專利名稱：光纖預(yù)制棒的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光纖通信領(lǐng)域，特別是涉及一種利用三種工藝的光纖預(yù)制棒的制造方法。
背景技術(shù)：
在當(dāng)代通信網(wǎng)絡(luò)中，面向客戶端的接入技術(shù)，始終是限制高帶寬業(yè)務(wù)快速發(fā)展的難點(diǎn)，這就是所謂的通信網(wǎng)絡(luò)中的最后一公里難題，海量的信息在經(jīng)由傳輸設(shè)備到達(dá)接入網(wǎng)后，必須分割成涓涓溪流，才能與終端用戶互聯(lián)互通。對(duì)目前已占到全球信息流量80 %以上的光纖通信網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，光纖接入技術(shù)是解決這一難題的天然手段。利用光纖的海量帶寬， 通過(guò)一系列的技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)整個(gè)信息網(wǎng)絡(luò)的“光纖化”，將能充分支撐隨著高清電視、三網(wǎng)融合、IPTV等新業(yè)務(wù)帶來(lái)的爆炸性網(wǎng)絡(luò)帶寬的增長(zhǎng)需求，有力推動(dòng)光纖通信市場(chǎng)持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展。接入網(wǎng)的光纜布線環(huán)境較為復(fù)雜，在大樓的樓道或者室內(nèi)布線時(shí)空間非常狹小， 光纜必須以較小的彎曲半徑進(jìn)行安裝與鋪設(shè)，例如，光纖彎曲半徑小到7. 5mm，甚至達(dá)到 5mm。因此，接入網(wǎng)的實(shí)際環(huán)境要求光纖具備良好的彎曲性能，這種光纖是寬帶光纖接入技術(shù)的關(guān)鍵材料，它是光纖接入網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)傳輸媒介，該光纖能穿過(guò)復(fù)雜多變的區(qū)域?qū)⒑Ａ康男畔魉偷浇K端用戶，穩(wěn)定的實(shí)現(xiàn)高帶寬的互聯(lián)互通。ITU-T于2009年11月發(fā)布了修訂后的第二版G. 657A光纖標(biāo)準(zhǔn)，即《接入網(wǎng)用彎曲不敏感的單模光纖和光纜特性》 (“Characteristics of a bending loss insensitive single mode optical fibre and cable for the access network”)?？梢?jiàn)，彎曲不敏感光纖的開(kāi)發(fā)和低成本的規(guī)?；a(chǎn)， 對(duì)于推動(dòng)我國(guó)寬帶高速接入網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，具有重要的意義，其中用于制造光纖的光纖預(yù)制棒的生產(chǎn)成為最為核心的關(guān)鍵材料。為了方便理解本發(fā)明，將本發(fā)明涉及的專業(yè)術(shù)語(yǔ)集中定義如下沉積光纖原材料在一定的環(huán)境下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成摻雜的石英玻璃的工藝過(guò)程。熔縮將沉積后的空心玻璃管在一定的熱源下逐漸燒成實(shí)心玻璃棒的工藝過(guò)程。套管滿足一定截面積和尺寸均勻性的高純石英玻璃管?；苡糜诔练e的高純石英玻璃管。折射率剖面(RIP)光纖或光纖預(yù)制棒(包括光纖芯棒)的折射率與其半徑之間的關(guān)系曲線。絕對(duì)折射率差(δ η):光纖預(yù)制棒中各個(gè)部分的折射率與純石英玻璃折射率的差。相對(duì)折射率
權(quán)利要求
1.一種光纖預(yù)制棒的制造方法，該方法包括以下步驟(1)采用軸向氣相沉積VAD工藝制備光纖芯棒；(2)采用等離子化學(xué)氣相沉積PCVD工藝制備摻氟下陷包層，與(1)中制備的光纖芯棒熔縮成光纖芯棒預(yù)制件；(3)采用外部氣相沉積OVD工藝制備光纖芯棒預(yù)制件的外包層，最終燒結(jié)成透明的光纖預(yù)制棒；其特征在于所述光纖芯棒包含包層，光纖芯棒的包層直徑與光纖芯棒的芯直徑二者比值在3. 2 4. 6之間；所述摻氟下陷包層起始位置的直徑與所述芯直徑的比值在3. 2 4. 6之間，所述摻氟下陷包層的寬度與芯直徑的比值在0. 24 0. 49之間。
2.如權(quán)利要求1所述的光纖預(yù)制棒的制造方法，其特征在于，步驟(1)中采用VAD工藝制備光纖芯棒，具體包括以下步驟將直徑為70 80mm的靶棒安置在VAD沉積車床上， 通入四氯化硅、四氯化鍺和高純氧氣的混合氣體，在氫氧焰高溫下生成摻鍺的石英玻璃芯層和部分包層，VAD工藝的加工參數(shù)為混合氣體的總流量為19000 21000ml/min，光纖芯棒的沉積速率為20 25g/min，形成光纖芯棒，芯層部分與純石英玻璃的相對(duì)折射率差為 0. 35% 0. 39%。
3.如權(quán)利要求2所述的光纖預(yù)制棒的制造方法，其特征在于，VAD工藝的加工參數(shù)為 混合氣體的總流量為20000ml/min，光纖芯棒的沉積速率為22g/min，形成光纖芯棒，其包層直徑與芯直徑的比值為4. 2，芯層部分與純石英玻璃的相對(duì)折射率差為0. 37%。
4.如權(quán)利要求2所述的光纖預(yù)制棒的制造方法，其特征在于，步驟O)中采用PCVD工藝制備摻氟下陷包層，具體包括以下步驟將外直徑為70mm、內(nèi)直徑為65mm的純石英玻璃基管，安置在PCVD沉積車床上，通入四氯化硅、C2F6和高純氧氣的混合氣體，PCVD工藝的加工參數(shù)為混合氣體的總流量為10000 12000ml/min，在15. 2 18. 5kW微波的作用下， 在石英基管的內(nèi)部沉積摻氟下陷包層，石英管內(nèi)壓力為16 18mbar，沉積速率為8. 6 10. 6g/min，摻氟下陷包層與純石英玻璃基管的相對(duì)折射率差為-0. 4% -0. 6%之間。
5.如權(quán)利要求4所述的光纖預(yù)制棒的制造方法，其特征在于，PCVD工藝的加工參數(shù)為 混合氣體的總流量為llOOOml/min，在16. 5kW微波的作用下，在石英基管的內(nèi)部沉積摻氟下陷包層，石英管內(nèi)壓力為17mbar，沉積速率為9. 6g/min，摻氟下陷包層起始位置的直徑與芯直徑的比值為4. 2，沉積摻氟下陷包層的寬度與芯直徑的比值為0. 36，摻氟下陷包層與純石英玻璃基管的相對(duì)折射率差為-0. 50%。
6.如權(quán)利要求4所述的光纖預(yù)制棒的制造方法，其特征在于，步驟(3)具體包括以下步驟將所述光纖芯棒預(yù)制件安置在OVD車床上，通入四氯化硅和高純氧氣的混合氣體，沉積外包層，OVD工藝的加工參數(shù)為外包層沉積速率為97 106g/min，燒結(jié)成透明的光纖預(yù)制棒，所述光纖預(yù)制棒的直徑為200 255mm。
7.如權(quán)利要求6所述的光纖預(yù)制棒的制造方法，其特征在于，OVD工藝的加工參數(shù)為 外包層沉積速率為106g/min，并燒結(jié)成透明的光纖預(yù)制棒，最終該光纖預(yù)制棒的直徑為 255mm0
8.如權(quán)利要求6所述的光纖預(yù)制棒的制造方法，其特征在于，步驟C3)之后進(jìn)行光纖拉絲的步驟將所述光纖預(yù)制棒安置在拉絲塔上，在2200°C左右的高溫下，將其拉絲成外徑為124. 2 125. 8微米、內(nèi)涂層直徑為189. O 190. 8微米、外涂層直徑為M4. 2 M5. 6微米的光纖。
9.如權(quán)利要求8所述的光纖預(yù)制棒的制造方法，其特征在于，將所述光纖預(yù)制棒拉絲成外徑為125. 2微米，內(nèi)涂層直徑為190. 5微米，外涂層直徑為M5. 5微米的光纖。
10.如權(quán)利要求8所述的光纖預(yù)制棒的制造方法，其特征在于，所述光纖以5mm為半徑彎曲一圈時(shí)的1550nm波長(zhǎng)的附加損耗小于0. IOdB, 1625nm波長(zhǎng)的附加損耗小于0. 30dB。
全文摘要
一種光纖預(yù)制棒的制造方法，包括(1)采用軸向氣相沉積VAD工藝制備光纖芯棒；(2)采用等離子化學(xué)氣相沉積PCVD工藝制備摻氟下陷包層，與(1)中制備的光纖芯棒熔縮成光纖芯棒預(yù)制件；(3)采用外部氣相沉積OVD工藝制備光纖芯棒預(yù)制件的外包層，最終燒結(jié)成透明的光纖預(yù)制棒；所述光纖芯棒包含包層，光纖芯棒的包層直徑與光纖芯棒的芯直徑二者比值在3.2～4.6之間；所述摻氟下陷包層起始位置的直徑與所述芯直徑的比值在3.2～4.6之間，所述摻氟下陷包層的寬度與芯直徑的比值在0.24～0.49之間。本方法解決了單模光纖高效規(guī)?；a(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)，大幅度提高彎曲不敏感單模光纖預(yù)制棒的制造效率，降低生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)C03B37/014GK102225843SQ20111012304
公開(kāi)日2011年10月26日 申請(qǐng)日期2011年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月13日
發(fā)明者李詩(shī)愈, 柯一禮, 羅文勇, 胡福明, 莫琦, 陳偉, 黃文俊 申請(qǐng)人:烽火通信科技股份有限公司