專利名稱：光纖及預(yù)制件和它們的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制造光纖的方法，所述方法包括以下步驟i)提供中空的基管，ii)使摻雜的或未摻雜的活性的玻璃生成氣體穿過中空的基管的內(nèi)部，iii)在中空的基管的內(nèi)部創(chuàng)造這種條件使中空的基管內(nèi)側(cè)上發(fā)生玻璃層的淀積，其中非等溫等離子體沿基管在兩個反向點之間往返移動，其中等離子體的移動速度從每個減速點向每個反向點減小至零，iv)對如此獲得的基管進行塌縮處理，以制成實心的預(yù)制件，和v)從實心的預(yù)制件抽制光纖。
除此之外，本發(fā)明還涉及用于制造光纖的預(yù)制件，以及涉及光纖。
應(yīng)用本發(fā)明，通過內(nèi)部的化學(xué)汽相淀積技術(shù)(CVD)來生產(chǎn)光纖的預(yù)制件，其工藝涉及摻雜的或未摻雜的活性的玻璃生成氣體在中空的基管內(nèi)側(cè)上的淀積。從基管的一個側(cè)面，即進口側(cè)面供應(yīng)這種活性的氣體，在特定的工藝條件的影響下在基管的內(nèi)側(cè)上玻璃生成層。能源沿基管往返移動以玻璃生成層。所述能源，特別是等離子體發(fā)生器，供應(yīng)高頻能量，其結(jié)果是在基管的內(nèi)部產(chǎn)生了等離子體，在這個等離子體的條件下，活性的玻璃生成氣體將起反應(yīng)(等離子體CVD技術(shù))。然而，還可能通過加熱，特別是在基管的外側(cè)面使用燃燒器或經(jīng)過環(huán)繞基管的爐子來供應(yīng)能量。上述技術(shù)的共同特點是所述能源相對于基管往返移動。
以上描述的技術(shù)的缺點是能源的往返移動可導(dǎo)致把缺陷引入各返向點處的淀積層中。這種缺陷稱為“錐度”，在這方面更進一步造成了幾何錐度與光學(xué)錐度之間的差異。術(shù)語“幾何錐度”可理解為是指總淀積厚度，即所有的玻璃層，在基管的全長上不一致。術(shù)語“光學(xué)錐度”可理解為是指光學(xué)性能在該預(yù)制件的全長上不一致，這個性能主要取決于最終抽制出的光纖。光學(xué)錐度在一定程度上由層厚度的變化引起，但主要取決于折射率的變化或沿預(yù)制件長度的折射率曲線。為實現(xiàn)對要生產(chǎn)的光纖的光學(xué)性能的合適控制，需要對幾何錐度合適控制，但除此之外，在預(yù)制件的最大可能長度上，折射率對比度Δ應(yīng)盡可能小。
錐度具有使預(yù)制件的有用長度被限制的缺點，這意味著能從一個預(yù)制件獲得的光纖數(shù)量較少。除此之外，由于所述錐度，在光纖全長上，光纖性能不一致。還可更進一步指出在這方面，如果由于出現(xiàn)錐度，巨大長度的光纖的光學(xué)性能不能達到足夠地恒定，就所頒發(fā)的產(chǎn)品證書而言制造商將不得不給予某些保證；原則上光纖的每個單獨部分必須一直符合所規(guī)定的規(guī)格，特別是如果例如由用戶測量所述光學(xué)性能。
美國專利NO.4,741,747涉及制造光纖的一種方法，其中通過在反向點區(qū)域中使等離子體以時間函數(shù)方式非線性地移動，和/或通過改變沿玻璃管長度的等離子體密度，減小所謂的端部錐度。
美國專利NO.4,857,091涉及制造光纖的一種方法，其中提及若干參數(shù)，這些參數(shù)影響局部淀積區(qū)相對于等離子體發(fā)生器的軸向位置，這些參數(shù)包括i)周期地改變微波功率，ii)周期地改變基管中的壓力，和iii)周期地改變往返移過基管的諧振器的行程速度。缺乏有關(guān)i)-iii)的一切更詳細的資料。
歐洲專利申請NO.0 038 982涉及制造光纖的一種方法，其中等離子體發(fā)生器沿基管移動，這個等離子體發(fā)生器產(chǎn)生熱區(qū)域，使得所述熱區(qū)域可被看作所謂的“串列的熱區(qū)域”，這個“串列的熱區(qū)域”包含至少兩個區(qū)域，即區(qū)域I和區(qū)域II。雖然在所述文件中指出了淀積率或淀積成分可能改變以防止所謂的錐度端部的出現(xiàn)，但在所述文件中沒有指出這種處理涉及的是何種專門操作。
歐洲專利申請NO.0 333 580涉及制造光纖預(yù)制件的一種裝置，其中使用了可變功率的微波發(fā)生器，但是，其中沒有使用沿基管在兩個反向點之間往返移動的非等溫等離子體。
較早申請但較晚公布的國際申請WO 03/054245涉及生產(chǎn)預(yù)制件的專門PCVD技術(shù)；在所述文件中沒有提供關(guān)于改變等離子體沿中空的基管移動的速度的信息。
從英國專利公布GB 2 118 165得知了制造光纖的一種方法，其中沿基管軸向移動的熱源的速度遵守特定的數(shù)學(xué)方程式，其中所述熱源沿基管的(移動)速度是所述熱源沿基管的位置的函數(shù)，所以玻璃層的總淀積厚度在基管全長上基本是恒定的。
從美國專利NO.5,118,648至本申請得知了制造光纖的一種方法，其中等離子體的移動，在等離子體到達反向點的每一時刻被中斷，所述反向點靠近基管的氣體進入點，同時玻璃淀積繼續(xù)進行，其中等離子體移動被中斷的間隔時間至少是0.1秒。
因此本發(fā)明的目的是提供制造預(yù)制件的一種方法，從所述預(yù)制件可抽制出光纖，這個預(yù)制件呈現(xiàn)小的幾何錐度及光學(xué)錐度。
本發(fā)明的另一個方面是提供一種預(yù)制件，從所述預(yù)制件可抽制出光纖，這個預(yù)制件呈現(xiàn)的光學(xué)性能在最大的可能長度上是恒定的。
本發(fā)明的另一個方面是提供一種光纖，在此光纖中曲線形狀參數(shù)α平均值的偏差量保持在精確確定的范圍內(nèi)，該偏差是在特定的縱向光纖上測得的。
如前序部分所論及的本發(fā)明，其特征在于等離子體沿中空的基管移動的速度，在步驟iii)中在與反向點鄰接的第一端區(qū)域中發(fā)生變化，在淀積過程中作為時間的函數(shù)和在第一端區(qū)域中作為位置的函數(shù)，這個變化標(biāo)志著第一端區(qū)域的起始點，其中第一端區(qū)域的端點與反向點重合，而其中所述起始點的位置比減速點更遠離所述反向點，所述第一端區(qū)域的長度足夠用于減小預(yù)制件中的錐度。
可通過應(yīng)用上述方法實現(xiàn)本發(fā)明的一個或更多個目的。更準(zhǔn)確地說，根據(jù)本發(fā)明，為減小光學(xué)錐度不僅可實現(xiàn)沿基管長度的或某些位置處的特定工藝參數(shù)的特定變化(如上面討論的，這個特點在先有技術(shù)中已被廣泛描述)，而且除此之外，必須實現(xiàn)在時間上所述調(diào)整的變化，在這方面，時間可理解為發(fā)生玻璃層淀積的期間?？杀焕脕韺崿F(xiàn)這樣一種減小光學(xué)錐度的工藝參數(shù)是i)等離子體發(fā)生器相對于基管移動的速度，ii)供給等離子體發(fā)生器的功率，iii)供應(yīng)至中空的基管內(nèi)部的摻雜的或未摻雜的活性的玻璃生成氣體的量及成分，和iv)在基管中的壓力。
因此在步驟iii)的初始，等離子體沿中空的基管在第一端區(qū)域中移動的速度，最好是在所有位置上低于等離子體沿中空的基管在端區(qū)域外移動的速度；而在步驟iii)的末尾，速度值達到高于等離子體沿中空的基管在第一端區(qū)域外移動的速度，在這方面，特別是在第一端區(qū)域中等離子體的速度隨時間線性地增大。上述第一端區(qū)域位于該中空基管的端部，根據(jù)步驟ii)在所述端部處供應(yīng)活性的玻璃生成氣體。在各附圖的討論中將更詳細解釋特定的實施例。
為生產(chǎn)具有最大可能的有用長度的預(yù)制件，希望在預(yù)制件的兩端部減小錐度，在這方面，最好是在步驟iii)期間，在第二端區(qū)域中作為時間的函數(shù)和作為位置的函數(shù)改變等離子體沿中空的基管在鄰接反向點的第二端區(qū)域中移動的速度，這個改變是所述第二端區(qū)域的起始點的標(biāo)志，而第二端區(qū)域的端點與反向點重合，而所述起始點的位置比減速點更遠離所述反向點，這個第二端區(qū)域足夠長，以減小預(yù)制件的錐度。
為在第二端區(qū)域中減小錐度，在步驟iii)的初始，最好是等離子體沿中空的基管在第二端區(qū)域中移動的速度在所有位置中都低于等離子體沿中空的基管在所述端區(qū)域外移動的速度，這個速度在步驟iii)的末尾被進一步減小，這個第二端區(qū)域特別位于中空的基管的端部，根據(jù)步驟ii)活性的玻璃生成氣體在所述端部處排出。
為了在特定位置，從基管的軸向看在淀積過程的初始淀積大量玻璃和在淀積過程的末尾淀積少量的玻璃，在步驟iii)中速度作為時間的函數(shù)最好在第二端區(qū)域中是線性地減小。如果第一端區(qū)域在兩個反向點之間的長度包括中空的基管總長度的5-35％，同時第二端區(qū)域包括1-10％的長度，這是特別有利的。
根據(jù)本發(fā)明的方法，其特征還在于在步驟iii)中，等離子體的功率和等離子體沿中空的基管在兩個反向點之間移動的速度基本保持恒定值，在鄰接反向點的端區(qū)域中的等離子體功率作為時間的函數(shù)而變化，這個變化是所述端區(qū)域的起始點的標(biāo)志，在步驟iii)的初始，這個等離子體功率最好是比在端區(qū)域外的等離子體功率低至少2％，特別是至少5％；并且作為時間的函數(shù)逐漸增大至一個等離子體功率值，這個等離子體功率值在步驟iii)的末尾，最好是比端區(qū)域外的區(qū)域中的等離子體功率高至少2％，特別是至少5％，在這方面，特別希望端區(qū)域設(shè)置在中空的基管的端部處，根據(jù)步驟ii)，在所述端部處供應(yīng)活性的玻璃生成氣體。
本發(fā)明的特征還在于根據(jù)步驟iii)所供應(yīng)的活性的玻璃生成氣體的量，在沿著位于兩個反向點之間的中空基管的長度基本保持恒定值，同時活性的玻璃生成氣體的成分作為時間的函數(shù)在鄰接反向點的端區(qū)域內(nèi)被改變，這個改變標(biāo)志著所述端區(qū)域的起始點。
在一個特定的實施例中，等離子體沿中空的基管在兩個反向點之間的移動速度基本保持恒定值，同時中空的基管中的壓力在鄰接反向點的端區(qū)域中作為時間的函數(shù)而變化，這個變化標(biāo)志著所述端區(qū)域的起始點。
應(yīng)用本方法可制出光纖，這個漸變折射率類型的光纖具有導(dǎo)光的光纖芯，它的折射率最好遵循以下方程式n(r)＝n1[1-2Δ(r/a)α]1/2其中n1＝光纖芯的折射率值，r＝光纖的徑向位置(μm)，Δ＝光纖的折射率比差[＝(n12-nc12)/2n12]，nc1＝環(huán)繞光纖芯的包覆層的折射率，α＝曲線形狀參數(shù)，和a＝分級的折射率光纖芯的半徑(μm)。
曲線參數(shù)α決定 斜曲線的曲率；在α值為1的情況下曲線是三角形的，而在α值無窮大的情況下曲線是矩形的。上述α值對被傳輸通過光纖的光脈沖的脈沖擴寬有巨大影響，因此也對這種多模的光纖的傳輸容量有影響。為了防止在光纖傳輸容量方面的主要變化，相對曲線形狀參數(shù)α的平均值的偏差量最好在至少10km的長度上最大為±0.03或更小。更好的是，對于具有長度至少為10km的光纖，相對曲線形狀參數(shù)α的平均值的偏差量最大為±0.015。
本發(fā)明還涉及用于制造光纖的預(yù)制件，其特征在于對具有至少60cm長度的預(yù)制件測得的折射率對比度上的變化量不超過絕對值2％。尤其是，對具有至少60cm長度的預(yù)制件測得的折射率比差不超過絕對值1.5％。
本發(fā)明還涉及用于制造光纖的預(yù)制件，其中對具有至少80cm長度的預(yù)制件測得的曲線參數(shù)α的平均值的偏差量不超過絕對值0.03；尤其是，對具有至少80cm長度的預(yù)制件測得的曲線參數(shù)α的平均值的偏差量不超過絕對值0.015。
現(xiàn)在將通過一些實例更詳細的解釋本發(fā)明，然而，在這方面應(yīng)該指出，本發(fā)明決不局限于這些特殊實例。


圖1顯示PCVD過程的速度曲線，在整個淀積期間所述曲線保持恒定值；圖2顯示等離子體發(fā)生器沿基管軸向移動時遵循的速度曲線；圖3-5顯示折射率曲線，其中光纖芯直徑的變化用圖3中的預(yù)制件的長度表示；圖6顯示的僅是基管端部的速度曲線，氣體離開基管的內(nèi)部；圖7及8顯示最大的Δ及曲線形狀參數(shù)α的變化；圖9顯示所供應(yīng)的微波能量的功率，所述微波能量是等離子體發(fā)生器位置的函數(shù)；和圖10顯示在淀積工藝期間PCVD過程中的氣體成分的變化。
比較實例應(yīng)用PCVD技術(shù)生產(chǎn)出預(yù)制件，從所述預(yù)制件抽制出具有折射率對比度約為0.02的漸變折射率類型的光纖。通過在一個側(cè)面上使活性的玻璃生成氣體流入基管中并從而引致所述氣體起反應(yīng)，應(yīng)用產(chǎn)生于基管內(nèi)部的等離子體來在基管內(nèi)側(cè)上淀積玻璃層。圍繞基管的等離子體發(fā)生器或諧振器被用來把所需要的高頻能量耦合入等離子體中。所述等離子體發(fā)生器以恒定速度沿基管往返移動，從減速點x至反向點y，其速度線性地減小至0。在淀積過程期間保持恒定值的這個速度曲線顯示于圖1中。淀積過程之后，基管以通常方式被塌縮成實心的預(yù)制件。應(yīng)用Photon Kinetics model 2600式的所謂折射率曲線儀，沿著如此制成的預(yù)制件在多個位置測出折射率曲線。芯子直徑的變化、最大的Δ值和曲線參數(shù)α被分別簡略地顯示于附圖3-5中。圖4清楚地顯示折射率對比度變化不超過±1％數(shù)值的最大預(yù)制件長度約為60cm。折射率對比度變化不超過±0.5％數(shù)值的最大預(yù)制件長度約為40cm。
實例1應(yīng)用在比較實例1中描述的PCVD技術(shù)生產(chǎn)出預(yù)制件，從所述預(yù)制件抽制出具有折射率對比度約為0.02的漸變折射率類型的光纖，其中，根據(jù)本發(fā)明，等離子體發(fā)生器沿基管軸向移動時遵循的速度曲線隨時間而變化。等離子體發(fā)生器沿基管軸向移動時遵循的速度曲線簡略示于圖2中，即淀積過程的初始和淀積過程末尾時的情況。從圖2可明顯看出根據(jù)本發(fā)明的方法已被應(yīng)用于基管的端部，從所述端部處供應(yīng)活性的玻璃生成氣體，在整個淀積過程中，等離子體發(fā)生器的速度曲線朝B點下降。在圖2中標(biāo)出了一些特征點，具有點A，即第一端區(qū)域的起始點，標(biāo)志了這樣的位置在該位置等離子體發(fā)生器的速度曲線不再保持恒定值并朝B點(圖中的左側(cè))下降以減小預(yù)計的光學(xué)錐度。因此所述點B位于第一端區(qū)域中并標(biāo)志減速點或這樣的位置在所述位置處等離子體發(fā)生器被減速直至所述速度在反向點處被減至零。點C，即第一端區(qū)域的端點，標(biāo)志等離子體發(fā)生器在基管端部處的反向點(速度＝0)，在此處，活性的玻璃生成氣體流入基管，同時點D(速度＝0)標(biāo)志位于基管的另一端部的反向點。標(biāo)志為A-C的端區(qū)域長度，等于標(biāo)志為C-D的兩個反向點之間距離的24％。明顯的是減速點位于第一端區(qū)域中，而起始點A的位置比減速點B更遠離反向點。從圖2看是遵照以下規(guī)律從淀積過程的初始，即靠近點A的速度曲線已經(jīng)呈現(xiàn)出偏離如圖1所示的比較實例1的速度曲線。換句話說，在淀積過程的初始，在端區(qū)域A-C中的諧振器速度低于根據(jù)圖1的速度曲線，而在淀積過程中所述諧振器速度將沿B-A部分逐漸增大至一個值，該值高于整個淀積過程中應(yīng)用在起始點A右側(cè)的區(qū)域中的諧振器速度。位于端點C與起始點A之間的區(qū)域也稱為端區(qū)域。因此明顯的是端區(qū)域A-C的長度大于如圖1所示的X-Y區(qū)域。通過在第一端區(qū)域，特別是在B-A區(qū)域中，在淀積過程的初始選擇較低的速度并使所述速度在淀積中線性增大，從而獲得具有在芯直徑及偏差量方面較好的結(jié)果的光纖預(yù)制件。
應(yīng)用在比較實例1中使用的相同折射率曲線儀，在多個位置測出如此獲得的預(yù)制件的折射率曲線，同時芯直徑的變化在圖3中表示為預(yù)制件的長度，偏差量Δ(％)被表示為圖4中的預(yù)制件長度的函數(shù)，而最終對于平均的α值的偏差量在圖5中表示為預(yù)制件長度的函數(shù)。從所述圖3-5明顯看出根據(jù)實例1的預(yù)制件比根據(jù)比較實例1的預(yù)制件提供了明顯更好的結(jié)果。
實例2
應(yīng)用比較實例1及實例1中描述的PCVD技術(shù)生產(chǎn)了預(yù)制件，從所述預(yù)制件抽制出了具有折射率對比度約為0.02的漸變折射率類型的光纖。在淀積過程中，等離子體發(fā)生器的速度曲線作為時間及位置的函數(shù)而變化；然而，在實例2中，在基管的左端部，即玻璃生成氣體進入的端部，和在基管的右端部，即玻璃生成成分排出的端部，所述曲線都發(fā)生了變化。作為淀積過程中的時間和在末端的位置的函數(shù)的偏差量與圖2所示的速度曲線相對應(yīng)，在該末端的位置中活性的玻璃生成氣體進入中空的基管內(nèi)部。在圖6中簡略顯示的僅是所述氣體離開基管的基管端部處的速度曲線。因此圖6顯示了淀積過程初始處的速度曲線和淀積過程末尾處的速度曲線，從所述圖明顯看出在淀積過程的末尾處速度曲線明顯慢于初始處。從標(biāo)志第二端區(qū)域起始點的點E起，諧振器速度作為位置的函數(shù)降低，這個變化明顯地與圖1所示已知的諧振器速度曲線不相同。在位置F，即諧振器的減速點，諧振器的速度在反向點D減至零，這個點D標(biāo)志第二端區(qū)域的端點。因此，在淀積過程的另一個階段期間，諧振器的速度在第二端區(qū)域E-D中甚至進一步降低。在標(biāo)示E-D的右側(cè)反向點處端區(qū)域長度等于標(biāo)示C-D的兩個反向點之間距離的1.5％，其中C是左側(cè)反向點(未圖示)。應(yīng)當(dāng)理解減速點F位于所述第二端區(qū)域E-D中，這個第二端區(qū)域大于圖1中所示的X-Y區(qū)域；換句話說，根據(jù)圖6所示的曲線，在位置E處，諧振器速度低于根據(jù)圖1所示的諧振器速度。對如此生產(chǎn)出的預(yù)制件進行了數(shù)次測量，其中應(yīng)用與實例1及比較實例1相同的折射率曲線儀沿預(yù)制件在不同位置測量了折射率曲線。圖7及8簡略表示了最大Δ的偏差量及曲線形狀參數(shù)α，這些圖清楚地顯示根據(jù)實例2的預(yù)制件比根據(jù)比較實例1的預(yù)制件提供了顯著地更好的結(jié)果。
實例3應(yīng)用上面討論的PCVD技術(shù)生產(chǎn)了預(yù)制件，其中所供應(yīng)的微波能量的功率在摻雜的或非摻雜的活性的玻璃生成氣體被引入的基管的端部位置處發(fā)生了變化。所使用的等離子體發(fā)生器的速度曲線和圖1顯示的速度曲線相對應(yīng)。圖9簡略地顯示所供應(yīng)的微波能量的功率，所述功率是等離子體發(fā)生器位置的函數(shù)；在淀積過程的初始，所供應(yīng)的功率在位置A左側(cè)區(qū)域中被減至比位置A右側(cè)區(qū)域中的名義值低5％的數(shù)值。在淀積過程中，所供應(yīng)的微波能量的功率值被調(diào)節(jié)，同時根據(jù)等離子體發(fā)生器的位置，所述功率逐漸增大至比淀積過程末尾處的名義值大5％的數(shù)值。很明顯，當(dāng)應(yīng)用了這樣一種方法時，與比較實例1即其中既沒有作為時間函數(shù)也沒有作為位置函數(shù)對等離子體功率實施調(diào)節(jié)的實施例所描述的方法相比可減小光學(xué)錐度。
實例4應(yīng)用以上描述的PCVD技術(shù)生產(chǎn)出了具有約0.02折射率對比度的漸變折射率類型的光纖的預(yù)制件，其中，取代實例3中的功率值，在淀積工藝過程中改變的是各活性的玻璃生成氣體之間的比例，特別是GeCl4與SiCl4的供應(yīng)量之間的比例。所述兩種氣體之間比例方面的變化簡略地顯示于圖10中。在所述圖10中，顯示了5條線，它們代表淀積過程初始，t＝0時的氣體成分；在20％淀積周期之后，t＝0.2時的氣體成分；在40％淀積周期之后，t＝0.4時的氣體成分；至淀積周期末尾，t＝1時的氣體成分。在玻璃層的淀積期間，等離子體所在位置處的氣體成分在基管的大部分上被保持在恒定的水平上。在端區(qū)域中，等離子體位置處的氣體成分與基管其余部分處的不同。在端區(qū)域中，氣體成分的差異不會發(fā)生在淀積過程初始，t＝0或淀積過程末尾，t＝1之時。在這些所述時刻之間，在端區(qū)域中的氣體成分有變化，致使所述端區(qū)域中α值的變化被減至最小。
根據(jù)各圖，通過應(yīng)用本發(fā)明可減小幾何錐度。此外，明顯的是，可生產(chǎn)出長度100cm的對于曲線形狀參數(shù)α平均值的偏差量保持不超過±0.02的預(yù)制件。除此之外，折射率對比度的偏差量在大于100cm長度上被減至不超過±1.5％。如此制出的預(yù)制件隨后被抽制成光纖，所述光纖的芯直徑約為62.5μm和折射率對比度約為0.02，這之后可制出長度至少10km的光纖，其中在光纖全長上，α值的偏差量不超過±0.01。這個結(jié)果表明獲得了在光纖全長上接近恒定的帶寬。相應(yīng)的結(jié)果是獲得了具有芯直徑約為50μm及折射率比差約為0.01的漸變折射率類型的預(yù)制件及光纖。
權(quán)利要求
1.一種制造光纖的方法，所述方法包括以下步驟i)提供中空的基管，ii)使摻雜的或未摻雜的活性的玻璃生成氣體穿過中空的基管的內(nèi)部，iii)在中空的基管的內(nèi)部創(chuàng)造這樣的條件使在中空的基管的內(nèi)部上發(fā)生玻璃層的淀積，其中非等溫等離子體沿基管在兩個反向點之間往返移動，其中等離子體的移動速度從每個減速點向每個反向點減小至零，iv)塌縮如此獲得的基管以制成實心的預(yù)制件，和v)從所述實心的預(yù)制件抽制光纖；其特征在于在步驟iii)中，等離子體沿中空的基管移動的速度在鄰接反向點的第一端區(qū)域中，作為淀積過程的時間的函數(shù)和作為在第一端區(qū)域中的位置的函數(shù)發(fā)生變化，這個變化標(biāo)志著第一端區(qū)域的起始點，其中第一端區(qū)域的端點與反向點重合，起始點的位置比減速點更遠離反向點，所述第一端區(qū)域的長度足夠用來減小預(yù)制件的錐度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于等離子體在第一端區(qū)域中沿中空的基管移動的速度在所有位置上比等離子體在所述端區(qū)域外沿中空的基管移動的速度低；在步驟iii)的末尾，速度值達到高于等離子體在第一端區(qū)域外沿中空的基管移動的速度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其特征在于在淀積步驟iii)期間，等離子體在第一端區(qū)域中的速度線性地增大。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其特征在于在淀積步驟iii)期間，等離子體在第一端區(qū)域中的速度增大至在所有位置上都大于等離子體在所述端區(qū)域外沿中空的基管移動的速度。
5.根據(jù)前述各權(quán)利要求中任一項或多項的方法，其特征在于所述第一端區(qū)域位于中空的基管的端部，根據(jù)步驟ii)在所述端部處供應(yīng)活性的玻璃生成氣體。
6.根據(jù)前述各權(quán)利要求中任一項或多項的方法，其特征在于在步驟iii)期間，等離子體在鄰接反向點的第二端區(qū)域中沿中空的基管移動的速度，作為淀積過程的時間的函數(shù)和作為在第二端區(qū)域中的位置的函數(shù)發(fā)生變化，這個變化標(biāo)志著第二端區(qū)域的起始點，同時第二端區(qū)域的端點與反向點重合，而起始點的位置比減速點更遠離反向點，為了減小預(yù)制件的端部錐度，這個第二端區(qū)域足夠長。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其特征在于等離子體在第二端區(qū)域中沿中空的基管移動的速度在步驟iii)初始的所有位置上低于等離子體在所述端區(qū)域外沿中空的基管移動的速度，這個速度在步驟iii)末尾被進一步減小。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其特征在于第二端區(qū)域位于中空的基管的端部，根據(jù)步驟ii)活性的玻璃生成氣體在所述端部處排出。
9.根據(jù)權(quán)利要求6-8中任一項或多項的方法，其特征在于等離子體的速度在步驟iii)期間在第二端區(qū)域中隨時間線性地減小。
10.根據(jù)前述各權(quán)利要求中任一項或多項的方法，其特征在于位于兩個反向點之間的第一端區(qū)域的長度為中空的基管總長度的5-35％
11.根據(jù)前述各權(quán)利要求中任一項或多項的方法，其特征在于第二端區(qū)域的長度包括在兩個反向點之間的中空的基管總長度的1-10％
12.一種制造光纖的方法，所述方法包括以下步驟i)提供中空的基管，ii)使摻雜的或未摻雜的活性的玻璃生成氣體穿過中空的基管的內(nèi)部，iii)在中空的基管的內(nèi)部創(chuàng)造這樣的條件使中空的基管的內(nèi)部發(fā)生玻璃層的淀積，其中非等溫等離子體沿基管在兩個反向點之間往返移動，等離子體的移動速度從減速點向每個反向點減小至零，iv)塌縮如此獲得的基管以制成實心的預(yù)制件，和v)從所述實心的預(yù)制件抽制光纖；其特征在于在步驟iii)中，等離子體的功率和等離子體在兩個反向點之間沿中空的基管移動的速度基本保持恒定值，同時等離子體功率作為時間的函數(shù)在鄰接反向點的端區(qū)域中發(fā)生變化，所述變化標(biāo)志著端區(qū)域的起始點，所述等離子體功率低于步驟iii)初始處所述端區(qū)域外的等離子體功率，并且在淀積過程期間作為時間的函數(shù)逐漸增大至具有一數(shù)值的等離子體功率，在步驟iii)末尾處，在端區(qū)域中所述數(shù)值高于在所述端區(qū)域外的區(qū)域中的等離子體功率。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其特征在于在端區(qū)域中的等離子體功率比在步驟iii)初始處，在所述端區(qū)域外的等離子體功率低至少2％，比在步驟iii)末尾，在所述端區(qū)域外的區(qū)域中的等離子體功率高至少2％。
14.根據(jù)權(quán)利要求12-13的方法，其特征在于所述端區(qū)域位于中空的基管的端部，根據(jù)步驟ii)在所述端部處供應(yīng)活性的玻璃生成氣體。
15.一種制造光纖的方法，所述方法包括以下步驟i)提供中空的基管，ii)使摻雜的或未摻雜的活性的玻璃生成氣體穿過中空的基管的內(nèi)部，iii)在中空的基管的內(nèi)部創(chuàng)造這樣的條件使中空的基管的內(nèi)部上發(fā)生玻璃層的淀積，其中非等溫等離子體在兩個反向點之間沿基管往返移動，等離子體的移動速度從每個減速點向每個反向點減小至零，iv)塌縮如此獲得的基管以制成實心的預(yù)制件，和v)從所述實心的預(yù)制件抽制光纖；其特征在于根據(jù)步驟iii)，所供應(yīng)量的活性的玻璃生成氣體在等離子體通過兩個反向點之間的期間基本保持恒定值，同時在淀積過程期間活性的玻璃生成氣體的成分在鄰接反向點的端區(qū)域中作為時間的函數(shù)而變化，這個變化是所述端區(qū)域起始點的標(biāo)志。
16.一種制造光纖的方法，所述方法包括以下步驟i)提供中空的基管，ii)使摻雜的或未摻雜的活性的玻璃生成氣體穿過中空的基管的內(nèi)部，iii)在中空的基管的內(nèi)部創(chuàng)造這樣的條件使中空的基管的內(nèi)部上發(fā)生玻璃層的淀積，其中非等溫等離子體在兩個反向點之間沿基管往返移動，其中等離子體的移動速度從每個減速點向每個反向點減小至零，iv)塌縮如此獲得的基管以制成實心的預(yù)制件，和v)從所述實心的預(yù)制件抽制光纖；其特征在于在兩個反向點之間沿中空基管移動的等離子體的速度基本保持恒定值，同時在中空的基管中的壓力作為時間的函數(shù)在鄰接反向點的端區(qū)域中發(fā)生變化，這個變化標(biāo)志著所述端區(qū)域的起始點。
17.用于制造光纖的預(yù)制件，其特征在于測量至少60cm長的預(yù)制件，折射率對比度的變化量不超過絕對值2％。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的用于制造光纖的預(yù)制件，其特征在于測量至少60cm長的預(yù)制件，折射率對比度的變化量不超過絕對值1.5％。
19.用于制造光纖的預(yù)制件，其特征在于測量至少80cm長的預(yù)制件，對曲線參數(shù)α平均值的偏差量不超過絕對值0.03。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的用于制造光纖的預(yù)制件，其特征在于測量至少80cm長的預(yù)制件，對曲線參數(shù)α平均值的偏差量不超過絕對值0.015。
21.一種光纖，其特征在于曲線形狀參數(shù)α平均值的偏差量最大約為0.03。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的光纖，其特征在于對于長度至少為10km的光纖，曲線形狀參數(shù)α平均值的偏差量最大約為0.015。
全文摘要
本發(fā)明涉及制造光纖的方法，所述方法包括以下步驟i)提供中空的基管，ii)使活性的玻璃生成氣體穿過中空的基管內(nèi)部，iii)在中空的基管內(nèi)部創(chuàng)造這種條件使中空的基管內(nèi)側(cè)上發(fā)生玻璃層的淀積，其中非等溫等離子體在兩個反向點之間沿中空的基管往返移動，其中等離子體的移動速度在每個反向點處減小至零，iv)塌縮如此獲得的基管以制成實心的預(yù)制件，和v)從所述實心的預(yù)制件抽制光纖。此外，本發(fā)明涉及用于制造光纖的預(yù)制件以及光纖。
文檔編號C03B37/018GK1791560SQ200480013303
公開日2006年6月21日 申請日期2004年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月15日
發(fā)明者I·米里塞維, F·戈杰, E·A·庫伊佩斯, D·R·西蒙斯, R·H·M·德克斯 申請人:德拉卡纖維技術(shù)有限公司