CN101634728A - 一种抗弯曲多模光纤及其制造方法 - Google Patents

一种抗弯曲多模光纤及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种抗弯曲多模光纤及其制造方法，该光纤包括有芯层和包层，其特征在于芯层半径R1为24～26微米，芯层折射率剖面呈抛物线，最大相对折射率差Δ1为0.9～1.1％，芯层外的包层由三部分组成，内包层R2为芯层半径R1的1.04～1.6倍，Δ2为－0.01～0.01％，中间包层为折射率渐变包层，中间包层R3为R1的1.06～1.8倍，相对折射率差由Δ2递减渐变至Δ4，外包层R4为R1的2.38～2.63倍，Δ4为－0.20％～－0.40％。本发明不仅降低了光纤弯曲附加衰减，提高了光纤的抗弯曲性能，而且基本消除了光纤内部应力，大大提高了光纤的机械性能，光纤长期工作在小半径状态下的使用寿命也能得到保证。本发明制造方法简便有效，适用于大规模生产。

Description

一种抗弯曲多模光纤及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种用于接入网或小型化光器件中的多模光纤及其制造方法，该光纤具有优异的抗弯曲性能，属于光通信技术领域。
背景技术
多模光纤，特别是高带宽的多模光纤(比如OM3)由于系统建设成本相对较低，在中短距离光纤网络系统(比如数据中心和校园网等)中得到了广泛的应用。在室内及狭窄环境下的布线，光纤经受较高的弯曲应力，特别是在应用中过长的光纤通常缠绕在越来越小型化的存储盒中，光纤将承受很大的弯曲应力。因此需要设计开发具有抗弯曲性能的多模光纤，以满足室内光纤网络铺设和器件小型化的要求。与传统多模光纤相比，抗弯曲多模光纤需具有以下特点：1、弯曲附加衰减(特别是宏弯附加衰减)要小。多模光纤里面传输有许多模式，靠近多模光纤芯子边界传输的高阶模很容易在光纤弯曲时从芯子泄露出去，从芯子泄露出去的光一部分会返回芯子，一部分会在包层中传输，一部分会穿过涂覆层泄露出去。当弯曲半径减小时，从芯子泄露出去的光会增加，光纤传输系统的衰减就会增加，从而可能会导致信号失真，增加了系统出现误码的可能。2、小弯曲半径下光纤寿命不受影响。抗弯曲多模光纤工作时可能长期处于小弯曲半径下，当光纤弯曲时，光纤外侧必然受到张应力的作用，其应力大小可用下列公式表示： σ = E · r ( R + C th + r ) 式中，E为石英玻璃的扬氏模量、R为弯曲半径、r为光纤的半径、Cth为涂覆层厚度。对于玻璃包层直径为125微米和外径为250微米的光纤，当弯曲半径减小至6.5mm时，光纤弯曲外侧将承受0.69GPa(100kpsi)的张应力，已达到光纤的常用筛选张力。光纤弯曲引起的断裂一方面会发生在敷设过程中，将引起敷设成本的增加；更严重的是发生在使用过程中，这是因为光纤在张应力作用下，微裂纹会扩张并可能最终导致光纤的断裂，特别是在FTTx的应用中将大大增加维护成本和影响系统的可靠性。因此，与普通多模光纤相比，抗弯曲多模光纤必须有很好的机械性能，即在小弯曲半径状态下，要具有很好的机械可靠性以确保其使用寿命。这就要求光纤具有较小的残存应力和较少的缺陷。3、具有较高带宽，可以满足10Gb/s，甚至是40Gb/s以太网的需要。
降低光纤弯曲附加衰减的一个有效方法是采用下陷包层的设计，其折射率剖面主要有“壕沟型”(图1所示)和“双包层型”(图2所示)两种。美国专利US20080166094A1，US20090169163A1和US20090154888A1就是采用的此类设计。其设计原理为：当光纤受到小的弯曲时，从芯子泄露出去的光会较大比例的限制在内包层并返回到芯子中，从而有效降低了光纤宏弯附加损耗。
但是，如何保证此类光纤长期工作在小半径状态下的使用寿命，仍然有待进一步的解决。图1所示折射率剖面对应的光纤由于芯层高掺锗而下陷包层高掺氟，且芯层和下陷包层相距很近，而掺锗和掺氟石英玻璃的膨胀系数相差很大，光纤内部势必具有很大的内应力，虽然因应力引起的弯曲附加损耗可通过下陷包层进行克服，但内应力会对光纤的寿命产生严重影响，且当光纤弯曲时其剖面结构因应力的作用而发生畸变进而影响光纤的传输带宽。图2所示折射率剖面对应的光纤按照该美国专利所述的材料组成设计，也会同图1所示折射率剖面对应的光纤一样，具有很大的内应力。并且这种内引力是由于各层的热膨胀系数不同所引起的永久性应力，很难仅仅通过调整工艺优化退火来消除，必须从材料组成和结构设计方面来解决。对于光纤寿命的预测，在ITU-T G657光纤标准的附录中已有简要介绍，光纤的使用寿命与光纤的动态疲劳参数nd有关，动态疲劳参数nd越高，在同等弯曲半径和存放长度下，光纤的机械可靠性就越高。因此，改进光纤材料组成和剖面结构的效果可以通过测试光纤的动态疲劳参数nd来检验。
另外，要使多模光纤具有很好的带宽，光纤芯折射率剖面必须为近似完美的抛物线。包括专利CN1183049C在内的方法关注的是如何制备有精确折射率分布的预制棒，然而在光纤拉制过程中，由于残存的应力和组分的扩散，与预制棒折射率分布相比，光纤折射率分布会发生畸变。也就是说，即使预制棒折射率分布是完美的抛物线，拉成光纤后光纤折射率分布也很难保持完美的抛物线。
发明内容
为方便介绍本发明内容，定义部分术语：
芯棒：含有芯层和部分包层的预制件；
半径：该层外边界与中心点之间的距离；
折射率剖面：光纤或光纤预制棒(包括芯棒)玻璃折射率与其半径之间的关系；相对折射率差：
Δ % = [ ( n i 2 - n 0 2 ) / 2 n i 2 ] × 100 % ≈ n i - n 0 n 0 × 100 % , ni和n0分别为各对应部分和纯二氧化硅玻璃折射率，除非另做说明，ni为各对应部分的最大折射率；
氟(F)的贡献量：掺氟(F)石英玻璃相对于纯石英玻璃的相对折射率差值(ΔF)，以此来表示掺氟(F)量；
锗(Ge)的贡献量：掺锗(Ge)石英玻璃相对于纯石英玻璃的相对折射率差值(ΔGe)，以此来表示掺锗(Ge)量；
套管：符合一定几何和掺杂要求的石英玻璃管；
RIT工艺：将芯棒插入套管中组成光纤预制棒；
幂指数律折射率剖面：满足下面幂指数函数的折射率剖面，其中，n1为光纤轴心的折射率；r为离开光纤轴心的距离；a为光纤芯半径；α为分布指数；Δ为芯/包相对折射率差；
n 2 ( r ) = n 1 2 [ 1 - 2 &Delta; ( r a ) &alpha; ] , r < a
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足而提供一种结构设计合理、光纤的机械可靠性高、使用寿命长的抗弯曲、高带宽的多模光纤及其制造方法。
本发明多模光纤的技术方案为：
包括有芯层和包层，其特征在于芯层半径R1为24～26微米，芯层折射率剖面呈抛物线(α为1.9～2.2)，最大相对折射率差Δ1为0.9～1.1％，芯层外的包层由三部分组成，从内到外依次为：内包层半径R2为芯层半径R1的1.04～1.6倍，相对折射率差Δ2为-0.01～0.01％，中间包层为折射率渐变包层，中间包层半径R3为芯层半径R1的1.06～1.8倍，相对折射率差由Δ2递减渐变至Δ4，外包层半径R4为芯层半径R1的2.38～2.63倍，相对折射率差Δ4为-0.20％～-0.40％。
按上述方案，所述的内包层半径R2的最优方案为芯层半径R1的1.04～1.25倍。
按上述方案，所述的外包层相对折射率差Δ4沿径向为恒定的，或者为渐变的，渐变包括从内向外递增渐变或从内向外递减渐变。最优方案为相对折射率从内向外递增渐变。
按上述方案，所述的外包层相对折射率差Δ4从内向外递增渐变，从-0.40％递增为-0.25％，或者从-0.35％递增为-0.15％。
按上述方案，所述的外包层相对折射率差Δ4从内向外递减渐变，从-0.15％递减为-0.35％，或者从-0.10％递减为-0.30％。
按上述方案，各层的材料组成为(掺杂剖面示意图见图6)：芯层由掺锗(Ge)和氟(F)的石英玻璃组成，氟(F)的贡献量ΔF为-0.03±0.02％；所述的内包层由掺锗(Ge)和氟(F)的石英玻璃组成，从内包层外界面32至内界面21，掺氟和掺锗逐渐连续增加，呈梯度变化；所述的中间包层由掺氟的石英玻璃组成，由中间包层内界面32至外界面43掺氟逐渐连续增加；所述的外包层由掺氟的石英玻璃组成。
按上述方案，所述的掺锗(Ge)和氟(F)石英玻璃的材料组分为SiO2-GeO2-F-Cl；所述的掺氟(F)石英玻璃的材料组分为SiO2-F-Cl。
氯(Cl)是由四氯化硅(SiCl4)、四氯化锗(GeCl4)与氧气(O2)发生反应生成Cl所引入的，其含量的波动对光纤的性能影响不大，且在稳定的工艺条件下其含量的波动也不大，可不作要求和控制。
本发明多模光纤制造方法的技术方案为：
将纯石英玻璃衬管固定在等离子体增强化学气相沉积(PCVD)车床上进行掺杂沉积，在反应气体四氯化硅(SiCl4)和氧气(O2)中，通入含氟的气体，引进氟(F)掺杂，通入四氯化锗(GeCl4)以引入锗(Ge)掺杂，通过微波使衬管内的反应气体离子化变成等离子体，并最终以玻璃的形式沉积在衬管内壁；根据所述光纤波导结构的掺杂要求，通过改变混合气体中掺杂气体的流量，依次沉积中间包层、内包层和芯层；沉积完成后，用电加热炉将沉积管熔缩成实心芯棒；然后采用氢氟酸(HF)对芯棒进行腐蚀，把芯棒外部的衬管层腐蚀掉后，以合成的掺氟石英玻璃为套管采用RIT工艺制得光纤预制棒，或采用OVD或VAD外包沉积工艺在芯棒外沉积外包层制得光纤预制棒；将光纤预制棒置于拉丝塔以0.2～0.4牛顿的低张力拉成光纤，在光纤表面涂覆内外两层紫外固化的聚丙稀酸树脂即成。
按上述方案，所述的含氟气体为C2F6、CF4、SiF4和SF6的任意一种或多种。
按上述方案，为制造有精确折射率分布的多模光纤，在制造光纤预制棒过程中根据光纤折射率分布与预制棒折射率分布对比，对预制棒折射率分布进行修正和补偿，经过修正和补偿后的预制棒可以拉出精确折射率分布的光纤。该对预制棒折射率分布进行修正和补偿的方法包括下列步骤：
1.根据光纤折射率分布，初步设计光纤预制棒折射率分布；
2.精确调节制备目标预制棒所用气体混合物的组成和供给速率，使其与步骤1决定的折射率分布相符合；
3.根据上一步骤确定的条件，将反应气体混合物引入衬管并在其内进行反应，完成衬管内部形成玻璃的氧化物的沉积，制成光纤预制棒；
4.对步骤3沉积工艺得到的预制棒进行精确折射率分布的测量，并把该预制棒拉成光纤；
5.对步骤4得到的光纤进行精确折射率分布的测量；
6.根据光纤的测试结果优化设计待制造光纤所要求的折射率分布，并与步骤5测量的光纤折射率分布进行对比，如果对比差别超过规定公差范围，则根据对比结果对预制棒折射率分布设计进行修正；
7.在后续沉积工艺中，改变反应气体混合物的组成与时间的关系来实现步骤6对预制棒折射率分布设计的修正；
8.重复步骤3～7，直至步骤6的对比差别在可接受的规定公差之内。
为了增强步骤4和5实施的折射率分布测量的精度，优选在许多不同纵向位置，许多不同角度进行测量(至少x和y两个方向)，并将得到的数值取平均值。
本发明光纤的动态疲劳参数nd在27以上；在850nm波长具有2000MHz-km以上，甚至5000MHz-km以上的带宽；光纤的数值孔径为0.195～0.230；在850nm波长处，以10毫米弯曲半径绕1圈导致的弯曲附加损耗小于0.2dB，甚至达到0.03dB；以7.5毫米弯曲半径绕1圈导致的弯曲附加损耗小于0.3dB，甚至达到0.05dB；以5毫米弯曲半径绕1圈导致的弯曲附加损耗小于1.0dB，甚至达到0.3dB。
本发明的有益效果在于：1、设计出一种三包层多模光纤，在内外包层之间引入了折射率渐变中间包层，通过材料和波导结构的合理组成，不仅降低了光纤弯曲附加衰减，提高了光纤的抗弯曲性能，而且基本消除了光纤内部应力，大大提高了光纤的机械性能，光纤长期工作在小半径状态下的使用寿命也能得到保证；2、本发明各层材料组成的设计使光纤具有功能梯度材料组成和结构：从芯层到内包层外界面，粘度逐渐变化；在内包层中，从外至内，掺氟和掺锗逐渐连续增加，呈梯度变化，使其膨胀系数逐渐增大；中间包层使内包层和外包层之间的折射率和粘度平缓过度；外包层折射率最优方案为折射率从内向外逐渐增加，即从内向外掺氟逐渐较少、粘度逐渐增加，有助于外包层在拉丝过程中承担更多张力，减少拉丝对光纤芯子的影响。上述材料组成设计可以避免拉丝过程中产生残余应力，增强了光纤的机械性能；3、采用对预制棒折射率分布进行修正和补偿的方法，光纤折射率分布的公差可以控制在很小的范围之内，光纤的带宽性能可以得到大幅提高；4、本发明制造方法简便有效，适用于大规模生产。
附图说明
图1是现有“壕沟型”下陷包层光纤的折射率剖面示意图。
图2是现有“双包层型”下陷包层光纤的折射率剖面示意图。
图3是本发明一个实施例的光纤折射率剖面示意图。
图4是本发明另一个实施例的光纤折射率剖面(外包层掺氟从外向内逐渐减少)示意图。
图5是本发明第三个实施例的光纤折射率剖面(外包层掺氟从外向内逐渐增加)示意图。
图6是本发明光纤的掺杂剖面示意图。
具体实施方式
下面将给出详细的实施例并结合附图，对本发明作进一步的说明。
实施例一：
按本发明所述方法，制备了一组预制棒并拉丝，采用多模光纤的双层涂覆和600米/分钟的拉丝速度，光纤的结构和材料组成见表1，光纤的主要性能参数见表2。
宏弯附加损耗是根据FOTP-62(IEC-60793-1-47)方法测得的，被测光纤按一定直径(比如：10mm，15mm，20mm，30mm等等)绕一圈，然后将圆圈放开，测试打圈前后光功率的变化，以此作为光纤的宏弯附加损耗。测试时，采用环形通量(Encircled Flux)光注入条件。环形通量(Encircled Flux)光注入条件可以通过以下方法获得：在被测光纤前端熔接一段2米长的普通50微米芯径多模光纤，并在该光纤中间绕一个25毫米直径的圈，当满注入光注入该光纤时，被测光纤即为环形通量(Encircled Flux)光注入。
满注入带宽是根据FOTP-204方法测得的，测试采用满注入条件。
为了准确评价光纤的机械性能，按IEC 60793-1-33，采用两点弯曲的方法测试光纤的动态疲劳参数nd值。
实施例二：
本实施例为根据光纤折射率分布对预制棒折射率分布进行修正和补偿，从而制造精确折射率分布的多模光纤的实例。
根据初步设计的多模光纤预制棒折射率分布，采用PCVD工艺，将气态SiCl4、GeCl4、C2F6和O2引入石英玻璃衬管，在管内部进行沉积。SiCl4、GeCl4和O2的供给随时间变化，而C2F6的供给保持恒定。沉积结束后，熔缩成实心棒，并测试预制棒的折射率分布，把预制棒拉成光纤。然后对光纤进行折射率分布测试，测试结果与预定的光纤所要求的折射率分布进行比对，以分布参数α表示光纤折射率分布形式，如果分布参数α偏离过大，则对预制棒折射率分布设计进行修正，并在后续沉积工艺中，改变反应气体混合物的组成与时间的关系来实现该修正。按照本方法，光纤折射率分布参数α的标准差从0.05降到了0.008。
Figure G200910063643XD00071
Figure G200910063643XD00081
实施例三：
为了说明本发明的效果，采用PCVD工艺，按照美国专利所述光纤剖面结构和材料组成制作了一些光纤样品，并进行了动态疲劳参数nd的测试。为了消除涂覆层对试验结果的影响，所有光纤采用了相同类型、尺寸相近的涂覆层。光纤拉丝速度和拉丝张力也基本相同。
试验A：
采用PCVD工艺制作了一些折射率剖面如图1所示的光纤样品，并进行了nd测试。试验过程及光纤测试结果如下：
将纯石英玻璃衬管固定在等离子体增强化学气相沉积(PCVD)车床上进行掺杂沉积，在反应气体四氯化硅(SiCl4)和氧气(O2)中，通过微波使衬管内的反应气体离子化变成等离子体，并最终以玻璃的形式沉积在衬管内壁；根据图1所示光纤波导结构的掺杂要求，通过改变混合气体中掺杂气体的流量，依次沉积下陷包层，内包层和芯层，在沉积外下陷包层时通入含氟的气体，引进氟(F)掺杂，内包层为纯石英玻璃，在沉积芯层时通入四氯化锗(GeCl4)引入锗(Ge)掺杂以获得折射率增加的剖面；沉积完成后，用电加热炉将沉积管熔缩成实心芯棒；然后以几何尺寸匹配的纯石英玻璃为套管采用RIT工艺制得光纤预制棒。将光纤预制棒置于拉丝塔以0.4牛顿的张力拉成光纤，在光纤表面涂覆内外两层紫外固化的聚丙稀酸树脂。
光纤芯层不掺氟，内包层和外包层均为纯石英玻璃。
光纤剖面参数及光纤动态疲劳参数nd测试结果见表3。
表3：“壕沟型”光纤剖面参数及光纤动态疲劳参数nd测试结果
  序号   12   13   14   15   16
  Δ1(％)   1.02   1.03   1.03   1.04   1.01
  R1(μm)   25   25   25   25   25
  α   2.04   2.03   2.06   2.08   2.05
  Δ2(％)   0   0   0   0   0
  R2(μm)   25.8   26.1   26.8   26.4   26.7
  Δ3(％)   -0.2   -0.25   -0.3   -0.6   -0.4
  R3(μm)   29.2   29.4   29.5   29.8   29.7
  Δ4(％)   0   0   0   0   0
  R4(μm)   62.5   62.5   62.5   62.5   62.5
  nd   23   22   23   21   22
试验B：
采用PCVD工艺制作了一些折射率剖面如图2所示的光纤样品，并进行了nd测试。试验过程及光纤测试结果如下：
将纯石英玻璃衬管固定在等离子体增强化学气相沉积(PCVD)车床上进行掺杂沉积，在反应气体四氯化硅(SiCl4)和氧气(O2)中，通入四氯化锗(GeCl4)以引入锗(Ge)掺杂，通过微波使衬管内的反应气体离子化变成等离子体，并最终以玻璃的形式沉积在衬管内壁；根据图2所示光纤波导结构的掺杂要求，通过改变混合气体中掺杂气体的流量，沉积芯层；沉积完成后，用电加热炉将沉积管熔缩成实心芯棒；然后采用氢氟酸(HF)对芯棒进行腐蚀，把芯棒外部的衬管层部分腐蚀掉后，以合成的掺氟石英玻璃为套管采用RIT工艺制得光纤预制棒。将光纤预制棒置于拉丝塔以0.4牛顿的张力拉成光纤，在光纤表面涂覆内外两层紫外固化的聚丙稀酸树脂。
光纤芯层不掺氟。
光纤剖面参数及光纤动态疲劳参数nd测试结果见表4。
表4：普通“双包层型”光纤剖面参数及光纤动态疲劳参数nd测试结果
  序号   17   18   19   20   21
  Δ1(％)   1.03   1.05   1.08   1.07   1.02
  R1(μm)   25   25   25   25   25
  α   2.05   2.03   2.04   2.04   2.05
  Δ2(％)   0   0   0   0   0
  R2(μm)   28   30   28   27   29
  Δ3(％)   -0.2   -0.25   -0.3   -0.3   -0.35
  R3(μm)   62.5   62.5   62.5   62.5   62.5
  nd   23   22   23   22   21
把表2、3、4中的结果进行对比，可以看出：在其它条件相同的情况下，本发明的材料组成和剖面结构设计大大提高了光纤的动态疲劳参数nd。

Claims (10)

1、一种抗弯曲多模光纤，包括有芯层和包层，其特征在于芯层半径R1为24～26微米，芯层折射率剖面呈抛物线，最大相对折射率差Δ1为0.9～1.1％，芯层外的包层由三部分组成，从内到外依次为：内包层半径R2为芯层半径R1的1.04～1.6倍，相对折射率差Δ2为-0.01～0.01％，中间包层为折射率渐变包层，中间包层半径R3为芯层半径R1的1.06～1.8倍，相对折射率差由Δ2递减渐变至Δ4，外包层半径R4为芯层半径R1的2.38～2.63倍，相对折射率差Δ4为-0.20％～-0.40％。
2、按权利要求1所述的抗弯曲多模光纤，其特征在于所述的内包层半径R2为芯层半径R1的1.04～1.25倍。
3、按权利要求1或2所述的抗弯曲多模光纤，其特征在于所述的外包层相对折射率差Δ4沿径向为恒定的，或者为渐变的，渐变包括从内向外递增渐变或从内向外递减渐变。
4、按权利要求3所述的抗弯曲多模光纤，其特征在于所述的外包层相对折射率差Δ4从内向外递增渐变，从-0.40％递增为-0.25％，或者从-0.35％递增为-0.15％。
5、按权利要求3所述的抗弯曲多模光纤，其特征在于所述的外包层相对折射率差Δ4从内向外递减渐变，从-0.15％递减为-0.35％，或者从-0.10％递减为-0.30％。
6、按权利要求1或2所述的抗弯曲多模光纤，其特征在于各层的材料组成为：芯层由掺锗和氟的石英玻璃组成，氟的贡献量ΔF为-0.03±0.02％；所述的内包层由掺锗和氟的石英玻璃组成，从内包层外界面(32)至内界面(21)，掺氟和掺锗逐渐连续增加，呈梯度变化；所述的中间包层由掺氟的石英玻璃组成，由中间包层内界面(32)至外界面(43)掺氟逐渐连续增加；所述的外包层由掺氟的石英玻璃组成。
7、按权利要求6所述的抗弯曲多模光纤，其特征在于所述的掺锗和氟石英玻璃的材料组分为SiO2-GeO2-F-Cl；所述的掺氟石英玻璃的材料组分为SiO2-F-Cl。
8、一种按权利要求1所述的抗弯曲多模光纤的制造方法，其特征在于将纯石英玻璃衬管固定在等离子体增强化学气相沉积车床上进行掺杂沉积，在反应气体四氯化硅和氧气中，通入含氟的气体，引进氟掺杂，通入四氯化锗以引入锗掺杂，通过微波使衬管内的反应气体离子化变成等离子体，并最终以玻璃的形式沉积在衬管内壁；根据所述光纤波导结构的掺杂要求，通过改变混合气体中掺杂气体的流量，依次沉积中间包层、内包层和芯层；沉积完成后，用电加热炉将沉积管熔缩成实心芯棒；然后采用氢氟酸对芯棒进行腐蚀，把芯棒外部的衬管层腐蚀掉后，以合成的掺氟石英玻璃为套管采用RIT工艺制得光纤预制棒，或采用OVD或VAD外包沉积工艺在芯棒外沉积外包层制得光纤预制棒；将光纤预制棒置于拉丝塔以0.2～0.4牛顿的低张力拉成光纤，在光纤表面涂覆内外两层紫外固化的聚丙稀酸树脂即成。
9、按权利要求8所述的抗弯曲多模光纤的制造方法，其特征在于其特征在于各层的材料组成为：芯层由掺锗和氟的石英玻璃组成，氟的贡献量ΔF为-0.03±0.02％；所述的内包层由掺锗和氟的石英玻璃组成，从内包层外界面(32)至内界面(21)，掺氟和掺锗逐渐连续增加，呈梯度变化；所述的中间包层由掺氟的石英玻璃组成，由中间包层内界面(32)至外界面(43)掺氟逐渐连续增加；所述的外包层由掺氟的石英玻璃组成。
10、一种按权利要求8所述的制造方法对预制棒折射率分布进行修正和补偿的方法，其特征在于包括下列步骤：
(1)根据光纤折射率分布，初步设计光纤预制棒折射率分布；
(2)精确调节制备目标预制棒所用气体混合物的组成和供给速率，使其与步骤(1)决定的折射率分布相符合；
(3)根据上一步骤确定的条件，将反应气体混合物引入衬管并在其内进行反应，完成衬管内部形成玻璃的氧化物的沉积，制成光纤预制棒；
(4)对步骤(3)沉积工艺得到的预制棒进行精确折射率分布的测量，并把该预制棒拉成光纤；
(5)对步骤(4)得到的光纤进行精确折射率分布的测量；
(6)根据光纤的测试结果优化设计待制造光纤所要求的折射率分布，并与步骤(5)测量的光纤折射率分布进行对比，如果对比差别超过规定公差范围，则根据对比结果对预制棒折射率分布设计进行修正；
(7)在后续沉积工艺中，改变反应气体混合物的组成与时间的关系来实现步骤(6)对预制棒折射率分布设计的修正；
(8)重复步骤(3)～(7)，直至步骤(6)的对比差别在可接受的规定公差内。
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