CN100999381A - 制造光纤预制棒的装置及使用其制造低水峰光纤的方法 - Google Patents

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Abstract

所披露的是一种制造光纤预制棒的方法。所述方法包括：(a)通过烟灰沉积，沿起始构件的纵向在起始构件上生长第一烟灰预制棒；(b)使第一烟灰预制棒脱水；(c)烧结脱水的第一烟灰预制棒，以获得玻璃化的第一光纤预制棒；以及(d)通过用不使用氢的热源加热第一光纤预制棒来拉长第一光纤预制棒，以获得拉长的玻璃化的第一光纤预制棒，其中，玻璃化的第一光纤预制棒只借助不使用氢的热源来拉长。

Description

制造光纤预制棒的装置及使用其制造低水峰光纤的方法
技术领域
本发明涉及光纤预制棒，更具体地说，本发明涉及使用烟灰沉积制造光纤预制棒的方法及制造低水峰光纤的方法。
背景技术
制造光纤预制棒的公知方法包括：改进化学气相沉积(MCVD)，气相轴向沉积(VAD)，外部气相沉积(OVD)，等离子化学气相沉积(PCVD)，等等。
在气相轴向沉积法中，源材料和燃料气体等被供应给燃烧器(burner)，从而，通过火焰水解作用产生烟灰。然后，所产生的烟灰被沉积在起始构件上。烟灰预制棒进一步沿着起始构件的纵向从起始构件的端部开始生长。
图1是流程图，图示出光纤预制棒的传统制造方法。该方法包括步骤(a)至(f)S11、S12、S13、S14、S15和S16。
步骤(a)S11是通过烟灰沉积在起始构件上生长第一烟灰预制棒的工艺。起始构件被转动并向上移动，同时通过使用第一和第二固定燃烧器而使第一烟灰预制棒在起始构件的端部上生长，第一和第二固定燃烧器用于喷射烟灰。第一烟灰预制棒包括具有高折射率的芯部和具有低折射率的内包层，内包层包围芯部。第一燃烧器向第一烟灰预制棒的端部喷射烟灰、以便长出芯部，同时第二燃烧器向芯部的周面喷射烟灰、以便长出内包层。
步骤(b)S12是使第一烟灰预制棒脱水的工艺。具体地说，第一烟灰预制棒在氯气氛围中被加热，从而，存在于第一烟灰预制棒中的OH基和杂质被去除。
步骤(c)S13是烧结脱水的第一烟灰预制棒的工艺，以便获得玻璃化的第一光纤预制棒。具体地说，脱水的第一烟灰预制棒在氦气氛围中被加热，从而使得能够烧结第一不透明烟灰预制棒、以便获得第一透明光纤预制棒。
步骤(d)S14是利用氢氧火焰(H2/O2火焰)加热和拉长第一光纤预制棒的工艺。具体地说，在第一光纤预制棒的长度伸长的时候，第一光纤预制棒的直径减小。第一光纤预制棒被燃烧器的火焰加热和软化，然后，第一光纤预制棒的端部被拉制、以便拉长第一光纤预制棒。接着，拉长的第一光纤预制棒被切割并分成两部分。
步骤(e)S15是通过烟灰沉积沿第一光纤预制棒的径向在第一切割光纤预制棒上生长外包层的工艺，以便获得第二烟灰预制棒。
步骤(f)S16是烧结第二烟灰预制棒的工艺，以便获得玻璃化的第二光纤预制棒。
然后，第二光纤预制棒的端部被熔化，从而，可从第二光纤预制棒拉制具有小直径的光纤。
然而，在如上所述的光纤预制棒制造方法中，由于第一光纤预制棒通过氢氧火焰加热而被拉长，因此氢容易地渗入到拉长的第一光纤预制棒的芯部内。因此，难以制造低水峰光纤。低水峰光纤是指适合于ITU-TG652C或G652D标准的光纤。具体地说，低水峰光纤的峰值在1310～1625nm的波长内为0.4dB/km。在受到氢老化之后，低水峰光纤具有以下特性：在1383nm波长处的损耗值小于在1310nm波长处的损耗值。
另一方面，为了最小化氢的渗入，可以允许在拉长的第一光纤预制棒内内包层直径D对芯部直径d的比值D/d超过5.0。然而，在这种情况下，存在以下问题：拉长的第一光纤预制棒的制造成本和时间增加。
发明内容
因此，本发明提供一种制造光纤预制棒的方法和使用其制造低水峰光纤的方法，上述方法能够最小化氢对芯部的渗入，以便减少光纤预制棒的制造成本和时间，从而便于低水峰光纤的制造。
根据本发明的一方面，提供了一种制造光纤预制棒的方法，包括步骤：(a)通过烟灰沉积，沿起始构件的纵向在起始构件上生长第一烟灰预制棒；(b)使第一烟灰预制棒脱水；(c)烧结脱水的第一烟灰预制棒，以获得玻璃化的第一光纤预制棒；以及(d)通过用热源加热玻璃化的第一光纤预制棒来拉长玻璃化的第一光纤预制棒，其中热源不使用氢。
根据本发明的另一方面，提供了一种制造低水峰光纤的方法，包括步骤：(a)通过烟灰沉积，沿起始构件的纵向在起始构件上生长第一烟灰预制棒；(b)使第一烟灰预制棒脱水；(c)烧结脱水的第一烟灰预制棒，以获得玻璃化的第一光纤预制棒；(d)通过用热源加热玻璃化的第一光纤预制棒来拉长玻璃化的第一光纤预制棒，其中热源不使用氢；(e)通过烟灰沉积在拉长的玻璃化的第一光纤预制棒上生长外包层，以获得第二烟灰预制棒；(f)使第二烟灰预制棒脱水并对其进行烧结、以获得玻璃化的第二光纤预制棒；以及(g)通过加热和熔化玻璃化的第二光纤预制棒的端部来拉制低水峰光纤。
附图说明
从以下结合附图的详细叙述中，本发明的以上和其他特征及优点将更加明显，在附图中：
图1是流程图，图示出光纤预制棒的传统制造方法；
图2是流程图，图示出根据本发明优选实施例所述的光纤预制棒制造方法；
图3是图示出生长第一烟灰预制棒的步骤的视图；
图4是图示出使第一烟灰预制棒脱水的步骤的视图；
图5是图示出烧结脱水的第一烟灰预制棒的步骤的视图；
图6至8是图示出加热和拉长第一光纤预制棒的步骤的视图；
图9是横剖视图，示出了拉长的第一光纤；
图10是图示出生长外包层的步骤的视图；
图11是图示出使第二烟灰预制棒脱水并对其进行烧结的步骤的视图；
图12是示出第二光纤预制棒的视图；
图13是图示出拉制低水峰光纤的步骤的视图；以及
图14是示出低水峰光纤的特性的图。
具体实施方式
下面参照附图描述本发明的实施例。为了清楚和简单起见，略去对并入此处的公知功能和构造的详细叙述、以避免使本发明的主题不清楚。
图2是流程图，图示出根据本发明优选实施例所述的光纤预制棒制造方法，图3至12是图示出其用于制造光纤预制棒的步骤的视图。制造光纤预制棒的方法包括步骤(a)、(b)、(c)、(d)、(e)和(f)：图2的S21、S22、S23、S24、S25和S26。
步骤(a)S21是通过烟灰沉积、沿起始构件的纵向在起始构件上生长第一烟灰预制棒的工艺。
图3是图示生长第一烟灰预制棒的步骤(a)S21的视图。图3中所示的、用于制造光纤预制棒的装置100包括：沉积腔130；以及第一、第二燃烧器140和150。
沉积腔130包括具有内部空间的圆柱形状，并包括在其一侧处的排出口135以及安装在其另一侧处的第一、第二燃烧器140和150。
在步骤(a)S21之前准备起始构件的步骤中，具有端部的起始构件110被安装在沉积腔130内。第一烟灰预制棒120a通过烟灰沉积沿起始构件110的纵向从起始构件110的端部开始生长。第一烟灰预制棒120a包括：位于其中心处的芯部122a；和内包层124a，内包层124a直接形成在芯部122a的外周上。芯部122a的折射率相对较高，而包围芯部122a的内包层124a的折射率相对较低。在烟灰沉积的早期阶段，通过使用第二燃烧器150将烟灰沉积在起始构件110的端部上，以便形成球。当烟灰被连续沉积、使得该球具有期望尺寸的时候，通过使用第一、第二燃烧器140和150，芯部122a和内包层124a同时形成在该球上。在第一烟灰预制棒120a直接在起始构件110的端部上生长而没有产生球的情况下，第一烟灰预制棒120a的重量可导致第一烟灰预制棒120a与起始构件110分离或发生裂纹。在烟灰沉积期间，起始构件110转动并向上移动。起始构件110绕其中心轴线112转动，以便允许第一烟灰预制棒120a具有旋转对称性。而且，起始构件110沿其中心轴线112向上移动，从而使得第一烟灰预制棒120a连续向下生长。第一烟灰预制棒120a在起始构件110的中心轴线112上的生长方向被称作“向下”，而相反方向被称作“向上”。在优选实施例中，起始构件110向上的运动通过使用传感器而受到伺服控制。具体地说，该传感器测量第一烟灰预制棒120a的生长，即直径或长度，并使起始构件110能够在第一烟灰预制棒120a的生长到达预设值的时候向上移动。因此，起始构件110根据第一烟灰预制棒120a的生长而自动向上移动。
第一燃烧器140的中心轴线相对于起始构件110的中心轴线112以锐角倾斜，并且，第一燃烧器140向第一烟灰预制棒120a的端部喷射火焰，以便从第一烟灰预制棒120a的端部开始向下生长芯部122a。提供源材料S、包括氢的燃料气体GF、和包括氧的氧化气体GO给第一燃烧器140，其中，源材料S包括：SiCl4，SiCl4是形成玻璃的材料；以及折射率控制材料，如GeCl4、POCl3或BCl3。源材料通过在从第一燃烧器140喷射的火焰中水解而被溶解、从而产生烟灰。然后，所产生的烟灰被沉积在第一烟灰预制棒120a上。
涉及SiO2和GeO2的水解作用用以下化学式(1)和(2)表示，其中，SiO2和GeO2是构成烟灰的主要氧化物。此时，反应温度在700～800℃的范围内。
SiCl4+2H2+O2→SiO2+4HCl    (1)
GeCl4+2H2O→GeO2+4HCl      (2)
第二燃烧器150被布置在第一燃烧器140上方并与第一燃烧器140隔开，而且，第二燃烧器150的中心轴线相对于起始构件110的中心轴线112以锐角倾斜。第二燃烧器150向芯部122a的外周表面喷射火焰，从而在芯部122a的外周表面上生长内包层124a。提供源材料S、包括氢的燃料气体GF、和包括氧的氧化气体GO给第二燃烧器150，其中，源材料S包括SiCl4，SiCl4是形成玻璃的材料。源材料通过在从第二燃烧器150喷射的火焰中水解而被溶解、从而产生烟灰。所产生的烟灰被沉积在第一烟灰预制棒120a上。
供应给第一、第二燃烧器140和150的源材料S的数量和种类被不同地控制，从而，芯部122a的折射率比内包层124a的折射率高。例如，锗和磷增大折射率，而硼降低折射率。在第一、第二燃烧器140和150所产生的烟灰中，未沉积在第一烟灰预制棒120a上的残余烟灰通过沉积腔130的排出口135排到外部。
步骤(b)S22是使第一烟灰预制棒120a脱水的工艺。具体地说，第一烟灰预制棒120a在氯气(Cl2)氛围中被加热，从而使存在于第一烟灰预制棒120a内的OH基和杂质被去除。
图4是示出使第一烟灰预制棒120a脱水的步骤的视图。图4中所示的炉子200包括：加热器210；以及入口220，入口220被设置至炉子200的下部。
在步骤(b)S22之前准备第一烟灰预制棒120a的步骤中，第一烟灰预制棒120a被布置在炉子200内。氯气和氦气通过入口220被供应到炉子200的内部，然后，用加热器210加热第一烟灰预制棒120a。优选将氦气量设定为20～50slpm，并将氯气量设定为氦气量的2～5vol％。例如，第一烟灰预制棒120a可在1.0slpm氯气和25slpm氦气的氛围中被加热至1130℃并持续120分钟。
步骤(c)S23是烧结脱水的第一烟灰预制棒120a的工艺，以便获得玻璃化的第一光纤预制棒。
图5是图示出利用图4中所示的炉子200烧结脱水的第一烟灰预制棒120a的步骤的视图。在脱水的第一烟灰预制棒120a被布置在炉子200内的状态下，氦气通过入口220被供应到炉子200的内部，然后，用加热器210加热脱水的第一烟灰预制棒120a。脱水的第一烟灰预制棒120a被向下移动，以便脱水的第一烟灰预制棒120a从其下端部至其上端部通过加热器210在炉子200内形成的高温区域。由于执行烧结步骤而获得了玻璃化的第一光纤预制棒120a。具体地说，通过烧结工艺，不透明的第一烟灰预制棒120a被转变成透明的第一光纤预制棒120b。由于氦气具有高的导热性，故可以均匀地将热传递到第一烟灰预制棒120a的内部。氦气量优选在20～50slpm之间。例如，第一烟灰预制棒120a可在25.0slpm氦气的氛围中被加热至1500℃的温度并持续一段等于200分钟的时间长度。
如图6中所示，步骤(d)S24是通过用热源加热玻璃化的第一光纤预制棒120b来拉长玻璃化的第一光纤预制棒120b的工艺，其中热源不使用氢。具体地说，为了减小玻璃化的第一光纤预制棒120b的直径并拉长第一玻璃化光纤预制棒120b的长度，在通过加热软化玻璃化的第一光纤预制棒120b之后，第一光纤预制棒120b的端部被向下拉。考虑到生成的光纤的芯部直径对包层直径的比，玻璃化的第一光纤预制棒120b被拉长至具有期望直径。不使用氢的热源包括电炉和等离子加热器等。
图6至8是图示出加热和拉长玻璃化的第一光纤预制棒120b的步骤的视图。图6至8是分别循序图示出步骤(d)S24的早期阶段、中间阶段和最后阶段的视图。图6至8中所示的拉长装置300包括第一和第二卡具(chuck)320和325、加热器330、以及用于测量玻璃化的第一光纤预制棒120b外径的装置。
参照图6，在步骤(d)S24之前的准备步骤中，第一模拟棒(dummyrod)310被连接至玻璃化的第一光纤预制棒120b的第一端，而第二模拟棒315被连接至第二端，第二端与玻璃化的第一光纤预制棒120b的第一端相对。第一、第二模拟棒310和315沿着玻璃化的第一光纤预制棒120b的中心轴线(或纵向)延伸。第一模拟棒310通过第一卡具320固定，而第二模拟棒315被第二卡具325夹住。此时，为了防止玻璃化的第一光纤预制棒120b在拉长步骤期间被弯折，第一光纤预制棒120b具有位于拉长装置下部处的第一端和位于拉长装置上部处的第二端，二者均排列成与地面垂直。这样，第一卡具320被布置在拉长装置的下部处，而第二卡具325被布置在拉长装置的上部处。加热器330和外径测量装置340被布置在玻璃化的第一光纤预制棒120b的周围。为了测量拉长的玻璃化的第一光纤预制棒120b的直径，外径测量装置340被布置在加热器330下面。
而且，在步骤(d)S24之前的准备步骤中，利用外径测量装置340沿着玻璃化的第一光纤预制棒120b的整个长度来测量玻璃化的第一光纤预制棒120b的直径。作为测量的结果，能够计算出第二卡具325向上运动的速度及加热器330的加热温度。
参照图6至8，当加热器330的加热温度在升高且玻璃化的第一光纤预制棒120b以恒定速度绕其中心轴线转动的时候，加热器330和外径测量装置340被导致向上移动，同时加热器330和外径测量装置340之间的距离保持不变。加热器330在玻璃化的第一光纤预制棒120b的第一和第二端之间的区域内移动。此时，加热器330的运动速度比第二卡具325的运动速度快。而且，外径测量装置340监控玻璃化的第一光纤预制棒120b的直径。玻璃化的第一光纤预制棒120b的转动是为了防止玻璃化的第一光纤预制棒120b在其横截面上变成卵形，在步骤(d)期间，上述转动可选地可以被省略。加热器330优选在1800～2100℃的温度范围内被加热。而且，优选将电阻炉或电感炉用作加热器330。例如，炉子的加热温度被保持在2,000℃，同时第二卡具325的运动速度处在45～50mm/min。而且，进给速度(feed velocity)为7.5mm/min，其中，进给速度是指第二卡具325和炉子330之间的运动速度差，同时玻璃化的第一光纤预制棒120b的转速被设定为1rpm。同时，施加至第二卡具325的抗拉强度优选保持在100～200N。
图9是横剖视图，示出被拉长的玻璃化的第一光纤预制棒120c。拉长的玻璃化的第一光纤预制棒120c包括：具有直径d的芯部122b；和具有直径D的内包层124b。由于步骤(d)S24通过不使用氢的热源来进行，故可以最小化氢对拉长的玻璃化的第一光纤预制棒120c的芯部122b的渗入。因此，内包层124b的直径D对芯部122b的直径d的比值D/d被设定为低于5.0，优选在4.1至4.5的范围内。
然后，拉长的玻璃化的第一光纤预制棒120c被切割并分成第一切割部分(cut)和第二切割部分，从而使第一模拟棒310连接至第一切割部分，且第二模拟棒315连接至第二切割部分。连接有第一模拟棒310的拉长的玻璃化的第一切割光纤预制棒120c被用在随后的步骤中。
步骤(e)S25是沿着拉长的玻璃化的第一切割光纤预制棒120c的径向在拉长的玻璃化的第一切割光纤预制棒120c上生长外包层的工艺，以便获得第二烟灰预制棒。外包层优选具有和拉长的玻璃化的第一切割光纤预制棒120c的内包层一样的组成和折射率。外包层直接形成在拉长的玻璃化的第一切割光纤预制棒120c的内包层的外周上。
图10是图示出生长外包层的步骤的视图。图10中所示的、用于制造光纤预制棒的装置400包括：沉积腔410和燃烧器420。在步骤(e)S25之前的准备步骤中，拉长的玻璃化的第一切割光纤预制棒120c被布置在沉积腔410内。
沉积腔410具有包括内部空间的圆柱形状，并设置有排出口415。燃烧器420被布置成与排出口415相对，从而使拉长的玻璃化的第一切割光纤预制棒120c处于燃烧器420和排出口415之间。通过沿径向在拉长的玻璃化的第一切割光纤预制棒120c的外周上利用燃烧器420进行烟灰沉积来生长外包层126a。在烟灰沉积期间，拉长的玻璃化的第一切割光纤预制棒120c被转动，并同时沿其中心轴线117移动。由于拉长的玻璃化的第一切割光纤预制棒120c绕中心轴线117转动，故第二烟灰预制棒125a具有旋转对称性。而且，拉长的玻璃化的第一切割光纤预制棒120c被导致沿着中心轴线117重复移动，以便获得第二烟灰预制棒125a。此时，燃烧器420被固定到沉积腔410。
供应源材料S、包括氢的燃料气体GF和包括氧的氧化气体GO等给燃烧器420，其中源材料S包括SiCl4，SiCl4是形成玻璃的材料。随着源材料S通过在从燃烧器420喷射的火焰中水解而被溶解，烟灰产生。所产生的烟灰被沉积在拉长的玻璃化的第一切割光纤预制棒120c的外周表面上，以产生不透明的第二烟灰预制棒125a。在燃烧器420所产生的烟灰中，没有沉积在拉长的玻璃化的第一切割光纤预制棒120c的外周表面上的残余烟灰通过沉积腔410的排出口415排到外部。
可选地，可不移动拉长的玻璃化的第一切割光纤预制棒120c，而是燃烧器420平行于第一切割光纤预制棒120c的中心轴线117反复移动。
步骤(f)S26是使第二烟灰预制棒125a脱水并对其进行烧结的工艺，以便获得玻璃化的第二光纤预制棒。具体地说，脱水步骤通过在氯气氛围中加热第二烟灰预制棒125a来进行，以便去除第二烟灰预制棒125a中存在的OH基和杂质。同时，第二烟灰预制棒125a在氦气氛围中被烧结，以便导致第二烟灰预制棒125a被玻璃化。
图11是图示出使用图4中所示的炉子200使第二烟灰预制棒125a脱水并对其进行烧结的步骤的视图。当第二烟灰预制棒125a被布置在炉子200中的时候，氦气和氯气被供应到炉子200的内部，并且，用加热器210加热第二烟灰预制棒。然后，以预设速度向下移动第二烟灰预制棒125a，从而使第二烟灰预制棒125a的下端和上端通过炉子200中所形成的高温区域。通过执行脱水和烧结工艺，可以去除第二烟灰预制棒125a中存在的OH基和杂质，并同时获得玻璃化的第二光纤预制棒125b。具体地说，通过脱水和烧结工艺，不透明的第二烟灰预制棒125a被转变成透明的第二光纤预制棒125b。
供应给炉子的氦气量优选为10到20slpm，且供应给炉子的氯气量相对于氦气量在1至4vol％的范围内。例如，第二烟灰预制棒在0.375slpm氯气和15.0slpm氦气的氛围中被加热至1500℃的温度且持续了一段等于300分钟的时间长度。
传统工艺并不脱水，而是仅仅烧结第二烟灰预制棒。然而，本发明对第二烟灰预制棒125a进行脱水和烧结，从而减小因OH基而导致的低水峰光纤的损耗。
图12是示出第二光纤预制棒125b的视图。图12A是第二光纤预制棒125b的透视图，而图12B是第二光纤预制棒125b的横剖视图。如图12中所示，第二光纤预制棒125b包括：位于其中心部分处的芯部122b；包围芯部122b的内包层124b；以及包围内包层124b的外包层126b。
然后，低水峰光纤从通过上述方法制造的第二光纤预制棒125b拉制。低水峰光纤同第二光纤预制棒125b具有相同的结构和直径比。低水峰光纤的芯部成为输送光信号的介质，而内包层起到将光信号限制在芯部内的作用。并且，外包层增大低水峰光纤的直径。而且，低水峰光纤的芯部、内包层和外包层之间的直径比跟第二光纤预制棒125b的芯部122b、内包层124b和外包层126b之间的直径比一样。
图13是图示出拉制低水峰光纤的步骤的视图。图13中所示的拉制装置500包括：炉子510；冷却器520；涂布机(coater)530；紫外线硬化装置540；绞盘(capstan)550；以及卷轴560。
炉子510将布置在其中的第二光纤预制棒125b的端部加热至2600至2700℃范围内(包括2600℃和2700℃)的温度并将其软化。由第二光纤预制棒125b拉制的低水峰光纤128具有跟第二光纤预制棒125b同样的结构，但是其直径比第二光纤预制棒125b的直径小得多。同时，为了防止炉子510的内部因热而烧坏，令惰性气体在炉子510内流动。
冷却器520冷却从炉子510拉出的、被加热和软化的低水峰光纤128。
涂布机530将树脂涂敷在通过冷却器520的、被加热和软化的低水峰光纤128上，并且，紫外线硬化装置540向树脂发出紫外线、以使树脂硬化。
绞盘550以预定力拉低水峰光纤128，并从第二光纤预制棒125b持续拉制具有恒定直径的低水峰光纤128。
在通过绞盘550之后，低水峰光纤128被缠绕在卷轴560上。
低水峰光纤128满足ITU-T G652C或G652D的标准，并在1310～1625nm的波长处具有低于0.4dB/km的最大峰值。在受到氢老化之后，低水峰光纤128在1383nm波长处的峰值小于在1310nm波长处的峰值。
图14图示出低水峰光纤128的损耗特性。在图14中，水平轴表示低水峰光纤128内包层直径对芯部直径d的直径比D/d，而垂直轴表示在1383nm波长处由OH基导致的低水峰光纤的损耗值。如图14中所示，即便在比值D/d低于5.0的情况下，损耗值非常低。当比值D/d处于4.1～4.5的范围内时，直径比和损耗值同时被降低。
如所述，在制造光纤预制棒的方法和使用光纤预制棒制造低水峰光纤的方法中，根据本发明，第一光纤预制棒通过不使用氢的热源而被拉长，从而最小化氢对芯部的渗入。因此，可以减小第一光纤预制棒芯部和内包层的直径比，从而减少光纤预制棒的制造成本和时间并便于低水峰光纤的制造。
而且，在制造光纤的方法和使用光纤预制棒制造低水峰光纤的方法中，根据本发明，可以对第二烟灰预制棒进行脱水和烧结，从而减小由OH基所导致的低水峰光纤的损耗。
尽管已经参照本发明的某一优选实施例示出和描述了本发明，然而，本领域技术人员将了解，可以在不脱离所附权利要求所限定的本发明的精髓和范围的情况下，在其中作出形式和细节上的多种改动。

Claims (11)

1.一种制造光纤预制棒的方法，包括步骤：
(a)通过烟灰沉积，沿起始构件的纵向在起始构件上生长第一烟灰预制棒；
(b)使第一烟灰预制棒脱水；
(c)烧结脱水的第一烟灰预制棒，以获得玻璃化的第一光纤预制棒；以及
(d)通过用热源加热玻璃化的第一光纤预制棒来拉长玻璃化的第一光纤预制棒，以获得拉长的玻璃化的第一光纤预制棒，其中热源不使用氢。
2.如权利要求1所述的方法，进一步包括步骤：
(e)通过烟灰沉积在拉长的玻璃化的第一光纤预制棒上生长外包层，以获得第二烟灰预制棒；以及
(f)使第二烟灰预制棒脱水并对其进行烧结，以获得玻璃化的第二光纤预制棒。
3.如权利要求2所述的方法，其中，步骤(f)在氯气和氦气结合的氛围中进行。
4.如权利要求1所述的方法，其中，拉长的玻璃化的第一光纤预制棒包括：芯部，所述芯部位于拉长的玻璃化的第一光纤预制棒的中心部分处；以及内包层，所述内包层形成在所述芯部的外周上，并具有低折射率。
5.如权利要求4所述的方法，其中，关于拉长的玻璃化的第一光纤预制棒，所述内包层的直径D对所述芯部的直径d的比值D/d小于5.0。
6.如权利要求4所述的方法，其中，关于拉长的玻璃化的第一光纤预制棒，所述内包层的直径D对所述芯部的直径d的比值D/d在4.1至4.5的范围内，包括4.1和4.5。
7.一种制造低水峰光纤的方法，包括步骤：
(a)通过烟灰沉积，沿起始构件的纵向在起始构件上生长第一烟灰预制棒；
(b)使第一烟灰预制棒脱水；
(c)烧结脱水的第一烟灰预制棒，以获得玻璃化的第一光纤预制棒；
(d)通过用热源加热玻璃化的第一光纤预制棒来拉长玻璃化的第一光纤预制棒，其中热源不使用氢；
(e)通过烟灰沉积在拉长的玻璃化的第一光纤预制棒上生长外包层，以获得第二烟灰预制棒；
(f)使第二烟灰预制棒脱水并对其进行烧结，以获得玻璃化的第二光纤预制棒；以及
(g)通过加热和软化玻璃化的第二光纤预制棒的端部来拉制低水峰光纤。
8.如权利要求7所述的方法，其中，步骤(f)在氯气和氦气结合的氛围中进行。
9.如权利要求7所述的方法，其中，所述拉制的低水峰光纤包括：芯部，所述芯部位于所述拉制的低水峰光纤的中心部分处；内包层，所述内包层形成在所述芯部的外周上，并且，所述内包层的折射率小于所述芯部的折射率；以及外包层，所述外包层直接形成在所述内包层的外周上。
10.如权利要求9所述的方法，其中，关于所述拉制的低水峰光纤，所述内包层的直径D对所述芯部的直径d的比值D/d小于5.0。
11.如权利要求9所述的方法，其中，关于所述拉制的低水峰光纤，所述内包层的直径D对所述芯部的直径d的比值D/d在4.1至4.5的范围内，包括4.1和4.5。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103282809A (zh) * 2010-11-08 2013-09-04 康宁股份有限公司 多芯光纤带及其制造方法
CN105236731A (zh) * 2015-09-18 2016-01-13 长飞光纤光缆股份有限公司 一种光纤预制棒芯棒的熔缩拉伸工艺

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6535679B2 (en) * 1997-01-16 2003-03-18 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Optical fiber and method of manufacturing the same
US6131415A (en) * 1997-06-20 2000-10-17 Lucent Technologies Inc. Method of making a fiber having low loss at 1385 nm by cladding a VAD preform with a D/d<7.5
JP2001064032A (ja) * 1999-08-26 2001-03-13 Furukawa Electric Co Ltd:The 多孔質プリフォームガラス化装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103282809A (zh) * 2010-11-08 2013-09-04 康宁股份有限公司 多芯光纤带及其制造方法
US9120693B2 (en) 2010-11-08 2015-09-01 Corning Incorporated Multi-core optical fiber ribbons and methods for making the same
CN103282809B (zh) * 2010-11-08 2016-10-26 康宁股份有限公司 多芯光纤带及其制造方法
US9796618B2 (en) 2010-11-08 2017-10-24 Corning Incorporated Multi-core optical fiber ribbons and methods for making the same
CN105236731A (zh) * 2015-09-18 2016-01-13 长飞光纤光缆股份有限公司 一种光纤预制棒芯棒的熔缩拉伸工艺

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