專(zhuān)利名稱(chēng)：具有外包管的光纖預(yù)型件的制作方法
背景技術(shù)：
發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及光纖預(yù)型件，具體涉及用多個(gè)外包管制作的預(yù)型件。
先有技術(shù)用于傳輸數(shù)據(jù)和信息的光纖通常用下面方法生產(chǎn)，即將玻璃光纖預(yù)型件的一端下降到垂直光纖拉絲爐的爐口中，并在該預(yù)型件下降通過(guò)該爐子中的高溫區(qū)域時(shí)加熱該預(yù)型件。在預(yù)型件的受熱端部形成軟的玻璃滴，然后從該軟玻璃滴拉出光纖。采用所謂管中桿(RIT)方法組裝預(yù)型件。
在RIT預(yù)型件中，實(shí)心的玻璃桿沿軸向支承在圓筒形的玻璃外包管中。該玻璃桿僅由芯材料構(gòu)成，或者具有周面的外包層材料。因此外包管在用組裝的桿和管上拉出的光纖中起外包層源的作用。該玻璃桿在下面簡(jiǎn)稱(chēng)為“芯”桿，即使該桿通常具有外包層材料。
在拉光纖時(shí)，該管被加熱，直至它軟化，并塌縮在桿上，該管玻璃與桿上的外玻璃層結(jié)合成一體。然后從該結(jié)合的桿和管拉出具有相當(dāng)厚外包層的光纖，這種拉絲工藝有時(shí)稱(chēng)為拉絲期間形成外包層工藝，或者簡(jiǎn)稱(chēng)為ODD工藝。還可參看題為“在同一爐子中塌縮多管組件和隨后拉光纖”的美國(guó)專(zhuān)利No.6460378(2002年10月8日提出)和共有的題為“管中桿光纖預(yù)型件和方法”的2002年10月4日提出的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)No.10/309852。上述專(zhuān)利′378和專(zhuān)利申請(qǐng)′852的所有相關(guān)部分均作為參考包含在本文中。
按照′378專(zhuān)利中公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例，芯桿放在第一外包管中，第二外包管套在第一外包管上。芯桿和兩個(gè)外包管在這樣的條件下受到加熱，使得管部分塌縮在桿的一個(gè)端部上，由此形成整體的多包層預(yù)型件，隨后將預(yù)型件的那一端插入到垂直光纖拉絲爐中。當(dāng)管子進(jìn)一步塌縮并與芯桿結(jié)成一體時(shí)，便可以在爐中拉出具有要求包層-芯質(zhì)量比的ODD光纖。
因?yàn)檫m合的芯桿的長(zhǎng)度通常遠(yuǎn)比市場(chǎng)上買(mǎi)的未切開(kāi)的長(zhǎng)度短，所以通常的作法是，在芯桿的上面疊放犧牲玻璃間隔件，以便得到與外包管長(zhǎng)度匹配的內(nèi)芯全長(zhǎng)。然而一旦芯桿的所有材料被拉成光纖的芯時(shí)，必須廢棄預(yù)型件的其余部分。因此這種方法無(wú)助于降低成本和形成持久的制造工藝。
還已知將多個(gè)段芯桿沿軸線(xiàn)在一條直線(xiàn)上端對(duì)端地焊接起來(lái)形成連續(xù)的長(zhǎng)的芯桿。參考美國(guó)專(zhuān)利No.4195980(1980年4月1日提出)和No.4407677(1983年10月4日提出)。然而這是一個(gè)增加成本的額外加工步驟，并且負(fù)面影響用焊接部分拉出的光纖的質(zhì)量，即由于焊接熱源的作用，增加了羥基OH的濃度。也參考美國(guó)專(zhuān)利No.6434975(2002年8月20日提出)，該專(zhuān)利公開(kāi)一種生產(chǎn)色散可控(DM)光纖的預(yù)型件，其中組裝預(yù)型件，方法是選擇性將多個(gè)芯桿小片插入到外包玻璃管中，相鄰的芯桿小片具有不同的光學(xué)特性。
采用在長(zhǎng)度和直徑均較大的預(yù)型件可以得到成本低的優(yōu)點(diǎn)。如上所述，芯桿的有效長(zhǎng)度決定預(yù)型件的有用長(zhǎng)度。但是用芯桿材料制造長(zhǎng)桿例如長(zhǎng)度大于2米的長(zhǎng)度，是很困難的，因?yàn)橛腥毕?，例如形成氣泡，或者光學(xué)特性差別超過(guò)規(guī)定范圍。在切去單一長(zhǎng)芯桿有缺陷部分后，通常只留下相當(dāng)短的剩余部分。
在制備具有各種外包管的大尺寸預(yù)型件時(shí)，必須要達(dá)到滿(mǎn)意的玻璃界面質(zhì)量。在芯桿外周面和第一外包管內(nèi)周面之間的界面是關(guān)鍵的，必須滿(mǎn)足嚴(yán)格的材料特性要求。例如，羥基(OH)離子或者水濃度顯著影響信號(hào)通過(guò)所謂零水峰或者低水峰(1383nm)光纖的信號(hào)衰減。這要求第一外包管用昂貴的高純玻璃制造，如果預(yù)型件僅用一個(gè)外包管，則需要大量這樣玻璃。在界面上起雜質(zhì)作用而又影響所拉光纖光信號(hào)衰減的其他元素或者離子包括(但不限于)Cl、Al、Fe、Ca、Mg、K、Na、Li、Ni、Cr、Cu、Ti、V和Zn。參考E.H.Soewmua，F(xiàn)lAAAxiwnxw(1973)at page 321，該文獻(xiàn)已作為參考包含在本文中。
發(fā)明概要按照本發(fā)明，外包光纖預(yù)型件包括具有管軸線(xiàn)的第一玻璃的外包管和多個(gè)芯桿段，這些芯桿段沿軸線(xiàn)端對(duì)端地配置在第一外包管內(nèi)。該管在與芯桿段的界面上具有給定雜質(zhì)的第一濃度。該雜質(zhì)影響用這種預(yù)型件所得光纖中的信號(hào)衰減。第二玻璃外包管共軸線(xiàn)地套在第一外包管上，具有給定雜質(zhì)的第二濃度，該濃度大于雜質(zhì)的第一濃度。
按照本發(fā)明另一方面，組裝光纖預(yù)型件的方法包括將多個(gè)芯桿段沿軸向端對(duì)端地插入具有軸線(xiàn)的第一玻璃外包管中，并且在與芯桿段的界面上，該第一外包管具有給定雜質(zhì)的第一濃度，該雜質(zhì)影響用這種預(yù)型件所得光纖中的信號(hào)衰減。第一外包管和芯桿段插入到第二玻璃外包管中，第二外包管具有給定雜質(zhì)的第二濃度，該雜質(zhì)的第二濃度大于第一雜質(zhì)濃度。
為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖和所附的權(quán)利要求書(shū)進(jìn)行說(shuō)明。
附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明這些附圖是

圖1立視橫截面圖，示出本發(fā)明的光纖預(yù)型件；圖2是圖1所示預(yù)型件下部分的詳細(xì)橫截面圖；圖3示出預(yù)型件插入垂直拉絲爐之前，該預(yù)型件相對(duì)于圖2的圖面繞其軸線(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)90°時(shí)預(yù)型件的下部分；圖4是橫截面圖，示出光纖預(yù)型件下放到圖3所示拉絲爐高溫區(qū)域之后，預(yù)型件的下部分，圖中示出形成的軟滴，以便拉光纖；圖5是方塊圖，示出組裝本發(fā)明預(yù)型件和用這種預(yù)型件拉光纖的步驟；圖6是立視放大圖，示出形成預(yù)型件一部分的間隔件；圖7是圖6所示間隔件的頂視圖。
發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明圖1示出本發(fā)明的光纖預(yù)型件10。圖2是圖1所示預(yù)型件下部分的放大橫截面圖。該預(yù)型件10基本上包括多個(gè)段圓柱形的芯桿18，這些芯桿沿軸向端對(duì)端地疊放在第一玻璃外包管20中，芯桿段18用一根長(zhǎng)的具有外覆層的芯桿作成，該長(zhǎng)的有外層芯桿可以采用已知的改進(jìn)化學(xué)蒸汽沉積(MCVD)工藝或者用等效的工藝?yán)巛S向蒸汽沉積(VAD)或者外側(cè)蒸汽沉積(OVD)工藝制造，但不限于這些工藝。或者，各個(gè)芯桿段18僅僅包括沒(méi)有外層的纖維芯材料。芯桿段18的軸向端面最好用例如金剛石鋸鋸成平的。
第一外包玻璃管20最好沿軸向配置在第二外包管21中，該第二外包管21可以從市場(chǎng)上買(mǎi)到，形式為石英玻璃圓筒。如附圖所示，管21遠(yuǎn)端或者下端16的外周面最好形成為切頭圓錐體，具有徑向向內(nèi)的例如24°錐角T(圖2)。空心圓筒把手23(見(jiàn)圖1)形成在管21的頂部，而短的玻璃間隔件25頂著把手23中軸向孔27的底部。在圖6和7放大圖中示出的間隔件25作成和配置成可以蓋住第一外包管20的頂端29，并阻止芯桿段18在該管內(nèi)的向上運(yùn)動(dòng)。該間隔件最好沿軸向從第二外包管21的底端插入到可以阻止間隔件進(jìn)一步移入到管子把手23孔27中的位置，方法是采用例如在把手孔27上形成的環(huán)形凸出部或者徑向臺(tái)階31防止這種運(yùn)動(dòng)。因此間隔件25還起著防止第一外包管20移動(dòng)到把手孔27中的作用。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，形成第二外包管21的玻璃可以包括比第一外包管20中給定雜質(zhì)的濃度更高的同一雜質(zhì)濃度，而不會(huì)顯著增加信號(hào)通過(guò)用組裝預(yù)型件10所拉光纖的信號(hào)衰減。例如，周?chē)h(huán)境將在芯桿的外周面和第一外包管內(nèi)周面之間的界面上產(chǎn)生約2ppm(百萬(wàn)分二)的羥基離子OH。這一OH濃度加上芯桿中存在的剩余OH和典型的雷利散射損失，可能在波長(zhǎng)1383nm形成每千米拉出光纖約0.028dB的衰減。對(duì)第一外包管的玻璃采用低濃度OH例如約0.2ppm的高純度玻璃，該OH將增加約0.002dB/km衰減。但是如果第二外包管用OH濃度高到5.0ppm的玻璃制造時(shí)，則發(fā)現(xiàn)，第二外包管中存在的OH只造成約0.0015dB/km的光纖衰減。
因此，第一外包管20最好用高純玻璃制造，并具有相當(dāng)薄的管壁(例如在約4-6mm之間)，以便盡量降低成本。第二外包管21具有厚得多的壁厚度(例如約28mm)，以便使拉出的光纖達(dá)到要求的包層-芯質(zhì)量比，而且可以用價(jià)格比第一外包玻璃管20玻璃價(jià)格低得多的玻璃制造。
圖3的上半部分示出預(yù)型件相對(duì)于圖2的圖面繞其長(zhǎng)軸線(xiàn)A轉(zhuǎn)動(dòng)90°時(shí)該預(yù)型件的下部分。如圖3所示，整個(gè)光纖預(yù)型件10的下端部分16已被配置成穩(wěn)定的機(jī)械組件，可以在光纖拉絲工藝開(kāi)始時(shí)，插入到垂直光纖拉絲爐14的爐口12中。
錐角T近似于縮頸傾角13，如圖4所示，當(dāng)該下端部在光纖拉絲爐14高溫區(qū)域15中軟化時(shí)，該縮頸傾角由預(yù)型件的該下端部形成，因此形成軟的玻璃滴17。正確選擇錐角T可以盡量增加預(yù)型件10拉光纖可用的軸向長(zhǎng)度，并且可以盡量減小滴17的大小，有助于開(kāi)始從預(yù)型件拉出光纖。
在公開(kāi)的實(shí)施例中，將圓柱形塞子22支承在第二玻璃外包管21的開(kāi)口遠(yuǎn)端中，如圖1-3所示。該塞子22采用例如市場(chǎng)上買(mǎi)的天然石英，或者合成的熔化石英，或者等效的材料制作。鉆上或者用其他的方法形成孔24和26(見(jiàn)圖2)，該孔在管下端徑向相對(duì)位置，沿垂直于管子軸線(xiàn)A的軸線(xiàn)O，穿過(guò)管子21的錐形壁。該塞子用銷(xiāo)釘28固定于管子21，該銷(xiāo)釘從孔24和26中的一個(gè)孔插入，進(jìn)入塞子中的橫向孔30，從而穿過(guò)塞子的橫向孔30，進(jìn)入管壁上孔26、24中的相對(duì)孔。該銷(xiāo)釘28用例如市場(chǎng)上買(mǎi)的人工合成熔凝石英或者等效的材料制作。
為了組裝預(yù)型件，將間隔件25沿軸向插入第二外包管21的下端或者遠(yuǎn)端，隨后插入包含芯桿段18的第一外包管20，然后再插入塞子22。在優(yōu)選的組裝方法中，該間隔件25、芯桿段18和塞子22在一開(kāi)始便沿軸向裝在一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的管架中，其中(a)在芯桿段的相對(duì)軸向端面之間，(b)在間隔件25和最上面的芯桿段之間和(c)在塞子22和最下面的芯桿段之間配置塑料球或者填充件。這種方法使得可以在管架的前端開(kāi)口和軸向后端之間流過(guò)例如HF酸，然后用去離子水沖洗，從而將間隔件25、芯桿段18和塞子22沖洗干凈。這些塑料填充件在玻璃部件25、18和22之間起襯墊作用，由此可以防止在清洗過(guò)程中這些部件被擦傷。
在完成清洗后，將間隔件從管型架的前端移出，并插入到第二外包管21的開(kāi)口遠(yuǎn)端。然后采用例如推桿將芯桿段18逐漸推入管20中，該推桿穿入管架的后端，使得在沿軸向端對(duì)端地連續(xù)將一個(gè)一個(gè)的芯桿段18插入到第一外包管時(shí)，可以使這些塑料填充件掉下來(lái)，或者用其他方法除去。
一旦所有的芯桿段被插入到第一外包管20中以后，將該管20沿軸插入到第二外包管21中，直到管20的近端或者頂端頂著間隔件，并將該間隔件推壓在把手孔27中的凸出部31中。然后將塞子22放入管21的遠(yuǎn)端，使得塞子孔30的相對(duì)兩端與錐形管壁上的孔24和26對(duì)齊，然后將銷(xiāo)釘28插入塞子孔和壁上的孔，從而將塞固定在管21的遠(yuǎn)端。芯桿段18和第一外包管20的尺寸最好定為，在管子20的內(nèi)周面和插入芯桿段18的外周面之間形成例如約1mm±0.5mm的徑向間隙G1。根據(jù)情況，可以采用更大的間隙。
在進(jìn)入爐子14之前，使組裝的預(yù)型件10垂直取向時(shí)，如圖3安排的，利用塞子22可以堵住最下部的芯桿段18，防止管20的開(kāi)口底端32(見(jiàn)圖2)掉下來(lái)。在穿過(guò)拉絲爐爐口12和下降通過(guò)如圖4所示的爐子高溫區(qū)域之后，預(yù)型件的下端被加熱到玻璃軟化的溫度(通常至少為2100℃)，并且圖3中的塞子22和銷(xiāo)釘28熔化并彼此熔接。在塞子22上面的最下面芯桿段和第一外包管20的一部分也軟化。外包管21因此塌縮在管子20上，并且管子20塌縮在軟化的芯桿段上，從而形成玻璃滴17。將預(yù)型件10上端部的位于芯桿段18和第一外包管20之間的間隙G1，抽成局部真空例如約-26英寸Hg的真空，有助于進(jìn)行這種塌縮步驟，抽真空的方式通常采用進(jìn)行常規(guī)RIT工藝所用的方式。最好還將第一和第二管20和21之間形成的另一徑向間隙G2，利用例如在間隔件25上形成的例如槽或者通道，也抽成真空。見(jiàn)圖6和7，在一旦玻璃滴形成后，便可以以常規(guī)方式在爐子14中拉出連續(xù)的光纖。
按照本發(fā)明，預(yù)型件10的組裝相當(dāng)簡(jiǎn)便，而不需要在拉光纖之前用單獨(dú)的加熱步驟將預(yù)型件的各個(gè)部分熔接在一起。去掉這種預(yù)備步驟，可以顯著降低制造成本，利用這種預(yù)型件10可以提高生產(chǎn)率。另外，可以用本發(fā)明得到各種預(yù)型件尺寸和各種光纖(例如單模光纖或者多模光纖)。
在組裝后，只需將預(yù)型件10放入到爐子中加熱，直至第一和第二外包管20、21塌縮在芯桿段18上，隨后便可以從爐中取出，以便在隨后用在生產(chǎn)光纖的拉絲爐中。參考圖2，在下面的表1-3中列出外直徑D3在90-150mm之間的預(yù)型件10實(shí)施例的典型尺寸、錐角和OH濃度。
表ID1(芯桿段18的外直徑) 21mm-32mmD2(第一外包管20外直徑)32mm-54mmD3(第二外包管21的外直徑) 90mm-150mmW1(管20的壁厚)5mm-10.5mmW2(管21的壁厚)28.5mm-47.5mmG1(間隙) 1±0.5mm(典型值)G2(間隙) 1±0.5mm(典型值)S1(塞子22露出端的軸向長(zhǎng)度)5mm-10mmS2(塞子22的軸向長(zhǎng)度) (圓錐部分軸向長(zhǎng)度+S1)P1(銷(xiāo)釘28的直徑) 9.75mm-15.75mmP2(銷(xiāo)釘孔30底部和管子20遠(yuǎn)端之間的軸向間隔)15mm-20mm表II錐角T 約24-27°表III第一管20的OH濃度 ≤0.3ppm第二管21的OH濃度 ≥1.0ppm圖5示出組裝本發(fā)明光纖預(yù)型件和安排光纖預(yù)型件拉光纖絲的步驟。
在步驟50中，將間隔件25插入第二外包管21的遠(yuǎn)端，并放在鄰接凸出部31的止動(dòng)位置。在步驟51中將第一外包管20放到第二外包管21中，然后將芯桿段18接連地送入管子20的開(kāi)口遠(yuǎn)端。在步驟52中，插入塞子22，并用銷(xiāo)釘28固定于第二外包管21的遠(yuǎn)端，因此將第一外包管20的近端推壓在間隔件25上，并可以防止芯桿段從第一外包管的遠(yuǎn)端32掉出來(lái)。在步驟54中，將組裝預(yù)型件10的下端16插入到爐子中，例如圖3和4所示的拉絲爐14中。
在步驟56中，將預(yù)型件10下端部15下放到爐子的高溫區(qū)域中并使其受熱，直至塞子22與第二外包管21的外周?chē)糠秩酆显谝黄?。在步驟58中，管子20和21塌縮在變軟的最下面芯桿段18上，由此可以形成玻璃滴17(圖4)，以便開(kāi)始拉出具有要求特性的光纖。
如上所述，將芯桿段18和第一外包管之間的徑向間隙G1抽成局部真空，同時(shí)將第二外包管21和第一外包管20之間的徑向間隙G2也通過(guò)間隔件25抽成真空。當(dāng)預(yù)型件10在爐子中受到加熱時(shí)，這有助于管子21塌縮在管20上。和間隙G1一樣，間隙G2的尺寸最好約為1±0.5mm。
重要的是，所有的芯桿段18和相關(guān)的外包管20和21，在拉光纖期間應(yīng)均勻地以同樣的速度同步地通過(guò)爐子的高溫區(qū)域，所以需要提供一種阻塞部件，防止芯桿段18相對(duì)于外包管可能的垂直向上運(yùn)動(dòng)或者滑動(dòng)。第一外包管20頂部上的阻塞部件，例如與最上部芯桿段18接觸的間隔件25，其作用是在拉光纖期間相對(duì)于外包管固定所有芯桿段18的位置。在公開(kāi)的實(shí)施例中，芯桿段18受到約束，而不能相對(duì)于外包管20和21向上或者向下運(yùn)動(dòng)，因此對(duì)于組裝預(yù)型件10的所有部件，均可以達(dá)到以恒定的速度通過(guò)爐子14的高溫區(qū)域15。
本文中已經(jīng)說(shuō)明由多個(gè)疊置的芯桿段和至少兩個(gè)具有不同物理特性的連續(xù)的玻璃外包管構(gòu)成的光纖預(yù)型件。該芯桿段用單一的長(zhǎng)芯桿形成，該長(zhǎng)芯桿用例如金剛石鋸從長(zhǎng)桿上鋸成段，從而確保相鄰芯桿段的平端面彼此緊貼地疊置在最內(nèi)管中，并且疊置芯桿段的長(zhǎng)度接近外包管本身的長(zhǎng)度，也可以采用三個(gè)或者更多個(gè)外包管來(lái)形成本發(fā)明的光纖預(yù)型件。第一外包管20本身可以為多個(gè)管子部分，這些管子部分可以軸向端對(duì)端地支承在第二外包管21內(nèi)。
例如，外徑為90mm的預(yù)型件可以包括薄的第一外包管，該外包管的壁厚約為5mm，羥基(OH)雜質(zhì)濃度不大于0.3ppm，從而控制芯桿-管界面的質(zhì)量。然后采用第二外包管，以便應(yīng)用不太貴的光纖包層材料，而不影響光纖質(zhì)量，該第二管的壁厚約為28mm，而羥基雜質(zhì)濃度為1.0ppm或者更大。
芯桿段18切成可以填滿(mǎn)第一外包管20的整個(gè)長(zhǎng)度。相鄰芯桿段緊密貼合不會(huì)負(fù)面影響拉絲工藝(例如光纖不斷開(kāi))，但是會(huì)產(chǎn)生形式為線(xiàn)速度和光纖包層直徑變化的明顯不同的可識(shí)別“標(biāo)記”。然后可以在后拉絲操作中，采用在這種技術(shù)中現(xiàn)在已知的工藝或者方法除去這些識(shí)別的結(jié)合區(qū)域。因?yàn)椴淮嬖谛緱U段的預(yù)焊接，所以不會(huì)增加羥基濃度。
簡(jiǎn)言之，采用多層外包管可以用高質(zhì)量玻璃(即雜質(zhì)濃度低)來(lái)形成芯桿段和第一外包管之間的界面，而不需要一個(gè)或者多個(gè)外包管來(lái)滿(mǎn)足更嚴(yán)格的純度要求。因此，可以達(dá)到較長(zhǎng)的預(yù)型件和較大的預(yù)型件直徑，改進(jìn)了工藝的效率，降低了制造成本，同時(shí)可以確保高質(zhì)量的光纖。盡管上面提出本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但是技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，可以進(jìn)行各種改型和變化，而不違背本發(fā)明的精神和范圍。例如，本發(fā)明適用于上述美國(guó)專(zhuān)利6460378的多管組件，或者現(xiàn)有公開(kāi)實(shí)施例中不包含類(lèi)似于塞子22的塞子的其他組。因此，本發(fā)明包括屬于以下所附權(quán)利要求書(shū)范圍內(nèi)的所有這些變型和改變。
權(quán)利要求
1.一種有外包管的光纖預(yù)型件，包括具有管子軸線(xiàn)的第一玻璃外包管和沿軸向方向端對(duì)端配置在第一外包管內(nèi)部的多個(gè)芯桿段；第一外包管在與芯桿段的界面上具有第一濃度的給定雜質(zhì)，該外包管具有第一壁厚度，該雜質(zhì)影響用該預(yù)型件所拉光纖的信號(hào)衰減；第二玻璃外包管，共軸地套在第一外包管外側(cè)；其中，第二外包管具有第二濃度的給定雜質(zhì)，該第二濃度大于第一外包管中雜質(zhì)的第一濃度，該第二外包管還包括第二壁厚度。
2.如權(quán)利要求1所述的光纖預(yù)型件，其特征在于，第二壁厚度大于第一壁厚度。
3.如權(quán)利要求1所述的光纖預(yù)型件，其特征在于，給定雜質(zhì)是一組雜質(zhì)中的一個(gè)雜質(zhì)，該組雜質(zhì)包括OH、Cl、Al、Fe、Ca、Mg、K、Na、Li、Ni、Cr、Cu、Ti、V和Zn。
4.如權(quán)利要求1所述的光纖預(yù)型件，其特征在于，給定雜質(zhì)是OH，OH的第一濃度不大于0.3ppm。
5.如權(quán)利要求1所述的光纖預(yù)型件，其特征在于，還包括配置在第二外包管近端的間隔件，用于阻止第一外包管和芯桿段向上述近端的方向運(yùn)動(dòng)。
6.如權(quán)利要求5所述的光纖預(yù)型件，其特征在于，該間隔件具有使真空與相應(yīng)徑向間隙相通的通道，該間隙(i)形成在芯桿段和第一外包管之間，(ii)形成在第一外包管和第二外包管之間。
7.一種組裝光纖預(yù)型件的方法，包括第一插入步驟，將多個(gè)芯桿段沿軸向方向端對(duì)端地插入到第一玻璃外包管中，該外包管具有軸線(xiàn)，并在與芯桿段的界面上具有第一濃度的給定雜質(zhì)，其中，該給定雜質(zhì)影響用該預(yù)型件所拉光纖的信號(hào)衰減；第二插入步驟，將包含芯桿段的第一外包管插入到第二玻璃外包管中，該外包管具有第二濃度的給定雜質(zhì)，其中，該第二濃度大于第一外包管的第一雜質(zhì)濃度。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，包括在進(jìn)行第一插入步驟之前，將芯桿段裝在細(xì)長(zhǎng)的支架內(nèi)，同時(shí)使芯桿段的相對(duì)軸向端表面彼此分開(kāi)，并使流體清潔劑流入該支架，從而清洗該芯桿段。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，包括將組裝的預(yù)型件放入爐子中；在爐子中加熱該預(yù)型件，直至第一和第二玻璃外包管塌縮在芯桿段上；從爐子中取出預(yù)型件，以便隨后用在光纖生產(chǎn)爐中。
10.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，包括定位第二外包管的遠(yuǎn)端，以便進(jìn)入拉絲爐；將包括第一外包管和芯桿段的第二外包管下放到拉絲爐中；當(dāng)管子穿過(guò)拉絲爐中高溫區(qū)域時(shí)，使第一和第二外包管塌縮在芯桿段上，由此形成玻璃滴；從上述玻璃滴拉出光纖。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，包括(i)在芯桿段和第一外包管之間的第一徑向間隙中和(ii)在第一外包管和第二外包管之間的第二徑向間隙中形成真空，由此促進(jìn)完成塌縮步驟。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，包括在下放步驟和塌縮步驟期間，阻止第一外包管和芯桿段相對(duì)于第二外包管活動(dòng)。
全文摘要
組裝光纖預(yù)型件，其方法是將芯桿段沿軸向端對(duì)端地插入到第一玻璃外包管中，該外包管具有相當(dāng)?shù)偷牡谝粷舛冉o定雜質(zhì)，該給定雜質(zhì)影響用該預(yù)型件所拉光纖的信號(hào)衰減。將含有芯桿段的第一外包管插入到第二玻璃外包管中，該管具有第二濃度的給定雜質(zhì)，該第二濃度大于第一濃度。第一外包管的壁厚度最好小于第二外包管的壁厚度。因此減少了制造第一外包管的高純玻璃用量和伴隨的制造成本。該芯桿段包括采用例如軸向蒸汽沉積法(VAD)生產(chǎn)的單一長(zhǎng)芯桿的可利用的余料。
文檔編號(hào)G02B6/036GK1837868SQ200510091570
公開(kāi)日2006年9月27日 申請(qǐng)日期2005年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月23日
發(fā)明者約瑟夫·P·弗萊徹三世 申請(qǐng)人:古河電子北美公司