CN1389746A - 光纤基质材料及其制造方法和制成的一种光纤 - Google Patents

光纤基质材料及其制造方法和制成的一种光纤 Download PDF

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Abstract

形成多孔玻璃中间体和第一包层原始层,所述多孔玻璃中间体由形成为光纤的芯部分的芯原始层构成,所述第一包层原始层形成为光纤的第一包层部分。然后,在有氯基气体而没有氟化物的气氛气中固化多孔玻璃中间体制成透明玻璃中间体。然后,通过在透明玻璃中间体的外表面上形成作为光纤的第二包层部分的第二包层原始层,制造多孔光纤基质材料。然后在保持多孔状态时,在氯浓度高于固化多孔玻璃中间体期间气氛气中的氯浓度的气氛气中脱水多孔光纤基质材料。然后,通过在类似气氛气中固化多孔光纤基质材料制成光纤基质材料。拔丝该光纤基质材料制成光纤。

Description

光纤基质材料及其制造方法和制成的一种光纤
技术领域
本发明涉及一种作为光纤基础的光纤基质材料及其制造方法和制成的一种光纤。
背景技术
在单模光纤中，具有如图1B所示折射率分布的所谓压低包层类型结构，以便提高色散特性。也就是说，如图1A所示，在该单模光纤1中第一包层部分3形成在芯部分2的外部。而且，折射率比第一包层部分3的折射率高的第二包层部分4形成在第一包层部分3的外部。
发明内容
本发明的一个方面提出了如下的光纤基质材料。通常，该光纤基质材料包括：
芯原始层，形成为光纤的芯部分；以及
第一包层原始层和第二包层原始层，顺序层压和形成在芯原始层的外表面上；
其中，在第一和第二包层原始层中都包含有氯，以及
第二包层原始层中包含的氯的浓度比第一包层原始层中包含的氯的浓度高，浓度范围为，大于等于500ppm，小于等于5000ppm。
本发明的另一个方面还提出如下的光纤。该光纤包括：
芯部分；和
第一和第二包层层部分，它们顺序层压和形成在芯部分的外表面上；
其中在第一和第二包层部分中都包含有氯，以及
第二包层部分中包含的氯的浓度比第一包层部分中包含的氯的浓度高，浓度范围为大于等于500ppm，小于等于5000ppm。
本发明的另一个方面还提出了制造光纤基质材料的如下方法。该制造光纤基质材料的方法包括如下步骤：
通过在多孔芯原始层的外表面上沉积多孔第一包层原始层制成形成多孔玻璃中间体的步骤；
在包括带氟化物的氯基气体的气氛气中顺序排列和固化多孔玻璃中间体的步骤；
制造多孔光纤基质材料的步骤，通过在上述固化步骤制成的透明玻璃中间体的外表面上形成多孔第二包层原始层制成多孔光纤基质材料；
多孔光纤基质材料的顺序脱水步骤，在设定温度下脱水，以便在其中的氯浓度高于固化多孔玻璃中间体时的气氛气体中的氯浓度的气氛中保持第二包层原始层的多孔状态；以及
用光纤基质材料制造透明玻璃的步骤，所在其中的氯浓度高于固化多孔玻璃中间体时的气氛中的氯浓度的气氛中通过固化多孔光纤基质材料制成透明玻璃，。
附图说明
现在结合附图描述本发明的实施例。其中：
图1A是示出压低包层类型结构的光纤的一个例子的透视图；
图1B是该光纤的折射率分布的一个例子的曲线图；
图2A是用于解释作为图1A中的光纤的基础的光纤基质材料的制造方法的一个例子的示意图；
图2B是由图2A中的制造方法制造的光纤的示意图；
图3A是用于进一步解释光纤制造方法的一个例子的示意图；
图3B示出光纤基质材料的一个例子；
图4示出了一种光纤的色散特性和另一种光纤的色散特性的一个例子，所述一种光纤是用根据本发明的一个实施例制造方法制造的光纤基质材料制成，另一种光纤是用另一种制造方法制造的光纤基质材料制成。
图5A示出由本发明的光纤基质材料制成的光纤的折射率分布曲线图；
图5B是图5A的第一包层部分的放大折射率分布图；
图5C是没有压低类型包层结构的光纤的折射率分布的一个例子。
具体实施方式
如图1A所述的作为单模压低包层类型光纤1的结构基础的光纤基质材料可以如下方式制造。例如，如图2A所示，首先把玻璃原材料首先提供给喷灯6的氢氧焰7，火焰水解反应产生玻璃颗粒。这些玻璃颗粒沉积在未示出的母棒上并在上面生长，以便形成作为单模光纤1的芯部分2的芯原始层10。同时，第一包层原始层11形成在芯原始层10的外部。所述第一包层原始层11设置为单模光纤1的第一包层部分3。通过这种方法形成如图2B所示的由芯原始层10和第一包层原始层11构成的棒形多孔玻璃中间体12。
然后，将该多孔玻璃中间体1 2脱水并固化，放置直到固化并形成为透明玻璃。这里，所述形成为玻璃的中间体称为透明玻璃中间体。
然后，如图3A所示，作为单模光纤1的第二包层部分4的第二包层原始层16形成在所述透明玻璃中间体13的外表面。所述第二包层原始层16可以通过如下方式形成，即向喷灯14的氢氧焰15提供玻璃原材料以生成玻璃颗粒、并把这些玻璃颗粒沉积在透明玻璃中间体13的外表面。这样，制成多孔光纤基质材料。如图3B所示的光纤基质材料17也可以通过脱水、固化并把该多孔光纤基质材料形成透明玻璃来制造。单模光纤1可以通过把该光纤基质材料17拔丝制成。
在上述制造光纤基质材料17的方法中，当通过脱水和固化多孔玻璃中间体12制成透明玻璃中间体13时，已知当氯基气体加入到用于脱水和固化多孔玻璃中间体12的炉子内的气氛气中时，能够降低和限制光纤的传输损失。人们认为该方法能够实现这一点是因为芯原始层10的杂质能够被氯置换。
然而，当氯基气体加入炉子内的气氛气中时，进图多孔玻璃中间体12内的部分氯气保持在里面。这就是这样的情况，即在固化之后透明玻璃中间体13内的第一包层原始层11的折射率由于有剩余氯而提高，而且变得比第二包层原始层16的折射率还高。
因此，提出了减小炉内气氛气中的氯基气体的方法，以便把第二包层原始层16的折射率设置成高于第一包层原始层11的折射率(例如，见美国专利US 4486212和公开号为115136/1991的日本特许公开)。还提出了在固化多孔玻璃中间体12过程中把诸如SiF4的氟化合物混合到炉内气氛气中的方法。因为氟化合物降低了第一包层原始层11的折射率，因此与第一包层原始层11的折射率比较，能够相对提高第二包层原始层16的折射率。
近年来，光纤基质材料17的外径增大了，设置成例如不小于10cm，以便提高光纤的生产效率。因此需要把形成在透明玻璃中间体13外部的多孔第二包层原始层16的体积密度设置成较大数值，例如大约为0.3至0.9(g/cm3)，以便制造较大尺寸的光纤基质材料17。这是因为当体积密度小时，收缩倾向就大，原因是在固化过程中容易产生裂缝。与此相反，当体积密度大时，收缩倾向就小，在固化过程中几乎不产生裂缝。
然而，当第二包层原始层16的体积密度增大时，产生如下问题。当把多孔光纤基质材料脱水并固化时，实现脱水的氯气几乎不进入第二包层原始层16的内部。第二包层原始层16不能充分脱水。因此，制成具有脱水不充分的第二包层原始层16的光纤基质材料。当使用这样的光纤基质材料制造光纤光纤时，该光纤的传输损失增大。
而且，当把氯基气体引入用于脱水和固化多孔光纤基质材料的炉内气氛气中时，如上所述由于第二包层原始层16内剩余氯，与第一包层原始层11比较容易导致第二包层原始层16的折射率提高。然而，问题是氯几乎不进入高体积密度的第二包层原始层16内，因此与第一包层原始层11比较，难以提高第二包层原始层16的折射率。
因此，通过在混合有氟化合物的气氛气内固化多孔玻璃中间体12以降低第一包层原始层11的折射率，而且故意向第一包层原始层11内部灌注氟，与第一包层原始层11比较，以便提高第二包层原始层16的折射率。然而，在这种情况下，遇到了如下问题。即，当固化多孔玻璃中间体12时，进入多孔玻璃中间体12内的氟量由于多孔玻璃中间体12的体积密度轻微变化。当氟的混合比变化时，第一包层原始层11的折射率也变化。因此，难以按设计要求设置第一包层原始层11与第二包层原始层16之间的折射率之差，因此导致生产率下降。
本发明一个方面提供了一种具有希望的传输损失特性和希望的色散特性的光纤、大尺寸光纤基质材料和这种光纤的制造方法。
下面将根据附图描述本发明的实施例。
该实施例的光纤是如图1A所示的压低包层类型结构的单模光纤。
本发明人以各利方式改变作为单模光纤1的基础的光纤基质材料的制造方法，以便改善这种单模光纤1的色散特性和传输损失特性。结果，发现了如下制造光纤基质材料的方法。
在本实施例的制造光纤基质材料的方法中，制成外径不小于10cm的大尺寸光纤基质材料，以便提高光纤的生产效率。首先，例如，如图2A所示，与上述情况类似利用.VAD(垂直轴沉积)装置同时形成芯原始层10和第一包层原始层11。芯原始层10设置为单模光纤1的芯部分2。第一包层原始层11设置为单模光纤1第一包层部分3。
通过该工艺形成棒形多孔玻璃中间体12，如图2B所示。在该工艺中，用于提高折射率的搀杂剂包括在构成芯原始层10的玻璃颗粒中。例如，锗(Ge)作为一种搀杂剂使用。
然后，进行多孔玻璃中间体12的脱水步骤。在该步骤中，首先把多孔玻璃中间体12设置在未示出的炉内。当气氛气流入炉内时，多孔玻璃中间体12被加热并脱水。炉内的气氛气是氯基气体与氦气的混合气，而且氯基气体的混合比确定为使得氯的浓度为例如大约1摩尔％。热处理的温度设置成多孔玻璃中间体12能够保持多孔状态、而且能够进行脱水的温度。例如，该温度设置为大约120℃。
然后，把脱水的多孔玻璃中间体12固化。在该实施例中，固化处理的温度设置成大约为1600℃。例如，根据不同元素合理确定固化处理的温度，例如多孔玻璃中间体12的构成材料和尺寸，而不仅限于1600℃。
包括氯基气体的不含氟化物的氦气流入用于固化多孔玻璃中间体12的炉内。
关于单模光纤1的第一包层3的折射率，可以事先根据诸如芯部分2的折射率、芯部分2的直径、和第一包层部分3的外径等不同要素计算改善色散特性和传输损失特性的适当值。包括在第一包层部分3中的氯的浓度改变第一包层部分3的折射率。而且，固化多孔玻璃中间体12期间气氛气内的氯浓度改变该第一包层部分3中的氯的浓度。即，可以通过固化多孔玻璃中间体12时气氛气中的氯浓度改变第一包层部分3的折射率。
因此，固化多孔玻璃中间体12期间使用的气氛气中的氯浓度确定为使得第一包层部分3的折射率变成能够改善色散特性和传输损失特性的适当的折射率。近似确定了第一包层部分3的适当折射率范围，而且通过实验得知根据这一折射率范围，固化多孔玻璃中间体12时气氛气中的氯浓度不大于1摩尔％。
在上述固化处理温度和气氛气条件下固化多孔玻璃中间体12。因此，形成透明玻璃构成的透明玻璃中间体13。透明玻璃中间体13芯原始层10和第一包层原始层11的尺寸等根据指标要求而不同。在一个例子中，芯原始层10的直径大约为12至25mm，第一包层原始层11的外径大约为50至110mm。以该透明玻璃中间体13为基础的光纤的芯部分2和第一包层部分3之间的相对折射率差大约为0.3至0.4％。
然后，根据需要透明玻璃中间体13的直径扩展。然后，如图3A所示，在透明玻璃中间体13的外部形成多孔的第二包层原始层16，以便制成多孔光纤基质材料。在该实施例中，制成了大尺寸光纤基质材料，并形成高体积密度的多孔第二包层原始层16，体积密度大约在0.5至0.8g/cm3范围内。
然后，所述多孔光纤基质材料脱水。在该步骤中，与上述多孔玻璃中间体12的脱水步骤类似，多孔光纤基质材料在混合有氯基气体的氦气氛气内脱水。这里，气氛气中的氯的浓度设置成比多孔玻璃中间体12的脱水步骤中氯的浓度高。即，在该多孔光纤基质材料脱水步骤中，气氛气中氯的的浓度设置成高于1摩尔％。在该脱水步骤中，脱水处理的温度设置成能够保持第二包层原始层16的多孔状态的温度。把多孔光纤基质材料在这样的高温下放置在炉内大约两小时，多孔光纤基质材料的脱水处理就完成了。脱水处理的温度不用特别限制，只要该温度是能够保持第二包层原始层16的多孔状态，而且能够实现第二包层原始层16的脱水处理。例如，该温度设置为大约1200℃。
然后，在固化处理温度下(例如大约为1600℃)在包括氯基气体的气氛气内把脱水处理后的多孔光纤基质材料固化。此时，在多孔光纤基质材料固化期间使用的气氛气中的氯的浓度设置成比多孔玻璃中间体12固化期间的氯的浓度高，即，氯的的浓度高于1摩尔％。在固化期间该气氛气中的氯灌注到第二包层原始层16内部，而且第二包层原始层16的折射率能够设置成比第一包层原始层11的折射率高。
从生产问题方面考虑，包括在第二包层原始层16中的氯的浓度适当地位于如下范围内，即该浓度与第一包层原始层11中的氯浓度之间的差大于等于100ppm，小于等于800ppm。而且，多孔光纤基质材料固化期间气氛气中氯的浓度最好设置成不大于10摩尔％。即在该实施例中，多孔光纤基质材料固化期间气氛气中氯的浓度设置成大于1摩尔％、小于等于10摩尔％的范围内，在该浓度下第二包层部分4能够具有合适的折射率，以便提供希望的色散特性。
通过该固化处理把多孔光纤基质材料固化，以便制成如图3B所示的形成为玻璃的光纤基质材料17。例如，可以通过在例如1000米/分钟速率下拔丝该光纤基质材料17制成单模光纤1。
利用上面的制造方法制成光纤基质材料17。利用该光纤基质材料17制造单模光纤1就能够获得具有优选色散特性和优选传输损失特性的单模光纤1。对于具有这些要求特性的单模光纤1测量包括在第二包层部分4内的氯浓度。发现第二包层部分4包括的氯浓度最好比第一包层部分3包括的氯浓度高，而且在大于等于500ppm、小于等于5000ppm范围内。从制造困难角度考虑，还发现第一包层部分3与第二包层部分4之间的氯浓度差最好保持在大于等于100ppm、小于等于800ppm的范围内。
而且，对于作为这样的单模光纤1的基础的光纤基质材料17，第二包层原始层16(作为第二包层部分4)的氯浓度最好比第一包层原始层11(作为第一包层部分3)内的氯浓度高，在大于等于500ppm、小于等于5000ppm浓度范围内。还发现该第二包层原始层16与第一包层原始层11之间的氯浓度差最好保持在如下范围内，即大于等于100ppm、小于等于800ppm。
利用本实施例中所述的制造方法制造光纤基质材料17，以便提供上述氯浓度，并制造单模光纤1，能够改善单模光纤1的色散特性和传输损失特性。
本发明人已经通过实验证实了该效果。在该实验中，通过改变多孔玻璃中间体12的固化条件和脱水条件制造了许多种大尺寸的光纤基质材料17，多孔光纤基质材料的固化条件如表1所示。
表1
    多孔玻璃中间体的固化条件     多孔光纤基质材料的脱水条件 多孔光纤基质材料的固化条件
SiF4/He流量比(摩尔％) Cl2/He流量比(摩尔％)  温度(℃) 脱水处理时间(小时)   温度(℃)   Cl2/He流量比(摩尔％)   温度(℃)   Cl2/He流量比(摩尔％)
  实施例1     0     0.5   1600     2   1200     3   1600     3
  实施例2     0     0.5   1600     4   1200     3   1600     3
  比较例1     0     0.5   1600     0   空     空   1600     3
  比较例2     0     0.5   1600     2   1200     1   1600     1
  比较例3     0.5     0   1350     2   1200     3   1600     3
实施例1和2都是根据该实施例中所示制造方法设置。在实施例1中，固化多孔玻璃中间体12期间的气氛气设置成氯浓度为0.5摩尔％的氦气，而且不加入氟化物(SiF4)。固化处理温度设置成1600℃。多孔光纤基质材料的脱水时间设置成两小时。脱水处理温度设置成1200℃。气氛气制成氯浓度为3摩尔％的氦气。而且，固化多孔光纤基质材料的气氛气类似地是氯浓度为3摩尔％的氦气。固化处理温度为1600℃。
在实施例2中，在多孔光纤基质材料的脱水处理时间设置成四小时，比实施例1中的脱水时间长。
在比较例1至3中每个的制造方法都与上述实施例所示方法不同。在比较例1中，省去了多孔光纤基质材料的脱水处理，其他与实施例1中类似。在比较例2中，在多孔光纤基质材料脱水期间的气氛气和固化期间气氛气的氯浓度都设置成1摩尔％，小于实施例1中的氯浓度，其他与实施例1中类似。在比较例3中，固化多孔玻璃中间体12时的气氛气是氟化物(SiF4)浓度为0.5摩尔％的氦气，没有氯。固化温度为1350℃，其他与实施例1中类似。
利用实施例1、2和比较例1至3中的每一种制造方法制成的每一种光纤基质材料17制成单模光纤1。对于每种单模光纤测量芯部分2和第一包层部分3(透明玻璃中间体)中的氯浓度及第二包层部分4中的氯浓度。表2示出该实验结果。
表2
透明玻璃中间体的氯浓度(ppm) 第二包层部分的氯浓度(ppm)
实施例1     600     800
实施例2     600     1200
比较例1     600     100
比较例2     600     300
比较例3     100     800
从这些结果可以看到，可以相对于第一包层部分3提高单模光纤1的第二包层部分4的氯浓度，即通过在多孔光纤基质材料的脱水处理和固化期间把气氛气中的氯浓度设置成比多孔玻璃中间体12固化期间气氛气中的氯浓度高，就能够提高单模光纤1的第二包层部分4相对于第一包层部分3的折射率。
而且，通过改变芯直径测量在波长1.3lμm和1.55μm的传输损失。实验结果发现，在关于实施例1和2的各个光纤中，传输损失小，而且相对于比较例1和2的光纤芯直径大。下面分析其原因。即，当光纤基质材料17的第二包层原始层16的氯浓度高时，在该光纤基质材料17的拔丝过程中第二包层原始层16的硬度降低。因此，在拔丝时第二包层原始层16引起的芯原始层10(芯部分2)的变形变小。因此，由于能够减小第二包层原始层16的硬度引起的光纤1的芯部分2的变形，因此可以认为能够降低和限制传输损失。
而且，检测了零色散波长与截止波长乘以光纤的模场直径(MFD)所获得的数值(记作R值)之间的关系。图4中的曲线示出了该实验结果。在图4中，实线A是关于实施例1和2的。实线B是关于比较例1和2的。关于比较例3的数据分散在实线C所包围的区域内。
可以看到相对于R值零色散波长的数值最好小一些，在实施例1和2中的零色散波长特性(见实线A)与比较例1和2(见实线B)对比改善了。而且，在比较例3中，零色散波长的数值是分散的。考虑到这是因为在固化多孔玻璃中间体12时，气氛气中加入了氯，杂质不能充分从芯原始层10中置换掉的缘故。因此，在比较例3的光纤中，传输损失大。
如上所述，已经通过实验证实关于实施例1和2和根据实施例所述制造方法制造的各个光纤与关于比较例1至3和利用其他方法制造的各个光纤比较，改善了色散特性和传输损失特性。
如同在实施例中所示光纤中一样，具有如图5A所示折射率分布的压低包层类型光纤与具有如图5C所示折射率分布的光纤比较，能够改善零色散波长特性。本发明人已经做许多实验和多次制造证实了为什么能够获得这样的结果。
即，在压低包层类型光纤的折射率分布中(见图5A)，通过在二氧化硅玻璃体中加入搀杂剂(例如二氧化锗)把芯部分的折射率设置成比二氧化硅玻璃体的折射率高。第一包层部分的折射率近似设置成二氧化硅玻璃体的折射率。而且，通过在二氧化硅玻璃体中加入氯离子把第二包层部分的折射率设置成比第一包层部分的折射率高。
图5B示出折射率分布，其中把图5A中的点划线A包围的部分放大了。因为通常搀杂剂从芯部分的外周部分扩散到第一包层部分，折射率曲线S位于芯部分与第一包层部分的分界面区域，如图5B所示。曲线S是导致零色散波长特性恶化的原因之一。
当图5A和5C每一个的Δ近似相等时，搀杂剂从芯部分扩散到第一包层部分的趋势与具有如图5A所示折射率分布的压低包层类型光纤和具有如图5C所示折射率分布的光纤近似相等。因此，图5A中的曲线S和图5C中的曲线S′的趋势近似相同。
因此，似乎这些部分S、S′以相同方式对光纤的零色散波长特性产生不利影响。然而，在压低包层类型的光纤中，芯部分相对于第二包层部分的折射率曲线主要是在零色散波长特性中考虑。因为在压低包层类型光纤中第一包层部分的折射率相对于第二包层部分降低了，芯部分相对于第二包层部分的折射率曲线显然变成只有图5B所示曲线的β部分。即，因为第一包层部分的折射率相对于第二包层部分降低了，曲线S的α部分变成比第二包层部分的折射率低，以便只有曲线的一小部分β影响零色散波长特性。
因此，与如图5C所示曲线S′对零色散波长特性产生不利影响的情况比较，在压低包层类型光纤中显然曲线对零色散波长特性的影响大大降低，只是在β部分受到限制，以便能够大大降低零色散波长。
直到现在还不清楚改善压低包层类型光纤的零色散波长特性的目的。然而，这些目的通过本发明人的许多努力已经搞清楚了。在考虑这些最近搞清楚的事件时，实现了本发明，发现了上述实施例中所述的光纤基质材料的制造方法，并能够获得如下效果。
根据该实施例，给多孔光纤基质材料脱水同时保持多孔光纤基质材料的多孔状态的步骤与制造光纤基质材料17中的固化步骤分开设置。因此，即使当光纤基质材料17的第二包层原始层16的体积密度提高时，第二包层原始层16能够充分脱水，因为能够确定脱水方法、条件，而不受固化处理的条件限制。因此，能够防止由于第二包层原始层16脱水不充分而导致光纤1的传输损失增大。
在该实施例中，在多孔光纤基质材料的脱水以及固化处理中氯基气体混合到气氛气中。因此，多孔光纤基质材料暴露在氯基气体中的时间延长，氯能够充分进入多孔光纤基质材料的第二包层原始层16内。而且，在该实施例中，在多孔光纤基质材料脱水处理期间和在固化时气氛气中的氯浓度设置成比固化多孔玻璃中间体12期间气氛气中的氯浓度高。因此，利用本实施例的制造方法使用光纤基质材料17制造光纤1，光纤1的第二包层部分4的折射率能够高于第一包层部分3的折射率。如上所述芯部分2相对于第二包层部分4的折射率曲线影响能够明显减小，受第一包层部分3和第二包层部分4之间的折射率差影响，能够改善光纤1的色散特性。
而且，在多孔光纤基质材料固化过程中，气氛气中的氯浓度设置成在大于1摩尔％、小于等于10摩尔％的范围内，，而且混合到光纤基质材料17的第二包层原始层16中的氯浓度设置成不小于500ppm的高浓度。因此，当拔丝光纤基质材料17时，第二包层原始层16的硬度降低。因此，在拔丝时第二包层原始层16引起的芯原始层10(芯部分2)的变形变小。因此，能够降低和抑制光纤1的传输损失，因而大大改善了传输损失特性。
而且，通过形成光纤基质材料17的第二包层原始层16，能够容易地由光纤基质材料17制造光纤1；以便使得氯浓度在第二包层原始层16与第一包层原始层11之间的氯浓度差大于等于100ppm，小于等于800ppm的范围之内。
本发明并不限于该实施例，而是可以采用不同的实施例。例如，在该实施例中，单模光纤1的第一包层部分3与第二包层部分4之间的氯浓度差以及光纤基质材料17的第一包层原始层11与第二包层原始层16之间的氯浓度差分别设置在大于等于100ppm、小于等于800ppm的范围内。然而，例如，如果解决了制造问题，这些氯浓度差并不限于该范围。

Claims (6)

1、一种光纤基质材料，包括：
芯原始层，形成为光纤的芯部分；以及
第一包层原始层和第二包层原始层，顺序层压和形成在芯原始层的外表面上；
其中在第一和第二包层原始层中都包含有氯，以及
第二包层原始层中包含的氯的浓度比第一包层原始层中包含的氯的浓度高，并在如下浓度范围内，即大于等于500ppm，小于等于5000ppm。
2、根据权利要求1所述的光纤基质材料，其中：
第二包层原始层包括的氯浓度比第一包层原始层的氯浓度高出的浓度量下范围是大于等于100ppm、小于等于800ppm。
3、一种光纤，包括：
芯部分；和
第一和第二包层层部分，顺序层压和形成在芯部分的外表面上；
其中在第一和第二包层部分中都添加了氯，以及
第二包层部分中包含的氯的浓度比第一包层部分中包含的氯的浓度高，浓度范围是大于等于500ppm，小于等于5000ppm。
4、根据权利要求3所述的光纤，其中：
第二包层部分包括的氯浓度比第一包层部分的氯浓度高出的浓度量范围内是大于等于100ppm、小于等于800ppm。
5、一种制造光纤基质材料的方法，包括如下步骤：
形成多孔玻璃中间体的步骤，通过在多孔芯原始层的外表面上形成多孔第一包层原始层制成；
然后在加入氯基气体而不加氟化物的气氛气中设置和固化多孔玻璃中间体的步骤；
制造多孔光纤基质材料的步骤，通过在所述固化步骤制成的透明玻璃中间体的外表面上形成多孔第二包层原始层制成；
然后脱水多孔光纤基质材料的步骤，在设定脱水温度下进行，以便保持第二包层原始层的多孔状态，所在气氛气的氯浓度高于固化所述多孔玻璃中间体期间气氛气中的氯浓度；以及
然后制造光纤基质材料的步骤，通过固化多孔光纤基质材料形成为透明玻璃，所在的气氛气的氯浓度高于固化所述多孔玻璃中间体时气氛气中的氯浓度。
6、根据权利要求5所述的制造光纤基质材料的方法，其中：
多孔玻璃中间体的第一包层原始层在氯浓度小于等于1摩尔％的气氛气中固化；以及
多孔光纤基质材料的第二包层原始层在氯浓度大于等于1摩尔％、小于等于10摩尔％的气氛气中固化。
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