CN116184561A - 大芯径光纤及其成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大芯径光纤及其成型方法，其涉及特种光纤技术领域，大芯径光纤包括：芯层；包覆在芯层外的由含有氟的二氧化硅制成的包裹层；包覆在包裹层外的保护层；包裹层包括第一辅助缓冲层段、下陷层段、第二辅助缓冲层段和外包层段，第一辅助缓冲层段、下陷层段、第二辅助缓冲层段和外包层段由大芯径光纤的中心向外侧方向依次排列；外包层段为纯二氧化硅制成，第一辅助缓冲层段的相对折射率差为a，下陷层段的相对折射率差为b，第二辅助缓冲层段的相对折射率差为c，外包层段的相对折射率差为d，其中，d大于c，c大于b，b小于a，a小于d。本申请能够解决石英光纤直径越大，材质越脆，越易形成内部缺陷的问题。

Description

大芯径光纤及其成型方法

技术领域

本发明涉及特种光纤技术领域，特别涉及一种大芯径光纤及其成型方法。

背景技术

随着工业、科技、医疗、科研等领域的不断发展，对光纤的要求也越来越多。作为特种光纤之一的大芯径光纤，不同于9μm芯径的单模光纤和50μm或62.5μm芯径的多模光纤，其芯径可以达到100μm至1000μm，数值孔径大，可以更好的进行光能量传输；工作温度范围也大，能够耐受极寒和极热温度。

与普通光纤一样，大芯径光纤也可以是由石英芯层、玻璃包层和有机保护层构成。生产合格的大芯径光纤，除了对石英光纤本身要求更高之外，涂料的涂覆工艺和涂层的固化质量也相当重要。石英光纤的主要材质为二氧化硅，直径越大，材质越脆，越易形成内部缺陷，造成能量传输的损耗，最终影响使用。同时，目前阶段使用的低折射率涂料价格昂贵，耐受温度较低，在传输较高能量时易因温度高而失效。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明实施例所要解决的技术问题是提供了一种大芯径光纤及其成型方法，其能够解决石英光纤直径越大，材质越脆，越易形成内部缺陷的问题。

本发明实施例的具体技术方案是：

一种大芯径光纤，所述大芯径光纤包括：

芯层；包覆在所述芯层外的由含有氟的二氧化硅制成的包裹层；包覆在所述包裹层外的保护层；

所述包裹层包括第一辅助缓冲层段、下陷层段、第二辅助缓冲层段和外包层段，所述第一辅助缓冲层段、所述下陷层段、所述第二辅助缓冲层段和所述外包层段由所述大芯径光纤的中心向外侧方向依次排列；所述外包层段为纯二氧化硅制成；

所述第一辅助缓冲层段的相对折射率差为a，所述下陷层段的相对折射率差为b，所述第二辅助缓冲层段的相对折射率差为c，所述外包层段的相对折射率差为d，其中，d大于c，c大于b，b小于a，a小于d。

优选地，所述芯层的相对折射率差在直径方向上呈抛物线型，抛物线型的分布幂指数范围在1.9至2.2之间，所述芯层的中心的相对折射率差最大，所述芯层的最大相对折射率差为e，e大于d，所述芯层的直径在200um至1000um之间；所述芯层的最大相对折射率差e在1％至2.2％之间。

优选地，所述第一辅助缓冲层段的相对折射率差a在-0.2％至-0.1％之间；所述第二辅助缓冲层段的相对折射率差c在-0.2％至-0.1％之间；所述下陷层段的相对折射率差b在-1.4％至-0.4％之间。

优选地，所述第一辅助缓冲层段的直径与所述芯层的直径的比值在1.01至1.06之间，所述第二辅助缓冲层段的直径与所述芯层的直径的比值在1.1至1.25之间，所述下陷层段的直径与所述芯层的直径的比值在1.03至1.12之间，所述外包层段的直径在220um至1500um之间。

优选地，所述芯层通过MCVD的方式进行Ge掺杂制备。

优选地，所述保护层至少由以下材料中的一种形成：耐高温丙烯酸酯、硅树脂、聚酰亚胺。

一种如上述中任一所述的大芯径光纤的成型方法，所述成型方法包括以下步骤：

在石英基管中通入四氯化硅和氧气使两者反应产生生成物，生成物沉积在基管内壁以形成外包层段；

之后，向所述石英基管中通入四氯化硅、氧气和含氟气体，根据所述包裹层各段不同的相对折射率差通过控制含氟气体的流量，依次沉积形成掺氟的第二辅助缓冲层段、下陷层段和第一辅助缓冲层段；

在形成所述第一辅助缓冲层段之后，在所述石英基管中通入四氯化硅、四氯化锗和氧气使两者反应产生生成物，生成物沉积在所述第一辅助缓冲层段内壁以形成芯层，从而形成预制棒；

将沉积好的所述预制棒高温熔缩成实心的光纤预制棒；

将所述光纤预制棒经过拉丝制成预设直径的光纤。

优选地，通过改变通入四氯化锗的流量实现所述芯层中掺Ge的改变。

优选地，在将所述光纤预制棒经过拉丝制成预设直径的光纤的步骤中，具体包括：

将所述光纤预制棒经过加热炉在第一预设温度下熔融以形成预设直径的光纤，所述第一预设温度在1950度至2100度之间；

向所述加热炉中均匀的通入气体，气体路线包括上路线路、中路路线和下路路线，自各个气体路线中输出的气体介于加热炉的内侧壁与所述光纤预制棒之间，当所述光纤预制棒的直径在20mm至50mm之间时，所述上路线路和所述中路路线输出的气体的流量在15L/min至25L/min，所述上路线路和所述中路路线输出的气体的类型为氦气和氩气的混合气体，所述下路路线输出的气体的类型为氩气；

自所述加热炉出来的光纤经过自第二预设温度逐渐降低的热退火，第二预设温度在1200℃至950℃之间；

经过热退火的光纤进入冷却管中冷却至能够涂覆保护层的温度。

优选地，所述成型方法还包括以下步骤：

冷却后的光纤穿过压力涂覆模具涂覆上涂料后，通过固化系统将涂料固化成保护层，最后经过牵引轮牵引连续成丝，通过光纤收丝装置收集；所述固化系统包括光固化单元和热固化单元，两者之间能够进行切换使用，所述热固化单元采用红外辐射炉；

所述涂料包括耐高温丙烯酸酯、硅树脂、聚酰亚胺中的至少一种。

本发明的技术方案具有以下显著有益效果：

1、在包裹层中通过第一辅助缓冲层段和第二辅助缓冲层段的相对折射率差的特殊设计，可以有效防止具有掺氟包裹层的光纤在制造的过程中由于氟的挥发而造成的预制棒内外部气泡、裂纹等缺陷，从而解决石英光纤直径越大，材质越脆，越易形成内部缺陷的问题，在石英光纤直径较大的情况下，使得材质强度提高，不易形成内部缺陷。

2、在大芯径光纤成型的方法过程中，采用低温、慢稳速拉丝方式，控制加热炉温度及炉内气体流量的稳定性，从而有效降低预制棒的析晶现象，另外，慢稳速拉丝还可以有效调节光纤包裹层直径的波动。

3、通过优化光纤剖面的相对折射率差，可以增大光纤芯层的直径，提高光纤的数值孔径，同时d大于c、c大于b、b小于a、a小于d的沟槽设计可以提高光纤的弯曲性能，聚光能力提升，再加上光纤内部缺陷的改进，光纤光传输效率可以提升至98％。

参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本发明的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本发明。

图1为本发明实施例中大芯径光纤的剖面结构图；

图2为本发明实施例中大芯径光纤剖面各个位置对应的相对折射率差的变化示意图；

图3为本发明实施例中制作大芯径光纤的拉丝设备示意图；

图4为本发明实施例中光纤涂覆与固化系统示意图。

以上附图的附图标记：

1、送棒机构；2、预制棒；3、加热炉；4、丝径测量仪；5、裸光纤；501、芯层；502、包裹层；503、保护层；6、光纤涂覆与固化系统；601、涂覆器；602、光固化单元；603、热固化单元；604、滑动轨道；7、牵引轮；8、光纤收丝装置；9、丝径控制系统。

具体实施方式

结合附图和本发明具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本发明的细节。但是，在此描述的本发明的具体实施方式，仅用于解释本发明的目的，而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下，技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形，这些都应被视为属于本发明的范围。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

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的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中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。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

为了能够解决石英光纤直径越大，材质越脆，越易形成内部缺陷的问题，在本申请中提出了一种大芯径光纤，图1为本发明实施例中大芯径光纤的剖面结构图，图2为本发明实施例中大芯径光纤剖面各个位置对应的相对折射率差的变化示意图，如图1和图2所示，大芯径光纤可以包括：芯层501；包裹层502和保护层503。包裹层502包覆在芯层501外。包裹层502由含有氟的二氧化硅制成。保护层503包覆在包裹层502外。

包裹层502可以包括第一辅助缓冲层段、下陷层段、第二辅助缓冲层段和外包层段。第一辅助缓冲层段、下陷层段、第二辅助缓冲层段和外包层段由大芯径光纤的中心向外侧方向依次排列。外包层段为纯二氧化硅制成。第一辅助缓冲层段的相对折射率差为a，下陷层段的相对折射率差为b，第二辅助缓冲层段的相对折射率差为c，外包层段的相对折射率差为d，其中，d大于c，c大于b，b小于a，a小于d。通过上述包裹层502中第一辅助缓冲层段和第二辅助缓冲层段的相对折射率差设计可以有效防止掺氟包裹层502光纤中氟的挥发而造成预制棒2内外部气泡、裂纹等缺陷。本申请中某层段的相对折射率差的具体计算公式如下，某层段的相对折射率差＝(该层段的折射率的平方-纯二氧化硅的折射率的平方)/2倍的该层段的折射率的平方。

进一步的，第一辅助缓冲层段的相对折射率差a在-0.2％至-0.1％之间。第二辅助缓冲层段的相对折射率差c在-0.2％至-0.1％之间。下陷层段的相对折射率差b在-1.4％至-0.4％之间。作为可行的，第一辅助缓冲层段的直径与芯层501的直径的比值在1.01至1.06之间，第二辅助缓冲层段的直径与芯层501的直径的比值在1.1至1.25之间，下陷层段的直径与芯层501的直径的比值在1.03至1.12之间，外包层段的直径在220um至1500um之间。

保护层503至少由以下材料中的一种形成：耐高温丙烯酸酯、硅树脂、聚酰亚胺。其中，耐高温丙烯酸酯可以为光固化涂料，包括含氟丙烯酸酯单体、丙烯酸树脂低聚物、光引发剂、硅烷偶联剂。含氟丙烯酸酯单体可以包括至少以下其中一种：丙烯酸六氟丁酯，丙烯酸六氟异丙酯，丙烯酸八氟戊酯，甲基丙烯酸三氟乙酯，甲基丙烯酸四氟丙酯。

其中，硅树脂可以为光固化涂料，包括含氟硅改性丙烯酸酯单体、环氧丙烯酸酯低聚物、季戊四醇三丙烯酸酯、光引发剂。含氟硅改性丙烯酸酯单体通过丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、聚乙二醇单丙烯酸酯中的一种与3,5-二(三氟甲基)苯基二甲基氯硅烷，1H,1H,2H,2H-全氟癸基二甲基氯硅烷，五氟苯基二甲基氯硅烷中的一种合成。

其中，聚酰亚胺可以为热固化涂料，固体质量含量可以为10％至30％，包括聚酰胺酸和纳米粉末和溶剂。聚酰胺酸通过氟取代双酚A的二醚二酐、4,4'-(六氟异丙烯)二酞酸酐(简称：六氟二酐)、3,3',4,4'-二苯甲酮四羧酸二酐、1,3-二(3,4-二羧基苯酰基)苯二酐、3,3',4,4'-二甲基二苯基硅烷四酸二酐中的一种或两种与间苯二胺、二羟基联苯胺、2,2'-双(三氟甲基)-4,4'-二氨基联苯，4,4’-硅烷化二胺二苯醚、双(4-氨基苯基)四苯基二硅氧烷、2,4-二氨基-1-[(4’-三氟甲基)苯氧基苯基]苯胺中的一种合成。纳米粉末可以为二氧化硅、二氧化钛、二氧化锆中的一种。所用溶剂可以为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二乙基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的一种。

作为可行的，如图2所示，芯层501的相对折射率差在直径方向上呈抛物线型，抛物线型的分布幂指数范围在1.9至2.2之间，芯层501的中心的相对折射率差最大，芯层501的最大相对折射率差为e，e大于d，芯层501的直径在200um至1000um之间。芯层501的最大相对折射率差e在1％至2.2％之间。芯层501可以通过MCVD的方式进行Ge掺杂制备。

本申请中的大芯径光纤可以该通过以下成型方法制成，该成型方法至少包括以下步骤：

在石英基管中通入四氯化硅和氧气使两者反应产生生成物，生成物沉积在基管内壁以形成外包层段。采用MCVD方法，在石英基管内侧壁通入四氯化硅SiCl4和高纯氧气，在高温下反应产生生成物，生成物沉积在基管内壁以形成外包层段。

在形成外包层段之后，向石英基管中通入四氯化硅、氧气和含氟气体，根据包裹层502各段不同的相对折射率差通过控制含氟气体的流量，依次沉积形成掺氟的第二辅助缓冲层段、下陷层段和第一辅助缓冲层段。包裹层502各段不同的相对折射率差就是上文所描述的d大于c，c大于b，b小于a，a小于d。相对折射率差越小，向石英基管中通入四氯化硅、氧气和含氟气体中含氟气体的流量就越大。

在形成第一辅助缓冲层段之后，在石英基管中通入四氯化硅、四氯化锗和氧气使两者反应产生生成物，生成物沉积在第一辅助缓冲层段内壁以形成芯层501，从而形成预制棒2。作为可行的，可以通过改变通入四氯化锗的流量实现芯层501中掺Ge的改变，从而可以在后续步骤中形成大芯径光纤，该大芯径光纤满足以下要求：芯层501的相对折射率差在直径方向上呈抛物线型，抛物线型的分布幂指数范围在1.9至2.2之间，芯层501的中心的相对折射率差最大，芯层501的最大相对折射率差为e，e大于d。进一步的，芯层501的最大相对折射率差e在1％至2.2％之间。

将沉积好的预制棒2高温熔缩成实心的光纤预制棒2。

将光纤预制棒2经过拉丝制成预设直径的光纤。该预设直径的光纤就能满足大芯径光纤的各层以及包裹层502中各层段的相对折射率差要求。

作为可行的，该步骤具体可以包括：如图3所示，将光纤预制棒2利用送棒机构1送入加热炉3，经过加热炉3在第一预设温度下熔融以形成预设直径的光纤，第一预设温度在1950度至2100度之间。相比于现有技术中一般采用的温度为1900℃至2200℃，由于拉丝速度较慢，同时为了减少预制棒2的损耗，在拉丝过程中会对预制棒2进行降温提棒处理，在这种情况下容易造成预制棒2析晶现象的发生，有效的处理方法为严格控制加热炉3温度稳定在1950℃至2100℃，同时稳定将热炉内的气体流速。本申请中采用低温、慢稳速拉丝方式，可以减少光纤在成型时内部缺陷的形成，得到高性能的大芯径光纤。具体而言，拉丝速度可以控制在5m至500m/min。

向加热炉3中均匀的通入气体，气体路线包括上路线路、中路路线和下路路线，自各个气体路线中输出的气体介于加热炉3的内侧壁与光纤预制棒2之间。输出的气体的温度与加热炉3内基本保持一致，若炉内气体流量不稳定或偏小或偏大均会造成气流动荡，从而引起温度波动造成预制棒2析晶。经过大量实验发现，当光纤预制棒2的直径在20mm至50mm之间时，上路线路和中路路线输出的气体的流量在15L/min至25L/min，上路线路和中路路线输出的气体的类型为氦气和氩气的混合气体，下路路线输出的气体的类型为氩气。

自加热炉3出来的光纤经过自第二预设温度逐渐降低的热退火，第二预设温度可以选择在1200℃至950℃之间，从而充分释放光纤的内应力。

经过热退火的光纤进入冷却管中冷却至能够涂覆保护层503的温度。经过热退火的光纤可以先经过丝径测量仪4测量丝径后，再进入冷却管中冷却至能够涂覆保护层503的温度。

冷却后的光纤穿过压力涂覆模具涂覆上涂料后，通过固化系统将涂料固化成保护层503，最后经过牵引轮7牵引连续成丝，通过光纤收丝装置8收集；固化系统包括热固化单元603，热固化单元603采用红外辐射炉。

在上述步骤，冷却后的光纤为裸光纤5，如图4所示，裸光纤5随后穿过光纤涂覆与固化系统6进行处理。即经过压力涂覆器601涂覆上涂料后，通过固化系统将涂料固化成保护涂层，经过牵引轮7牵引连续成丝，再通过光纤收丝装置8收集。其中，可以通过丝径控制系统9和牵引轮7共同作用，实现光纤拉丝的稳定性。固化系统可以包括光固化单元602和热固化单元603，两者安装在滑动轨道604上，可以通过滑动轨道604进行切换使用，以控制涂覆上涂料后的光纤经过光固化单元602或热固化单元603。光固化单元602指利用光线进行照射以达到固化。热固化单元603指利用温度达到固化，可以使用的为红外辐射炉，红外辐射炉采用分段式升温，由于红外线具有较强的穿透性，可以实现涂层的均匀热固化，同时分段式温控可以使得溶剂均匀挥发，得到高质量的涂层。

作为可行的，裸光纤5上涂覆的涂料可以为单层，使用耐高温丙烯酸酯、硅树脂、聚酰亚胺中的一种。采用上述涂料具有耐高温，成本低的优点。裸光纤5上涂覆的涂料可以为两层，分为内涂层和外涂层，内涂层可以采用耐高温丙烯酸酯、硅树脂、聚酰亚胺中的一种。外涂层可以采用耐高温丙烯酸酯、硅树脂、聚酰亚胺中的一种。内涂层和外涂层不相同即可。

本申请中的大芯径光纤及其成型方法可以具有以下优点：

1、在包裹层502中通过第一辅助缓冲层段和第二辅助缓冲层段的相对折射率差的特殊设计，可以有效防止具有掺氟包裹层502的光纤在制造的过程中由于氟的挥发而造成的预制棒2内外部气泡、裂纹等缺陷，从而解决石英光纤直径越大，材质越脆，越易形成内部缺陷的问题，在石英光纤直径较大的情况下，使得材质强度提高，不易形成内部缺陷。

2、在大芯径光纤成型的方法过程中，采用低温、慢稳速拉丝方式，控制加热炉3温度及炉内气体流量的稳定性，从而有效降低预制棒2的析晶现象，另外，慢稳速拉丝还可以有效调节光纤包裹层502直径的波动。

3、红外辐射炉分段式加热，红外线具有较强的穿透性，可以实现涂层的均匀热固化，同时分段式温控可以使得溶剂均匀挥发，得到高质量的涂层。

4、通过优化光纤剖面的相对折射率差，可以增大光纤芯层501的直径，提高光纤的数值孔径，同时d大于c、c大于b、b小于a、a小于d的沟槽设计可以提高光纤的弯曲性能，聚光能力提升，再加上光纤内部缺陷的改进，光纤光传输效率可以提升至98％。

披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种大芯径光纤，其特征在于，所述大芯径光纤包括：

芯层；包覆在所述芯层外的由含有氟的二氧化硅制成的包裹层；包覆在所述包裹层外的保护层；

所述包裹层包括第一辅助缓冲层段、下陷层段、第二辅助缓冲层段和外包层段，所述第一辅助缓冲层段、所述下陷层段、所述第二辅助缓冲层段和所述外包层段由所述大芯径光纤的中心向外侧方向依次排列；所述外包层段为纯二氧化硅制成；

所述第一辅助缓冲层段的相对折射率差为a，所述下陷层段的相对折射率差为b，所述第二辅助缓冲层段的相对折射率差为c，所述外包层段的相对折射率差为d，其中，d大于c，c大于b，b小于a，a小于d。

2.根据权利要求1所述的大芯径光纤，其特征在于，所述芯层的相对折射率差在直径方向上呈抛物线型，抛物线型的分布幂指数范围在1.9至2.2之间，所述芯层的中心的相对折射率差最大，所述芯层的最大相对折射率差为e，e大于d，所述芯层的直径在200um至1000um之间；所述芯层的最大相对折射率差e在1％至2.2％之间。

3.根据权利要求1所述的大芯径光纤，其特征在于，所述第一辅助缓冲层段的相对折射率差a在-0.2％至-0.1％之间；所述第二辅助缓冲层段的相对折射率差c在-0.2％至-0.1％之间；所述下陷层段的相对折射率差b在-1.4％至-0.4％之间。

4.根据权利要求3所述的大芯径光纤，其特征在于，所述第一辅助缓冲层段的直径与所述芯层的直径的比值在1.01至1.06之间，所述第二辅助缓冲层段的直径与所述芯层的直径的比值在1.1至1.25之间，所述下陷层段的直径与所述芯层的直径的比值在1.03至1.12之间，所述外包层段的直径在220um至1500um之间。

5.根据权利要求1所述的大芯径光纤，其特征在于，所述芯层通过MCVD的方式进行Ge掺杂制备。

6.根据权利要求1所述的大芯径光纤，其特征在于，所述保护层至少由以下材料中的一种形成：耐高温丙烯酸酯、硅树脂、聚酰亚胺。

7.一种如权利要求1至6中任一所述的大芯径光纤的成型方法，其特征在于，所述成型方法包括以下步骤：

在石英基管中通入四氯化硅和氧气使两者反应产生生成物，生成物沉积在基管内壁以形成外包层段；

之后，向所述石英基管中通入四氯化硅、氧气和含氟气体，根据所述包裹层各段不同的相对折射率差通过控制含氟气体的流量，依次沉积形成掺氟的第二辅助缓冲层段、下陷层段和第一辅助缓冲层段；

在形成所述第一辅助缓冲层段之后，在所述石英基管中通入四氯化硅、四氯化锗和氧气使两者反应产生生成物，生成物沉积在所述第一辅助缓冲层段内壁以形成芯层，从而形成预制棒；

将沉积好的所述预制棒高温熔缩成实心的光纤预制棒；

将所述光纤预制棒经过拉丝制成预设直径的光纤。

8.根据权利要求7所述的成型方法，其特征在于，通过改变通入四氯化锗的流量实现所述芯层中掺Ge的改变。

9.根据权利要求7所述的成型方法，其特征在于，在将所述光纤预制棒经过拉丝制成预设直径的光纤的步骤中，具体包括：

将所述光纤预制棒经过加热炉在第一预设温度下熔融以形成预设直径的光纤，所述第一预设温度在1950度至2100度之间；

向所述加热炉中均匀的通入气体，气体路线包括上路线路、中路路线和下路路线，自各个气体路线中输出的气体介于加热炉的内侧壁与所述光纤预制棒之间，当所述光纤预制棒的直径在20mm至50mm之间时，所述上路线路和所述中路路线输出的气体的流量在15L/min至25L/min，所述上路线路和所述中路路线输出的气体的类型为氦气和氩气的混合气体，所述下路路线输出的气体的类型为氩气；

自所述加热炉出来的光纤经过自第二预设温度逐渐降低的热退火，第二预设温度在1200℃至950℃之间；

经过热退火的光纤进入冷却管中冷却至能够涂覆保护层的温度。

10.根据权利要求9所述的成型方法，其特征在于，所述成型方法还包括以下步骤：

冷却后的光纤穿过压力涂覆模具涂覆上涂料后，通过固化系统将涂料固化成保护层，最后经过牵引轮牵引连续成丝，通过光纤收丝装置收集；所述固化系统包括光固化单元和热固化单元，两者之间能够进行切换使用，所述热固化单元采用红外辐射炉；

所述涂料包括耐高温丙烯酸酯、硅树脂、聚酰亚胺中的至少一种。

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