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)來說，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)帶來的爆炸性網(wǎng)絡(luò)帶寬的增長需求，有力推動(dòng)光纖通信市場持續(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，該光纖能穿過復(fù)雜多變的區(qū)域?qū)⒑?量的信息傳送到終端用戶，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”)?？梢姡瑥澢幻舾泄饫w的開發(fā)和低成本的規(guī)?；a(chǎn)， 對(duì)于推動(dòng)我國寬帶高速接入網(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)心玻璃棒的工藝過程。套管滿足一定截面積和尺寸均勻性的高純石英玻璃管。基管用于沉積的高純石英玻璃管。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。
2 2相對(duì)折射率(Δ <% ) :Δ% = ^^χ100%，其中ni為第i層光纖材料的折射率，
Ini
n0為純石英玻璃的折射率。
4
有效面積
權(quán)利要求
1.一種光纖預(yù)制棒的制造方法，其特征在于，包括以下步驟(1)采用軸向氣相沉積VAD工藝制備光纖芯棒，采用等離子化學(xué)氣相沉積PCVD工藝制 備摻氟下陷包層；(2)將步驟(1)中制備的光纖芯棒和摻氟下陷包層，熔縮成光纖芯棒預(yù)制件；(3)將所述光纖芯棒預(yù)制件安置在外部氣相沉積OVD車床上，進(jìn)行外包層的沉積，沉積 完成后，將其燒結(jié)成透明的光纖預(yù)制棒。
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50 70mm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12500 ISOOOml/min，芯棒的沉 積速率為9. 8 18. 5g/min，形成光纖芯棒，光纖芯棒的直徑為32 60mm，其中芯層部分直 徑為8 15mm，芯層部分與純石英玻璃的相對(duì)折射率差為0. 33% 0. 42%。
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13600ml/min，光纖芯棒的沉積速率為12g/min，形成光纖芯棒，光纖 芯棒的直徑為40. 2mm，其中芯層部分直徑為9. 9mm,芯層部分與純石英玻璃的相對(duì)折射率 差為0. 36%。
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(1)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58. 5mm、內(nèi)直徑為52. 5mm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8500 9500ml/min，在9. 6 13. 8kW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8 15mbar，沉積速率為4. 3 6. 6g/min,沉積2. O 6. 8mm厚的摻氟下陷包層，氟摻雜重量濃度百分比為1. O 7%，摻氟 下陷包層與純石英玻璃基管的相對(duì)折射率差為-0. 2% -1. 6%。
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8800ml/min，在10. 2kW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lOmbar，沉積速率為5. 5g/min，沉積3. Omm厚的摻氟下陷 包層，氟摻雜重量濃度百分比為4.3%，摻氟下陷包層與純石英玻璃基管的相對(duì)折射率差 為-0. 92%。
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46 96g/min，再燒結(jié)成透明的光纖預(yù) 制棒，所述光纖預(yù)制棒的直徑為125 232mm。
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56g/min，再燒結(jié)成透明的光纖預(yù)制棒，所述該光纖預(yù)制棒的直徑為 155mm0
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(3)之后還包括以 下步驟將所述光纖預(yù)制棒安置在拉絲塔上，在220(TC左右的高溫下，將其拉絲成玻璃包 層直徑為124. 6 125. 3微米、內(nèi)涂層直徑為189. 2 190. 6微米、外涂層直徑為M4. 6 M5. 5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 成玻璃包層直徑為125微米、內(nèi)涂層直徑為190微米、外涂層直徑為245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波長的附加損耗小于0. 15dB, 1625nm波長的附加損耗小于0. 45dB。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種光纖預(yù)制棒的制造方法，包括步驟(1)采用軸向氣相沉積VAD工藝制備光纖芯棒，采用等離子化學(xué)氣相沉積PCVD工藝制備摻氟下陷包層；(2)將步驟(1)中制備的光纖芯棒和摻氟下陷包層，熔縮成光纖芯棒預(yù)制件；(3)將所述光纖芯棒預(yù)制件安置在外部氣相沉積OVD車床上，進(jìn)行外包層的沉積，沉積完成后，將其燒結(jié)成透明的光纖預(yù)制棒。本發(fā)明能夠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，便于規(guī)?；a(chǎn)的推廣，以滿足高速寬帶接入網(wǎng)絡(luò)對(duì)彎曲不敏感單模光纖發(fā)展的需求，而且提升了氟的沉積效率，增大了氟沉積包層的下陷深度，顯著提升了光纖的抗彎能力。
文檔編號(hào)C03B37/018GK102092936SQ20101061016
公開日2011年6月15日 申請日期2010年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月29日
發(fā)明者李詩愈, 柯一禮, 王冬香, 羅文勇, 胡福明, 莫琦, 陳偉, 黃文俊 申請人:烽火通信科技股份有限公司