專(zhuān)利名稱(chēng)：用于制備光纖預(yù)制件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于制備光纖預(yù)制件的方法。
背景技術(shù)：
日本未審查專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)(PCT申請(qǐng)的譯文)No. 2007-504080和2009-541796以及美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No. 2005/0144986描述了由ニ氧化硅基玻璃構(gòu)成的光纖，所述光纖的每ー個(gè)都包括摻雜有堿金屬的芯區(qū)。使用數(shù)百至數(shù)百萬(wàn)原子ppm濃度的堿金屬摻雜光纖預(yù)制件的芯部分降低了光纖預(yù)制件拉伸期間芯部分的粘度。這使得ニ氧化硅玻璃的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)松弛，從而減少了通過(guò)拉伸預(yù)制件而制備的光纖的瑞利散射損耗。作為使ニ氧化硅玻璃摻雜堿金屬的方法，已知的是擴(kuò)散法。在擴(kuò)散法中，將作為原料的堿金屬或堿金屬鹽(如，KBr或KI)的蒸氣與氧氣一起供給入由ニ氧化硅基玻璃構(gòu)成的玻璃管，同時(shí)利用外部熱源將該玻璃管加熱到1500°C至2000°C，或在該玻璃管中產(chǎn)生等離子體。由此，通過(guò)擴(kuò)散使玻璃管的內(nèi)表面摻雜堿金屬元素。在使玻璃管摻雜堿金屬之后，縮小所得玻璃管的直徑。在直徑縮小之后，對(duì)玻璃管的內(nèi)表面進(jìn)行腐蝕，從而除去在使玻璃管摻雜堿金屬元素的過(guò)程中摻入的作為污染物的過(guò)渡金屬，例如Ni和Fe。在腐蝕之后，使玻璃管塌縮，從而形成堿金屬摻雜芯棒。在堿金屬摻雜芯棒的外側(cè)形成包層部分，從而制得光纖預(yù)制件。對(duì)光纖預(yù)制件進(jìn)行拉伸，從而制得光纖。對(duì)于含有堿金屬的ニ氧化硅玻璃，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低到1000°C至1400°C，并且結(jié)晶速率高。因而，在制備光纖預(yù)制件時(shí)，在加熱和冷卻摻雜有堿金屬的玻璃的步驟中，所述玻璃可能結(jié)晶，從而不利地降低令人滿(mǎn)意的光纖預(yù)制件的產(chǎn)率。在通過(guò)氣相法形成高純度ニ氧化硅玻璃制品的情況下，在用氯氣干燥ニ氧化硅玻璃煙炱制品的步驟中，ニ氧化硅玻璃制品被氯污染。ニ氧化硅玻璃中氯和堿金屬的反應(yīng)形成堿金屬氯化物。堿金屬氯化物不包含于ニ氧化硅玻璃的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中。因而，堿金屬氯化物在光纖預(yù)制件制備過(guò)程中產(chǎn)生氣泡或充當(dāng)結(jié)晶核。在光纖預(yù)制件(尤其是芯部分)中氣泡和結(jié)晶核的存在導(dǎo)致通過(guò)拉伸光纖預(yù)制件而制備的光纖的衰減增加。具體而言，在使ニ氧化硅玻璃管塌縮以形成芯棒的塌縮步驟中，在高濃度的堿金屬氧化物暴露于ニ氧化硅玻璃管內(nèi)表面的情況下加熱該ニ氧化硅玻璃管，從而使氣泡和晶體可能形成。通過(guò)拉伸這種光纖預(yù)制件而制備的光纖的衰減高，其中所述的光纖預(yù)制件包括具有氣泡和結(jié)晶的芯部分。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種用于制備光纖預(yù)制件的方法，其中所述的光纖預(yù)制件合適地用于制備衰減低的光纖。根據(jù)本發(fā)明的ー個(gè)方面，提供ー種用于制備包括芯部分和包層部分的光纖預(yù)制件的方法，所述方法包括塌縮步驟，其中，使用在ニ氧化硅基玻璃管的縱向上連續(xù)移動(dòng)的熱、源進(jìn)行加熱，從而使所述玻璃管塌縮以形成第一玻璃棒，所述第一玻璃棒待形成為光纖的芯部分或芯部分的一部分，并且所述玻璃管具有摻雜有堿金屬兀素的內(nèi)表面，其中所述玻璃管的最高堿金屬濃度為500原子ppm至20，000原子ppm,最高氯濃度為O原子ppm至1000原子ppm,并且最高氟濃度為O原子ppm至10，000原子ppm,并且,在所述塌縮步驟中，所述玻璃管外表面的最高溫度在2000°C至2250°C范圍內(nèi)，并且所述熱源的移動(dòng)速度在30mm/min 至 100mm/miη 范圍內(nèi)。在根據(jù)本發(fā)明該方面的用于制備光纖預(yù)制件的方法中，在所述塌縮步驟中，玻璃管內(nèi)部的壓カ比玻璃管外部的壓カ低至少90kPa。優(yōu)選的是，根據(jù)本發(fā)明該方面的用于制備光纖預(yù)制件的方法還包括第一外周磨削步驟，其中，對(duì)在所述塌縮步驟中形成的第一玻璃棒的外周進(jìn)行磨削，使得第一玻璃棒具有基本上正圓形的橫截面。在根據(jù)本發(fā)明該方面的用于制備光纖預(yù)制件的方法中，第一玻璃棒的相對(duì)折射率差的最大值在-O. 1%至+O. 1%的范圍內(nèi)，并且所述方法還包括包層部分形成步驟，其中，在第一玻璃棒的周?chē)纬晒鈱W(xué)包層部分或光學(xué)包層部分的一部分，其中所述光學(xué)包層部分的相對(duì)折射率差的最小值優(yōu)選在-O. 2%至-O. 5%的范圍內(nèi)。在本說(shuō)明書(shū)中，除非另外指明，術(shù)語(yǔ)“相對(duì)折射率差”是指， 相對(duì)于純ニ氧化硅玻璃的折射率的值，即，
Λ - Λ
ハ對(duì)象 ハ純ニ氧化硅△純ニ氧化桂優(yōu)選的是，根據(jù)本發(fā)明該方面的用于制備光纖預(yù)制件的方法還包括芯部分?jǐn)U徑步驟，其中，在所述塌縮步驟中形成的第一玻璃棒的周?chē)?，布置氯濃度?000原子ppm至15，000原子ppm的ニ氧化娃玻璃，以形成第二玻璃棒,所述第二玻璃棒待形成為光纖的芯部分或芯部分的一部分。在這種情況中，優(yōu)選的是，本方法還包括第二外周磨削步驟，其中，對(duì)在所述芯部分?jǐn)U徑步驟中形成的第二玻璃棒的外周進(jìn)行磨削，使得所述第二玻璃棒具有基本上正圓形的橫截面。在根據(jù)本發(fā)明該方面的用于制備光纖預(yù)制件的方法中，第二玻璃棒的相對(duì)折射率差的最大值在-O. 1%至+O. I %的范圍內(nèi)，并且所述方法還包括包層部分形成步驟，其中，在所述第二玻璃棒的周?chē)纬晒鈱W(xué)包層部分或光學(xué)包層部分的一部分，其中光學(xué)包層部分的相對(duì)折射率差的最小值優(yōu)選在-O. 2%至-O. 5%的范圍內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明，可以制得這樣的光纖預(yù)制件，所述光纖預(yù)制件合適地用于制備衰減低的光纖。附圖
簡(jiǎn)要說(shuō)明圖I示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的用于制備光纖預(yù)制件的方法的流程圖。圖2A至2D是概念圖，其示出了圖I流程圖中的堿金屬添加步驟SI。圖3是坐標(biāo)圖，其示出了塌縮步驟中的被加熱部分中的最高溫度和鉀濃度與有無(wú)結(jié)晶出現(xiàn)之間的關(guān)系。圖4是坐標(biāo)圖，其示出了塌縮步驟中的移動(dòng)速度和鉀濃度與有無(wú)結(jié)晶出現(xiàn)之間的關(guān)系。實(shí)施本發(fā)明的最佳方式下面將參考附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行說(shuō)明。提供所述實(shí)施方案僅為說(shuō)明目的，并非g在進(jìn)行限制。在附圖中，相同的元件使用相同的參考數(shù)字進(jìn)行標(biāo)記，并且不進(jìn)行多余的重復(fù)描述。附圖中的尺度比例不一定精確。圖I示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的用于制備光纖預(yù)制件的方法的流程圖。根據(jù)該實(shí)施方案的用于制備光纖預(yù)制件的方法包括堿金屬添加步驟SI、直徑縮減步驟S2、腐蝕步驟S3、塌縮步驟S4、延伸步驟S5、第一外周磨削步驟S6、芯部分?jǐn)U徑步驟S7、第二外周磨削步驟S8、包層部分形成步驟S9和護(hù)套形成步驟S10。依次進(jìn)行這些步驟以制備包括芯部分和包層部分并由ニ氧化硅基玻璃構(gòu)成的光纖預(yù)制件。圖2A至2D示出了圖I流程圖中的堿金屬添 加步驟SI。在堿金屬添加步驟SI中，堿金屬被摻雜到由ニ氧化硅基玻璃構(gòu)成的玻璃管10 (下文稱(chēng)作“ニ氧化硅玻璃管10”)的內(nèi)表面。作為所添加的堿金屬，優(yōu)選使用鉀。也可以使用鈉、銣和銫。ニ氧化硅玻璃管10的最高氯濃度為O原子ppm至1000原子ppm,最高氟濃度為O原子ppm至10，000原子ppm。除氯和氟之外的雜質(zhì)(例如過(guò)渡金屬和OH基)的濃度充分低，并且優(yōu)選(例如)是IOmolppb或更小。例如，氯的濃度是200原子ppm。氟的最高濃度是4000原子ppm。外徑是25mm。內(nèi)徑是10mm。如2A圖中所示，與ニ氧化硅玻璃管10的一端連接的支承管20具有內(nèi)徑縮小的原料供應(yīng)部分。將KBr源30被置于所述的原料供應(yīng)部分中。如2B圖中所示，ニ氧化硅玻璃管10連接至支承管20。所制備的制品被安裝在車(chē)床(lathe)上。在用電爐40將支承管20的原料供應(yīng)部分加熱至600°C并持續(xù)30分鐘的同時(shí)，使從氣體供應(yīng)單元(未顯示)供給的干燥N2氣從支承管20向ニ氧化硅玻璃管10流動(dòng)，以干燥置于所述原料供應(yīng)部分中的KBr源30。然后，如2C圖中所示，使SF6氣體從支承管20向ニ氧化硅玻璃管10流動(dòng)，以腐蝕掉ニ氧化硅玻璃管10的預(yù)定厚度的內(nèi)表面，從而除去附著于ニ氧化硅玻璃管10內(nèi)表面的雜質(zhì)。如2D圖中所示，在用電爐40將支承管20的原料供應(yīng)部分加熱至780°C的同時(shí)，使從氣體供應(yīng)單元(未顯示)供給的O2氣從支承管20向ニ氧化硅玻璃管10流動(dòng)，從而使從置于原料供應(yīng)部分中的KBr源30生成的KBr蒸氣連同O2氣一起流入ニ氧化硅玻璃管10中。用熱源(如氫氧燃燒器50)從ニ氧化硅玻璃管10的外部對(duì)其進(jìn)行加熱，使得其最高外表面溫度在2000°C至2250°C范圍內(nèi)。結(jié)果，流經(jīng)ニ氧化硅玻璃管10的鉀通過(guò)擴(kuò)散法被摻雜到該玻璃管中。在堿金屬添加步驟SI后，ニ氧化硅玻璃管10的最高鉀濃度為500原子ppm 至 20, 000 原子 ppm ο在直徑縮減步驟S2中，在通過(guò)加熱原料供應(yīng)部分供應(yīng)KBr蒸氣后，繼續(xù)用氫氧燃燒器50進(jìn)行加熱，以縮小玻璃管的直徑直至玻璃管的內(nèi)徑達(dá)到約3_。在腐蝕步驟S3中，在SF6和O2分別以IOOsccm(就標(biāo)準(zhǔn)條件而言是IOOcc/分鐘)和IOOsccm的流速流入內(nèi)徑縮小的玻璃管的同時(shí)，用氫氧燃燒器將玻璃管加熱至1900°C至2250°C的最高溫度,其中所述氫氧燃燒器以50mm/min至100mm/min的速度連續(xù)移動(dòng)。優(yōu)選的是，將SF6用作腐蝕氣體?？梢允褂玫母g氣體的其他實(shí)例包括CF4、NF3和C2F6。因而，玻璃管的內(nèi)表面被腐蝕掉約400 μ m至約800 μ m的厚度，從而除去了含有在擴(kuò)散鉀的步驟中所摻入的雜質(zhì)(如過(guò)渡金屬和OH基)的層，所述層具有高的雜質(zhì)濃度(例如，IOmol ppb或更高)。在腐蝕步驟S3中，對(duì)于玻璃管的內(nèi)表面，優(yōu)選將鉀元素?cái)U(kuò)散的區(qū)域腐蝕掉5%至25%的厚度。原料或載氣中所含的過(guò)渡金屬(例如，F(xiàn)e、Ni和Co)在鉀擴(kuò)散的同時(shí)也擴(kuò)散至玻璃中。在上述所述范圍內(nèi)的腐蝕降低了因雜質(zhì)所致的衰減，波長(zhǎng)1.55 μ m時(shí)的衰減被降低至O. OOldB/km或更小，同時(shí) 保留了鉀。在腐蝕步驟S3中，設(shè)定玻璃管內(nèi)部的壓カ比玻璃管外部的壓カ優(yōu)選高O. IkPa至IkPa0在這種情況下，可以在高溫下腐蝕玻璃管，而不發(fā)生塌縮。在塌縮步驟S4中，在設(shè)定玻璃管內(nèi)部的壓カ比玻璃管外部的壓カ低至少90kPa的同時(shí)，用熱源(如來(lái)自氫氧燃燒器的火焰)將玻璃管的表面加熱到2000°C至2250°C，其中所述的熱源以30mm/min至100mm/min的移動(dòng)速度在玻璃管的縱向上連續(xù)移動(dòng)，從而使玻璃管塌縮以形成由ニ氧化硅基玻璃構(gòu)成的透明玻璃棒(第一玻璃棒)。在塌縮步驟S4中，玻璃管的內(nèi)部和外部之間巨大的壓差使得有效提高移動(dòng)的速度成為可能，這是優(yōu)選的。塌縮步驟在上述條件下進(jìn)行，因而抑制了塌縮步驟期間結(jié)晶的出現(xiàn)。500原子ppm或更高的最高堿金屬濃度導(dǎo)致芯的粘度降低，因而減少了散射損耗。20，000原子ppm或更高的最高堿金屬濃度導(dǎo)致高結(jié)晶速率，因而難以抑制在塌縮步驟期間結(jié)晶的出現(xiàn)。玻璃棒中的高氯濃度導(dǎo)致KCl在ニ氧化硅玻璃中的形成。KCl充當(dāng)引起ニ氧化硅玻璃結(jié)晶化繼續(xù)進(jìn)行的核。因而，最高氯濃度優(yōu)選是1000原子ppm或更小。高氟濃度導(dǎo)致因氟所致的散射損耗，并導(dǎo)致芯的折射率降低，從而未能形成波導(dǎo)結(jié)構(gòu)。因而，最高氟濃度優(yōu)選在O原子ppm至10，000原子ppm范圍內(nèi)。就熱源而言，可以使用氫氧燃燒器。優(yōu)選使用干式熱源，如電爐和熱等離子體。加熱溫度優(yōu)選是2000°C或更高，以抑制晶體的形成。然而，難以將玻璃化溫度提高至2250°C或更高。熱源的移動(dòng)速度優(yōu)選是30mm/min或更大，該速度足夠高，以致不發(fā)生結(jié)晶。另外，移動(dòng)速度優(yōu)選是100mm/min或更小，g在使玻璃管在不形成氣泡的情況下塌縮。在延伸步驟S5中，在用熱源如氫氧燃燒器加熱玻璃棒的同時(shí)，使塌縮步驟S4中形成的玻璃棒延伸，直到外徑達(dá)到11mm。在第一外周磨削步驟S6中,對(duì)玻璃棒的外周進(jìn)行磨肖IJ，使得其外徑為6mm。該步驟除去了通過(guò)用氫氧燃燒器加熱而擴(kuò)散有OH基的ニ氧化硅玻璃層。這還使得玻璃棒具有基本上正圓形的橫截面。術(shù)語(yǔ)“基本上正圓形的橫截面”表示，該橫截面的不圓度為O. 4%或更小(不圓度表示，當(dāng)玻璃棒的外周近似為橢圓時(shí)，長(zhǎng)軸和短軸之間長(zhǎng)度的差值除以長(zhǎng)軸的長(zhǎng)度所獲得的值)。已知玻璃管在存在于其內(nèi)外之間的巨大壓差下塌縮，在這種情況中，所制備的玻璃棒具有橢圓形橫截面。在這種情況下，堿金屬摻雜的區(qū)域也具有橢圓形橫截面。在對(duì)玻璃棒的外部進(jìn)行磨削從而使玻璃棒具有基本上正圓形的橫截面后，當(dāng)制備包括玻璃棒(其充當(dāng)芯部分或部分充當(dāng)芯部分)的光纖預(yù)制件并通過(guò)已知方法對(duì)其拉伸時(shí)，所制備的光纖的偏振模色散沒(méi)有劣化。這種情況的原因如下堿金屬在1500°C具有高擴(kuò)散系數(shù)(lX10-6cm2/s)o因而，堿金屬在拉伸期間因加熱在下述部分中擴(kuò)散，其中所述部分的體積是堿金屬摻雜區(qū)域的體積的數(shù)倍至數(shù)十倍。因此，堿金屬分布以下區(qū)域中，該區(qū)域的直徑是光纖的模場(chǎng)直徑的數(shù)倍。應(yīng)當(dāng)指出，在進(jìn)行第一外周磨削步驟之前，可以不提供使ニ氧化硅玻璃棒延伸的步驟。在芯部分?jǐn)U徑步驟S7中，將氯濃度為1000原子ppm至15，000原子ppm的ニ氧化硅玻璃布置在玻璃棒周?chē)霾ＡО粢呀?jīng)在第一外周磨削步驟S6中被研磨了外周，從而形成了具有擴(kuò)展部分的玻璃棒(第二玻璃棒)。所述ニ氧化硅玻璃形成為光纖的芯部分或芯部分的一部分。
在芯部分?jǐn)U徑步驟S7中，芯部分直徑的増加提供了大尺寸的光纖預(yù)制件，因而降低了光纖預(yù)制件和光纖的制造成本。在擴(kuò)徑之前源自塌縮步驟中形成的玻璃棒的中央部分在纖維狀態(tài)下具有小的直徑，從而穿過(guò)該中央部分傳播的光的比例低。這降低了過(guò)渡金屬和OH基對(duì)衰減的影響，因而減小了衰減，所述過(guò)渡金屬和OH基可能是在添加堿金屬氧化物時(shí)而摻入的。擴(kuò)徑后的玻璃棒外周與擴(kuò)徑前的玻璃棒外周的比值優(yōu)選在2至10范圍內(nèi)。在第二外周磨削步驟S8中，對(duì)具有在芯部分?jǐn)U徑步驟S7中形成的擴(kuò)展部分的玻璃棒的外周進(jìn)行磨削，從而使玻璃棒具有基本上正圓形的橫截面。應(yīng)當(dāng)指出可以不進(jìn)行芯部分?jǐn)U徑步驟S7和第二外周磨削步驟S8。在包層部分形成步驟S9中，在所制備的玻璃棒的周?chē)纬晒鈱W(xué)包層部分。玻璃棒的最大折射率高于光學(xué)包層部分的最小折射率。具體而言，優(yōu)選的是，待形成為光纖的芯或芯的一部分的玻璃棒含有堿金屬、氯和氟，其他雜質(zhì)的濃度是IOppb或更小。在這種情況下，玻璃棒的相對(duì)折射率差的最大值優(yōu)選在-O. 1%至+O. I %的范圍內(nèi)。光學(xué)包層部分優(yōu)選由氟摻雜的ニ氧化硅玻璃構(gòu)成。在氟濃度高達(dá)45，000原子ppm或更大并且其中相對(duì)折射率差是-O. 5%或更小的情況下，衰減增加。因此，光學(xué)包層部分的相對(duì)折射率差的最小值優(yōu) 選在-O. 2%至-O. 5%的范圍內(nèi)。光學(xué)包層部分的形成提供了這樣ー種光纖預(yù)制件，通過(guò)該預(yù)制件可以制備損耗低的光纖。芯部分中的最大值和光學(xué)包層中的最小值之間的相對(duì)折射率差優(yōu)選在O. 2%至O. 6%范圍內(nèi)。待形成為物理包層部分的ニ氧化娃玻璃可以布置在光學(xué)包層部分的外部。在護(hù)套形成步驟SlO中，通過(guò)已知方法例如VAD法、OVD法或管中棒(rod-in_tube)法形成待形成為物理包層部分的護(hù)套部分，從而提供光纖預(yù)制件。拉伸所述光纖預(yù)制件來(lái)制備光纖。 如上述制備的光纖具有低衰減。即，可以通過(guò)根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的用于制備光纖預(yù)制件的方法來(lái)制備光纖預(yù)制件，所述光纖預(yù)制件適于制備具有低衰減的光纖。在拉伸步驟中，堿金屬擴(kuò)散至光學(xué)包層部分中，因而與護(hù)套部分相比，降低了芯部分和光學(xué)包層部分的粘度。因此，壓縮應(yīng)變殘留在所制備的光纖的芯部分和光學(xué)包層部分中。如果拉伸應(yīng)變殘留在光纖的芯部分中，則SiO2玻璃的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中的密度波動(dòng)增加，因而不利地増加衰減。在本發(fā)明的光纖中，壓縮應(yīng)變殘留在芯部分中，從而消除了衰減的増加。因而可以提供具有低衰減的光纖?？梢栽O(shè)定光纖芯部分的假想溫度為1500°C或更低。假想溫度由拉曼光譜法測(cè)定，并且表示與玻璃具有相同結(jié)構(gòu)的過(guò)冷態(tài)的溫度。較低的假想溫度導(dǎo)致玻璃的密度波動(dòng)變緩，從而降低了瑞利散射損耗。因而可以提供具有低衰減的光纖。另外，可以將光纖的衰減設(shè)定成在1550nm波長(zhǎng)下為O. 175dB/km或更小。具有低衰減的光纖適于長(zhǎng)距離傳輸。所述衰減在1550nm波長(zhǎng)下優(yōu)選為O. 170dB/km或更小，并且更優(yōu)選為O. 165dB/km或更小。圖3是坐標(biāo)圖，其示出了當(dāng)在30mm/min的移動(dòng)速度下進(jìn)行塌縮步驟時(shí)，在加熱部分中的最高溫度和鉀濃度與有無(wú)結(jié)晶出現(xiàn)之間的關(guān)系。圖4是坐標(biāo)圖，其示出了當(dāng)在2250°C下進(jìn)行塌縮步驟時(shí)，鉀濃度和移動(dòng)速度與有無(wú)結(jié)晶出現(xiàn)之間的關(guān)系。這些圖表明，在塌縮步驟中，在玻璃管外表面的最高溫度在2000V至2250で范圍內(nèi)并且熱源的移動(dòng)速度在30mm/min至100mm/min范圍內(nèi)的情況下,結(jié)晶的出現(xiàn)得到抑制。
作為對(duì)比例，在塌縮步驟中，使來(lái)自氫氧燃燒器、并且溫度是1900°C的火焰在IkPa的減壓下以5mm/min的速度進(jìn)行移動(dòng)。在這種情況下，玻璃管的內(nèi)表面變白。白色物 質(zhì)的X射線(xiàn)衍射測(cè)量掲示所述玻璃結(jié)晶。在結(jié)晶的芯中，在結(jié)晶的部分中形成許多裂紋，并且其中所截獲的玻璃組分以氣泡的形式殘留。因而，所制備的玻璃棒不能形成為光纖。
權(quán)利要求
1.ー種用于制備包括芯部分和包層部分的光纖預(yù)制件的方法，所述光纖預(yù)制件由ニ氧化娃基玻璃構(gòu)成,所述方法包括 塌縮步驟，其中，使用沿ニ氧化硅基玻璃管的縱向連續(xù)移動(dòng)的熱源進(jìn)行加熱，從而使所述玻璃管塌縮以形成第一玻璃棒，所述第一玻璃棒將形成為光纖的芯部分或芯部分的一部分，并且所述玻璃管具有摻雜有堿金屬兀素的內(nèi)表面， 其中所述玻璃管的最高堿金屬濃度為500原子ppm至20，000原子ppm,最高氯濃度為0原子ppm至1000原子ppm,并且最高氟濃度為0原子ppm至10，000原子ppm,并且 在所述塌縮步驟中，所述玻璃管外表面的最高溫度在2000°C至2250°C范圍內(nèi)，并且所述熱源的移動(dòng)速度在30mm/min至100mm/min范圍內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，在所述塌縮步驟中，所述玻璃管內(nèi)部的壓カ比所述玻璃管外部的壓カ低至少90kPa。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，還包括 第一外周磨削步驟，其中，對(duì)在所述塌縮步驟中形成的所述第一玻璃棒的外周進(jìn)行磨肖IJ，使得所述第一玻璃棒具有基本上正圓形的橫截面。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任意一項(xiàng)所述的方法， 其中所述第一玻璃棒的相對(duì)折射率差的最大值在-0. 1%至+0. I %的范圍內(nèi)，并且所述方法還包括 包層部分形成步驟，其中，在所述第一玻璃棒的周?chē)纬晒鈱W(xué)包層部分或光學(xué)包層部分的一部分， 其中所述光學(xué)包層部分的相對(duì)折射率差的最小值在-0. 2%至-0. 5%的范圍內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任意一項(xiàng)所述的方法，還包括 芯部分?jǐn)U徑步驟，其中，在所述塌縮步驟中形成的所述第一玻璃棒的周?chē)贾寐葷舛葹?000原子ppm至15，000原子ppm的ニ氧化娃玻璃，以形成第二玻璃棒，所述第二玻璃棒將形成為光纖的芯部分或芯部分的一部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，還包括 第二外周磨削步驟，其中，對(duì)在所述芯部分?jǐn)U徑步驟中形成的所述第二玻璃棒的外周進(jìn)行磨削，使得所述第二玻璃棒具有基本上正圓形的橫截面。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的方法， 其中所述第二玻璃棒的相對(duì)折射率差的最大值在-0. 1%至+0. 1%的范圍內(nèi)，并且所述方法還包括 包層部分形成步驟，其中，在所述第二玻璃棒的周?chē)纬晒鈱W(xué)包層部分或光學(xué)包層部分的一部分， 其中所述光學(xué)包層部分的相對(duì)折射率差的最小值在-0. 2%至-0. 5%的范圍內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于制備光纖預(yù)制件的方法，包括塌縮步驟，其中，使用在二氧化硅基玻璃管的縱向上連續(xù)移動(dòng)的熱源進(jìn)行加熱，從而使所述玻璃管塌縮以形成第一玻璃棒，所述第一玻璃棒待形成為光纖的芯部分或芯部分的一部分，并且所述玻璃管具有摻雜有堿金屬元素的內(nèi)表面，其中所述玻璃管的最高堿金屬濃度為500原子ppm至20,000原子ppm，最高氯濃度為0原子ppm至1000原子ppm，并且最高氟濃度為0原子ppm至10,000原子ppm，并且在所述塌縮步驟中，所述玻璃管外表面的最高溫度在2000℃至2250℃范圍內(nèi)，并且所述熱源的移動(dòng)速度在30mm/min至100mm/min范圍內(nèi)。
文檔編號(hào)C03B37/012GK102627398SQ201210023520
公開(kāi)日2012年8月8日 申請(qǐng)日期2012年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月3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