CN1704778A - 减小光纤的氢敏感性的方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种减小光纤的氢敏感性的方法。所述方法包括：氘气处理步骤，将光纤暴露于包括氘气的气体混合物以使光纤与氘气接触；以及脱气步骤，在负压条件下对氘气处理过的光纤进行脱气。

Description

减小光纤的氢敏感性的方法

技术领域

本发明涉及一种光纤，更具体地，涉及一种减小光纤的损耗特性的方法。

背景技术

通常，光纤包括纤芯和围绕纤芯的包层，并且纤芯的折射率高于包层的折射率。当制造光纤时，由于热源或用于制造光纤的原材料中杂质，光纤可能会包含OH基。在高能量辐射中，OH基的含量可能会增加。由于由OH基所引起的光纤的损耗特性，使光纤难以在E波段(1360nm-1460nm)的范围内进行操作。即使当光纤具有少量的OH基，如果将光纤暴露于氢气，则该现象更差。这样，由于氢气而引起的光纤损耗作为时间的函数的增加已知为“氢气时效损耗”。当光纤使用了较长时间时，氢气时效损耗可能会引起严重的问题。

为了解决上述问题，已经提出了将包含在光纤中的OH基置换为OD基的技术。这涉及将光纤(或光纤预制棒)暴露于氘气。由于这样的置换反应是不可逆反应，因此，即使将光纤暴露于氢气，在以氘气处理过的光纤中也不会形成OH基。然而，当操作非常长的时间时，光纤中剩余的氘气可能会对光纤造成不良影响。为了解决这个问题，在已经执行氘气处理工艺之后，必须在光纤中执行脱气工艺。

授予Jean-Florent Campion的美国专利No.6,704,485公开了一种减小光纤在1380nm～1410nm处的氢敏感性的方法。简要地，该方法包括以下步骤：在常温(优选地，20℃～40℃)和标准压力(或高于标准压力的压力)下，将光纤暴露于包括氘气的气体混合物，从而允许光纤与氘气接触；以及在如氮气环境或空气环境等中性环境下，对光纤进行脱气。

然而，在上述专利中所公开的氘气处理方法和脱气方法具有以下问题。

首先，当氘气处理时间较短时，将氘气低效地扩散到纤芯中。因此，为了有效地将氘气扩散到纤芯中，必须在长时间段(1天到2周，优选地，3天到10天)内执行氘气处理工艺。

其次，由于可能需要1到3周(优选地，2周)来进行脱气工艺，因此，脱气工艺需要过长的工艺时间。

发明内容

因此，为了解决在现有技术中出现的上述问题，提出了本发明，并且本发明通过提出一种通过将光纤中所包含的OH基氢置换为氘来减小光纤的氢敏感性的方法，提供了额外的优点，其中，与传统方法的工艺时间相比，能够显著地减少工艺时间。

在一个实施例中，提出了一种减小光纤的氢敏感性的方法，所述方法包括以下步骤：将光纤暴露于包括氘气的气体混合物中，从而使光纤与氘气接触；以及在负压条件下对以氘气处理过的光纤进行脱气。

附图说明

从以下结合附图的详细描述中，本发明的上述特征和优点将变得更加明显：

图1是示出了根据本发明优选实施例的用于减小光纤的氢敏感性的方法的流程图。

具体实施方式

此后，将参考附图来描述本发明的优选实施例。出于简明的目的，当其可能使本发明的主题不清楚时，省略对这里所包括的已知功能和配置的详细描述。

图1是示出了根据本发明实施例的用于减小光纤的氢敏感性的方法的流程图。所述方法包括氘气处理步骤110和脱气步骤120。

在氘气处理步骤110期间，将光纤放置在可以被封闭的容器中。在封闭所述容器之后，将包括氘气的气体混合物注入到该容器中。暴露于该气体混合物的光纤与氘气接触，从而将光纤中所包含的OH基氢置换为氘。此外，在这样的置换反应期间，该容器的内部温度(即，氘气的反应温度)保持在大约45℃到55℃的范围内。

上述反应温度可以提供扩散氘气的最佳条件，并且与现有技术相比，可以极大地改善氘气的移动性。根据现有技术，在常温下进行氘气处理工艺以防止光纤发生损坏。即，如果氘气的反应温度较高，则可能会使聚合物恶化，造成对光纤的损坏。然而，本发明提出了在优化氘气的移动性的同时，防止光纤受到损坏的最佳反应条件。

通过利用如氮气等惰性气体来稀释氘气来获得该气体混合物。尽管可以仅使用氘气而不使用气体混合物，由于其非常昂贵，因此，优选地，将气体混合物与氘气一起使用，以得到更为经济的结果。此时，可以在预定的范围内选择氘气与惰性气体的混合比。这里，必须考虑到，如果氘气与惰性气体的比太低，则氘气处理步骤可能会变得较长。

所述容器可以利用加热单元和真空单元，选择性地控制其内部温度和内部压力。所述容器可以包括用于膜涂覆工艺的涂覆容器。

氘气处理步骤110可以被执行一到四天，优选地，两天，由于与传统反应温度相比，通过增加反应温度较大地提高了氘气的移动性(mobility)，因此，可以将氘气快速地扩散到光纤的纤芯中，从而可以缩短氘气处理步骤的工艺时间。

在已经完成氘气处理步骤110之后，按照使所述容器保持负压力状态(即，低于标准压力状态的压力状态)的方式，将所述容器中所包含的气体混合物排放到外部。由于容器内保持负压状态，因此，与标准压力状态相比，可以快速地将光纤中所包含的氘气排放到外部。即，在负压状态下，对光纤进行脱气。优选地，容器内保持为真空状态，并且如果容器内的真空度变高，则可以更大地缩短脱气时间。即，可以在真空状态下对光纤进行脱气。

在执行脱气步骤120的同时，所述容器的内部温度可以保持为常温。此外，所述脱气步骤120可以被执行最大一周，或优选地，4到5天。

如上所述，根据本发明的减小光纤的氢敏感性的方法具有以下优点：通过在负压状态下对以氘气处理过的光纤进行脱气，与传统工艺相比，可以缩短工艺时间。

另外，根据本发明的减小光纤的氢敏感性的方法具有以下优点：通过优化在氘气处理步骤120期间的氘气的反应温度，与传统工艺时间相比，能够缩短工艺时间。

尽管已经参考特定优选实施例示出并描述了本发明，但是本领域的技术人员将会理解，在不脱离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以进行形式和细节上的各种改变。

Claims (7)

1.一种减小光纤的氢敏感性的方法，所述方法包括以下步骤：

i)将光纤暴露于包括氘气的气体混合物以使光纤能够与氘气接触；以及

ii)在负压条件下对以氘气处理过的光纤进行脱气。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在步骤i)中，将氘气的反应温度保持在大约45℃到55℃的范围内。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：将步骤i)执行至少一到四天。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在真空条件下执行步骤ii)。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：将步骤ii)执行至少一周的时间。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在容器内执行步骤i)。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述容器能够利用加热单元和真空单元，选择性地控制其内部温度和压力。