CN1792912A

CN1792912A - 制造光纤预制棒的方法

Info

Publication number: CN1792912A
Application number: CNA2005101279107A
Authority: CN
Inventors: 平野正晃; 中西哲也
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2004-12-07
Filing date: 2005-12-07
Publication date: 2006-06-28
Also published as: EP1669329A3; JP2006160561A; US20060117798A1; EP1669329A2

Abstract

提供一种制造光纤预制棒的方法，利用该方法可限制光纤的PMD和传输损耗的增加。该制造光纤预制棒的方法包括加热玻璃管的工序，并且包括如下步骤：(1)在玻璃管两端支撑玻璃管，从而使得玻璃管的纵向轴线成为基本水平；(2)用热源加热玻璃管，其中在被视为悬臂的玻璃管的支撑端的弯矩是6Nm或更高，在加热工序中，玻璃管的被加热区域的位移等于或小于1.5mm。

Description

制造光纤预制棒的方法

技术领域

本发明涉及制造光纤预制棒的方法，通过该方法可生产具有改进了的关于偏振模色散(PMD)和传输损耗性能的光纤。

背景技术

改进的化学汽相沉积(MCVD)方法是制造光纤预制棒方法中的一种公知方法，其中，通过将原材料气体导入石英玻璃管内并从其外部加热该玻璃管，从而在石英玻璃管的内壁形成玻璃体。用于MCVD方法的热源是：例如，氢氧火焰炉、热等离子体炉、感应电炉、电阻炉、二氧化碳激光器等。为了通过MCVD方法制造大型的光纤预制棒，有必要增加用于起始部件的玻璃管的直径和长度。因此，在玻璃管假定为悬臂的情况下，作用于玻璃管、特别是作用于玻璃管的支撑端附近的弯矩增加。

制造光纤预制棒的方法包括许多工序，其中，管的外表面被加热到1600℃-2300℃的高温，该方法不仅包括通过MCVD方法形成玻璃体的步骤，还包括汽相热蚀刻，玻璃管的直径收缩，和将玻璃管塌缩成实心圆柱(包括玻璃管和其它棒一体化成的塌缩棒)的步骤。在如此加热工序的一些情况下，玻璃管趋向变形。特别是，在通过MCVD方法形成玻璃体的情况下，由于玻璃体一层接一层形成而使玻璃管被加热几次到几百次，因此，玻璃管的变形增加。如果在MCVD方法中沉积率增加，由于玻璃化成每个玻璃体层的每个成形的玻璃颗粒层的厚度增加，因而有必要把玻璃管加热到更高温度，因此，该玻璃管趋向于更明显的变形。

如果玻璃管变形，那么在玻璃管的内表面上形成的玻璃体也变形。这样，在玻璃体成为芯区域的情况，该芯区域变形。而且，在玻璃体已经在玻璃管的内表面上形成后，即将变成芯区域的玻璃棒独立制备，插入玻璃管内，并与该玻璃管并合成一体，在这种情况下，受变形玻璃管的影响，由玻璃棒组成的芯区域变形。当由玻璃管制成的预制棒生产光纤时，芯区域的变形导致传输损失和PMD增加，因此使光纤的品质下降。

图14是用于说明在玻璃管的被加热部分发生变形的示意图。当玻璃管2通过热源3加热时，被加热部分变软，因此在玻璃管的被加热部分的两侧发生相对位移。在本说明书中，相对位移用符号“H”表示。第63-182229号已公开日本专利申请公开了一种限制玻璃管变形的方法。在该公开的方法中，在玻璃管由支撑体如滚筒等支撑的同时形成玻璃体，但是没有公开也没有说明有关光纤的性能和位移H之间的关系。

发明内容

本发明的目的是提供一种制造光纤预制棒的方法，利用该方法可限制光纤的PMD和传输损耗的增加。

为实现该目的，制造光纤预制棒的方法包括加热玻璃管的工序，并包括如下步骤：(1)在玻璃管两端支撑玻璃管，从而使得玻璃管的纵向轴线成为基本水平；(2)用热源加热玻璃管，在该方法中，在被视为悬臂的玻璃管的支撑端处的弯矩是6Nm或更高，在加热工序中，玻璃管的被加热区域的位移等于或小于1.5mm。

在加热工序结束时，玻璃管的外围的椭圆率可等于或小于0.5％。该加热工序的一个实例是在玻璃管内表面上形成玻璃体的工序，并且，在这种情况下，可形成玻璃体，以便可把1m的玻璃管拉制成等于或大于300km长的光纤。在该加热工序中，玻璃管上除两端部分之外的部分由辅助支撑装置支撑，并且通过具有比玻璃管更大的抗弯刚度的支撑管对所述玻璃管进行支撑，该支撑管的比大，在加热工序中，玻璃管被加热的区域的长度可以是1.2m或更长。在该加热工序中，玻璃管被加热区域的至少一部分可具有1-7mm的壁厚。

附图说明

参考如下的描述、所附权利要求书和附图，将更好的理解本发明的这些或其它特征、各方面和优点。

图1是示出在实验例1中加热结束后，玻璃管的加热部分中的位移H和该玻璃管的椭圆率之间的关系的一个实例的图表。

图2是示出在实验例2中加热后，玻璃管的被加热部分的位移H和该玻璃管的椭圆率之间的关系的一个实例的图表。

图3是示出在实验例7中加热后，每1m玻璃管的光纤当量长度和玻璃管的椭圆率之间的关系的图表。

图4是示出在实验例8中加热后，每1m玻璃管的光纤当量长度和玻璃管的椭圆率之间的关系的图表。

图5是示出在实验例9中加热后，每1m玻璃管的光纤当量长度和玻璃管的椭圆率之间的关系的图表。

图6是示出在实验例3中玻璃管上被加热的位置和位移之间的关系的图表。

图7A-7G是示出根据本发明的辅助支撑装置的实施例的示意图。

图8是示出加热由支撑管支撑的玻璃管的工序的示意图。

图9是示出在实验例4中玻璃管上被加热位置和位移之间的关系的图表。

图10是示出在实验例5中加热后，玻璃管的厚度和玻璃管的椭圆率之间的关系的图表。

图11是示出在实验例6中加热后，玻璃管的厚度和玻璃管的椭圆率之间的关系的图表。

图12是示出玻璃管的椭圆率和光纤预制棒的芯区域的椭圆率之间的关系，以及玻璃管的椭圆率和光纤的PMD之间的关系的图表。

图13是示出加热玻璃管的工序的示意图。

图14是表示在玻璃管的被加热部分产生的变形的示意图；以及

图15A和15B是表示在悬臂自由端弯曲的示意图，图15A示出光纤束横截面相等的情况，图15B示出光纤束横截面不相等的情况。

具体实施方式

作为本发明人对于玻璃管加热工序详细观察的结果，发现(1)当玻璃管加热到等于或高于1600℃温度时，不能忽视被加热部分两侧的玻璃管的相对位移H，以及(2)玻璃管端部附近位移H增加，并且加热后，在玻璃管端部的玻璃管变形同样增加。假定当加热部分变软、导致在加热部分的各侧上玻璃管处于悬臂状态时，由于玻璃管的加热部分的侧部之间因玻璃管的自重不同而产生弯曲，从而产生该位移H。而且假定作为在加热期间相对位移的结果，玻璃管的横截面成为椭圆形或多边形。

图15A和15B是示出在悬臂自由端弯曲的示意图，图15A示出光纤束的横截面相等的情况。在这种情况下：即，玻璃管1具有外径2a、内径2b、长度L、密度ρ(在石英玻璃的情况下，2.2×10³kg/m³)和杨氏模量E(在石英玻璃的情况下，7.3×10¹⁰)，该玻璃管1被视为其一端用夹盘6固定的悬臂，每单位长度的重量w、断面二次力矩(second moment of area)I、作用于固定部分的弯矩M和在悬臂自由端的弯曲位移v表示如下：

w＝ρ×π(a²-b²)×g，

I＝(π/4)×(a⁴-b⁴)，

M＝wL²/2，

v＝ML²/4EI＝M²/2wEI

其中，g约是9.8N/kg的重力加速度。在本说明书以下部分，作用于悬臂固定部分上的弯矩M仅称为“弯矩”。

弯曲位移v根据弯矩M的平方成比例地增加。例如，在2a＝42mm并且2b＝38mm的石英玻璃的情况下，当弯矩M是8Nm、7Nm和6Nm时，弯曲位移v分别是1.5mm、1.2mm和1mm。当加热具有6Nm或更大弯矩的玻璃管时，在加热部分两侧上的玻璃管的相对位移可以相等或大于1mm，并且，由于加热产生的玻璃管变形的可能性增加。因此，加热玻璃管时，难于保持玻璃管的正圆。在7Nm的情况下，难度增加，并且在8Nm或更大的情况下，难度还要增加。因此，当没有任何预防措施情况下、加热具有较大弯矩M的玻璃管时，加热后的管容易变形。

图15B示出光纤束横截面不相等的情况。在该情况下，光纤束的横截面变化，弯矩M表示如下：

M = {&Integral;}_{0}^{L} w_{x} xdx

其中，w_X是距自由端的距离为X时的负荷。例如，玻璃管1具有外径a₁、内径b₁、长度L₁，并且玻璃管2具有外径a₂、内径b₂、长度L₂，当玻璃管1和玻璃管2连接在一起，并且用夹盘6固定玻璃管2时，弯矩M表示如下：

M = {&Integral;}_{0}^{L_{1}} w_{1} Xdx + {&Integral;}_{1}^{L_{1} + L_{2}} w_{2} Xdx

= \frac{1}{2} w_{1} {L_{1}}^{2} + w_{2} L_{1} L_{2} + \frac{1}{2} w_{2} {L_{2}}^{2}

(其中，w₁＝ρ×π×(a₁ ²-b₁ ²)×g，w₂＝ρ×π×(a₂ ²-b₂ ²)×g)。

为增加生产率，有必要使用长的玻璃管。然而，当玻璃管的长度增加时，弯矩也将增加。除考虑玻璃管的加热区域的长度外，还必须考虑支撑管的长度。当总体长度变长时，弯矩增加，并且位移H也增加。结果，玻璃管趋向易于变形。

实验例1

通过用夹盘固定玻璃管的两端，将由石英玻璃制造的玻璃管固定于车床上，其中石英玻璃包括重量百分比为0.2％的氯，玻璃管具有42mm的外径、32mm的内径和1500mm的长度(弯矩为14Nm)。在用氢氧炉将玻璃管的外表面加热到最高温度达2100℃的同时，该炉沿管的纵向轴线往复运动，并且这种往复运动重复5次。

图1是示出在实验例1中加热结束后，玻璃管的被加热部分的位移H和该玻璃管的椭圆率之间的关系的图表。纵坐标的椭圆率是可以通过如下表达式定义的数值：即，椭圆率(％)＝{(R_max-R_min)/R_ave}×100(％)，其中，R_max是玻璃管2的横截面的最大直径，R_min是其最小直径，R_ave是其平均直径。

当位移H大于1.5mm左右时，该椭圆率急剧增加。即，如果把位移H控制在1.5mm或以下，并且更优选的是在1.2mm或以下时，由于玻璃管的变形产生的椭圆率可受到限制。

实验例2

通过用夹盘固定玻璃管的两端，将由石英玻璃制造的玻璃管固定于车床上，其中石英玻璃包括重量百分比为0.2％的氯，玻璃管具有42mm的外径、36mm的内径和2000mm的长度(弯矩为16Nm)。在用氢氧炉将玻璃管的外表面加热到最高温度达1900℃的同时，该炉沿管的纵向轴线往复运动，并且这种往复运动重复5次。图2是示出在实验例2中加热后，玻璃管的被加热部分的位移H和该玻璃管的椭圆率之间的关系的图表。在实验例2中，玻璃管的壁厚度比实验例1中的厚度薄，但加热温度低，因此在加热期间玻璃管2的粘滞性比实验例1中的粘滞性高。在实验例2中，与实验例1一样，椭圆率的增加也可发生在位移大于1.5mm的区域。当位移等于或小于1mm时，玻璃管的椭圆率几乎可保持与加热前相同。

如实验例1和2所示，通过将玻璃管的被加热部分的位移H控制在1.5mm或以下，在加热工序结束后，玻璃管的变形可限制在实际应用中可忽略的0.5％或更小的椭圆率。结果，可以制造出不会增加偏振模色散和传输损耗的光纤。此外，在玻璃管的端部位移较大。当端部发生变形时，玻璃管的中心部分也以这样的方式发生变形：即，该变形当做这种变换的起点。为防止其发生，有必要以这样的方式加热玻璃管：即，在包括其端部的加热玻璃管的区域内位移H不超过1.5mm。优选的是，该位移H应不超过1.2mm，更优选的是应不超过1mm，从而使得该玻璃管可以不变形。

实验例3

通过水平类型的车床1固定由石英玻璃制造的玻璃管2，石英玻璃包括重量百分比为0.2％的氯，玻璃管2具有42mm的外径、36mm的内径和2000mm的长度(弯矩为16Nm)。用热源3加热玻璃管中不包含各为200mm的两端部分的1600mm部分，使其最高温度达到约2200℃，同时热源3沿玻璃管的纵轴移动(图13)。

图6是示出在实验例3中玻璃管的位移和被加热位置之间的关系的图表。横坐标被加热位置表示在图13的玻璃管加热范围中距左端的距离。在玻璃管2的中心位置(800mm位置)，该位移H几乎为0，并朝向其两端位移增大。在距中心600mm或更远的位置，该位移H等于或大于1.5mm。这意味着当玻璃管2的长度超过1200mm时，玻璃管的两端部分的位移大于1.5mm。通常，很难以位移H不超过1.5mm这样的方式加热具有1.2m或更长长度的玻璃管。

优选的是，在加热工序中，除玻璃管的两端部分以外的部分还受辅助支撑装置的支撑。图7A-7G是显示本发明辅助支撑装置的实施例的示意图。图7A是在热源3的移动方向的前后位置，通过用夹具(jig)4支撑玻璃管2，来限制玻璃管2由于加热产生弯曲的一个实例。图7B是在热源附近，用可沿两个方向旋转的夹具4支撑玻璃管2的一个实例。图7C是用可与玻璃管2的转动平行地转动的两个夹具4支撑玻璃管2的一个实例。

图7D是利用能在两个方向旋转的夹具4以V形方式支撑玻璃管2，来阻止由于玻璃管2和夹具4之间的摩擦导致玻璃管2产生位移的一个实例。图7E是利用夹具4从三个方向支撑玻璃管2的一个实例，图7F是利用夹具4从下侧支撑玻璃管2的一个实例。在图7E和7F的实例中，每个夹具4通过弹簧5推动，从而使得玻璃管2可以不弯曲。

在图7G的一个实例中，图像处理装置或激光位移探测仪(图中未显示)探测由热源3引起的被加热部分的位移，根据这样探测的位移，使辅助支撑装置(支撑夹具4)在垂直方向移动，或使弹簧5的压力改变，从而使得玻璃管2的位移可控制在1.5mm或更小，优选的是位移为0。用于支撑玻璃管2的夹具4可由高纯度石英玻璃、碳或氮化硼制造，例如，而且可以是滚筒，该滚筒可在玻璃管2的移动方向或转动方向转动，这如图7B-7G所示。

如图7E、7F和7G所示，夹具4可设有弹簧5作为吸收玻璃管中发生的弯曲和玻璃管的外径变化的缓冲器(cushion)。在加热工序期间，通过用辅助支撑装置来支撑玻璃管中除两端部分之外的部分，从而可以限制玻璃管2的弯曲，因此，即使玻璃管的加热区域超过1200mm，在加热工序中也有可能将玻璃管的位移控制在1.5mm或更小。

玻璃管2可由具有比玻璃管更高抗弯刚度的支撑管来支撑。图8是示出对由支撑管支撑的玻璃管进行加热的工序的示意图。在图8的该实施例中，用与玻璃管2的至少一端相连的支撑管(支持玻璃管7)支撑玻璃管2，该支撑管具有比玻璃管2更大的抗弯刚度。弯曲的大小与抗弯刚度成反比，该抗弯刚度定义为杨氏模量E和断面二次力矩I的乘积E×I。因此，通过将具有高抗弯刚度的支持玻璃管与玻璃管的一端相连接，在加热期间能够限制玻璃管的弯曲。由于抗弯刚度增加，外径a可以增加，而内径b可以减少。另外，由具有较大杨氏模量E的材料制造的玻璃管可被选择作为支持玻璃管7。

实验例4

如图8所示，将玻璃管2的每端与石英制成的支持玻璃管7连接，其中该支持玻璃管基本不含氯，并且具有45mm的外径、5mm的内径和200mm的长度，利用水平类型的车床1固定由石英玻璃制造的玻璃管2，其中石英玻璃包括重量百分比为0.2％的氯，玻璃管具有42mm的外径、36mm的内径、1600mm的长度(弯矩为10Nm)。用在轴向移动的热源3，对不包含两端200mm(支撑管7的部分)部分的玻璃管2加热，加热最高温度达到2200℃。

图9是示出在实验例4中玻璃管的位移和被加热位置之间的关系的图表。横坐标被加热位置表示距图8中玻璃管2的加热区域左端的距离。对比图6和图9可见，在实验例4中，玻璃管的总长度(包括玻璃管2和支持玻璃管)，以及加热区域的长度和加热温度，与实验例3中相同，即使玻璃管超过1200mm，通过用支撑管7支撑玻璃管2，在玻璃管的总体长度上，在加热期间的位移也可限制在等于或小于1.5mm。

同样，考虑到防止玻璃管表面破损和污染，相比采用辅助支撑装置(夹具4)来限制弯曲发生的方法，在实验例4中的方法更加有利。而且，在采用辅助支撑装置防止弯曲的方法中，在辅助支撑装置和玻璃管2之间产生的摩擦可增加玻璃管2的被加热和变软的部分中不希望的应力，因此，导致玻璃管弯曲。然而，通过支撑管支撑玻璃管的方法无须这种担心。

实验例5和6

当在加热期间发生弯曲时，被加热玻璃管2壁厚度越薄，该玻璃管2的变形越大。通过相对每个玻璃管前后移动炉，同时用热源3加热相应的玻璃管表面，最高温度达到2050℃，从而使壁厚各不相同的由石英玻璃制造的多个玻璃管中的每一个均受到20次加热操作，该石英玻璃包括重量百分比为0.2％的氯，多个玻璃管均具有42mm的外径，其中壁厚相互不同。在这种情况下，在玻璃管的位移约2.0mm的部分，测量玻璃管2的椭圆率(实验例5)。而且，除了相同的玻璃管2由支撑管7支撑外，在与实验例5相同的条件下加热相同的玻璃管2，并且在玻璃管2的位移平均约为1.0mm的位置，测量玻璃管2的椭圆率(实验例6)。

图10和11分别是示出在实验例5和6中加热后，玻璃管的壁厚度和椭圆率之间的关系的图表。图10显示如果玻璃管的壁厚约是7mm或更厚，那么即使在加热期间位移约为2mm这么大时，玻璃管2的椭圆率也能降低到低于0.5％。另一方面，图11显示如果在加热期间位移限制在约1mm，那么即使当玻璃管的厚度降到1到7mm范围内时，也能使玻璃管的椭圆率小。

这样，即使玻璃管的加热区域中的壁厚部分地是1-7mm，通过将位移H限制为1.5mm或更小，加热后的椭圆率可保持等于或小于0.5％。因此，即使使用具有比传统的玻璃管更薄的壁厚的玻璃管，也可制造具有优选性能的光纤预制棒。当使用具有7mm或更大的壁厚的玻璃管时，难于使通过MCVD方法形成的玻璃颗粒玻璃化成为透明的玻璃。而且，当玻璃管具有薄于1mm的壁厚时，由于加热时玻璃管的外径变化增加或OH基渗透进入玻璃管的内侧，因此，利用现有技术很难使用该玻璃管制造光纤预制棒。

本发明还可应用于加热工序是在玻璃管的内表面上形成玻璃体的工序(MCVD方法)的情况。在这种情况下，玻璃体可这样形成：即，按照光纤的当量长度，1m的玻璃管可换算成300km或更长。

实验例7、8和9

在石英玻璃制造的玻璃管内，通过MCVD方法形成玻璃体，该石英玻璃包括重量百分比为0.2％的氯，玻璃管具有42mm的外径、38mm的内径、1700mm的长度(弯矩为8Nm)，以至于每1m的玻璃管的光纤的当量长度(equivalent length)(可由1m的玻璃管制造的光纤长)可以是50-1900km。在实验例7、8和9中，在这样的条件下形成玻璃体：即，加热期间(通过MCVD方法沉积玻璃体)玻璃管的位移H分别是1.5mm、1.2mm和0.8mm，并且检查光纤当量长度和玻璃管加热后的平均椭圆率之间的关系。

图3、4和5分别是示出在实验例7、8和9中，加热玻璃管的椭圆率和每1m玻璃管的光纤当量长度之间的关系的图表。在实验例7中，当形成光纤当量长度超过300km的玻璃体时，加热玻璃管时的椭圆率变为大于0.5％。在实验例8中，当形成光纤当量长度超过800km的玻璃体时，加热玻璃管时的椭圆率变为0.5％或更大。在实验例9中，即使当形成光纤当量长度超过1500km的量的玻璃体时，认识到加热玻璃管基本不增加椭圆率。在加热期间玻璃管的位移H大于1.5mm情况下，即使当形成光纤当量长度小于300km的量的玻璃体时，也可以确定加热玻璃管时的椭圆率超过0.5％。

这样，在形成大量玻璃体以便增加玻璃管的光纤当量长度情况下，长时间加热是有必要的，因此优选的是通过提供其它预防措施以抵抗弯曲发生，玻璃管的位移应该较小。更特别的是，当制造每1m具有300km的光纤当量长度的玻璃管时，有必要控制玻璃管的位移H在约1.5mm或更小。更特别的是，玻璃管的位移H应该是1.2mm或更小，最优选的是0.8mm或更小。

实例1

具有150mm长度的支撑管7与由石英玻璃制造的玻璃管2的每端焊接，该石英玻璃包括重量百分比为0.2％的氯，玻璃管2具有42mm的外径、36mm的内径、1400mm的长度(弯矩为8Nm)。如图8所示，支撑管7固定于车床1上。用热源3加热玻璃管2的外表面，同时原料气体从玻璃管2一端导入玻璃管2内，以便在玻璃管2的内表面上形成即将成为光纤包层的一部分的石英玻璃。随后，即将成为芯的包含GeO₂的SiO₂玻璃以1.5g/min的成形率形成。在这种情况下，玻璃管2的最大位移是1.2mm，并且每1m长的玻璃管2的光纤当量长度是600km，而且玻璃管的外围的椭圆率是0.4％。

随后，玻璃管2被加热和塌缩，以制造光纤中间预制棒。该中间预制棒在芯区域的最大椭圆率是0.5％。而且，包层区域在中间预制棒的外表面合成，以便制造光纤预制棒，通过拉制这样的光纤预制棒：即，在芯区域的外径和光纤预制棒的最外直径之间具有1/13的比率的光纤预制棒，来制造标准的单模光纤获得的光纤的PMD值在传输频带中是

比较例1

除了采用没有使用支撑管7的具有1700mm长度的玻璃管2以外，石英玻璃和包括GeO₂的SiO₂玻璃以与实例1相同的方式形成。在该情况下，玻璃管2的位移在玻璃管的两端附近最大，朝向中心部分变小，并且在位移是约1.7mm的部分，玻璃管的外围的椭圆率为4.1％。

随后，对所述玻璃管2的位移约为1.7mm的部分进行加热和塌缩，以便制造光纤中间预制棒。该中间预制棒的芯区域的最大椭圆率是5.2％。而且，包层区域在中间预制棒的外表面合成为光纤预制棒，通过拉制在芯区域的外径和光纤预制棒的最外径之间具有1/13的比率的光纤预制棒，从而制成标准的单模光纤。获得的光纤的PMD值是

1.2 ps / \sqrt{km} \cdot

实例2

制备多个由石英玻璃制造的玻璃管，该石英玻璃包括重量百分比为0.2％的氯，玻璃管具有42mm的外径、36mm的内径，1500mm的长度(弯矩为9Nm)。在玻璃管的加热部分的位移值在0-2mm范围内的条件下，在每个玻璃管的内表面通过MCVD方法形成玻璃。首先，形成构成光纤包层一部分的石英玻璃，接着形成将成为芯的掺杂GeO₂的SiO₂玻璃。相对于起始玻璃管的折射率，掺杂GeO₂的SiO₂玻璃的相对折射率Δ是0.35％。接着，测量在形成玻璃时玻璃管的椭圆率。作为形成玻璃的结果，每1m长的初始玻璃管的光纤当量长度变成2000km。

随后，加热和塌缩玻璃管2，以制造光纤中间预制棒，并且测量光纤预制棒的芯区域的椭圆率。而且，包层区域在中间预制棒的外围合成以形成光纤预制棒，然后，通过拉制在芯区域的外径和光纤预制棒的最外直径之间具有1/13的比率的光纤预制棒，从而制造标准的单模光纤。测量光纤的1.55μm带中的PMD。

图12是示出玻璃管的椭圆率和光纤预制棒的芯区域的椭圆率之间的关系，以及玻璃管的椭圆率和光纤的PMD之间的关系的图表。在图12中，横坐标表示玻璃管的椭圆率，左纵坐标表示光纤预制棒的芯区域的椭圆率，右纵坐标表示光纤的PMD。符号■显示玻璃管的外径椭圆率和芯区域的椭圆率之间的关系，并且符号●显示玻璃管的外径的椭圆率和PMD之间的关系。

如图12所示，如果玻璃管的椭圆率大于0.5％，那么芯区域的椭圆率和光纤的PMD值增加。在玻璃棒插入玻璃管内并通过加热与玻璃管并合成一体的方法中，该趋势相同。在加热工序中将玻璃管的椭圆率控制在0.5％或以下的条件下，通过利用由此制备的光纤预制棒，可以生产具有

或以下的PMD值和低传输损耗的光纤。

尽管已经结合目前认为最实用和优选的实施例来描述本发明，但是本发明不限于公开的实施例，相反，本发明旨在覆盖包括在所附权利要求书的实质和范围中的各种变型和等同构造。

2004年12月7日提交的第2004-354137号日本专利申请的全部公开内容，包括说明书、权利要求书、附图和摘要，以引用的方式全部并入本文。

Claims

1.一种制造光纤预制棒的方法，包括加热玻璃管的工序，并且包括如下步骤：

(1)在玻璃管两端支撑玻璃管，从而使得玻璃管的纵向轴线成为基本水平；

(2)用热源加热玻璃管，其中

在被视为悬臂的玻璃管的支撑端处的弯矩是6Nm或更高，在加热工序中，玻璃管的被加热区域的位移等于或小于1.5mm。

2.如权利要求1所述的制造光纤预制棒的方法，

其中，在加热工序结束后，玻璃管的外围的椭圆率等于或小于0.5％。

3.如权利要求1所述的制造光纤预制棒的方法，

其中，加热工序是在玻璃管的内表面上形成玻璃体的工序。

4.如权利要求3所述的制造光纤预制棒的方法，

其中，在加热工序中形成玻璃体，从而使得每1m的玻璃管的光纤当量长度等于或大于300km。

5.如权利要求1所述的制造光纤预制棒的方法，

其中，在加热工序中，玻璃管上除两端部分之外的部分由辅助支撑装置支撑。

6.如权利要求1所述的制造光纤预制棒的方法，

其中，在加热工序中，通过具有比玻璃管更大的抗弯刚度的支撑管对所述玻璃管进行支撑。

7.如权利要求1所述的制造光纤预制棒的方法，

其中，在加热工序中，玻璃管被加热的区域的长度可以是1.2m或更长。

8.如权利要求1所述的制造光纤预制棒的方法，

其中，在加热工序中，玻璃管被加热的区域的至少一部分具有1-7mm的壁厚。