一種大尺寸彎曲不敏感多模光纖預制棒的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種大尺寸彎曲不敏感多模光纖預制棒的制造方法,首先使用純石英玻璃襯管作為芯棒基底管,使用PCVD或MCVD工藝進行摻雜沉積,形成Ge/F共摻的芯層、Ge/F共摻或摻F的第一內包層、及純二氧化硅第二內包層的沉積襯管;經(jīng)沉積、熔縮制成實心芯棒;然后再使用純石英玻璃襯管作為套管基底管,沉積摻氟的下陷包層;沉積后成為外層為純二氧化硅玻璃層,內層為F摻雜玻璃層的摻雜套管;最后將實心芯棒套入摻雜套管,制成用于RIT工藝的光纖預制棒,或者將實心芯棒與摻雜套管組裝后再次加溫熔縮成實心的光纖預制棒。本發(fā)明不僅外徑尺寸大,制作效率高,可用于制造彎曲附加損耗小,DMD性能優(yōu)異的彎曲不敏感多模光纖;還具有工藝簡單靈活,制造成本低的特點,適合大規(guī)模生產。
【專利說明】一種大尺寸彎曲不敏感多模光纖預制棒的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種大尺寸彎曲不敏感多模光纖預制棒的制造方法,屬于光纖通信領 域。
【背景技術】
[0002] 隨著科學技術的不斷發(fā)展,中國已經(jīng)進入了光纖寬帶和多業(yè)務融合的信息高速發(fā) 展時代。融合后的電信網(wǎng)、廣電網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)可以承載多種信息化業(yè)務,為用戶提供打電話、 上網(wǎng)和看電視等多種服務。這必將對運營商和企業(yè)數(shù)據(jù)中心機房的網(wǎng)絡基礎設施的高帶寬 和靈活性提出了更高的要求,以便能夠支持高性能連接,存儲區(qū)域網(wǎng)絡(SAN)、網(wǎng)絡附加存 儲(NAS)和高性能計算(比如云計算)等應用。因此,未來幾年,數(shù)據(jù)中心將逐步成為40G乃 至100G以太網(wǎng)的天下。尤其是近年來云計算和物聯(lián)網(wǎng)等概念的提出,以及VCSEL激光器在 多模光纖通信網(wǎng)絡的應用,在數(shù)據(jù)中心和中心機房中多模光纖提出更多苛刻的要求,其中 光纖帶寬的要求以及光纖的抗彎曲特性是最重要的兩項參數(shù)。
[0003] 2010年6月17日,IEEE 802. 3ba標準,8卩40/100G以太網(wǎng)標準獲批,該標準支持 40Gb/s和100Gb/s速率下150米多模光纖傳輸和40公里單模光纖傳輸。該標準的正式發(fā) 布,必將加速40G和100G以太網(wǎng)的建設步伐。
[0004] 0M3和0M4光纖為50 ii m芯徑漸變折射率多模光纖,數(shù)值孔徑為0. 200±0. 015。 0M3和0M4光纖的最小有效模式帶寬EMB (Effective Mode Bandwidth)分別為2000MHz. km和4700MHz. km。0M3/0M4多模光纖在10Gb/s,40Gb/s和100Gb/s系統(tǒng)中的傳輸距離如下 表所示??梢钥闯?,在中短距離的高速網(wǎng)絡中,多模光纖能夠很好的勝任。
【權利要求】
1. 一種大尺寸彎曲不敏感多模光纖預制棒的制造方法,其特征在于 首先使用純石英玻璃襯管作為芯棒基底管,使用PCVD或MCVD工藝進行摻雜沉積,所述 的純石英玻璃襯管外徑為28?47mm,單邊壁厚為1?4mm ; 摻雜沉積過程,在反應氣體四氯化硅和氧氣中,通入含氟的氣體,進行氟摻雜,通入四 氯化鍺,進行鍺摻雜,通過微波使襯管內的反應氣體離子化變成等離子體,并最終以玻璃的 形式沉積在襯管內壁,根據(jù)所述光纖波導結構的摻雜要求,通過改變混合氣體中摻雜氣體 的流量,依次沉積內包層和芯層,形成Ge/F共摻的芯層、Ge/F共摻或摻F的第一內包層、及 純二氧化硅第二內包層的沉積襯管; 沉積完成后,用電加熱爐將沉積襯管加溫熔縮成實心芯棒;將實心芯棒進行腐蝕處 理; 然后再使用純石英玻璃襯管作為套管基底管,使用PCVD或MCVD工藝進行摻雜沉積,所 述的純石英玻璃襯管外徑為45?65mm,單邊壁厚為7?14mm ; 摻雜沉積過程,在反應氣體四氯化硅和氧氣中,通入含氟的氣體,引入氟摻雜,通過微 波使襯管內的反應氣體離子化變成等離子體,并最終以玻璃的形式沉積在襯管內壁,根據(jù) 所述光纖波導結構的摻雜要求,通過改變混合氣體中摻雜氣體的流量,沉積摻氟的下陷包 層;沉積后成為外層為純二氧化硅玻璃層、內層為F摻雜玻璃層的摻雜套管;摻雜套管壁厚 較原始襯管壁厚增加1?4mm ; 將摻雜套管進行清洗、腐蝕處理; 最后將實心芯棒套入摻雜套管,制成用于RIT工藝的光纖預制棒,摻雜套管的孔徑與 實心芯棒外徑的差值為0. 5?4_ ;或者將實心芯棒與摻雜套管組裝后再次加溫熔縮成實 心的光纖預制棒。
2. 按權利要求1所述的大尺寸彎曲不敏感多模光纖預制棒的制造方法,其特征在于所 述的實心芯棒腐蝕前后的直徑差值0. 2?1. 2_。
3. 按權利要求1或2所述的大尺寸彎曲不敏感多模光纖預制棒的制造方法,其特征在 于所述的光纖預制棒有效直徑d為45?60_,所述的芯層直徑a為17-25_。
4. 按權利要求3所述的大尺寸彎曲不敏感多模光纖預制棒的制造方法,其特征在于所 述的光纖預制棒的芯棒直徑b與芯層直徑a的比值b/a為1. 1?1. 4,芯棒直徑b與折算成 實心預制棒直徑d的比值d/b為1. 7?2. 4。
5. 按權利要求4所述的大尺寸彎曲不敏感多模光纖預制棒的制造方法,其特征在于所 述的芯層折射率剖面呈拋物線,分布指數(shù)α為1.9?2. 2,最大相對折射率差AiS 0.9? 1. 2%,所述的第一內包層相對折射率差Λ 2為-0. 02?0. 02%。
6. 按權利要求5所述的大尺寸彎曲不敏感多模光纖預制棒的制造方法,其特征在于 所述的芯層為Ge/F共摻二氧化硅玻璃層,其中芯層中心位置F摻雜的貢獻量小于或等 于-0. 04% ;由芯層中心位置到第一內包層邊緣位置,F(xiàn)摻雜的貢獻量逐漸增加,在第一內包 層邊緣部分的F摻雜的貢獻量大于或等于-0. 5%。
7. 按權利要求5或6所述的大尺寸彎曲不敏感多模光纖預制棒的制造方法,其特征在 于所述的第一內包層為Ge/F共摻二氧化硅玻璃層,或摻F的二氧化硅玻璃層,其中F的貢 獻量為-〇· 029Γ-0. 1%。
8. 按權利要求5所述的大尺寸彎曲不敏感多模光纖預制棒的制造方法,其特征在于所 述的下陷包層為摻F二氧化硅玻璃層,相對折射率差為-0. 38%?-0. 45% ;所述的外包層為 純二氧化硅玻璃層。
【文檔編號】C03B37/018GK104291676SQ201410420024
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年8月25日 優(yōu)先權日:2014年8月25日
【發(fā)明者】龍勝亞, 張磊, 黃榮, 王潤涵, 王瑞春 申請人:長飛光纖光纜股份有限公司