CN115636581A

CN115636581A - 光纤预制件、光纤拉丝装置以及光纤拉丝方法

Info

Publication number: CN115636581A
Application number: CN202211393291.6A
Authority: CN
Inventors: 朱钱生; 油光磊; 丁春来; 曹珊珊; 刘志忠
Original assignee: Jiangdong Technology Co ltd; Zhongtian Technologies Fibre Optics Co Ltd; Jiangsu Zhongtian Technology Co Ltd
Current assignee: Jiangdong Technology Co ltd; Zhongtian Technologies Fibre Optics Co Ltd; Jiangsu Zhongtian Technology Co Ltd
Priority date: 2022-11-08
Filing date: 2022-11-08
Publication date: 2023-01-24
Anticipated expiration: 2042-11-08
Also published as: CN115636581B

Abstract

本发明提供了一种光纤预制件、光纤拉丝装置以及光纤拉丝方法。该光纤预制件包括：由内而外依次包覆的芯层、过渡层、第一下陷层以及外包层，第一下陷层与外包层之间设置有第二下陷层，第二下陷层的相对折射率差保持不变，第二下陷层的相对折射率差大于第一下陷层的相对折射率差，且小于外包层的相对折射率差。本发明的技术方案的光纤预制件，能够解决现有的光纤预制棒结构无法实现对光纤抗弯曲能力的提升，限制了光纤的应用场景的问题。

Description

光纤预制件、光纤拉丝装置以及光纤拉丝方法

技术领域

本发明涉及光纤通信技术领域，具体而言，涉及一种光纤预制件、光纤拉丝装置以及光纤拉丝方法。

背景技术

随着信息时代的发展，无论是第二产业还是第三产业都极度依赖高速通信网络。由于光纤的取材简单、体积小、保密性好、传输速度快，因此，光纤通信成为目前最主流的有线通信方式。光纤具有抗电磁干扰强、防信息窃取等优点，因此光纤也广泛应用于光能在光纤的传感中。

为了增强光纤对信号的收集，一般会将光纤密绕在弹性体上以增加光纤的传感面积，对光纤本身的抗弯性能要求很高。光能在光纤中进行传输时主要集中在纤芯中传输。光纤的弯曲损耗是指光能在传输时，由于弯曲导致纤芯中部分传导模转化为漏泄模，光能散逸在包层中，宏观表现为光能量的损失。一般用以下公式来表示光纤的抗弯曲能力：MAC＝MFD/λ，MFD为光纤的模场直径，λ为光纤的缆截止波长。由公式可知，光纤的模场直径越小，缆截止波长越大，光纤的抗弯曲能力越强。但是实际上，由于需要考虑与其他光纤的熔接问题，光纤的模场直径不能太小，单模光纤使用波段固定在1310nm、1550nm、1625nm几个窗口，同时，为了在传输时保持光纤的单模特性，缆截止波长也不能无限增大，缆截止波长的值需要控制在1530nm以下。目前，现有的光纤预制棒结构无法实现对抗弯曲能力的提升，限制了光纤的应用场景。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种光纤预制件、光纤拉丝装置以及光纤拉丝方法，能够解决现有的光纤预制棒结构无法实现对光纤抗弯曲能力的提升，限制了光纤的应用场景的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一方面，提供了一种光纤预制件，包括：由内而外依次包覆的芯层、过渡层、第一下陷层以及外包层，第一下陷层与外包层之间设置有第二下陷层，第二下陷层的相对折射率差保持不变，第二下陷层的相对折射率差大于第一下陷层的相对折射率差，且小于外包层的相对折射率差。

进一步地，以光纤预制件的半径为横坐标，光纤预制件的相对折射率差为纵坐标建立平面直角坐标系，在该平面直角坐标系内，过渡层的相对折射率差呈弧形分布，过渡层的相对折射率差沿远离芯层的方向逐渐减小，过渡层的相对折射率差的最小值大于第一下陷层的相对折射率差。

进一步地，在平面直角坐标系内，芯层的半径的横坐标取值范围为0～r1，芯层的相对折射率差为Δn1，过渡层的半径的横坐标取值范围为r1～r2，过渡层的相对折射率差为Δn2，过渡层的相对折射率差Δn2满足公式：

其中，r为过渡层的半径的横坐标，a为过渡层的相对折射率差最大值，b为过渡层的相对折射率差最小值，β为调整系数，a的取值范围为0.05％≤a≤0.15％，b的取值范围为-0.015％≤b≤-0.03％，β的取值范围为0.5≤β≤3，芯层的相对折射率差Δn1与过渡层的相对折射率差最小值b的关系满足：Δn1-b≥0.8％。

进一步地，在平面直角坐标系内，第一下陷层的半径的横坐标的取值范围为r3～r4，第一下陷层的相对折射率差为Δn3，第一下陷层的相对折射率差Δn3与过渡层的相对折射率差最小值b满足：0.25％≤Δn3-b≤0.35％，其中，b的取值范围为-0.015％≤b≤-0.03％。

进一步地，在平面直角坐标系内，第二下陷层的半径的横坐标的取值范围为r4～r5，第二下陷层的相对折射率差为Δn4，第二下陷层的相对折射率差Δn4与第一下陷层的相对折射率差Δn3满足：0.27％≤Δn4-Δn3≤0.35％。

进一步地，芯层、过渡层以及第二下陷层均采用气相轴向沉积法制备，第一下陷层采用等离子化学气相沉积法制备。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于将上述的光纤预制件进行拉丝的光纤拉丝装置，包括：拉丝炉，拉丝炉包括进气装置，惰性气体通过进气装置进入拉丝炉内，进气装置包括进气缓冲通道；运输部，用于将光纤预制件输送至拉丝炉；检测部，用于对光纤预制件经拉丝炉拉丝后的裸光纤进行测试；涂覆部，用于对裸光纤进行涂覆操作；固化部，用于对涂覆后的裸光纤进行固化操作；光纤测试部，用于对固化后的光纤进行测试；收线部。

进一步地，进气装置还包括供气部，供气部用于提供惰性气体，进气缓冲通道包括相连通的第一进气通道和第二进气通道，供气部设置有至少两个第一排气口，各第一排气口均与第一进气通道相连通，第一进气通道设置有至少两个第二排气口，各第二排气口沿周向间隔排布，且各第二排气口均与第二进气通道相连通。

进一步地，第二进气通道的排气端与拉丝炉的内腔相连通，第二进气通道的排气端包括沿其周向间隔排布的多个第三排气口，且第三排气口的数量大于第二排气口的数量。

根据本发明的另一方面，提供了一种光纤拉丝方法，包括：制备如上述的光纤预制件；将拉丝炉的温度设定为预设温度，向拉丝炉内通入惰性气体，且通入惰性气体的总流量为预设流量；以预设速度对光纤预制件进行拉丝；对拉丝后制得的光纤进行涂覆并形成涂覆层；使涂覆层固化。

进一步地，对光纤进行涂覆并形成涂覆层的步骤包括：在光纤的外包层的外周涂覆内层涂覆材料，固化后形成内涂覆层，然后在内涂覆层的外周涂覆外层涂覆材料，固化后形成外涂覆层，内涂覆层的厚度为L1，外涂覆层的厚度为L2，L1与L2的比值的取值范围在：1:0.67～1:1.15。

进一步地，拉丝过程中，内涂覆层的相对固化度为S1，外涂覆层的相对固化度为S2，两者满足关系式：-1.5％≤S2-S1≤4％，其中，S1的取值范围为86％≤S1≤94％，S2的取值范围为92％≤S2≤100％。

应用本发明的技术方案，通过在第一下陷层和外包层之间设置第二下陷层，相当于增大了第一下陷层的掺氟宽度，并且在掺氟宽度增大的同时，还能够增大芯苞比，进一步增强光纤的抗弯曲能力，使光纤能够在更多的场景进行应用，尤其是在现有技术水平下，第一下陷层无法实现足够的宽度和深度达到极强抗弯曲性能的情况下，可以通过第二下陷层的设置弥补抗弯曲能力的不足。另外，由于增加了第二下陷层，通过对第二下陷层相关参数的设置，能够实现对缆截止波长的调整。另外，由于第二下陷层设置在第一下陷层和外包层之间，并且第二下陷层的相对折射率差大于第一下陷层的相对折射率差，且小于外包层的相对折射率差，因此，第二下陷层还能够减小第一下陷层与外包层之间的相对折射率差，使第一下陷层和外包层之间的粘度更加匹配，从而增强光纤的结构强度。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了本发明的实施例的光纤预制件的横截面示意图；

图2示出了本发明的实施例的光纤预制件各层的相对折射率差示意图；

图3示出了本发明的实施例的光纤拉丝装置的整体结构示意图；

图4示出了本发明的实施例的进气装置的结构示意图；以及

图5示出了本发明的实施例的光纤拉丝方法的流程图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、芯层；20、过渡层；30、第一下陷层；40、外包层；50、第二下陷层；60、拉丝炉；61、进气装置；62、供气部；621、第一排气口；63、第一进气通道；631、第二排气口；64、第二进气通道；641、第三排气口；70、运输部；80、检测部；90、涂覆部；100、固化部；200、光纤测试部；300、收线部；400、光纤预制件。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

结合参见图1和图2所示，本发明提供了一种光纤预制件，包括：由内而外依次包覆的芯层10、过渡层20、第一下陷层30以及外包层40，第一下陷层30与外包层40之间设置有第二下陷层50，第二下陷层50的相对折射率差保持不变，第二下陷层50的相对折射率差大于第一下陷层30的相对折射率差，且小于外包层40的相对折射率差。

在本实施例中，光纤预制件400由自内向外依次包覆的芯层10、过渡层20、第一下陷层30、第二下陷层50以及外包层40组成。第一下陷层30和第二下陷层50均为掺氟层，其中，第一下陷层30为深掺氟层，深掺氟层的宽度和深度对光纤抗弯曲能力的强弱影响较大，深掺氟层的宽度和深度越大，光纤的抗弯曲能力的越大，但是现有技术很难在保证深掺氟层深度较大的前提下，使其宽度也较大，第一下陷层30无法实现足够的宽度和深度达到极强抗弯曲性能，第二下陷层50的设置相当于增大了第一下陷层30的掺氟宽度，并且还能够增大芯苞比，能够进一步增强光纤的抗弯曲能力，使光纤能够在更多的场景进行应用，尤其是在现有技术水平下，第一下陷层30无法实现足够的宽度和深度达到极强抗弯曲性能的情况下，可以通过第二下陷层50的设置弥补抗弯曲能力的不足。

由于增加了第二下陷层，可通过对第二下陷层50相关参数的设置，能够实现对缆截止波长的调整。另外，由于第二下陷层50设置在第一下陷层30和外包层40之间，并且第二下陷层50的相对折射率差大于第一下陷层30的相对折射率差，且小于外包层40的相对折射率差，因此，第二下陷层50还能够减小第一下陷层30与外包层40之间的相对折射率差，使第一下陷层30和外包层40之间的粘度更加匹配，从而增强光纤的结构强度。

结合参见图1和图2所示，在本发明的一个实施例中，以光纤预制件400的半径为横坐标，光纤预制件400的相对折射率差为纵坐标建立平面直角坐标系，在该平面直角坐标系内，过渡层20的相对折射率差呈弧形分布，过渡层20的相对折射率差沿远离芯层10的方向逐渐减小，过渡层20的相对折射率差的最小值大于第一下陷层30的相对折射率差。

在本实施例中，过渡层20的相对折射率差呈弧形分布，能够减少芯层10和第一下陷层30因为相对折射率差过大造成的粘度失配，有效提高光纤的结构强度。同时，过渡层20的设计可以保证芯层模和包层模之间光程的一致，包层模不需要通过过渡层20与第一下陷层30界面经过全反射再进入到芯层10，有效减少了芯层模和包层模之间的耦合，从而能够减小包层模与芯层模之间的能量干涉，增强信号的稳定性，提高光纤的适用性。

结合参见图1和图2所示，在本发明的一个实施例中，在平面直角坐标系内，芯层10的半径的横坐标取值范围为0～r1，芯层10的相对折射率差为Δn1，过渡层20的半径的横坐标取值范围为r1～r2，过渡层20的相对折射率差为Δn2，过渡层20的相对折射率差Δn2满足公式：

其中，r为过渡层20的半径的横坐标，a为过渡层20的相对折射率差最大值，b为过渡层20的相对折射率差最小值，β为调整系数，a的取值范围为0.05％≤a≤0.15％，b的取值范围为-0.015％≤b≤-0.03％，β的取值范围为0.5≤β≤3，芯层10的相对折射率差Δn1与过渡层20的相对折射率差最小值b的关系满足：Δn1-b≥0.8％。

在本实施例中，芯层10的相对折射率差远大于第一下陷层30的相对折射率差，由于相对折射率越大粘度越大，因此，芯层10的粘度远大于第一下陷层30的粘度，两者的粘度差较大，在芯层10和第一下陷层30之间设置相对折射率差呈弧线分布且逐渐递减的过渡层20，能够实现芯层10和第一下陷层30之间的过渡，使光纤预制件400的相对折射率差从芯层10到第一下陷层30是逐渐减小的，这样能够缩小芯层10和第一下陷层30之间的粘度差，在对光纤预制件400进行光纤拉丝操作时，光纤预制件400内不会产生较大的内应力，经过光纤拉丝工序后所得到的光纤的内部结构更加均匀，既能够减小光纤损耗，使光纤能够实现更远距离的传输，同时还能够提高光纤的强度。

结合参见图1和图2所示，在本发明的一个实施例中，在平面直角坐标系内，第一下陷层30的半径的横坐标的取值范围为r3～r4，第一下陷层30的相对折射率差为Δn3，第一下陷层30的相对折射率差Δn3与过渡层20的相对折射率差最小值b满足：0.25≤％Δn-b3≤0.，其中，b的取值范围为-0.015％≤b≤-0.03％。

通过上述设置，能够实现光纤预制件400的相对折射率差从芯层10到第一下陷层30的缓慢过渡，即相对折射率差是逐渐减小的，进而缩小芯层10与第一下陷层30之间的粘度差，提高光纤的结构强度。

结合参见图1和图2所示，在本发明的一个实施例中，在平面直角坐标系内，第二下陷层50的半径的横坐标的取值范围为r4～r5，第二下陷层50的相对折射率差为Δn4，第二下陷层50的相对折射率差Δn4与第一下陷层30的相对折射率差Δn3满足：0.27≤％Δn-Δ4n≤3 0。

在本实施例中，第二下陷层50的相对折射率差Δn4与第一下陷层30的相对折射率差Δn3满足：0.27％≤Δn4-Δn3≤0.35％，这样能够保证第二下陷层50的相对折射率差始终大于第一下陷层30的相对折射率差，并且能够实现光纤预制件400的相对折射率差从第一下陷层30到外包层40的缓慢过渡，进而缩小第一下陷层30与外包层40之间的粘度差，提高光纤的结构强度。另外，第二下陷层50的设置相当于增大了第一下陷层30的掺氟宽度，能够进一步增强光纤的抗弯曲能力，弥补抗弯曲能力的不足，并且通过对第二下陷层50的相关参数的设置，还能够实现对缆截止波长的调整。

结合参见图1和图2所示，在本发明的一个实施例中，芯层10、过渡层20以及第二下陷层50均采用气相轴向沉积法制备，第一下陷层30采用等离子化学气相沉积法制备。

在本实施例中，采用气相轴向沉积法制备芯层10、过渡层20以及第二下陷层50，能够在保证沉积速度的同时，保证芯层10、过渡层20以及第二下陷层50折射率的一致性。由于采用气相轴向沉积法进行深掺氟的工艺难度较大，而采用等离子化学气相沉积法制备第二下陷层50，能够进行深掺氟，进而可以保证第二下陷层50良好的一致性。

在本发明的一个实施例中，芯层10制备材料为二氧化硅掺杂金属锗离子，当过渡层20的相对折射率高于0时，制备材料为二氧化硅掺锗，而当过渡层20的相对折射率低于0时，制备材料为二氧化硅掺氟，第一下陷层30制备材料为二氧化硅掺氟，第二下陷层50制备材料为二氧化硅掺氟，外包层40制备材料为二氧化硅。

结合参见图3和图4所示，根据本发明的另一方面，提供了一种用于将上述的光纤预制件进行拉丝的光纤拉丝装置，包括：拉丝炉60，拉丝炉60包括进气装置61，惰性气体通过进气装置61进入拉丝炉60内，进气装置61包括进气缓冲通道；运输部70，用于将光纤预制件400输送至拉丝炉60；检测部80，用于对光纤预制件400经拉丝炉60拉丝后的裸光纤进行测试；涂覆部90，用于对裸光纤进行涂覆操作；固化部100，用于对涂覆后的裸光纤进行固化操作；光纤测试部200，用于对固化后的光纤进行测试；收线部300。

在本实施例中，光纤拉丝装置包括拉丝炉60，拉丝炉60通过加热和融化光纤预制件400的末端，同时在光纤预制件400的末端以一定速度牵拉制成预设直径的光纤。输送部用于将光纤预制件400输送至光纤拉丝炉60处，以便进行拉丝操作，检测部80用于对拉丝后的裸光纤进行测试，检测裸光纤的相关参数，涂覆部90用于对裸光纤进行涂覆操作，固化部100用于对涂覆后的裸光纤进行固化操作，而光纤测试部200用于对固化后的光纤进行测试，收线部300用于对光纤进行收集。

结合参见图3和图4所示，在本发明的一个实施例中，进气装置61还包括供气部62，供气部62用于提供惰性气体，进气缓冲通道包括相连通的第一进气通道63和第二进气通道64，供气部62设置有至少两个第一排气口621，各第一排气口621均与第一进气通道63相连通，第一进气通道63设置有至少两个第二排气口631，各第二排气口631沿周向间隔排布，且各第二排气口631均与第二进气通道64相连通。第二进气通道64的排气端与拉丝炉60的内腔相连通，第二进气通道64的排气端包括沿其周向间隔排布的多个第三排气口641，且第三排气口641的数量大于第二排气口631的数量。

在本实施例中，供气部62的供气端与供气设备相连通，供气设备内为惰性气体如氮气、氦气、氩气等。进入供气部62的惰性气体首先经过多个第一排气口621分流，分流后的气体进入第一进气通道63，再从多个沿周向间隔排布的第二排气口631流入第二进气通道64，实现二次分流，最后惰性气体从第三排气口641进入拉丝炉60内，上述进气方式能够防止惰性气体一次性通入导致气流紊乱的问题，采用多点进气的方式，能够保证进气的均匀性和稳定性。另外，工作人员还可以对各排气口的大小进行适当调整，控制最终进入拉丝炉60内的气体的流量。

如图5所示，根据本发明的另一方面，提供了一种光纤拉丝方法，包括：制备如上述的光纤预制件400；将拉丝炉60的温度设定为预设温度，向拉丝炉60内通入惰性气体，且通入惰性气体的总流量为预设流量；以预设速度对光纤预制件400进行拉丝；对拉丝后制得的光纤进行涂覆并形成涂覆层；使涂覆层固化。

在本实施例中，首先制备如上述的光纤预制件400，光纤预制件400尺寸范围为10mm～80mm，优选光纤预制件400的尺寸范围为25mm～45mm，然后将光纤预制件400放置在光纤拉丝炉60中进行高温熔融，熔融温度为1900℃～2300℃，拉丝炉60内通入惰性气体以在光纤预制件400熔融时进行保护，惰性气体的总流量为10～25L/min。以预设速度对光纤预制棒进行拉丝，然后对制得的光纤进行涂覆，最后采用光固化的方式UA固化(紫外固化)或LED中的一种，使固化功率≧300W，最高功率集中面积≦0.15cm²，使光纤在固化环境中保持0.003～0.02s，待涂覆层固化后即完成光纤的制备。

在本发明的一个实施例中，固化环境中充满气体，气体为氮气、氢气、氦气、氩气中的一种，充满气体后光纤固化环境的氧气含量≦50ppm。

需要说明的是，在本发明的一个实施例中，光纤预制件400在拉丝炉60中进行拉丝的过程中，需要减少光纤预制件400锥区在加热区的停留时间，进而减少因停留造成的光纤预制件400析晶而造成的结构不均匀，以保证光纤的结构强度。

在本发明的一个实施例中，对光纤进行涂覆并形成涂覆层的步骤包括：在光纤的外包层40的外周涂覆内层涂覆材料，固化后形成内涂覆层，然后在内涂覆层的外周涂覆外层涂覆材料，固化后形成外涂覆层，内涂覆层的厚度为L1，外涂覆层的厚度为L2，L1与L2的比值的取值范围在：1:0.67～1:1.15。拉丝过程中，内涂覆层的相对固化度为S1，外涂覆层的相对固化度为S2，两者满足关系式：-1.5％≤S2-S1≤4％，其中，S1的取值范围为86％≤S1≤94％，S2的取值范围为92％≤S2≤100％。

在本实施例中，在光纤的外包层40的外周涂覆内层涂覆材料，固化后光纤的尺寸范围为120μm～135μm，然后在内涂覆层的外周涂覆外层涂覆材料，固化后光纤的尺寸范围为155μm～170μm。通过上述设置，能够增加光纤的柔韧性，进而保证光纤表面不受潮湿气体的侵蚀和机械损伤。

在本发明的一个实施例中，内层涂覆材料和外层涂覆材料均为树脂材料，内层涂覆材料的弹性模量小于等于1Mpa，25℃时内层涂覆材料的黏度为3500mPa·s～7500mPa·s，密度为0.95g/cm³～1.2g/cm³，断裂伸长率大于等于130％，玻璃化转变温度为-30℃～-60℃；外层涂覆材料的弹性模大于等于550Mpa，25℃时外层涂覆材料的黏度为3500mPa·s～7500mPa·s，密度为0.95g/cm³～1.2g/cm³，断裂伸长率大于等于10％，玻璃化转变温度为40℃～120℃。通过上述设置，不仅可以提升光纤的机械强度，同时还可以扩展光纤的使用场景，满足长期在150℃温度下进行稳定工作。另外，玻璃化转变温度的选择有差异，常规光纤的使用范围-40℃～60℃，而改进材料特性后其使用温度范围可扩展至-40℃～150℃，可以满足多场景使用。

需要说明的是，在本发明的一个实施例中，在进行涂覆步骤时，将内层涂覆材料和外层涂覆材料设置在预设温度下，在此温度下，内层涂覆材料和外层涂覆材料的黏度为1500mPa·s～3000mPa·s。

本发明的不同尺寸的光纤预制件的各项参数与现有光纤预制件对应参数的比较如下表所示：

表1

从以上的描述中，可以看出，本发明的上述的实施例实现了如下技术效果：通过在第一下陷层和外包层之间设置第二下陷层，增大第一下陷层的掺氟宽度，并且在掺氟宽度增大的同时，还能够增大芯苞比，进而增强光纤的抗弯曲能力，使光纤能够在更多的场景进行应用。另外，由于第二下陷层设置在第一下陷层和外包层之间，并且第二下陷层的相对折射率差大于第一下陷层的相对折射率差，且小于外包层的相对折射率差，因此，第二下陷层还能够减小第一下陷层与外包层之间的相对折射率差，使第一下陷层和外包层之间的粘度更加匹配，从而增强光纤的结构强度。

显然，上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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例，都应当属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种光纤预制件，其特征在于，包括：

由内而外依次包覆的芯层(10)、过渡层(20)、第一下陷层(30)以及外包层(40)，所述第一下陷层(30)与所述外包层(40)之间设置有第二下陷层(50)，所述第二下陷层(50)的相对折射率差保持不变，所述第二下陷层(50)的相对折射率差大于所述第一下陷层(30)的相对折射率差，且小于所述外包层(40)的相对折射率差。

2.根据权利要求1所述的光纤预制件，其特征在于，以所述光纤预制件(400)的半径为横坐标，所述光纤预制件(400)的相对折射率差为纵坐标建立平面直角坐标系，在该平面直角坐标系内，所述过渡层(20)的相对折射率差呈弧形分布，所述过渡层(20)的相对折射率差沿远离所述芯层(10)的方向逐渐减小，所述过渡层(20)的相对折射率差的最小值大于所述第一下陷层(30)的相对折射率差。

3.根据权利要求2所述的光纤预制件，其特征在于，在所述平面直角坐标系内，所述芯层(10)的半径的横坐标取值范围为0～r1，所述芯层(10)的相对折射率差为Δn1，所述过渡层(20)的半径的横坐标取值范围为r1～r2，所述过渡层(20)的相对折射率差为Δn2，所述过渡层(20)的相对折射率差Δn2满足公式：

其中，r为所述过渡层(20)的半径的横坐标，a为所述过渡层(20)的相对折射率差最大值，b为所述过渡层(20)的相对折射率差最小值，β为调整系数，a的取值范围为0.05％≤a≤0.15％，b的取值范围为-0.015％≤b≤-0.03％，β的取值范围为0.5≤β≤3，所述芯层(10)的相对折射率差Δn1与所述过渡层(20)的相对折射率差最小值b的关系满足：Δn1-b≥0.8％。

4.根据权利要求2所述的光纤预制件，其特征在于，在所述平面直角坐标系内，所述第一下陷层(30)的半径的横坐标的取值范围为r3～r4，所述第一下陷层(30)的相对折射率差为Δn3，所述第一下陷层(30)的相对折射率差Δn3与所述过渡层(20)的相对折射率差最小值b满足：0.25％≤Δn3-b≤0.35％，其中，b的取值范围为-0.015％≤b≤-0.03％。

5.根据权利要求4所述的光纤预制件，其特征在于，在所述平面直角坐标系内，所述第二下陷层(50)的半径的横坐标的取值范围为r4～r5，所述第二下陷层(50)的相对折射率差为Δn4，所述第二下陷层(50)的相对折射率差Δn4与所述第一下陷层(30)的相对折射率差Δn3满足：0.27％≤Δn4-Δn3≤0.35％。

6.根据权利要求1所述的光纤预制件，其特征在于，所述芯层(10)、所述过渡层(20)以及所述第二下陷层(50)均采用气相轴向沉积法制备，所述第一下陷层(30)采用等离子化学气相沉积法制备。

7.一种用于将权利要求1至6中任一项所述的光纤预制件进行拉丝的光纤拉丝装置，其特征在于，包括：

拉丝炉(60)，所述拉丝炉(60)包括进气装置(61)，惰性气体通过所述进气装置(61)进入所述拉丝炉(60)内，所述进气装置(61)包括进气缓冲通道；

运输部(70)，用于将所述光纤预制件(400)输送至所述拉丝炉(60)；

检测部(80)，用于对所述光纤预制件(400)经所述拉丝炉(60)拉丝后的裸光纤进行测试；

涂覆部(90)，用于对所述裸光纤进行涂覆操作；

固化部(100)，用于对涂覆后的所述裸光纤进行固化操作；

光纤测试部(200)，用于对固化后的光纤进行测试；

收线部(300)。

8.根据权利要求7所述的光纤拉丝装置，其特征在于，所述进气装置(61)还包括供气部(62)，所述供气部(62)用于提供惰性气体，所述进气缓冲通道包括相连通的第一进气通道(63)和第二进气通道(64)，所述供气部(62)设置有至少两个第一排气口(621)，各所述第一排气口(621)均与所述第一进气通道(63)相连通，所述第一进气通道(63)设置有至少两个第二排气口(631)，各所述第二排气口(631)沿周向间隔排布，且各所述第二排气口(631)均与所述第二进气通道(64)相连通。

9.根据权利要求8所述的光纤拉丝装置，其特征在于，所述第二进气通道(64)的排气端与所述拉丝炉(60)的内腔相连通，所述第二进气通道(64)的排气端包括沿其周向间隔排布的多个第三排气口(641)，且所述第三排气口(641)的数量大于所述第二排气口(631)的数量。

10.一种光纤拉丝方法，其特征在于，包括：

制备如权利要求1至6中任一项所述的光纤预制件(400)；

将拉丝炉(60)的温度设定为预设温度，向所述拉丝炉(60)内通入惰性气体，且通入所述惰性气体的总流量为预设流量；

以预设速度对所述光纤预制件(400)进行拉丝；

对拉丝后制得的光纤进行涂覆并形成涂覆层；

使所述涂覆层固化。

11.根据权利要求10所述的光纤拉丝方法，其特征在于，对所述光纤进行涂覆并形成涂覆层的步骤包括：在所述光纤的所述外包层(40)的外周涂覆内层涂覆材料，固化后形成内涂覆层，然后在所述内涂覆层的外周涂覆外层涂覆材料，固化后形成外涂覆层，所述内涂覆层的厚度为L1，所述外涂覆层的厚度为L2，L1与L2的比值的取值范围在：1:0.67～1:1.15。

12.根据权利要求11所述的光纤拉丝方法，其特征在于，拉丝过程中，所述内涂覆层的相对固化度为S1，所述外涂覆层的相对固化度为S2，两者满足关系式：-1.5％≤S2-S1≤4％，其中，S1的取值范围为86％≤S1≤94％，S2的取值范围为92％≤S2≤100％。