專利名稱：光纖預(yù)制件、光纖和光纖預(yù)制件的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光纖預(yù)制件、光纖和光纖預(yù)制件的制備方法。
背景技術(shù)：
已知由二氧化硅基玻璃構(gòu)成并且具有摻雜堿金屬的芯區(qū)域的光纖(參見日本未審查專利申請(qǐng)公開(PCT申請(qǐng)的翻譯文本)No. 2007-504080和美國(guó)專利申請(qǐng)公開 No. 2006/0130530)。與芯部分未摻雜堿金屬的情況相比，在光纖預(yù)制件的芯部分摻雜有堿金屬的情況下，可以在對(duì)光纖預(yù)制件拉伸期間降低芯部分的粘性。因此，可以使得二氧化硅玻璃的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的松弛增強(qiáng)。據(jù)信，由此可以降低通過(guò)拉伸所得的光纖的衰減。用堿金屬對(duì)二氧化硅玻璃進(jìn)行摻雜的已知方法為擴(kuò)散法。在擴(kuò)散法中，將諸如堿金屬或堿金屬鹽等原料的蒸氣引入由二氧化硅基玻璃構(gòu)成的玻璃管中，同時(shí)利用外部熱源加熱該玻璃管或在該玻璃管中產(chǎn)生非平衡態(tài)等離子體，由此，通過(guò)擴(kuò)散使玻璃管的內(nèi)表面摻雜堿金屬元素。在利用擴(kuò)散法使玻璃管摻雜堿金屬之后，加熱該玻璃管以減小其直徑。在直徑減小之后，為了除去在堿金屬元素?fù)诫s的同時(shí)也摻雜到該玻璃管的雜質(zhì)(如Ni、Fe和其它過(guò)渡金屬)，在壁的厚度方向上對(duì)玻璃管的內(nèi)表面進(jìn)行一定量的蝕刻。堿金屬的擴(kuò)散速率高于過(guò)渡金屬的擴(kuò)散速率。因此，即使當(dāng)通過(guò)在厚度方向上對(duì)玻璃表面進(jìn)行一定量的蝕刻而除去過(guò)渡金屬時(shí)，大部分摻雜的堿金屬也能夠留在玻璃中。在蝕刻之后，通過(guò)加熱使玻璃管塌縮，從而制備堿金屬摻雜芯棒。在該堿金屬摻雜芯棒上合成包層部分，從而制備光纖預(yù)制件。接下來(lái)，對(duì)光纖預(yù)制件進(jìn)行拉伸從而制備光纖。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種光纖預(yù)制件，利用該光纖預(yù)制件能夠以高產(chǎn)率制備具有摻雜一種或多種堿金屬的芯區(qū)域并且具有低衰減的光纖。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種制備這樣的光纖預(yù)制件的方法。本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供一種具有摻雜一種或多種堿金屬的芯區(qū)域、并且具有低衰減的光纖。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方案提供了一種由二氧化硅基玻璃構(gòu)成的光纖預(yù)制件，該光纖預(yù)制件包括通過(guò)拉伸而形成為光纖的芯區(qū)域的芯部分，其中所述芯部分包括摻雜有一種或多種堿金屬的堿金屬摻雜芯玻璃部分，所述芯部分中氧分子的最大濃度為大于或等于30mol ppb，并且所述芯部分中堿金屬的平均濃度為大于或等于5原子ppm。堿金屬的平均濃度是指摻雜在芯部分中的所有堿金屬原子的總數(shù)的比例。在光纖預(yù)制件中，堿金屬摻雜芯玻璃部分除SiO2玻璃網(wǎng)絡(luò)以外，優(yōu)選還包含氧分子和齒素，并且堿金屬摻雜芯玻璃部分中其它摻雜劑的平均濃度均優(yōu)選低于該堿金屬摻雜芯玻璃部分中的堿金屬和鹵素各自的平均濃度。更優(yōu)選的是，堿金屬摻雜芯玻璃部分中的其它摻雜劑的最大濃度均低于該堿金屬摻雜芯玻璃部分中的堿金屬、氧分子和齒素各自的最大濃度。
優(yōu)選的是，光纖預(yù)制件還包括通過(guò)拉伸而形成為光纖的包層區(qū)域的包層部分，所述包層部分位于所述芯部分的外周，其中所述包層部分為摻雜有氟的二氧化硅基玻璃。堿金屬摻雜芯玻璃部分可以摻雜有鈉、鉀、銣、銫、或者它們的混合物，并且優(yōu)選摻雜有鉀作為一種或多種堿金屬。所述芯部分優(yōu)選包括第一芯玻璃部分，其摻雜有平均濃度為大于或等于5原子ppm的一種或多種堿金屬；和第二芯玻璃部分，其包含小于或等于I原子ppm的一種或多種堿金屬，所述第二芯玻璃部分位于所述第一芯玻璃部分的外周。堿金屬摻雜芯玻璃部分中的氧分子的最大濃度優(yōu)選為小于或等于160mol ppb。芯部分中的堿金屬的平均濃度優(yōu)選為小于或等于120原子ppm。根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方案，提供了一種通過(guò)拉伸本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的光纖預(yù)制件而制備的光纖，其中，在1，550nm波長(zhǎng)下的衰減小于或等于O. 180dB/km，優(yōu)選為小于或等于O. 170dB/km，更優(yōu)選為小于或等于O. 165dB/k。根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施方案，提供了一種制備光纖預(yù)制件的方法，該光纖預(yù)制件由二氧化硅基玻璃構(gòu)成，并且包括通過(guò)拉伸而形成為光纖的芯區(qū)域的芯部分，所述方法包括堿金屬摻雜步驟，其中，將一種或多種堿金屬的原料氣體供應(yīng)至由二氧化硅基玻璃構(gòu)成的玻璃管的內(nèi)部，同時(shí)加熱該玻璃管，從而用所述一種或多種堿金屬對(duì)該玻璃管進(jìn)行摻雜； 氧分子摻雜步驟，其中，將氧氣供應(yīng)至所述玻璃管的內(nèi)部，同時(shí)加熱該玻璃管，從而用氧分子對(duì)該玻璃管進(jìn)行摻雜；以及塌縮步驟，其中，在所述堿金屬摻雜步驟和氧分子摻雜步驟之后加熱所述玻璃管，從而使該玻璃管塌縮，由此制備本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的光纖預(yù)制件。 在本發(fā)明第三實(shí)施方案的制備光纖預(yù)制件的方法的塌縮步驟中，優(yōu)選將玻璃管中的氧氣分壓控制為大于或等于80kPa。根據(jù)本發(fā)明，能夠以高產(chǎn)率制備具有摻雜堿金屬的芯區(qū)域、并且具有低衰減的光纖。附圖
簡(jiǎn)要說(shuō)明圖I為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的制備光纖預(yù)制件的方法的流程圖。圖2為示出本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的制備光纖預(yù)制件的方法中堿金屬摻雜步驟的概念圖。圖3為示出在光纖預(yù)制件的芯部分(該芯部分摻雜了堿金屬)中所溶解的氧分子的最大濃度與由該光纖預(yù)制件制備的光纖在1，550nm波長(zhǎng)下的衰減之間的關(guān)系的圖。圖4為示出光纖預(yù)制件的芯部分中的平均鉀濃度與由該光纖預(yù)制件制備的光纖在1，550nm波長(zhǎng)下的衰減之間的關(guān)系的圖。圖5為示出光纖預(yù)制件的堿金屬摻雜芯玻璃棒中的鉀濃度分布的圖，所述光纖預(yù)制件的平均鉀濃度在圖4中示出。圖6為示出光纖預(yù)制件的折射率分布的圖。圖7包括其它示出光纖預(yù)制件的折射率分布的圖的例子。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行說(shuō)明。這些附圖僅為示例性的，而并非是對(duì)本發(fā)明的范圍的限制。在附圖中，為了避免重復(fù)描述，相同的符號(hào)表示相同的部分。在附圖中，尺寸的比例不一定精確。
在研究由二氧化硅基玻璃構(gòu)成并且具有摻雜堿金屬的芯區(qū)域的光纖的過(guò)程中，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，即使是在由二氧化硅基玻璃構(gòu)成并且具有摻雜堿金屬的芯區(qū)域的光纖中，在某些情況中光纖的衰減仍然高，并且具有低衰減的光纖的產(chǎn)率低。此外，已知的是，通常當(dāng)光纖預(yù)制件中所溶解的氧分子的濃度高時(shí)，所得光纖的衰減變高(參見美國(guó)專利申請(qǐng)公開No. 2006/0130530和日本未審查專利申請(qǐng)公開No. 2007-137706)。然而，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在這種由二氧化硅基玻璃構(gòu)成并且具有摻雜堿金屬的芯區(qū)域的光纖中，當(dāng)芯區(qū)域中的氧分子的濃度高于某特定值時(shí)，衰減降低。在本文中，術(shù)語(yǔ)“所溶解的氧分子”是指在二氧化硅玻璃的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中以O(shè)2形式存在的氧分子。雖然發(fā)生這些現(xiàn)象的原因尚不明確， 但據(jù)信，這是因?yàn)樗芙獾难醴肿优c堿金屬彼此相互反應(yīng)，并且被吸收入SiO2玻璃網(wǎng)絡(luò)中， 從而防止了玻璃缺陷的發(fā)生。本發(fā)明由本發(fā)明的發(fā)明人基于該發(fā)現(xiàn)而完成。圖I為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的制備光纖預(yù)制件的方法的流程圖。根據(jù)該實(shí)施方案的制備光纖預(yù)制件的方法，本發(fā)明的光纖預(yù)制件可以通過(guò)依次進(jìn)行下文所描述的步驟Si 至S7的工序而制備。在步驟SI中，制備由二氧化硅基玻璃構(gòu)成的玻璃管。該玻璃管優(yōu)選為純二氧化硅玻璃。然而，該玻璃管可以包含在其制備過(guò)程中不可避免地以幾十至幾千原子ppm的量摻雜的鹵素，并且其它成分(例如OH基團(tuán)和過(guò)渡金屬)的含量?jī)?yōu)選為小于或等于lOppb。該玻璃管形成為光纖的芯區(qū)域(或者芯區(qū)域的一部分)。步驟S2為用堿金屬對(duì)該玻璃管進(jìn)行摻雜的堿金屬摻雜步驟。圖2為示出本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的制備光纖預(yù)制件的方法中堿金屬摻雜步驟S2的概念圖。在步驟S2中，將利用熱源(例如電爐或燃燒器)加熱的堿金屬的原料3的氣體與從供給源(圖中未示出)供應(yīng)的載氣(例如O2氣、Ar氣、He氣、或者它們的混合物)一起供應(yīng)至玻璃管I的內(nèi)部。同時(shí)，利用外部熱源(例如，熱等離子體焰或者氫氧焰)4加熱玻璃管I。由此，用堿金屬通過(guò)從玻璃管I的內(nèi)表面的擴(kuò)散對(duì)玻璃管I進(jìn)行摻雜。步驟S3和S6均為用氧分子對(duì)玻璃管的內(nèi)表面進(jìn)行摻雜的氧分子摻雜步驟，其中該玻璃管已經(jīng)摻雜了堿金屬。在步驟S3和S6中，將從供給源(圖中未示出)供應(yīng)的氧氣供應(yīng)至玻璃管的內(nèi)部，并且加熱該玻璃管，從而用氧分子由該玻璃管的內(nèi)表面對(duì)該玻璃管進(jìn)行摻雜。步驟S4為通過(guò)加熱使玻璃管的直徑減小的直徑減小步驟。注意，步驟S3和S4可以同時(shí)進(jìn)行。在步驟S5中，對(duì)玻璃管的內(nèi)表面進(jìn)行蝕刻，從而除去在摻雜堿金屬元素的同時(shí)也摻雜到該玻璃管的諸如Ni、Fe和其它過(guò)渡金屬等雜質(zhì)。步驟S7為通過(guò)加熱使玻璃管塌縮的塌縮步驟。通過(guò)上述步驟可以制備堿金屬摻雜芯玻璃棒。在塌縮步驟中，可以將玻璃管中的氧氣分壓控制為大于或等于80kPa，優(yōu)選控制為大于或等于90kPa且小于或等于 IOOkPa0在這種情況下，可以有效地用氧分子對(duì)堿金屬摻雜芯玻璃棒的中心部分進(jìn)行摻雜。還可以在堿金屬摻雜芯玻璃棒的外周提供作為芯區(qū)域一部分的部分。具體而言， 芯部分可以包括摻雜有平均濃度為大于或等于5原子ppm的堿金屬的第一芯玻璃部分(堿金屬摻雜芯玻璃棒)，以及包含小于或等于I原子ppm的堿金屬的第二芯玻璃部分，該第二芯玻璃部分位于第一芯玻璃部分的外周。需要花費(fèi)長(zhǎng)時(shí)間來(lái)進(jìn)行用堿金屬?gòu)亩趸藁Ａ?nèi)表面通過(guò)擴(kuò)散對(duì)該二氧化硅基玻璃進(jìn)行摻雜的堿金屬摻雜步驟，因此，該步驟的成本高。在另一方面，可以通過(guò)在堿金屬摻雜芯玻璃棒的外周提供幾乎不包含堿金屬的普通芯玻璃以增加芯部分的直徑和尺寸，從而降低光纖預(yù)制件和光纖的制造成本。在堿金屬摻雜芯玻璃棒的外周提供作為光纖包層區(qū)域的包層部分，從而制備光纖預(yù)制件。此外，利用已知的方法對(duì)光纖預(yù)制件進(jìn)行拉伸，從而制備光纖。關(guān)于步驟S3和步驟S6的氧分子摻雜步驟，步驟S3和步驟S6可以都進(jìn)行，或者可以只進(jìn)行步驟S3和步驟S6中的一個(gè)步驟。在1，5000C的溫度下氧氣的擴(kuò)散系數(shù)為約 I X 10-7[cm2/s]，該擴(kuò)散系數(shù)約為堿金屬擴(kuò)散系數(shù)的1/10，并且基本上等于諸如Fe之類的過(guò)渡金屬的擴(kuò)散系數(shù)。因此，如在步驟S6中那樣，可以在進(jìn)行蝕刻以除去在堿金屬摻雜步驟中混入的過(guò)渡金屬之后進(jìn)行氧分子摻雜步驟。堿金屬摻雜芯玻璃棒除SiO2玻璃網(wǎng)絡(luò)以外,優(yōu)選包含堿金屬、氧分子和齒素。諸如鍺、磷和過(guò)渡金屬等其它摻雜劑在芯玻璃部分中的平均濃度優(yōu)選均低于堿金屬和鹵素在芯玻璃部分中各自的平均濃度。更優(yōu)選的是，其它摻雜劑在芯玻璃部分中的最大濃度均低于堿金屬、氧分子和齒素在芯玻璃部分中各自的最大濃度。包層部分優(yōu)選為摻雜F的二氧化硅玻璃。從降低光纖衰減的角度考慮，這種具有基本上純的二氧化硅芯和摻雜F的包層的光纖更加優(yōu)選。對(duì)摻雜入由二氧化硅基玻璃構(gòu)成的管的堿金屬元素沒有特別限定，但優(yōu)選為鉀。 其原因是，由于鉀具有與SiO2玻璃網(wǎng)絡(luò)中的氧原子半徑基本上相當(dāng)?shù)碾x子半徑，因此由于摻雜鉀而引起的SiO2玻璃網(wǎng)絡(luò)的變形相對(duì)小，并且可以相對(duì)容易地用鉀對(duì)二氧化硅玻璃進(jìn)行摻雜。圖3為示出在光纖預(yù)制件的芯部分(該芯部分摻雜了堿金屬)中所溶解的氧分子的最大濃度與由該光纖預(yù)制件制備的光纖在1，550nm波長(zhǎng)下的衰減之間的關(guān)系的圖。通過(guò)在用波長(zhǎng)為765nm的光照射時(shí)波長(zhǎng)為1，272nm的熒光強(qiáng)度測(cè)量所溶解的氧分子的濃度(例如，參見 K. Kajihara 等，J. Ceramic Soc. Japan, 112 [10]，pp. 559-562 (2004))。在各個(gè)光纖預(yù)制件中，堿金屬摻雜芯玻璃棒基本上由純二氧化硅玻璃構(gòu)成，其中，鉀的峰濃度約為500 原子ppm，鉀的平均濃度約為15原子ppm，并且除鹵素(例如Cl和F)以外的其它摻雜劑的濃度為小于或等于lOppb。各個(gè)光纖預(yù)制件的包層部分均由摻雜F的二氧化硅玻璃構(gòu)成。 所制備并且評(píng)價(jià)的光纖均為1，550nm波長(zhǎng)的單模光纖。在每個(gè)標(biāo)出點(diǎn)附近的括號(hào)中的兩個(gè)數(shù)值表示所溶解的氧分子的濃度[ppb]和在 1，550nm波長(zhǎng)下的衰減[dB/km]。從圖中明顯可知，當(dāng)堿金屬摻雜芯玻璃棒中所溶解的氧分子的最大濃度為大于或等于30mol ppb (或者7 X 10_14分子/cm3)時(shí),在1，550nm波長(zhǎng)下的光纖的衰減為小于或等于O. 17dB/km。該結(jié)果顯示堿金屬摻雜芯玻璃棒中所溶解的氧分子的最大濃度優(yōu)選為大于或等于30mol ppb ο圖4為示出光纖預(yù)制件的芯部分中的平均鉀濃度與由該光纖預(yù)制件制備的光纖在l，550nm波長(zhǎng)下的衰減之間的關(guān)系的圖。在該試驗(yàn)中，利用具有不同鉀金屬(作為堿金屬)濃度并且氧分子的最大濃度為約IOOmol ppb的堿金屬摻雜芯玻璃棒來(lái)制備光纖。所述堿金屬摻雜芯玻璃棒均基本上由純的二氧化硅玻璃構(gòu)成，該二氧化硅玻璃的除鹵素(例如Cl和F)以外的摻雜劑的濃度為小于或等于lOppb。每個(gè)光纖預(yù)制件的包層部分由摻雜有F的二氧化硅玻璃構(gòu)成。所制備并且評(píng)價(jià)的光纖均為1，550nm波長(zhǎng)的單模光纖。圖5為示出光纖預(yù)制件的堿金屬摻雜芯玻璃棒中的堿金屬濃度分布的圖，所述光纖預(yù)制件的平均鉀濃度在圖4中示出。關(guān)于在這些堿金屬摻雜芯玻璃棒中的堿金屬濃度，中心部分中的峰值基本一致，為約700原子ppm，并且堿金屬的濃度隨著與濃度達(dá)到最大時(shí)的位置(該位置位于中軸附近)之間的距離的增加而降低。因此，通過(guò)改變用于制備光纖預(yù)制件的堿金屬摻雜芯玻璃棒的直徑來(lái)調(diào)節(jié)芯玻璃中的堿金屬的平均濃度。如圖6所示，計(jì)算芯部分中的平均鉀濃度，其中圖6為示出光纖預(yù)制件的折射率分布的圖。在圖6中，將在半徑R之內(nèi)的區(qū)域定義為芯部分，其中，將在徑向方向上距離光纖預(yù)制件的中軸達(dá)到距離r 的位置處的折射率用N(r)表示，折射率N(r)達(dá)到最大值^時(shí)的徑向方向上的位置用L 表不，M最大值KK)) /W最大值力O. 15%并且在徑向方向上位于位置L之外的位置用R表不。在圖4中，在每個(gè)標(biāo)出點(diǎn)附近的括號(hào)中的兩個(gè)數(shù)值表示平均鉀濃度[原子ppm]和在1，550nm波長(zhǎng)下的衰減[dB/km]。當(dāng)光纖預(yù)制件的芯部分中的平均堿金屬濃度為大于或等于5原子ppm時(shí)，光纖在1，550nm波長(zhǎng)下的衰減為小于或等于O. 180dB/km。此外，當(dāng)平均堿金屬濃度為大于或等于10原子ppm時(shí)，光纖在l，550nm波長(zhǎng)下的衰減為小于或等于
O.170dB/km。這些結(jié)果表明，在光纖預(yù)制件的芯部分中的平均堿金屬濃度優(yōu)選為大于或等于5原子ppm，更優(yōu)選為大于或等于10原子ppm。據(jù)信，在堿金屬元素為小于或等于5原子 ppm的低濃度下，光纖衰減高的原因是由于所溶解的氧分子的已知的效應(yīng)所致。由圖3和圖4明顯可知，當(dāng)光纖預(yù)制件的芯部分中的氧分子的最大濃度為大于或等于30mol ppb,并且芯部分中的堿金屬的平均濃度為大于或等于5原子ppm時(shí),可以使由該光纖預(yù)制件制備的光纖在1，550nm波長(zhǎng)下的衰減為小于或等于O. 180dB/km。此外，可以使光纖在1，550nm波長(zhǎng)下的衰減為小于或等于O. 170dB/km，更優(yōu)選為小于或等于O. 165dB/ km。所述光纖的這些衰減明顯低于具有由摻雜GeO2的二氧化硅基玻璃構(gòu)成的芯部分的標(biāo)準(zhǔn)單模光纖的衰減，后者的衰減約為O. 19dB/km。因此，利用這些光纖作為光傳輸線可以提高長(zhǎng)距離傳輸光學(xué)通信系統(tǒng)的性能。其它主要傳輸性能的優(yōu)選范圍在下表中進(jìn)行描述。表
權(quán)利要求
1.一種由二氧化硅基玻璃構(gòu)成的光纖預(yù)制件，該光纖預(yù)制件包括通過(guò)拉伸而形成為光纖的芯區(qū)域的芯部分，其中所述芯部分包括摻雜有一種或多種堿金屬的堿金屬摻雜芯玻璃部分，所述芯部分中氧分子的最大濃度為大于或等于30mol ppb，并且所述芯部分中堿金屬的平均濃度為大于或等于5原子ppm。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光纖預(yù)制件，其中所述堿金屬摻雜芯玻璃部分除了 SiO2玻璃網(wǎng)絡(luò)以外，還包含氧分子和鹵素，并且所述堿金屬摻雜芯玻璃部分中其它摻雜劑的平均濃度均低于所述堿金屬摻雜芯玻璃部分中堿金屬和鹵素各自的平均濃度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光纖預(yù)制件，其中所述堿金屬摻雜芯玻璃部分除了 SiO2玻璃網(wǎng)絡(luò)以外，還包含氧分子和鹵素，并且所述堿金屬摻雜芯玻璃部分中其它摻雜劑的最大濃度均低于所述堿金屬摻雜芯玻璃部分中堿金屬、氧分子和鹵素各自的最大濃度。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任意一項(xiàng)所述的光纖預(yù)制件，還包括通過(guò)拉伸而形成為所述光纖的包層區(qū)域的包層部分，所述包層部分位于所述芯部分的外周，其中所述包層部分為摻雜有氟的二氧化硅基玻璃。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任意一項(xiàng)所述的光纖預(yù)制件，其中所述堿金屬摻雜芯玻璃部分為摻雜有鉀作為所述的一種或多種堿金屬的二氧化硅基玻璃。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任意一項(xiàng)所述的光纖預(yù)制件，其中所述芯部分包括第一芯玻璃部分，其摻雜有平均濃度為大于或等于5原子ppm的所述一種或多種堿金屬；以及第二芯玻璃部分，其包含小于或等于I原子PPm的所述一種或多種堿金屬，所述第二芯玻璃部分位于所述第一芯玻璃部分的外周。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6中任意一項(xiàng)所述的光纖預(yù)制件，其中所述堿金屬摻雜芯玻璃部分中氧分子的最大濃度為小于或等于160mol ppb ο
8.根據(jù)權(quán)利要求I至7中任意一項(xiàng)所述的光纖預(yù)制件，其中所述芯部分中所述堿金屬的平均濃度為小于或等于120原子ppm。
9.一種光纖，其是通過(guò)對(duì)權(quán)利要求I至8中任意一項(xiàng)所述的光纖預(yù)制件進(jìn)行拉伸而制備的，其中，在1，550nm波長(zhǎng)下的衰減小于或等于O. 180dB/km。
10.一種制備光纖預(yù)制件的方法，該光纖預(yù)制件由二氧化硅基玻璃構(gòu)成并且包括通過(guò)拉伸而形成為光纖的芯區(qū)域的芯部分，所述方法包括堿金屬摻雜步驟，其中，將一種或多種堿金屬的原料氣體供應(yīng)至由二氧化硅基玻璃構(gòu)成的玻璃管的內(nèi)部，同時(shí)加熱該玻璃管，從而用所述一種或多種堿金屬對(duì)該玻璃管進(jìn)行摻雜；氧分子摻雜步驟，其中，將氧氣供應(yīng)至所述玻璃管的內(nèi)部，同時(shí)加熱該玻璃管，從而用氧分子對(duì)該玻璃管進(jìn)行摻雜；以及塌縮步驟，其中，在所述堿金屬摻雜步驟和氧分子摻雜步驟之后加熱所述玻璃管，從而使該玻璃管塌縮，由此制得根據(jù)權(quán)利要求I至8中任意一項(xiàng)所述的光纖預(yù)制件。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，在所述塌縮步驟中，將所述玻璃管中的氧氣分壓控制為大于或等于80kPa。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種光纖預(yù)制件，其包括芯部分，其中，所述芯部分包括摻雜堿金屬的堿金屬摻雜芯玻璃部分，在所述芯部分中氧分子的最大濃度為大于或等于30mol ppb，并且在所述芯部分中堿金屬的平均濃度為大于或等于5原子ppm。本發(fā)明還涉及一種制備光纖預(yù)制件的方法，該方法包括用堿金屬對(duì)由二氧化硅基玻璃構(gòu)成的管進(jìn)行摻雜的堿金屬摻雜步驟、用氧分子對(duì)該玻璃管進(jìn)行摻雜的氧分子摻雜步驟以及通過(guò)加熱所述玻璃管而使其塌縮的塌縮步驟，由此制備光纖預(yù)制件。本發(fā)明的光纖預(yù)制件能夠以高產(chǎn)率制備具有摻雜一種或多種堿金屬的芯區(qū)域并且具有低衰減的光纖。
文檔編號(hào)C03B37/02GK102603179SQ20121001907
公開日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2012年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月20日
發(fā)明者平野正晃, 春名徹也, 田村欣章 申請(qǐng)人:住友電氣工業(yè)株式會(huì)社