CN113716856A - 光纤预制棒的制造设备、方法及光纤预制棒 - Google Patents

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Abstract

一种光纤预制棒的制造设备、方法及光纤预制棒，包括沉积组件，用于对靶棒进行沉积以形成芯棒，所述光纤预制棒的制造设备还包括熔缩组件，所述熔缩组件包括熔缩炉及套管组件，所述芯棒同轴固定于所述套管组件中，所述熔缩炉包括炉体及沿所述炉体长度方向设置的第一加热体及第二加热体，所述炉体包括上炉温区及下炉温区，所述第一加热体对应所述上炉温区设置，所述第二加热体对应所述下炉温区设置，所述套管组件移动设置于所述上炉温区及所述下炉温区中，以对芯棒进行熔缩及拉伸处理。上述光纤预制棒的制造设备及方法能生产出低水峰弯曲不敏感的光纤预制棒。

Description

光纤预制棒的制造设备、方法及光纤预制棒
技术领域
本申请涉及光纤制造技术领域，尤其涉及一种光纤预制棒的制造设备、方法及光纤预制棒。
背景技术
随着5G移动通信网络的发展，视频和其他高带宽应用对无线和有线网络发展有着巨大的促进作用，在光纤骨干网建设基本就绪的背景下，目前运营商将目光重点放在5G建设中的光纤局域网、数据中心等场景，这就要求光纤光缆的性能能够满足在狭小空间中适合布线外，还应具有良好的弯曲不敏感特性，符合光传输要求。
光纤的MAC值可以衡量光纤的弯曲性能，MAC值定义为模场直径与截止波长的比值。MAC值越小，光纤的弯曲性能越好，因此，降低模场直径、提高截止波长可以降低MAC值。但是模场直径太小，无法与普通光纤形成良好的接续，会大大带来接续损耗，同样，截止波长增大的空间也有限，若超出1260nm，就不符合目前光通信的全波段传输要求。所以，单纯靠调整模场直径和缆波长并不能得到优良的弯曲性能。为了提高弯曲特性，采用深凹陷结构设计，但是对于具有深凹陷结构的光纤，深凹陷距离芯层的距离大小，即包芯比，会影响光纤的弯曲特性。较小的包芯比可以改善弯曲特性，与此同时容易引起外层羟基向内扩散，引起水峰增加。若采用管内法制备一是沉积效率低，无法制备大尺寸光纤预制棒，二是对原料气体的纯度也要求较高，高成本使得应用受到限制。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种能生产出低水峰弯曲不敏感光纤预制棒的光纤预制棒的制造设备、方法及光纤预制棒。
本申请一实施方式中提供一种光纤预制棒的制造设备，包括沉积组件，用于对靶棒进行沉积以形成芯棒，所述光纤预制棒的制造设备还包括熔缩组件，所述熔缩组件包括熔缩炉及套管组件，所述芯棒同轴固定于所述套管组件中，所述熔缩炉包括炉体及沿所述炉体长度方向设置的第一加热体及第二加热体，所述炉体包括上炉温区及下炉温区，所述第一加热体对应所述上炉温区设置，所述第二加热体对应所述下炉温区设置，所述套管组件移动设置于所述上炉温区及所述下炉温区中，以对芯棒进行熔缩及拉伸处理。
在本申请的一些实施例中，所述套管组件包括掺氟套管及安装于所述掺氟套管的密封组件，所述密封组件包括尾管及密封板，所述尾管分别固定于所述掺氟套管，所述密封板分别安装于所述尾管远离所述掺氟套管的开口处。
在本申请的一些实施例中，所述炉体还包括设置于所述炉体两端的上炉口及下炉口，所述上炉口与所述第一加热体同侧设置，所述下炉口与所述第二加热体同侧设置。
在本申请的一些实施例中，所述套管组件还包括直柄及插销，所述芯棒固定于所述直柄两端，所述直柄沿径向设有交叉的销孔，所述插销穿过所述尾管并插入所述销孔中。
在本申请的一些实施例中，所述熔缩组件还包括传动组件，所述传动组件包括卡盘及拉杆，所述卡盘安装于所述熔缩炉的上炉温区的开口处，其中一所述尾管固定于所述卡盘中，所述拉杆固定于远离所述卡盘的所述直柄上。
在本申请的一些实施例中，所述沉积组件包括靶棒及激光测径组件，所述激光测径组件包括激光测径仪及PLC控制系统，所述激光测径仪朝向所述靶棒，用于监测粉末体直径并反馈给所述PLC控制系统，所述PLC控制系统根据检测情况控制气体流量。
本申请一实施方式中提供一种光纤预制棒的制造方法，应用上述光纤预制棒的制造设备，包括：
对靶棒进行沉积处理，形成粉末体芯棒；
将粉末芯棒进行脱羟及玻璃化得到芯棒；
将芯棒悬挂在熔缩炉中；
净化熔缩预处理，以与拉杆同侧的尾管及掺氟套管的熔接处为第一熔接处，以与卡盘同侧的尾管及掺氟套管的熔接处为第二熔接处，以第一熔接处作为起始点，从上炉口处开始下降，依次穿过上炉温区及下炉温区，直至第二熔接处到达到下炉口处，结束后，第一熔接处重新提升至上炉口；
芯棒及掺氟套管在熔缩炉中熔融处理得到熔缩棒，并通过分梯度拉伸张力控制拉伸熔缩棒；
将熔缩棒沉积纯二氧化硅外包层并进行脱羟玻璃化，得到光纤预制棒。
在本申请的一些实施例中，在净化熔缩预处理步骤中，所述上炉温区及所述下炉温区温度相同，保持850～1250℃，所述卡盘以2～6mm/min恒速上升与下降。
在本申请的一些实施例中，完成净化熔缩预处理步骤后，所述上炉温区温度升至1700～1900℃，所述下炉温区温度升至1800～2100℃，再将所述第二熔接处下降至所述上炉温区中心处，保持所述掺氟套管管内负压-0.08～-0.1Mpa，并以2～6mm/min恒速下降。
本申请一实施方式中提供一种光纤预制棒，通过上述光纤预制棒的制造方法制成，所述光纤预制棒尺寸达到120～180mm，轴向包芯比均匀度小于0.1。
上述光纤预制棒的制造设备、方法及光纤预制棒中，通过设置所述上炉温区及所述下炉温区的双炉温结构，在熔缩拉伸过程中有利于去除熔融边界的微小气泡，当熔融后直接进入高温延伸阶段，所述套管组件部分受延伸张力而产生径向的挤压力，从而有效去除熔融中残留在石英玻璃中微缺陷内的气泡或杂质，进而生产出低水峰弯曲不敏感光纤预制棒。
附图说明
图1为本申请一实施例中的沉积组件的结构示意图。
图2为本申请一实施例中的熔缩组件的结构示意图。
图3为本申请一实施例中的熔缩组件的结构示意图。
图4为本申请一实施例中的芯棒及套管组件固定的结构示意图。
图5为本申请一实施例中的光纤预制棒的制造方法的流程示意图。
图6为本申请一实施例中的光纤折射率剖面图。
图7为本申请实施例1与对比例的羟基含量对比图。
图8为本申请实施例3与对比例的轴向包芯比均匀度对比图。
图9为本申请实施例4与对比例的模场直径对比图。
主要元件符号说明
Figure BDA0002507756750000041
Figure BDA0002507756750000051
Figure BDA0002507756750000061
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本申请。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本申请实施例的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本申请进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施方式中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请实施例，所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请实施例公开范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请实施例的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请实施例。
本申请的实施例提供一种光纤预制棒的制造设备，包括沉积组件，用于对靶棒进行沉积以形成芯棒，所述光纤预制棒的制造设备还包括熔缩组件，所述熔缩组件包括熔缩炉及套管组件，所述芯棒同轴固定于所述套管组件中，所述熔缩炉包括炉体及沿所述炉体长度方向设置的第一加热体及第二加热体，所述炉体包括上炉温区及下炉温区，所述第一加热体对应所述上炉温区设置，所述第二加热体对应所述下炉温区设置，所述套管组件移动设置于所述上炉温区及所述下炉温区中，以对芯棒进行熔缩及拉伸处理。
本申请的实施例提供一种光纤预制棒的制造方法，应用上述光纤预制棒的制造设备，包括：
对靶棒进行沉积处理，形成粉末体芯棒；
将粉末芯棒进行脱羟及玻璃化得到芯棒；
将芯棒悬挂在熔缩炉中；
净化熔缩预处理，以与拉杆同侧的尾管及掺氟套管的熔接处为第一熔接处，以与卡盘同侧的尾管及掺氟套管的熔接处为第二熔接处，以第一熔接处作为起始点，从上炉口处开始下降，依次穿过上炉温区及下炉温区，直至第二熔接处到达到下炉口处，结束后，第一熔接处重新提升至上炉口；
芯棒及掺氟套管在熔缩炉中熔融处理得到熔缩棒，并通过分梯度拉伸张力控制拉伸熔缩棒；
将熔缩棒沉积纯二氧化硅外包层并进行脱羟玻璃化，得到光纤预制棒。
本申请一实施方式中提供一种光纤预制棒，通过上述光纤预制棒的制造方法制成，所述光纤预制棒尺寸达到120～180mm，轴向包芯比均匀度小于0.1。
上述光纤预制棒的制造设备、方法及光纤预制棒中通过设置所述上炉温区及所述下炉温区的双炉温结构，在熔缩拉伸过程中有利于去除熔融边界的微小气泡，当熔融后直接进入高温延伸阶段，所述套管组件部分受延伸张力而产生径向的挤压力，从而有效去除熔融中残留在石英玻璃中微缺陷内的气泡或杂质，进而生产出低水峰弯曲不敏感光纤预制棒。
下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。
请一并参阅图1及图2，一种光纤预制棒的制造设备100，包括沉积组件10及熔缩组件20。所述沉积组件10用于对靶棒14进行沉积形成粉末体芯棒，所述粉末芯棒进行脱羟及玻璃化得到芯棒90。所述熔缩组件20用于对所述芯棒90熔缩形成熔缩棒，将所述熔缩棒沉积纯二氧化硅外包层并进行脱羟玻璃化，以得到低水峰弯曲不敏感光纤预制棒。
请一并参阅图1，所述沉积组件10包括沉积容腔11、提升组件12、吊杆13、靶棒14及喷灯组件15。所述提升组件12安装于所述沉积容腔11一端，所述提升组件12可绕自身轴线转动并沿所述沉积容腔11长度方向上下移动。所述吊杆13一端固定于所述提升组件12上，另一端用于悬挂所述靶棒14。所述提升组件12通过所述吊杆13带动所述靶棒14转动并沿所述沉积容腔11长度方向上下移动。在一实施方式中，所述沉积容腔11包括相互固定的第一容腔111及第二容腔112，所述第一容腔111大体呈圆管状，所述吊杆13容置于所述第一容腔111中，以便于所述吊杆13在所述提升组件12带动下沿所述沉积容腔11长度方向上下移动。所述第二容腔112大体呈圆球状，所述第二容腔112用于容置所述靶棒14，以在沉积时使所述靶棒14沉积均匀。
所述靶棒14悬挂于所述吊杆13上并容置于所述沉积容腔11中。所述靶棒14为在所述沉积容腔11内作为靶子的石英玻璃种棒，并通过所述喷灯组件15沉积处理形成粉末体芯棒。在一实施方式中，所述吊杆13远离所述提升组件12的端部设有挂钩(未示出)所述靶棒14通过所述挂钩悬挂于所述吊杆13上。所述喷灯组件15安装于所述沉积容腔11一侧，并且所述喷灯组件15一端朝向所述靶棒14，以对所述靶棒14进行沉积。
在一实施方式中，所述喷灯组件15包括依次设置的芯层喷灯151及光学包层喷灯152，所述芯层喷灯151安装于所述靶棒14远离所述吊杆13的一端。所述芯层喷灯中通入SiCl4、GeCl4流量，以及H2、O2、Ar，其中，GeCl4：SiCl4＝35:1～60:1，通过化学反应形成的芯层粉末体包裹在所述靶棒14端部，并且随着所述靶棒14向上提升，所述芯层粉末体逐渐生长形成芯层(未示出)。所述芯层喷灯151通过控制GeCl4流量和SiCl4流量，控制所述芯层的尺寸和折射率。具体在一实施方式中，GeCl4：SiCl4的比值可以为35:1、40:1、45:1、50:1、55:1、60:1等中的一种。
所述光学包层喷灯152安装于所述靶棒14靠近所述吊杆13的一端。所述光学包层喷灯152中通入SiCl4、氟化物，以及H2、O2、Ar，其中，氟化物：SiCl4＝3:1～10:1，通过化学反应形成的光学包层粉末体包裹在所述芯层外形成光学包层(未示出)。所述光学包层喷灯152通过的SiCl4流量及氟化物流量控制所述光学包层的厚度和折射率。所述氟化物包括SiF4、CF4、SF6、C2F6、SOF2的一种或至少两种组合。具体在一实施方式中，氟化物：SiCl4的比值可以为3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1及10:1等中的一种。
所述沉积组件10还包括激光测径组件16，所述激光测径组件16安装于所述沉积容腔11另一侧，并且所述激光测径组件16一端朝向所述靶棒14，以监测所述芯层及所述光学包层的直径。在一实施方式中，所述激光测径组件16包括激光测径仪161及PLC控制系统162，所述激光测径仪161与所述喷灯组件15相对设置于所述靶棒14周侧。所述激光测径仪161监测粉末体直径并通过PLC程序反馈给所述PLC控制系统162，所述PLC控制系统162控制所述光学包层在相应棒位时的SiCl4流量。
具体的，所述激光测径仪161进行测试所述芯层及所述光学包层的直径，所述PLC控制系统162根据设定的所述光学包层与所述芯层的直径比值，拟合计算出所需的光学包层直径，对比实际测量的所述光学包层直径，通过调节喷灯组件15的SiCl4流量，而达到逐步改善偏差，确保包芯比(即所述光学包层与所述芯层的直径比值)的轴向一致性。可以理解的是，所述PLC控制系统162也可以控制所述提升组件12，以实时反馈调控所述提升组件12的提升速度及转速。
所述芯层喷灯151及所述光学包层喷灯152之间的距离为L、所述吊杆13的提升速度为V，可推算出当前所述芯层经历时间t(L/V)后，所需的光学包层的直径。所述PLC控制系统162的程序中设定包芯比-实际监测推算的包芯比＝±(0.01～0.03)。具体在一实施方式中，包芯比可以为-0.01、-0.02、-0.03、0、+0.01、+0.02、+0.03中的一种。所述光学包层喷灯152中SiCl4流量＝初始流量±(2～5)g/min。具体在一实施方式中，SiCl4流量＝初始流量±2g/min、初始流量±3g/min、初始流量±4g/min及初始流量±5g/min等中的一种。
所述激光测径组件16实时反馈并控制所述光学包层喷灯152的流量，达到轴向包芯比均匀性良好的芯棒，从而在轴向上获得均匀的宏弯特性并达到MFD指标。
所述靶棒14通过沉积处理后形成所述粉末体芯棒，将所述粉末芯棒进行脱羟及玻璃化，得到透明实心的芯棒90。所述芯棒90为含有所述芯层及所述光学包层的预制件。通过PK2600测试，可获得所述芯棒90的轴向包芯比均匀度。其中，轴向包芯比均匀度＝轴向方向各点的包芯比与目标包芯比差值中的最大值。
请一并参阅图2及图3，所述熔缩组件20包括熔缩炉21、套管组件22、传动组件23及检测组件24。所述芯棒90同轴安装于所述套管组件22中，所述套管组件22设置于所述熔缩炉21中，以通过所述熔缩炉21对所述芯棒90及所述套管组件22进行熔缩及拉伸处理。
在一实施方式中，所述熔缩炉21包括炉体211及沿所述炉体211长度方向依次设置的第一加热体212及第二加热体213。所述炉体211轴线垂直于地面。所述第一加热体212及第二加热体213分别环绕设置于所述炉体211周侧，所述炉体211对应所述第一加热体212及所述第二加热体213的区域分别形成上炉温区214及下炉温区215。通过调节所述上炉温区214及所述下炉温区215的温度提高熔缩及拉伸的效果。所述炉体211还包括上炉口216及下炉口217，所述上炉口216与所述第一加热体212同侧设置。所述下炉口217与所述第二加热体213同侧设置。在一实施方式中，所述炉体211为石墨桶，以提高所述炉体的保温效果。
所述套管组件22包括掺氟套管221、密封组件222、直柄223及插销224。所述掺氟套管221可由VAD、OVD、MCVD或PCVD工艺制备，其中，VAD或OVD制备形成的掺氟石英玻璃棒需要进一步掏孔、珩磨及抛光处理加工，形成透明掺氟石英套管。
所述密封组件222安装于所述掺氟套管221两端，用于密封所述掺氟套管221，具体的，所述密封组件222包括尾管2221及密封板2222，所述尾管2221分别固定于所述掺氟套管221两端开口处，以延伸所述掺氟套管221的长度，便于固定及移动。所述密封板2222分别安装于所述尾管2221远离所述掺氟套管221的开口处，并密封所述掺氟套管221。所述密封组件222还包括进气管2223及所述出气管2224，所述进气管2223及所述出气管2224分别安装于所述密封板2222上，用于在所述掺氟套管221中通过气体。所述进气管2223上设有阀门2225，用于控制所述进气管2223的开启或关闭。在一实施方式中，所述尾管2221通过熔接的方式分别固定于所述掺氟套管221两端。
请一并参阅图4，所述直柄223固定于所述芯棒90两端，并且所述直柄223通过所述插销224固定于所述密封组件222中，以将所述芯棒90同轴设置于所述掺氟套管221中。具体的，所述直柄223沿径向设有交叉的销孔2231，所述销孔2231沿着所述直柄223轴向依次设置。所述插销224穿过所述尾管2221并插入所述销孔2231中，以将所述直柄223固定于所述尾管2221中，并使所述掺氟套管221和所述芯棒90的中轴线重合无偏移。所述直柄223穿过所述密封板2222，以便于固定所述传动组件23。在一实施方式中，所述直柄223通过熔接的方式固定于所述芯棒90两端，所述直柄223在所述芯棒90上的熔接处与所述尾管2221在所述掺氟套管221上的熔接处平齐。两个所述销孔2231交叉的角度为90°。
所述传动组件23分别安装于所述套管组件22两端，以带动所述述套管组件22在所述熔缩炉21中移动和转动。在一实施方式中，所述传动组件23包括卡盘231及拉杆232，所述卡盘231安装于所述上炉口216外。其中一所述尾管2221固定所述卡盘231中，所述卡盘231带动组装后的所述套管组件22及所述芯棒90移动及转动，以同步出入所述熔缩炉21。所述拉杆232固定于远离所述卡盘231的所述直柄223上。所述掺氟套管221及所述芯棒90在所述熔缩炉21中形成熔缩棒91，所述拉杆232用于在所述熔缩棒91受热时延伸所述熔缩棒91。
所述检测组件24安装于所述套管组件22和所述传动组件23上，用于监测所述套管组件22及所述传动组件23的状态。在一实施方式中，所述检测组件24包括张力仪241、测径仪242及压力表243。所述张力仪241安装于所述拉杆232上，以监测所述拉杆232的张力。所述测径仪242安装于所述掺氟套管221周侧，以监测所述熔缩棒91延伸直径。所述压力表243安装于所述密封板2222上，以监测所述套管组件22之间的压力值。
请一并参阅图5，本申请还提供一种光纤预制棒的制造方法，使用上述光纤预制棒的制造设备100。包括以下步骤：
S1，对靶棒14进行沉积处理，形成粉末体芯棒；
具体在一实施方式中，所述喷灯组件15包括依次设置的芯层喷灯151及光学包层喷灯152，所述芯层喷灯151安装于所述靶棒14远离所述吊杆13的一端。所述芯层喷灯中通入SiCl4、GeCl4流量，以及H2、O2、Ar，其中，GeCl4：SiCl4＝35:1～60:1，通过化学反应形成的芯层粉末体包裹在所述靶棒14端部，并且随着所述靶棒14向上提升，所述粉末体逐渐生长形成芯层(未示出)。所述芯层喷灯151通过控制GeCl4流量和SiCl4流量，控制所述芯层的尺寸和折射率。
所述光学包层喷灯152安装于所述靶棒14靠近所述吊杆13的一端。所述光学包层喷灯152中通入SiCl4、氟化物，以及H2、O2、Ar，其中，氟化物：SiCl4＝3:1～10:1，通过化学反应形成的光学包层粉末体包裹在所述芯层外形成光学包层(未示出)。所述光学包层喷灯152通过的SiCl4流量及氟化物流量控制所述光学包层的厚度和折射率。
所述激光测径仪161进行测试所述芯层及所述光学包层的直径，所述PLC控制系统162根据设定的所述光学包层与所述芯层的直径比值，拟合计算出所需的光学包层直径，对比实际测量的所述光学包层直径，通过调节喷灯组件15的SiCl4流量，而达到逐步改善偏差，确保包芯比的轴向一致性。所述芯层喷灯151及所述光学包层喷灯152之间的距离为L、所述吊杆13的提升速度为V，可推算出当前所述芯层经历时间t(L/V)后，所需的光学包层的直径。所述PLC控制系统162的程序中设定包芯比-实际监测推算的包芯比＝±(0.01～0.03)，所述光学包层喷灯152中SiCl4流量＝初始流量±(2～5)g/min。所述激光测径组件16实时反馈并控制所述光学包层喷灯152的流量，达到轴向包芯比均匀性良好的芯棒，从而在轴向上获得均匀的宏弯特性并达到MFD指标。所述靶棒14通过沉积处理后形成所述粉末体芯棒。
S2，将粉末芯棒进行脱羟及玻璃化得到芯棒90；
具体在一实施方式中，将所述粉末芯棒进行脱羟及玻璃化，得到透明实心的芯棒90。所述芯棒90为含有所述芯层及所述光学包层的预制件。
S3，将芯棒90悬挂在熔缩炉21中；
具体在一实施方式中，将直柄223固定于芯棒90两端，将密封组件222固定于掺氟套管221两端，将芯棒90同轴设置于掺氟套管221中并通过插销224固定，组装好的掺氟套管221及所述芯棒90通过卡盘231悬挂在熔缩炉21中，拉杆232固定于远离所述卡盘231的直柄223上。
所述直柄223通过熔接的方式固定于所述芯棒90两端，所述密封组件222通过熔接的方式固定于所述掺氟套管221两端。固定好的所述芯棒90装入固定好的所述掺氟套管221中进行组装，所述直柄223沿径向设有交叉的销孔2231，所述销孔2231沿着所述直柄223轴向依次设置。所述插销224穿过所述尾管2221并插入所述销孔2231中，以将所述直柄223固定于所述尾管2221中，并使所述掺氟套管221和所述芯棒90的中轴线重合无偏移。所述直柄223在所述芯棒90上的熔接处与所述尾管2221在所述掺氟套管221上的熔接处平齐。
将与所述上炉温区214同侧的所述尾管2221固定所述卡盘231中，所述卡盘231带动组装后的所述套管组件22及所述芯棒90移动及转动，以同步出入所述熔缩炉21。所述拉杆232固定于与下炉温区215同侧的所述直柄223上。所述掺氟套管221及所述芯棒90在所述熔缩炉21中形成熔缩棒91，所述拉杆232用于在所述熔缩棒91受热时延伸所述熔缩棒91。
所述炉体211轴线垂直于地面，所述芯棒90与所述掺氟套管221之间通过交叉的插销224固定，因此本申请使用的是垂直熔融工艺，有效避免传统水平熔融工艺中套管与芯棒之间中心轴线不重合、芯棒在管内滑移以及延伸棒表面出现粗糙的条纹缺陷问题。
S4，净化熔缩预处理，以与拉杆232同侧的尾管2221及掺氟套管221的熔接处为第一熔接处2226，以与卡盘231同侧的尾管2221及掺氟套管221的熔接处为第二熔接处2227，以第一熔接处2226作为起始点，从上炉口216处开始下降，依次穿过上炉温区214及下炉温区215，直至第二熔接处2227到达到下炉口217处，结束后，第一熔接处2226重新提升至上炉口216；
具体在一实施方式中，将组装完成的所述芯棒90及所述掺氟套管221悬挂于所述炉体211的上炉口216处。在净化熔缩预处理过程中，通过所述进气管2223通入设定的气体，再从出气管2224流出，所述掺氟套管221管内保持微正压20～100pa，所述上炉温区214及所述下炉温区215设定温度相同，保持850～1250℃，所述卡盘231以2～6mm/min恒速上升与下降。具体在一实施方式中，掺氟套管221管内保持微正压可以为20、30、40、50、60、70、80、90及100pa等中的一种；上炉温区214及下炉温区215设定温度可以为850、900、950、1000、1050、1100、1150、1200、1250℃等中的一种；卡盘231的恒速可以保持2、3、4、5及6mm/min等中的一种。
其中，第一次下降和上升过程中，所述进气管2223通入的氟化物气体流量：载气流量＝1:3～3:1，总流量500～1500ml/min，用于消除所述掺氟套管221内壁或所述芯棒90表面的杂质；第二次下降和上升过程，所述进气管2223通入通入Cl2，流量2～10L/min，用于去除水分和羟基，上述两次过程形成1回净化预处理，循环3～5回净化预处理。所述载气包括Ar、O2、N2中的一种。具体在一实施方式中，载气流量的比值可以为3:1、3:2、3:3、3:4、3:5、3:6、3:7、3:8及3:9等中的一种；总流量可以为500、600、700、800、900、1000、1100、1200、1300、1400及1500ml/min等中的一种；Cl2流量可以为2、3、4、5、6、7、8及9L/min等中的一种；循环次数可以为3、4及4中的一种。
通过高温下所述掺氟套管221和所述芯棒90净化熔缩预处理，可以有效去除粘附在所述掺氟套管221内壁或所述芯棒90表面的羟基、水分、金属杂质以及玻璃表面的微缺陷，使得深掺氟层接近芯层时，光纤仍具有较低的水峰，有效改善衰减。同时，在提高MFD的同时，光纤也具有优良的宏弯特性。
S5，芯棒90及掺氟套管221在熔缩炉21中熔融处理得到熔缩棒91，并通过分梯度拉伸张力控制拉伸熔缩棒91；
具体在一实施方式中，关闭气体输入。先将所述上炉温区214温度升至1700～1900℃，所述下炉温区215温度升至1800～2100℃；再将所述第二熔接处2227下降至所述上炉温区214中心处，开始所述芯棒90及所述掺氟套管221熔融。将所述出气管2224接通真空泵，保持所述掺氟套管221管内负压-0.08～-0.1Mpa，并且所述卡盘231以2～6mm/min恒速下降。具体在一实施方式中，上炉温区214温度可以升至为1700、1750、1800、1850及1900℃等中的一种；下炉温区215温度可以升至为1800、1850、1900、1950、2000、2050及2100℃等中的一种；掺氟套管221管内负压可以为-0.08、-0.085、-0.09、-0.095及-0.1Mpa等中的一种；卡盘231可以以2、3、4、5及6mm/min等恒速下降。
当所述芯棒90及所述掺氟套管221熔融部分下降至下炉温区215中心时，开启所述拉杆232速度控制，在5～10mm/min恒速下降，张力控制在10～100g。具体在一实施方式中，张力可以控制在10、20、30、40、50、60、70、80、90及100g中的一种。所述测径仪242监控延伸直径，将熔融部分延伸至目标棒径。通过自动控制程序，控制所述拉杆232的张力，从而获得直径均匀的所述熔缩棒91。其中，所述熔缩棒91的棒径范围20～120mm，所述熔缩棒91棒径40mm以内时，初始张力恒定10～30g，具体在一实施方式中，初始张力可以恒定为10、15、20、25及30g中的一种；40mm以上，在初始张力的基础上，棒径每增加10mm～15mm，张力增加10～15g，具体在一实施方式中，张力增加可以为10、11、12、13、14及15g中的一种；棒径超出80mm后，初始张力65～70g，棒径每增加10～15mm，张力增加5～10g。
通过设置所述上炉温区214及所述下炉温区215的双炉温结构，通过熔缩拉伸有利于去除熔融边界的微小气泡。当熔融后直接进入高温延伸阶段，所述掺氟套管221熔融部分受延伸张力而产生径向的挤压力，从而有效去除熔融中残留在石英玻璃中微缺陷内的气泡或杂质，形成透明无气泡或气线缺陷的熔缩棒91。所述拉杆232通过分梯度拉伸张力控制拉伸所述熔缩棒91，有效避免传统水平熔融工艺中套管与芯棒之间中心轴线不重合、芯棒在管内滑移以及延伸棒表面出现粗糙的条纹缺陷问题。
S6，将熔缩棒91沉积纯二氧化硅外包层并进行脱羟玻璃化，得到光纤预制棒。
具体在一实施方式中，将所述熔缩棒91放置于OVD设备，逐层沉积纯二氧化硅外包层，直至目标重量，最后进行脱羟玻璃化，形成低水峰弯曲不敏感光纤预制棒；或者将所述熔缩棒91直接与纯二氧化硅套管组装，形成低水峰弯曲不敏感光纤预制棒。
所述光纤预制棒的制造设备100及方法制成的所述光纤预制棒，采用傅利叶红外光谱仪FTIR检测石英玻璃的光透过率图。其中，2.73um波长处透过率越小，表明样品中羟基(OH-)含量越高，拉丝的光纤水峰值影响越大。按照朗伯-比耳定律，可计算出石英玻璃中的羟基浓度，公式如下：COH＝[MOH/(ε×ρ)]×(1/d)×log10(I0/I)，式中，COH为石英中羟基质量浓度，ppm(10-6)；MOH为羟基摩尔质量g/mol；ε为石英玻璃在2.73μm处的吸光系数L/mol·cm；ρ为石英密度g/cm3；d为样品厚度mm；log10(I0/I)为样品的吸光度。
请一并参阅图6，光纤折射率剖面：
芯层折射率Δn1＝0.35％～0.45％，Ra＝3.5～4.2μm；光学层折射率Δn2＝-0.05～-0.1％，包芯比Rb/Ra＝1.2～3.5；深掺氟折射率Δn3＝-0.25％～-0.45％，(Rc-Rb)/Ra＝1.2～2.0；外包层为纯硅层，Rd＝62.5μm。
所制备的光纤预制棒尺寸达到120～180mm，轴向包芯比均匀度小于0.1。拉制光纤后，光纤的性能指标：1310nm衰减低于0.335dB/km，1383nm衰减低于0.285dB/km，1550nm衰减低于0.190dB/km，缆波长小于1260nm，零色散波长1305～1324nm，MFD处于8.6～9.0um，弯曲半径5mm时，1550和1625nm宏弯损耗低于0.1dB、0.4dB，芯包同心度小于0.20um。
下面结合对比例及实施例对本申请进行进一步说明。
对比例：
采用VAD法制备芯棒，芯层喷灯通入SiCl4流量、H2、O2、Ar、GeCl4，其中，GeCl4流量160cc/min、SiCl4流量4.0g/min，通过化学反应形成的芯层粉末体包裹在靶棒端部形成芯层；光学包层喷灯中通入SiCl4、H2、O2、Ar、CF4，其中，CF4流量320cc/min、SiCl4流量40g/min，形成的光学包层粉末体围绕在芯层外层形成光学包层，进行脱羟及玻璃化处理，得到透明的实心芯棒。通过PK2600测试，可获得该芯棒的轴向包芯比均匀度为0.22。
将上述得到的芯棒两端分别熔接直柄，掺氟套管两端分别熔接尾管；并将芯棒插入套管中组装。将芯棒和套管的尾管和直柄分别采用单一插销固定。
其中，掺氟套管由VAD工艺制备，通过掏孔、珩磨、抛光一系列处理，形成透明掺氟石英套管。
本对比例使用的熔缩炉为单加热体炉子，炉温升至1800℃，再将第二熔接处下降至炉温区中心，开始芯棒和掺氟套管熔融，开启真空泵，保持管内负压-0.08Mpa，并以4mm/min恒速下降，从而获得熔缩棒。
将上述的熔缩棒延伸至目标棒径，放置于纯二氧化硅套管中，组装形成弯曲不敏感光纤预制棒。通过切割、抛光制备的样品，采用傅里叶红外光谱仪测试，计算得到的羟基为3.75ppm。
实施例1：
请一并参阅图7，采用VAD法制备芯棒，所述芯层喷灯151通入SiCl4流量、H2、O2、Ar、GeCl4，其中，GeCl4流量125cc/min、SiCl4流量3.5g/min；所述光学包层喷灯152中通入SiCl4、SiF4，以及H2、O2、Ar，其中，SiF4流量300cc/min、SiCl4流量30g/min。所述PLC控制系统162的程序中“设定包芯比-实际监测推算的包芯比”＝±0.01时，则所述光学包层喷灯152中SiCl4流量＝30±2g/min。待所述粉末体芯棒沉积结束后，进行脱羟及玻璃化处理，得到所述芯棒90。通过PK2600测试，所述芯棒90的轴向包芯比均匀度为0.05。
将上述得到的所述芯棒90两端分别熔接直柄223，所述掺氟套管221两端分别熔接尾管2221；并将所述芯棒90插入所述掺氟套管221中组装。将所述芯棒90和所述掺氟套管221的对应的所述尾管2221和所述直柄223采用交叉的所述插销224固定。其中，所述掺氟套管221由MCVD工艺制备得到的透明掺氟石英套管。
将与所述上炉温区214同侧的所述尾管2221固定所述卡盘231中，悬挂于所述熔缩炉21的上炉口216处。以所述第一熔接处2226处作为起始点，从所述上炉口216处开始下降，依次穿过所述上炉温区214及所述下炉温区215，直至第二熔接处2227到达到下炉口217处。结束后，第一熔接处2226重新提升至上炉口216。在此过程中，通过所述进气管2223通入设定的气体，再从出气管2224流出，所述掺氟套管221管内保持微正压20pa，所述上炉温区214及所述下炉温区215设定温度相同，保持850℃，所述卡盘231以6mm/min恒速上升与下降。
第一次下降和上升过程中，所述进气管2223通入的SiF4气体流量为125cc/min，载气Ar流量为375cc/min，总流量500ml/min；第二次下降和上升过程中，所述进气管2223通入Cl2，流量为2L/min，完成一回净化预处理，循环实施3回净化预处理。
完成净化熔缩预处理步骤后，关闭气体输入。先将所述上炉温区214温度升至1700℃，所述下炉温区215温度升至1850℃；再将所述第二熔接处2227下降至所述上炉温区214中心处，开始所述芯棒90及所述掺氟套管221熔融。将所述出气管2224接通真空泵，保持所述掺氟套管221管内负压-0.1Mpa，并以6mm/min恒速下降。
当所述芯棒90及所述掺氟套管221熔融部分下降至下炉温区215中心时，开启所述拉杆232速度控制，以10mm/min恒速下降，所述掺氟套管221外径35mm，张力控制在25g。所述测径仪242监控延伸直径，将熔融部分延伸至目标棒径，从而获得直径均匀的所述熔缩棒91。
将所述熔缩棒91延伸后，匹配纯二氧化硅套管，组装形成低水峰弯曲不敏感光纤预制棒。通过切割、抛光制备的样品，采用傅里叶红外光谱仪测试，计算得到的羟基为1.12ppm。
实施例2：
采用VAD法制备芯棒，所述芯层喷灯151通入SiCl4流量、H2、O2、Ar、GeCl4，其中，GeCl4流量300cc/min、SiCl4流量5.0g/min；所述光学包层喷灯152中通入SiCl4流量、H2、O2、Ar、CF4，其中，CF4流量180cc/min、SiCl4流量60g/min。所述PLC控制系统162的程序中“设定包芯比-实际监测推算的包芯比”＝±0.03时，则所述光学包层喷灯152中SiCl4流量＝60±5g/min。待所述粉末体芯棒沉积结束后，进行脱羟及玻璃化处理，得到所述芯棒90。通过PK2600测试，所述芯棒90的轴向包芯比均匀度为0.07。
将上述得到的所述芯棒90两端分别熔接直柄223，所述掺氟套管221两端分别熔接尾管2221；并将所述芯棒90插入所述掺氟套管221中组装。将所述芯棒90和所述掺氟套管221的对应的所述尾管2221和所述直柄223采用交叉的所述插销224固定。其中，所述掺氟套管221由OVD工艺制备得到的透明掺氟石英套管。
将与所述上炉温区214同侧的所述尾管2221固定所述卡盘231中，悬挂于所述熔缩炉21的上炉口216处。以所述第一熔接处2226处作为起始点，从所述上炉口216处开始下降，依次穿过所述上炉温区214及所述下炉温区215，直至第二熔接处2227到达到下炉口217处。结束后，第一熔接处2226重新提升至上炉口216。在此过程中，通过所述进气管2223通入设定的气体，再从出气管2224流出，所述掺氟套管221管内保持微正压100pa，所述上炉温区214及所述下炉温区215设定温度相同，保持1250℃，所述卡盘231以3mm/min恒速上升与下降。
第一次下降和上升过程中，所述进气管2223通入的SiF4气体流量为1125cc/min，载气Ar流量为375cc/min，总流量1500ml/min；第二次下降和上升过程中，所述进气管2223通入Cl2，流量为10L/min，完成一回净化预处理，循环实施5回净化预处理。
完成净化熔缩预处理步骤后，关闭气体输入。先将所述上炉温区214温度升至1900℃，所述下炉温区215温度升至2100℃；再将所述第二熔接处2227下降至所述上炉温区214中心处，开始所述芯棒90及所述掺氟套管221熔融。将所述出气管2224接通真空泵，保持所述掺氟套管221管内负压-0.08Mpa，并以3mm/min恒速下降。
当所述芯棒90及所述掺氟套管221熔融部分下降至下炉温区215中心时，开启所述拉杆232速度控制，以5mm/min恒速下降，所述掺氟套管221外径115mm，张力控制在100g。所述测径仪242监控延伸直径，将熔融部分延伸至目标棒径，从而获得直径均匀的所述熔缩棒91。
将所述熔缩棒91延伸后放置于OVD设备，逐层沉积纯二氧化硅外包层，直至目标重量，最后进行脱羟玻璃化，形成低水峰弯曲不敏感光纤预制棒。通过切割、抛光制备的样品，采用傅里叶红外光谱仪测试，羟基计算为0.89ppm。
实施例3：
请一并参阅图8，采用VAD法制备芯棒，所述芯层喷灯151通入SiCl4流量、H2、O2、Ar、GeCl4，其中，GeCl4流量160cc/min、SiCl4流量4.0g/min；所述光学包层喷灯152中通入SiCl4流量、H2、O2、Ar、CF4，其中，CF4流量320cc/min、SiCl4流量40g/min。所述PLC控制系统162的程序中“设定包芯比-实际监测推算的包芯比”＝±0.02时，则所述光学包层喷灯152中SiCl4流量＝40±3g/min。待所述粉末体芯棒沉积结束后，进行脱羟及玻璃化处理，得到所述芯棒90。通过PK2600测试，所述芯棒90的轴向包芯比均匀度为0.04。
将上述得到的所述芯棒90两端分别熔接直柄223，所述掺氟套管221两端分别熔接尾管2221；并将所述芯棒90插入所述掺氟套管221中组装。将所述芯棒90和所述掺氟套管221的对应的所述尾管2221和所述直柄223采用交叉的所述插销224固定。其中，所述掺氟套管221由VAD工艺制备得到的透明掺氟石英套管。
将与所述上炉温区214同侧的所述尾管2221固定所述卡盘231中，悬挂于所述熔缩炉21的上炉口216处。以所述第一熔接处2226处作为起始点，从所述上炉口216处开始下降，依次穿过所述上炉温区214及所述下炉温区215，直至第二熔接处2227到达到下炉口217处。结束后，第一熔接处2226重新提升至上炉口216。在此过程中，通过所述进气管2223通入设定的气体，再从出气管2224流出，所述掺氟套管221管内保持微正压80pa，所述上炉温区214及所述下炉温区215设定温度相同，保持1000℃，所述卡盘231以3mm/min恒速上升与下降。
第一次下降和上升过程中，所述进气管2223通入的SF6气体流量为500cc/min，载气O2流量为500cc/min，总流量1000ml/min；第二次下降和上升过程中，所述进气管2223通入Cl2，流量为6L/min，完成一回净化预处理，循环实施4回净化预处理。
完成净化熔缩预处理步骤后，关闭气体输入。先将所述上炉温区214温度升至1800℃，所述下炉温区215温度升至1950℃；再将所述第二熔接处2227下降至所述上炉温区214中心处，开始所述芯棒90及所述掺氟套管221熔融。将所述出气管2224接通真空泵，保持所述掺氟套管221管内负压-0.08Mpa，并以4mm/min恒速下降。
当所述芯棒90及所述掺氟套管221熔融部分下降至下炉温区215中心时，开启所述拉杆232速度控制，以8mm/min恒速下降，所述掺氟套管221外径70mm，张力控制在66g。所述测径仪242监控延伸直径，将熔融部分延伸至目标棒径，从而获得直径均匀的所述熔缩棒91。
将所述熔缩棒91延伸后，放置于纯二氧化硅套管中，组装形成低水峰弯曲不敏感光纤预制棒。通过切割、抛光制备的样品，采用傅里叶红外光谱仪测试，计算得到的羟基为0.97ppm。
实施例4：
请一并参阅图9，采用VAD法制备芯棒，所述芯层喷灯151通入SiCl4流量、H2、O2、Ar、GeCl4，其中，GeCl4流量200cc/min、SiCl4流量4.0g/min；所述光学包层喷灯152中通入SiCl4流量、H2、O2、Ar、SF6，其中，SF6流量200cc/min、SiCl4流量40g/min。所述PLC控制系统162的程序中“设定包芯比-实际监测推算的包芯比”＝±0.02时，则所述光学包层喷灯152中SiCl4流量＝40±3g/min。待所述粉末体芯棒沉积结束后，进行脱羟及玻璃化处理，得到所述芯棒90。通过PK2600测试，所述芯棒90的轴向包芯比均匀度为0.05。
将上述得到的所述芯棒90两端分别熔接直柄223，所述掺氟套管221两端分别熔接尾管2221；并将所述芯棒90插入所述掺氟套管221中组装。将所述芯棒90和所述掺氟套管221的对应的所述尾管2221和所述直柄223采用交叉的所述插销224固定。其中，所述掺氟套管221由VAD工艺制备得到的透明掺氟石英套管。
将与所述上炉温区214同侧的所述尾管2221固定所述卡盘231中，悬挂于所述熔缩炉21的上炉口216处。以所述第一熔接处2226处作为起始点，从所述上炉口216处开始下降，依次穿过所述上炉温区214及所述下炉温区215，直至第二熔接处2227到达到下炉口217处。结束后，第一熔接处2226重新提升至上炉口216。在此过程中，通过所述进气管2223通入设定的气体，再从出气管2224流出，所述掺氟套管221管内保持微正压40pa，所述上炉温区214及所述下炉温区215设定温度相同，保持1150℃，所述卡盘231以4mm/min恒速上升与下降。
第一次下降和上升过程中，所述进气管2223通入的SOF2气体流量为1000cc/min，载气N2流量为500cc/min，总流量1500ml/min；第二次下降和上升过程中，所述进气管2223通入Cl2，流量为8L/min，完成一回净化预处理，循环实施5回净化预处理。
完成净化熔缩预处理步骤后，关闭气体输入。先将所述上炉温区214温度升至1800℃，所述下炉温区215温度升至1950℃；再将所述第二熔接处2227下降至所述上炉温区214中心处，开始所述芯棒90及所述掺氟套管221熔融。将所述出气管2224接通真空泵，保持所述掺氟套管221管内负压-0.09Mpa，并以4mm/min恒速下降。
当所述芯棒90及所述掺氟套管221熔融部分下降至下炉温区215中心时，开启所述拉杆232速度控制，以7mm/min恒速下降，所述掺氟套管221外径80mm，张力控制在70g。所述测径仪242监控延伸直径，将熔融部分延伸至目标棒径，从而获得直径均匀的所述熔缩棒91。
将所述熔缩棒91延伸后放置于OVD设备，逐层沉积纯二氧化硅外包层，直至目标重量，最后进行脱羟玻璃化，形成低水峰弯曲不敏感光纤预制棒。通过切割、抛光制备的样品，采用傅里叶红外光谱仪测试，羟基计算为0.77ppm。
上述对比例，以及实施例1、实施例2、实施例3及实施例4得到的光纤预制棒拉丝后的参数对比如下表：
制备的弯曲不敏感光纤预制棒拉丝后的参数典型值：
Figure BDA0002507756750000231
Figure BDA0002507756750000241
制备的弯曲不敏感光纤预制棒拉丝后，光纤采用折射率仪表测试后的参数典型值：
Figure BDA0002507756750000242
上述光纤预制棒的制造设备100及方法中，所述激光测径组件16实时反馈并控制所述光学包层喷灯152的流量，达到轴向包芯比均匀性良好的芯棒，从而在轴向上获得均匀的宏弯特性并达到MFD指标。
通过高温下所述掺氟套管221和所述芯棒90净化熔缩预处理，可以有效去除粘附在所述掺氟套管221内壁或所述芯棒90表面的羟基、水分、金属杂质以及玻璃表面的微缺陷，使得深掺氟层接近芯层时，光纤仍具有较低的水峰，有效改善衰减。同时，在提高MFD的同时，光纤也具有优良的宏弯特性。
通过设置所述上炉温区214及所述下炉温区215的双炉温结构，在熔缩拉伸过程中有利于去除熔融边界的微小气泡。当熔融后直接进入高温延伸阶段，所述掺氟套管221熔融部分受延伸张力而产生径向的挤压力，从而有效去除熔融中残留在石英玻璃中微缺陷内的气泡或杂质，形成透明无气泡或气线缺陷的熔缩棒91。
本申请使用的是垂直熔融工艺，所述芯棒90与所述掺氟套管221之间通过交叉的插销224固定，所述熔缩棒91通过所述拉杆232分梯度拉伸张力控制，有效避免传统水平熔融工艺中套管与芯棒之间中心轴线不重合、芯棒在管内滑移以及延伸棒表面出现粗糙的条纹缺陷问题。
以上实施方式仅用以说明本申请实施例的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本申请实施例进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请实施例的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本申请实施例的技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种光纤预制棒的制造设备，包括沉积组件，用于对靶棒进行沉积以形成芯棒，其特征在于：所述光纤预制棒的制造设备还包括熔缩组件，所述熔缩组件包括熔缩炉及套管组件，所述芯棒同轴固定于所述套管组件中，所述熔缩炉包括炉体及沿所述炉体长度方向设置的第一加热体及第二加热体，所述炉体包括上炉温区及下炉温区，所述第一加热体对应所述上炉温区设置，所述第二加热体对应所述下炉温区设置，所述套管组件移动设置于所述上炉温区及所述下炉温区中，以对芯棒进行熔缩及拉伸处理。
2.根据权利要求1所述的光纤预制棒的制造设备，其特征在于：所述套管组件包括掺氟套管及安装于所述掺氟套管的密封组件，所述密封组件包括尾管及密封板，所述尾管分别固定于所述掺氟套管，所述密封板分别安装于所述尾管远离所述掺氟套管的开口处。
3.根据权利要求2所述的光纤预制棒的制造设备，其特征在于：所述炉体还包括设置于所述炉体两端的上炉口及下炉口，所述上炉口与所述第一加热体同侧设置，所述下炉口与所述第二加热体同侧设置。
4.根据权利要求3所述的光纤预制棒的制造设备，其特征在于：所述套管组件还包括直柄及插销，所述芯棒固定于所述直柄两端，所述直柄沿径向设有交叉的销孔，所述插销穿过所述尾管并插入所述销孔中。
5.根据权利要求4所述的光纤预制棒的制造设备，其特征在于：所述熔缩组件还包括传动组件，所述传动组件包括卡盘及拉杆，所述卡盘安装于所述熔缩炉的上炉温区的开口处，其中一所述尾管固定于所述卡盘中，所述拉杆固定于远离所述卡盘的所述直柄上。
6.根据权利要求1所述的光纤预制棒的制造设备，其特征在于：所述沉积组件包括靶棒及激光测径组件，所述激光测径组件包括激光测径仪及PLC控制系统，所述激光测径仪朝向所述靶棒，用于监测粉末体直径并反馈给所述PLC控制系统，所述PLC控制系统根据检测情况控制气体流量。
7.一种光纤预制棒的制造方法，应用如权利要求5中所述光纤预制棒的制造设备，其特征在于：包括：
对靶棒进行沉积处理，形成粉末体芯棒；
将粉末芯棒进行脱羟及玻璃化得到芯棒；
将芯棒悬挂在熔缩炉中；
净化熔缩预处理，以与拉杆同侧的尾管及掺氟套管的熔接处为第一熔接处，以与卡盘同侧的尾管及掺氟套管的熔接处为第二熔接处，以第一熔接处作为起始点，从上炉口处开始下降，依次穿过上炉温区及下炉温区，直至第二熔接处到达到下炉口处，结束后，第一熔接处重新提升至上炉口；
芯棒及掺氟套管在熔缩炉中熔融处理得到熔缩棒，并通过分梯度拉伸张力控制拉伸熔缩棒；
将熔缩棒沉积纯二氧化硅外包层并进行脱羟玻璃化，得到光纤预制棒。
8.根据权利要求7所述的一种光纤预制棒的制造方法，其特征在于：在净化熔缩预处理步骤中，所述上炉温区及所述下炉温区温度相同，保持850～1250℃，所述卡盘以2～6mm/min恒速上升与下降。
9.根据权利要求8所述的一种光纤预制棒的制造方法，其特征在于：完成净化熔缩预处理步骤后，所述上炉温区温度升至1700～1900℃，所述下炉温区温度升至1800～2100℃，再将所述第二熔接处下降至所述上炉温区中心处，保持所述掺氟套管管内负压-0.08～-0.1Mpa，并以2～6mm/min恒速下降。
10.一种光纤预制棒，通过权利要求9中的所述光纤预制棒的制造方法制成，其特征在于：所述光纤预制棒尺寸达到120～180mm，轴向包芯比均匀度小于0.1。
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