CN102225843A - 光纤预制棒的制造方法 - Google Patents

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CN102225843A CN2011101230435A CN201110123043A CN102225843A CN 102225843 A CN102225843 A CN 102225843A CN 2011101230435 A CN2011101230435 A CN 2011101230435A CN 201110123043 A CN201110123043 A CN 201110123043A CN 102225843 A CN102225843 A CN 102225843A
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Abstract

一种光纤预制棒的制造方法，包括：(1)采用轴向气相沉积VAD工艺制备光纤芯棒；(2)采用等离子化学气相沉积PCVD工艺制备掺氟下陷包层，与(1)中制备的光纤芯棒熔缩成光纤芯棒预制件；(3)采用外部气相沉积OVD工艺制备光纤芯棒预制件的外包层，最终烧结成透明的光纤预制棒；所述光纤芯棒包含包层，光纤芯棒的包层直径与光纤芯棒的芯直径二者比值在3.2～4.6之间；所述掺氟下陷包层起始位置的直径与所述芯直径的比值在3.2～4.6之间，所述掺氟下陷包层的宽度与芯直径的比值在0.24～0.49之间。本方法解决了单模光纤高效规模化生产的关键技术，大幅度提高弯曲不敏感单模光纤预制棒的制造效率，降低生产成本。

Description

光纤预制棒的制造方法
技术领域
本发明涉及光纤通信领域，特别是涉及一种利用三种工艺的光纤预制棒的制造方法。
背景技术
在当代通信网络中，面向客户端的接入技术，始终是限制高带宽业务快速发展的难点，这就是所谓的通信网络中的最后一公里难题，海量的信息在经由传输设备到达接入网后，必须分割成涓涓溪流，才能与终端用户互联互通。对目前已占到全球信息流量80％以上的光纤通信网络来说，光纤接入技术是解决这一难题的天然手段。利用光纤的海量带宽，通过一系列的技术手段，实现整个信息网络的“光纤化”，将能充分支撑随着高清电视、三网融合、IPTV等新业务带来的爆炸性网络带宽的增长需求，有力推动光纤通信市场持续稳定的发展。
接入网的光缆布线环境较为复杂，在大楼的楼道或者室内布线时空间非常狭小，光缆必须以较小的弯曲半径进行安装与铺设，例如，光纤弯曲半径小到7.5mm，甚至达到5mm。因此，接入网的实际环境要求光纤具备良好的弯曲性能，这种光纤是宽带光纤接入技术的关键材料，它是光纤接入网络的基础传输媒介，该光纤能穿过复杂多变的区域将海量的信息传送到终端用户，稳定的实现高带宽的互联互通。ITU-T于2009年11月发布了修订后的第二版G.657A光纤标准，即《接入网用弯曲不敏感的单模光纤和光缆特性》(“ Characteristics of a bending loss insensitive single mode optical fibre and cable for the access net
为了方便理解本发明，将本发明涉及的专业术语集中定义如下：
沉积：光纤原材料在一定的环境下发生化学反应生成掺杂的石英玻璃的工艺过程。
熔缩：将沉积后的空心玻璃管在一定的热源下逐渐烧成实心玻璃棒的工艺过程。
套管：满足一定截面积和尺寸均匀性的高纯石英玻璃管。
基管：用于沉积的高纯石英玻璃管。
折射率剖面(RIP)：光纤或光纤预制棒(包括光纤芯棒)的折射率与其半径之间的关系曲线。
绝对折射率差(δn)：光纤预制棒中各个部分的折射率与纯石英玻璃折射率的差。
相对折射率(Δ％)：
Figure BSA00000494806900021
其中ni为第i层光纤材料的折射率，n0为纯石英玻璃的折射率。
有效面积：
Figure BSA00000494806900022
其中，E为与传播有关的电场，r为光纤半径。
总色散：光纤波导色散与材料色散的代数和。
色散斜率：色散对波长的依赖性。
PMD：光纤的偏振模色散；
PCVD：等离子化学气相沉积；
MCVD：改进的化学气相沉积；
OVD：外部气相沉积；
VAD：轴向气相沉积；
APVD：等离子体增强气相沉积法；
RIT：管套棒法；
RIC：管套圆柱法。
公开号为US6771865的美国专利，公开了采用OVD工艺制造一种空气包层结构的单模光纤的方案，该方案可以显著提高光纤的抗弯曲性能，但是该方案的制造成本高，空气孔尺寸与数量具备随机性，工艺重复性差，光纤性能一致性不好，不利于推广使用。公开号为US7773848B2的美国专利，介绍了一种低弯曲损耗单模光纤，该光纤采用OVD工艺制造，其下陷包层的相对折射率差最大做到-0.35％，该光纤在弯曲直径为15mm情况下1550nm波长的弯曲损耗为0.19dB。在沉积掺氟下陷包层时，沉积效率低，下陷深度很难做到再低，限制了光纤预制棒制备工艺的规模化应用。公开号为CN101182113A的中国专利，介绍了大直径光纤芯棒的PCVD制作方法，该方法的芯棒沉积速率为2.5g/min～4.5g/min左右，下陷包层和芯层同时沉积，受限于微波腔体尺寸限制，芯棒尺寸不能够做大，生产效率不高，成本较高。公开号为CN101891380的中国专利，介绍了一种大尺寸光纤预制棒及其制造方法，采用掺氟衬底管，利用PCVD工艺沉积芯棒，下陷包层在沉积芯棒的同时进行沉积，其实施实例显示的下陷包层相对折射率差最深为-0.54％；芯棒完成后采用RIC(管套圆柱法)或者OVD或者VAD的方法沉积外包层，采用该方法，光纤芯棒的生产效率较低，成本较高。
综上所述，在制造这种弯曲不敏感曲单模光纤预制棒过程中，常规的工艺存在如下缺陷：采用常规的VAD(轴向气相沉积)工艺、OVD(外部气相沉积)工艺和APVD(等离子体增强气相沉积法)工艺，制造光纤预制棒时，在沉积过程中，石英玻璃掺氟的沉积效率非常低，氟的掺杂浓度在2％～2.5％之间，氟掺杂后的石英玻璃复合材料相对于纯石英玻璃材料在633nm波长的相对折射率差0％～-0.35％之内。这种较低的折射率下陷光纤波导，不能够提供较好的光电磁场限制能力，光纤的抗弯能力较差；同时，较低的氟沉积效率，不仅造成了光纤原材料的浪费，而且提高了光纤预制棒的制造成本，使光纤的性能得不到保障。采用PCVD(等离子化学气相沉积)工艺，掺氟具有较高的沉积效率，但是PCVD工艺制造光纤芯棒的沉积速率太低，当前的最大速率在2.5g/min～4.5g/min之间，并且PCVD工艺属于管内法沉积工艺，其沉积光纤芯棒的尺寸受腔体的限制，光纤芯棒直径较小，生产效率低，制造成本高，不具备规模化生产的竞争力。
况且，采用原有工艺中的一种或两种技术，无法解决“光纤高抗弯性能与光棒高速率沉积无法同时兼顾”的问题，而且制造出的单模光纤已经不适合智能化与功能化下一代光纤通信网络技术的发展需求。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种光纤预制棒的制造方法，通过VAD、PCVD和OVD三种工艺的结合，大幅度提高弯曲不敏感单模光纤预制棒的制造效率，降低生产成本，便于大规模生产推广以及应用。同时兼顾了光纤的“高抗弯性能与光棒高速率沉积”，与现有基础网络兼容性好，提高了通信系统的可靠性。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种光纤预制棒的制造方法，该方法包括以下步骤：(1)采用轴向气相沉积VAD工艺制备光纤芯棒；(2)采用等离子化学气相沉积PCVD工艺制备掺氟下陷包层，与(1)中制备的光纤芯棒熔缩成光纤芯棒预制件；(3)采用外部气相沉积OVD工艺制备光纤芯棒预制件的外包层，最终烧结成透明的光纤预制棒；所述光纤芯棒包含包层，光纤芯棒的包层直径与光纤芯棒的芯直径二者比值在3.2～4.6之间；所述掺氟下陷包层起始位置的直径与所述芯直径的比值在3.2～4.6之间，所述掺氟下陷包层的宽度与芯直径的比值在0.24～0.49之间。
在上述技术方案的基础上，步骤(1)中采用VAD工艺制备光纤芯棒，具体包括以下步骤：将直径为70～80mm的靶棒安置在VAD沉积车床上，通入四氯化硅、四氯化锗和高纯氧气的混合气体，在氢氧焰高温下生成掺锗的石英玻璃芯层和部分包层，VAD工艺的加工参数为：混合气体的总流量为19000～21000ml/min，光纤芯棒的沉积速率为20～25g/min，形成光纤芯棒，芯层部分与纯石英玻璃的相对折射率差为0.35％～0.39％。
在上述技术方案的基础上，VAD工艺的加工参数为：混合气体的总流量为20000ml/min，光纤芯棒的沉积速率为22g/min，形成光纤芯棒，其包层直径与芯直径的比值为4.2，芯层部分与纯石英玻璃的相对折射率差为0.37％。
在上述技术方案的基础上，步骤(2)中采用PCVD工艺制备掺氟下陷包层，具体包括以下步骤：将外直径为70mm、内直径为65mm的纯石英玻璃基管，安置在PCVD沉积车床上，通入四氯化硅、C2F6和高纯氧气的混合气体，PCVD工艺的加工参数为：混合气体的总流量为10000～12000ml/min，在15.2～18.5kW微波的作用下，在石英基管的内部沉积掺氟下陷包层，石英管内压力为16～18mbar，沉积速率为8.6～10.6g/min，掺氟下陷包层与纯石英玻璃基管的相对折射率差为-0.4％～-0.6％之间。
在上述技术方案的基础上，PCVD工艺的加工参数为：混合气体的总流量为11000ml/min，在16.5kW微波的作用下，在石英基管的内部沉积掺氟下陷包层，石英管内压力为17mbar，沉积速率为9.6g/min，掺氟下陷包层起始位置的直径与芯直径的比值为4.2，沉积掺氟下陷包层的宽度与芯直径的比值为0.36，掺氟下陷包层与纯石英玻璃基管的相对折射率差为-0.50％。
在上述技术方案的基础上，步骤(3)具体包括以下步骤：将所述光纤芯棒预制件安置在OVD车床上，通入四氯化硅和高纯氧气的混合气体，沉积外包层，OVD工艺的加工参数为：外包层沉积速率为97～106g/min，烧结成透明的光纤预制棒，所述光纤预制棒的直径为200～255mm。
在上述技术方案的基础上，OVD工艺的加工参数为：外包层沉积速率为106g/min，并烧结成透明的光纤预制棒，最终该光纤预制棒的直径为255mm。
在上述技术方案的基础上，步骤(3)之后进行光纤拉丝的步骤：将所述光纤预制棒安置在拉丝塔上，在2200℃左右的高温下，将其拉丝成外径为124.2～125.8微米、内涂层直径为189.0～190.8微米、外涂层直径为244.2～245.6微米的光纤。
在上述技术方案的基础上，将所述光纤预制棒拉丝成外径为125.2微米，内涂层直径为190.5微米，外涂层直径为245.5微米的光纤。
在上述技术方案的基础上，所述光纤以5mm为半径弯曲一圈时的1550nm波长的附加损耗小于0.10dB，1625nm波长的附加损耗小于0.30dB。
综上所述，本发明的有益效果在于：
(1)本发明采用了VAD、PCVD和OVD三种工艺的结合，发挥了单种或两种工艺所没有的高效率优势，提高了高性能光纤的制造效率，降低了制造成本。
(2)本发明的方法中，采取了更精确的包芯比、下陷包层的位置、以及下陷包层与芯直径的比例，提高了单模光纤预制棒的性能。
(3)本发明提升了氟的沉积效率，增大了氟沉积包层的下陷深度；更好地提升了光纤的抗弯曲性能，显著提升了光纤的抗弯能力。
(4)本发明制造的光纤与现有的G.652单模光纤兼容性好，可以满足智能化与功能化下一代光纤通信网络技术的发展需求，具有较好的应用前景和经济社会效益。
附图说明
图1为本发明实施例的方法流程图；
图2为一种光纤预制棒的端面示意图，其中a为芯棒的芯层部分，b为芯棒的包层部分，c为折射率下陷包层部分，e为石英玻璃基管熔缩后形成的包层部分，f为VAD工艺沉积的外包层部分。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述。
如图1所示，本发明实施例提供的光纤预制棒的制造方法，该方法包括以下步骤：
(1)采用轴向气相沉积VAD工艺制备光纤芯棒；
(2)采用等离子化学气相沉积PCVD工艺制备掺氟下陷包层，与(1)中制备的光纤芯棒熔缩成光纤芯棒预制件；
(3)采用外部气相沉积OVD工艺制备光纤芯棒预制件的外包层，最终烧结成透明的光纤预制棒；
其中，所述光纤芯棒包含包层，光纤芯棒的包层直径与光纤芯棒的芯直径二者比值在3.2～4.6之间；所述掺氟下陷包层起始位置的直径与所述芯直径的比值在3.2～4.6之间，所述掺氟下陷包层的宽度与芯直径的比值在0.24～0.49之间。
步骤(1)中采用VAD工艺制备光纤芯棒，具体包括以下步骤：将直径为70～80mm的靶棒安置在VAD沉积车床上，通入四氯化硅、四氯化锗和高纯氧气的混合气体，在氢氧焰高温下生成掺锗的石英玻璃芯层和部分包层，VAD工艺的加工参数为：混合气体的总流量为19000～21000ml/min，光纤芯棒的沉积速率为20～25g/min，形成光纤芯棒，芯层部分与纯石英玻璃的相对折射率差为0.35％～0.39％。
步骤(2)中采用PCVD工艺制备掺氟下陷包层，具体包括以下步骤：将外直径为70mm、内直径为65mm的纯石英玻璃基管，安置在PCVD沉积车床上，通入四氯化硅、C2F6和高纯氧气的混合气体，PCVD工艺的加工参数为：混合气体的总流量为10000～12000ml/min，在15.2～18.5kW微波的作用下，在石英基管的内部沉积掺氟下陷包层，石英管内压力为16～18mbar，沉积速率为8.6～10.6g/min，掺氟下陷包层与纯石英玻璃基管的相对折射率差为-0.4％～-0.6％之间。
步骤(3)具体包括以下步骤：将所述光纤芯棒预制件安置在OVD车床上，通入四氯化硅和高纯氧气的混合气体，沉积外包层，OVD工艺的加工参数为：外包层沉积速率为97～106g/min，烧结成透明的光纤预制棒，所述光纤预制棒的直径为200～255mm。
步骤(3)之后进行光纤拉丝的步骤：将所述光纤预制棒安置在拉丝塔上，在2200℃左右的高温下，将其拉丝成外径为124.2～125.8微米、内涂层直径为189.0～190.8微米、外涂层直径为244.2～245.6微米的光纤。
下面通过3个具体实施例来详细描述本发明的方法。
实施例1
将直径为70mm的靶棒安置在VAD沉积车床上，通入四氯化硅、四氯化锗和高纯氧气的混合气体，在氢氧焰高温下生成掺锗的石英玻璃芯层(参见图2中的a部分)和部分包层(参见图2中的b部分)，混合气体的总流量为19500ml/min，芯棒的沉积速率为20.5g/min，形成光纤芯棒，芯棒的包层直径与芯直径的比值为3.2，芯层部分与纯石英玻璃的相对折射率差为0.35％。
将外直径为70mm、内直径为65mm的纯石英玻璃基管，安置在PCVD沉积车床上，通入四氯化硅、C2F6和高纯氧气的混合气体，混合气体的总流量为10000ml/min，在15.2kW微波的作用下在石英基管的内部沉积掺氟下陷包层，石英管内压力为16mbar，沉积速率为8.6g/min，掺氟下陷包层起始位置的直径与芯直径的比值在3.2，沉积掺氟下陷包层的宽度与芯直径的比值为0.24，掺氟下陷包层与纯石英玻璃基管的相对折射率差为-0.6％。将采用VAD工艺制造的光纤芯棒与采用PCVD工艺制造的深下陷石英包层管，熔缩成实心的光纤芯棒预制件，其中PCVD下陷包层形成图2中的c部分，而PCVD用纯石英玻璃基管形成图2中的e部分。
再将该光纤芯棒预制件安置在OVD车床上，通入四氯化硅和高纯氧气的混合气体，沉积外包层(参见图2中的f部分)，外包层沉积速率为97g/min，并烧结成透明的光纤预制棒，最终该光纤预制棒的直径为220mm。
之后将该光纤预制棒安置在拉丝塔上，在2200℃左右的高温下，将其拉丝成外径为125微米，内涂层直径为190微米，外涂层直径为245微米的光纤。该光纤经过测试，其主要指标参见表1。
表1 实施例1的光纤预制棒拉制光纤的关键技术指标
  数值   单位
  衰减@1310nm   0.311   dB/km
  衰减@1383nm   0.265   dB/km
  衰减@1550nm   0.183   dB/km
  衰减@1625nm   0.192   dB/km
  MFD1550   9.0   μm
  MFD1310   10.2   μm
  截止波长   1255   nm
  零色散波长   1306   nm
  零色散斜率   0.089   ps/nm2/km
  1550nm色散   16.2   ps/nm/km
  宏弯损耗
  φ10*1 @1550nm   0.082   dB
  φ10*1 @1625nm   0.221   dB
  φ15*1 @1550nm   0.086   dB
  φ15*1 @1625nm   0.146   dB
实施例2
将直径为80mm的靶棒安置在VAD沉积车床上，通入四氯化硅、四氯化锗和高纯氧气的混合气体，在氢氧焰高温下生成掺锗的石英玻璃芯层(参见图2中的a部分)和部分包层(参见图2中的b部分)，混合气体的总流量为21000ml/min，光纤芯棒的沉积速率为25g/min，形成光纤芯棒，其包层直径与芯直径的比值为4.6，芯层部分与纯石英玻璃的相对折射率差为0.39％。
将外直径为70mm、内直径为65mm的纯石英玻璃基管，安置在PCVD沉积车床上，通入四氯化硅、C2F6和高纯氧气的混合气体，混合气体的总流量为12000ml/min，在18.5kW微波的作用下在石英基管的内部沉积掺氟下陷包层，石英管内压力为18mbar，沉积速率为10.6g/min，掺氟下陷包层起始位置的直径与芯直径的比值在4.6，沉积掺氟下陷包层的宽度与芯直径的比值为0.49，掺氟下陷包层与纯石英玻璃基管的相对折射率差为-0.40％。将VAD制造的光纤芯棒与PCVD制造的深下陷石英包层管，熔缩成实心的光纤芯棒预制件，其中PCVD下陷包层形成图2中的c部分，而PCVD用纯石英玻璃基管形成图2中的e部分。
再将该光纤芯棒预制件安置在OVD车床上，通入四氯化硅和高纯氧气的混合气体，沉积外包层(参见图2中的f部分)，外包层沉积速率为106g/min，并烧结成透明的光纤预制棒，最终该光纤预制棒的直径为200mm。
之后将该光纤预制棒安置在拉丝塔上，在2200℃左右的高温下，将其拉丝成外径为125.2微米，内涂层直径为190.5微米，外涂层直径为245.5微米的光纤。该光纤经过测试，其主要指标参见表2。
表2 实施例2的光纤预制棒拉制光纤的关键技术指标
  数值   单位
  衰减@1310nm   0.312   dB/km
  衰减@1383nm   0.268   dB/km
  衰减@1550nm   0.181   dB/km
  衰减@1625nm   0.192   dB/km
  MFD1550   9.5   μm
  MFD1310   10.8   μm
  截止波长   1260   nm
  零色散波长   1322   nm
  零色散斜率   0.082   ps/nm2/km
  1550nm色散   16.1   ps/nm/km
  宏弯损耗
  φ10*1 @1550nm   0.076   dB
  φ10*1 @1625nm   0.236   dB
  φ15*1 @1550nm   0.092   dB
  φ15*1 @1625nm   0.136   dB
实施例3
将直径为70mm的靶棒安置在VAD沉积车床上，通入四氯化硅、四氯化锗和高纯氧气的混合气体，在氢氧焰高温下生成掺锗的石英玻璃芯层(参见图2中的a部分)和部分包层(参见图2中的b部分)，混合气体的总流量为20000ml/min，光纤芯棒的沉积速率为22g/min，形成光纤芯棒，其包层直径与芯直径的比值为4.2，芯层部分与纯石英玻璃的相对折射率差为0.37％。
将外直径为70mm、内直径为65mm的纯石英玻璃基管，安置在PCVD沉积车床上，通入四氯化硅、C2F6和高纯氧气的混合气体，混合气体的总流量为11000ml/min，在16.5kW微波的作用下在石英基管的内部沉积掺氟下陷包层，石英管内压力为17mbar，沉积速率为9.6g/min，掺氟下陷包层起始位置的直径与芯直径的比值在4.2，沉积掺氟下陷包层的宽度与芯直径的比值为0.36，掺氟下陷包层与纯石英玻璃基管的相对折射率差为-0.50％。将VAD制造的光纤芯棒与PCVD制造的深下陷石英包层管，熔缩成实心的光纤芯棒预制件，其中PCVD下陷包层形成图2中的c部分，而PCVD用纯石英玻璃基管形成图2中的e部分。
再将该光纤芯棒预制件安置在OVD车床上，通入四氯化硅和高纯氧气的混合气体，沉积外包层(参见图2中的f部分)，外包层沉积速率为106g/min，并烧结成透明的光纤预制棒，最终该光纤预制棒的直径为255mm。
之后将该光纤预制棒安置在拉丝塔上，在2200℃左右的高温下，将其拉丝成外径为125.2微米，内涂层直径为190.5微米，外涂层直径为245.5微米的光纤。该光纤经过测试，其主要指标参见表3。
表3 实施例3的光纤预制棒拉制光纤的关键技术指标
Figure BSA00000494806900121
Figure BSA00000494806900131
本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种光纤预制棒的制造方法，该方法包括以下步骤：
(1)采用轴向气相沉积VAD工艺制备光纤芯棒；
(2)采用等离子化学气相沉积PCVD工艺制备掺氟下陷包层，与(1)中制备的光纤芯棒熔缩成光纤芯棒预制件；
(3)采用外部气相沉积OVD工艺制备光纤芯棒预制件的外包层，最终烧结成透明的光纤预制棒；
其特征在于：所述光纤芯棒包含包层，光纤芯棒的包层直径与光纤芯棒的芯直径二者比值在3.2～4.6之间；所述掺氟下陷包层起始位置的直径与所述芯直径的比值在3.2～4.6之间，所述掺氟下陷包层的宽度与芯直径的比值在0.24～0.49之间。
2.如权利要求1所述的光纤预制棒的制造方法，其特征在于，步骤(1)中采用VAD工艺制备光纤芯棒，具体包括以下步骤：将直径为70～80mm的靶棒安置在VAD沉积车床上，通入四氯化硅、四氯化锗和高纯氧气的混合气体，在氢氧焰高温下生成掺锗的石英玻璃芯层和部分包层，VAD工艺的加工参数为：混合气体的总流量为19000～21000ml/min，光纤芯棒的沉积速率为20～25g/min，形成光纤芯棒，芯层部分与纯石英玻璃的相对折射率差为0.35％～0.39％。
3.如权利要求2所述的光纤预制棒的制造方法，其特征在于，VAD工艺的加工参数为：混合气体的总流量为20000ml/min，光纤芯棒的沉积速率为22g/min，形成光纤芯棒，其包层直径与芯直径的比值为4.2，芯层部分与纯石英玻璃的相对折射率差为0.37％。
4.如权利要求2所述的光纤预制棒的制造方法，其特征在于，步骤(2)中采用PCVD工艺制备掺氟下陷包层，具体包括以下步骤：将外直径为70mm、内直径为65mm的纯石英玻璃基管，安置在PCVD沉积车床上，通入四氯化硅、C2F6和高纯氧气的混合气体，PCVD工艺的加工参数为：混合气体的总流量为10000～12000ml/min，在15.2～18.5kW微波的作用下，在石英基管的内部沉积掺氟下陷包层，石英管内压力为16～18mbar，沉积速率为8.6～10.6g/min，掺氟下陷包层与纯石英玻璃基管的相对折射率差为-0.4％～-0.6％之间。
5.如权利要求4所述的光纤预制棒的制造方法，其特征在于，PCVD工艺的加工参数为：混合气体的总流量为11000ml/min，在16.5kW微波的作用下，在石英基管的内部沉积掺氟下陷包层，石英管内压力为17mbar，沉积速率为9.6g/min，掺氟下陷包层起始位置的直径与芯直径的比值为4.2，沉积掺氟下陷包层的宽度与芯直径的比值为0.36，掺氟下陷包层与纯石英玻璃基管的相对折射率差为-0.50％。
6.如权利要求4所述的光纤预制棒的制造方法，其特征在于，步骤(3)具体包括以下步骤：将所述光纤芯棒预制件安置在OVD车床上，通入四氯化硅和高纯氧气的混合气体，沉积外包层，OVD工艺的加工参数为：外包层沉积速率为97～106g/min，烧结成透明的光纤预制棒，所述光纤预制棒的直径为200～255mm。
7.如权利要求6所述的光纤预制棒的制造方法，其特征在于，OVD工艺的加工参数为：外包层沉积速率为106g/min，并烧结成透明的光纤预制棒，最终该光纤预制棒的直径为255mm。
8.如权利要求6所述的光纤预制棒的制造方法，其特征在于，步骤(3)之后进行光纤拉丝的步骤：将所述光纤预制棒安置在拉丝塔上，在2200℃左右的高温下，将其拉丝成外径为124.2～125.8微米、内涂层直径为189.0～190.8微米、外涂层直径为244.2～245.6微米的光纤。
9.如权利要求8所述的光纤预制棒的制造方法，其特征在于，将所述光纤预制棒拉丝成外径为125.2微米，内涂层直径为190.5微米，外涂层直径为245.5微米的光纤。
10.如权利要求8所述的光纤预制棒的制造方法，其特征在于，所述光纤以5mm为半径弯曲一圈时的1550nm波长的附加损耗小于0.10dB，1625nm波长的附加损耗小于0.30dB。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103086598A (zh) * 2013-02-26 2013-05-08 富通集团有限公司 采用套管法制造光纤预制棒外包层的方法
CN106154410A (zh) * 2016-08-30 2016-11-23 烽火通信科技股份有限公司 一种单模光纤及其制造方法
CN106680931A (zh) * 2017-03-16 2017-05-17 江苏亨通光导新材料有限公司 低损耗光纤及其生产方法
CN107247305A (zh) * 2017-07-04 2017-10-13 长飞光纤光缆股份有限公司 低衰减单模光纤及其制备方法
CN110204190A (zh) * 2019-07-12 2019-09-06 杭州金星通光纤科技有限公司 一种超低损耗单模光纤的制造方法及装置
CN110462474A (zh) * 2017-03-27 2019-11-15 古河电气工业株式会社 光纤及光纤的制造方法
CN113716861A (zh) * 2021-08-11 2021-11-30 山东富通光导科技有限公司 一种采用外气相沉积法制备弯曲不敏感光纤的方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1891649A (zh) * 2005-06-29 2007-01-10 古河电子北美公司 低损耗光纤的设计及其制造方法
CN101328012A (zh) * 2007-06-21 2008-12-24 江苏亨通光纤科技有限公司 大尺寸石英光纤预制棒制造的方法
CN101891380A (zh) * 2010-07-13 2010-11-24 长飞光纤光缆有限公司 一种大尺寸光纤预制棒及其光纤的制造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1891649A (zh) * 2005-06-29 2007-01-10 古河电子北美公司 低损耗光纤的设计及其制造方法
CN101328012A (zh) * 2007-06-21 2008-12-24 江苏亨通光纤科技有限公司 大尺寸石英光纤预制棒制造的方法
CN101891380A (zh) * 2010-07-13 2010-11-24 长飞光纤光缆有限公司 一种大尺寸光纤预制棒及其光纤的制造方法

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103086598A (zh) * 2013-02-26 2013-05-08 富通集团有限公司 采用套管法制造光纤预制棒外包层的方法
CN103086598B (zh) * 2013-02-26 2015-06-03 富通集团有限公司 采用套管法制造光纤预制棒外包层的方法
CN106154410A (zh) * 2016-08-30 2016-11-23 烽火通信科技股份有限公司 一种单模光纤及其制造方法
CN106680931A (zh) * 2017-03-16 2017-05-17 江苏亨通光导新材料有限公司 低损耗光纤及其生产方法
CN110462474A (zh) * 2017-03-27 2019-11-15 古河电气工业株式会社 光纤及光纤的制造方法
US11079537B2 (en) 2017-03-27 2021-08-03 Furukawa Electric Co., Ltd. Optical fiber and manufacturing method of optical fiber
CN107247305A (zh) * 2017-07-04 2017-10-13 长飞光纤光缆股份有限公司 低衰减单模光纤及其制备方法
CN110204190A (zh) * 2019-07-12 2019-09-06 杭州金星通光纤科技有限公司 一种超低损耗单模光纤的制造方法及装置
CN110204190B (zh) * 2019-07-12 2023-11-24 杭州金星通光纤科技有限公司 一种超低损耗单模光纤的制造方法及装置
CN113716861A (zh) * 2021-08-11 2021-11-30 山东富通光导科技有限公司 一种采用外气相沉积法制备弯曲不敏感光纤的方法

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