專利名稱：光纖預(yù)制棒制造方法,光纖制造方法及光纖的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光纖預(yù)制棒制造方法，光纖制造方法，及光纖。
技術(shù)背景一般來講，眾所周知的制造光纖預(yù)制棒的方法包括MCVD方法 (改進型化學汽相沉積法)和OVD方法(外部汽相沉積法)。這些方法 涉及在圓筒形或圓柱形基材的內(nèi)壁或外壁上沿徑向相繼合成多個玻璃顆 粒沉積層，以形成預(yù)定的徑向折射率分布(也稱作折射率輪廓)，制造 出用于拉絲的玻璃預(yù)制棒。此處，光纖預(yù)制棒表示折射率分布基本與光 纖相同的玻璃質(zhì)體，可能還通過諸如VAD方法，OVD方法或棒內(nèi)塌縮 (rod畫in collapse)方法形成夕卜包層。然而，為制造用于折射率分布具有多個最大點和最小點的復(fù)雜折射 率分布結(jié)構(gòu)的光纖(諸如色散補償光纖，色散位移光纖，或色散平坦色 散位移光纖)的預(yù)制棒，上述光纖預(yù)制棒制造方法存在可能難以高產(chǎn)量 生產(chǎn)光纖預(yù)制棒的問題，這是由于為使特性達到極佳，要求折射率分布 具有很小的公差。因此，用于具有復(fù)雜分布的光纖的預(yù)制棒存在制造成 本可能很高的問題。鑒于上述問題提出本發(fā)明，且本發(fā)明的目的在于提供用于光纖預(yù)制 棒的制造方法，以及以高精度制造具有復(fù)雜折射率分布的光纖的光纖制 造方法，和光纖。發(fā)明內(nèi)容為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種制造光纖預(yù)制棒的方法，且所述光纖預(yù)制棒包括中央芯部，在中心處具有最大折射率值Nc，和在 中央芯部之外的部分，且該部分至少包括具有最小折射率值Nd的械覆 部分，具有最大值折射率值Nr的環(huán)形部分，和具有最大值折射率值No 的外包層光纖預(yù)制棒的折射率值之間滿足關(guān)系Nc^Nr>No>Nd，所述方 法特征在于包括以下步驟玻璃棒制造步驟，用于通過將至少包含中央 芯部的纖芯棒插入到至少包含被覆部分的被覆管中，并且通過塌縮將它 們結(jié)合，從而制造玻璃棒，玻璃管制造步驟，用于制造具有環(huán)形部分的 玻璃管，和制造玻璃質(zhì)體的結(jié)合步驟，將玻璃棒插入玻璃管中之后，通 過塌縮將玻璃棒和玻璃管結(jié)合。其中，由所述光纖預(yù)制棒制造方法所制造的光纖預(yù)制棒可用于具有 復(fù)雜折射率分布的光纖，如色散位移光纖，色散平坦色散位移光纖或色 散補償光纖。在這樣的特殊光纖中，如果中央芯部的直徑，各部分的半 徑比率，各部分的相對折射率差等發(fā)生變化，則會使光纖特性大大改 變。由于制備了包含有各具有已知折射率分布的中央芯部和被覆部分的 玻璃棒，制備了具有環(huán)形部分的玻璃管，再將玻璃棒插入到玻璃管中， 通過塌縮將它們結(jié)合，從而，上述光纖預(yù)制棒制造方法可以高精度地制 造光纖預(yù)制棒。根據(jù)本發(fā)明的光纖預(yù)制棒制造方法優(yōu)選包括，測量玻璃棒的折射率 分布，和基于測量結(jié)果設(shè)計中央芯部的外直徑和在中央芯部外部的折射 率分布參數(shù)。此外，期望是，根據(jù)本發(fā)明的光纖預(yù)制棒制造方法的特征在于，玻 璃棒C在中央芯部具有0.4%或更小的橢圓度，且每10mm長度的玻璃 棒中玻璃棒塌縮界面上出現(xiàn)的空隙數(shù)量沿等于或少于一個。其中，如果所制造的光纖預(yù)制棒具有許多空隙，則可使纖芯部分變 形，或在拉絲光纖時破壞光纖。此外，如果在玻璃棒中，中央芯部的橢 圓度高于0.4%，則在預(yù)制棒中中央芯部的橢圓度可變?yōu)?.5%或更大，從而，在光纖中，PMD (偏M色散)下降。在上述光纖預(yù)制棒制造方法中，減小了玻璃棒C中的中央芯部的橢 圓度以及玻璃棒塌縮界面上的空隙數(shù)量，從而能夠制造出在所拉制光纖 中獲得期望特性的光纖預(yù)制棒。此外，期望是，根據(jù)本發(fā)明的光纖預(yù)制棒制造方法包括，測量玻璃 棒C的徑向及縱向折射率分布，然后基于測量結(jié)果，設(shè)計中央芯部的外 直徑與被覆部分的外直徑之比Ra，被覆部分的外直徑與環(huán)形部分的外 直徑之比Rb，以及環(huán)形部分與外包層的相對折射率差A(yù)r。在上述光纖預(yù)制棒制造方法中，在人們知道了作為中央芯部與被覆 部分的結(jié)合體的玻璃棒的折射率分布之后，對光纖進行分布設(shè)計，從而 所拉制的光纖能夠具有所期望的特性，因而通過避免浪費來提高產(chǎn)量。此外，優(yōu)選根據(jù)本發(fā)明的光纖預(yù)制棒制造方法的特征在于，所述的 玻璃棒C制造步驟包括制造被覆部分比所需的被覆部分具有更大直徑的 玻璃棒半成品，根據(jù)對玻璃棒半成品的折射率分布的測量結(jié)果確定所需 的比值Ra，并去除玻璃棒半成品的外圓周體，以達到目標比值Ra。比值Ra對于所拉制出的光纖的性質(zhì)具有極大影響。在上述制造光 纖預(yù)制棒的方法中，由于可精確控制比值Ra，制造出具有期望性質(zhì)的 光纖。此處，用于去除制造成較大尺寸的玻璃棒外圓周體的方法，包括機 械研磨和蝕刻。此外，可另外提供一個將制造成較大尺寸的玻璃棒拉長 的步驟，或者將外圓周體去除的玻璃棒拉長的步驟。此外，根據(jù)本發(fā)明用于制造光纖預(yù)制的方法優(yōu)選特征在于，所述玻 璃管制造步驟包括通過內(nèi)部沉積方法在作為基材的玻璃管的內(nèi)表面上形 成環(huán)形部分的步驟。在僅在玻璃管的內(nèi)表面上形成環(huán)形部分的步驟中，優(yōu)選采用內(nèi)部沉 積方法。通過內(nèi)部沉積方法，可高精度、容易且在4艮短時間內(nèi)制造出包 含具有所需折射率和層厚度的環(huán)形層的玻璃管。此處，內(nèi)部沉積方法的例子包括MCVD方法和PCVD (等離子體 CVD方法)。此外，根據(jù)本發(fā)明制造光纖預(yù)制棒的方法優(yōu)選特征在于，在所述結(jié)合步驟中結(jié)合的玻璃質(zhì)體，其中央芯部的橢圓度為1.5%或更小，并且 每10mm長度的玻璃棒中塌縮界面上出現(xiàn)的空隙數(shù)量等于或小于1，采 用這種玻璃質(zhì)體作為光纖預(yù)制棒。此處，如果塌縮界面上包含許多空隙，則在拉制光纖時纖芯可能會 變形或斷裂。此外，如果預(yù)制棒中中央芯部的橢圓度大于1.5%，則光 纖中的PMD會變劣。在上述光纖預(yù)制棒制造方法中，在視覺檢查所制造出的用作光纖預(yù) 制棒的玻璃質(zhì)體的結(jié)構(gòu)之后，通過去除塌縮界面上具有空隙的部分或者 具有大的芯橢圓度的部分，可制造出具有所需性質(zhì)的光纖。假設(shè)中央芯部的外直徑與被覆部分的外直徑的比值為Ra=2c/2d，被 覆部分的外直徑與環(huán)形部分的外直徑的比值為Rb=2d/2r，中央芯部與 外包層的相對折射率差A(yù)c為(Nc-N。)/N。x100[。/。]，被覆部分與外包層的相 對折射率差A(yù)d為(Nd-No)/N。x100[。/。]，并且環(huán)形部分與外包層的相對折射 率差A(yù)r為(Nr-N。)/N。xl00[%]，根據(jù)本發(fā)明制造光纖預(yù)制棒的方法優(yōu)選特征在于滿足以下關(guān)系0.20 S Ra S 0.60 0.50 S Rb《0.80 90拜《2oSl50ixm2.5%》Ac > 0.8%-0.8% S Ad S -0.2%以及1.0%》Ar 2 0.1%并且該光纖在1550nm波長處色散值為+8ps/km/nm或者更小。在上述制造光纖預(yù)制棒的方法中，可制造出具有極好的傳輸性質(zhì)的光纖預(yù)制棒，其適于具有復(fù)雜分布的光纖，如色散位移光纖，色散平坦化色散位移光纖或色散補償光纖。此外，為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明光纖制造方法包括拉絲步驟，將通過光纖預(yù)制棒制造方法制造出的光纖預(yù)制棒拉絲。此處，由于在已知所產(chǎn)生的環(huán)形部分的分布之后進行光纖設(shè)計時，可通過折射率比或環(huán)形部分的直徑，中央芯部的直徑改變所需的性質(zhì)。 從而，外包層設(shè)置在通過光纖預(yù)制棒制造方法制造出的玻璃質(zhì)體外部， 并且確定外包層的外直徑，使預(yù)制棒中芯部的直徑與外包層的外直徑的 比值等于通過加熱和拉絲制造出的光纖中纖芯直徑與外直徑的比值。因此，采用上述光纖制造方法，可精確地制造具有復(fù)雜分布的光 纖，如色散位移光纖，色散平坦化色散位移光纖或色散補償光纖。此外，希望通過上述的光纖預(yù)制棒制造方法或上述的光纖制造方法 制造根據(jù)本發(fā)明的光纖。通過上述方法制成的光纖可以用作具有復(fù)雜分布的光纖，如色散位 移光纖，色散平坦化色散位移光纖或色散補償光纖。此外，為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種制造光纖預(yù)制棒的方法，該光纖預(yù)制棒包括在中心具有最大折射率值Nc的中央芯部，并且 在中央芯部的外部，至少包括一個具有最小折射率值Nd的被覆部分， 具有最大折射率值Nr的環(huán)形部分，和具有最大折射率值No的外包層，該光纖預(yù)制棒的折射率值之間滿足關(guān)系N(^Nr〉No〉Nd，該方法的特征在于包括以下步驟制造作為中央芯部的玻璃棒的玻璃棒制造步 驟；玻璃管制造步驟，通過在基管內(nèi)沉積具有至少一種或多種折射率的 玻璃層，制造玻璃管；以及制造玻璃質(zhì)體的結(jié)合步驟，將玻璃棒插入玻 璃管中之后通過塌縮將玻璃棒與玻璃管結(jié)合。這種光纖預(yù)制棒制造方法與已經(jīng)描述的光纖預(yù)制棒制造方法基于相 同的原理，從而測量玻璃棒的折射率和層厚，并且將測量結(jié)果與制造條 件(各層的厚度和折射率)反饋給玻璃管的下一步驟。在該光纖預(yù)制棒 制造方法中，在分離步驟中制造作為中央芯部的玻璃棒和玻璃管，并將 它們塌縮制造玻璃質(zhì)體。此時，測量玻璃棒和玻璃管的折射率分布，并 且選擇具有適當折射率分布的玻璃棒和玻璃管，將其組合制造出具有所 需折射率分布的玻璃質(zhì)體，從而精確制造光纖預(yù)制棒。該用于制造玻璃預(yù)制棒的方法優(yōu)選包括，在玻璃質(zhì)體外部上形成具 有固定外直徑的套管部分，以便使拉制出的光纖中具有適當?shù)睦w芯直 徑。此外，該光纖制造方法優(yōu)選包括將玻璃質(zhì)體插入套管中，然后在加 熱之后立即拉絲，將玻璃質(zhì)體與套管結(jié)合。通過這種方法，將玻璃質(zhì)體 與套管結(jié)合以及拉絲的步驟組合，從而降低光纖制造過程的成本。此外，由于無需將下一步驟中使用的假指棒(dummy rod)固定到 所述棒的兩端，降低了將玻璃質(zhì)體兩端熔合時導(dǎo)致的棒兩端部分處的加 工損耗，從而提高玻璃預(yù)制棒的產(chǎn)量。通常，當通過MCVD方法形成作為預(yù)制棒的玻璃質(zhì)體時，沉積速 度較低，從而具有精密控制折射率分布的優(yōu)點。不過，與VAD方法、 OVD方法或者具有多個噴燈的外部沉積方法相比，通過MCVD方法制 造玻璃質(zhì)體要花費更多時間。在所述用于制造光纖預(yù)制棒的方法中，套 管部分形成步驟和玻璃質(zhì)體形成步驟是分離的，從而可以高速率沉積的 套管部分可通過除MCVD方法以外的沉積方法合成和固結(jié)，或者釆用 合成和固結(jié)的套管。然后，通過MCVD方法圍繞纖芯單獨形成需要精 確分布控制的環(huán)形層。通過這種方法，以較低成本制造出具有不同折射 率的多個包層的玻璃質(zhì)體。該用于制造光纖預(yù)制棒的方法優(yōu)選特征在于，該基管為至少摻有氟 的石英管。使用傳統(tǒng)的MCVD方法時，基管為純石英管。例如，在制造圖21 中所示的四包層結(jié)構(gòu)時，傳統(tǒng)上通過低沉積速度的MCVD方法合成摻 有氟的部分作為最外層。在本發(fā)明中，采用加入氟的最外部圓周上的被 覆部分作為基管，并且通過VAD方法，OVD方法或者具有多個噴燈的 外部沉積方法合成，能進行快速玻璃合成，從而顯著增大光纖的生產(chǎn) 率。在該光纖預(yù)制棒制造方法中，采用MCVD方法進行內(nèi)部沉積，其 中沉積玻璃粒子的沉積速度優(yōu)選為0.4g/min或更大。沉積玻璃粒子的沉 積速度更優(yōu)選為1.0g/min或更大。在該光纖預(yù)制棒制造方法中，優(yōu)選釆用感應(yīng)電爐，等離子體焰炬或 電阻爐作為MCVD方法中的加熱源。在該光纖預(yù)制棒制造方法中，在軸向方向玻璃管的內(nèi)直徑或外直徑的橢圓度優(yōu)選為1%或者更小，并且在軸向方向玻璃棒的橢圓度比值優(yōu) 選為1%或更小。在通過光纖預(yù)制棒制造方法制造出的光纖中，PMD優(yōu)選為0.15psW (km)。當在軸向方向管子內(nèi)直徑或外直徑管的橢圓度為1.5%，或者在管子 的橢圓度比為2 %的條件下制造光纖，則PMD為0,5 psW (km )。在通過該光纖制造方法拉制出的光纖中，OH基在1.38nm波長處的 過量吸收損耗為0.2dB/km或更小。根據(jù)本發(fā)明制造玻璃管的方法，其特征在于還包括基管制造步驟， 其中通過VAD方法，OVD方法或具有多個噴燈的外部沉積方法合成石 英粒子，然后脫水和固結(jié)，從而管中的殘留OH基為O.OOlwtppm或更 小。


圖1所示的橫截面圖表示分別通過根據(jù)本發(fā)明的光纖預(yù)制棒制造方法或光纖制造方法制造出的光纖預(yù)制棒或光纖。圖2表示光纖預(yù)制棒中各部分的直徑和各部分的相對折射率差。圖3的流程圖表示根據(jù)本發(fā)明的光纖預(yù)制棒制造方法和光纖制造方法的過程。圖4的說明圖用于說明通過將玻璃棒插入玻璃管中，然后通過塌縮將它們結(jié)合，從而制造玻璃質(zhì)體的方法。圖5的說明圖用于說明通過將中央芯部棒插入^^部分管中，并通過塌縮將它們結(jié)合，從而制造玻璃棒的方法。圖6用于說明測量玻璃棒的塌縮界面上殘留的空隙。圖7表示玻璃棒的橢圓度與光纖預(yù)制棒的纖芯橢圓度之間的關(guān)系。圖8的說明圖說明從被覆部分去除不需要部分的過程。圖9的說明圖表示在基管的內(nèi)表面上形成環(huán)形部分的狀態(tài)，圖10表示光纖預(yù)制棒內(nèi)中央芯部的橢圓度與光纖的PMD之間的關(guān)系。圖11 (a)表示根據(jù)本發(fā)明制造出的光纖的折射率分布，圖11 (b) 表示通過合成中央芯部、被覆部分和環(huán)形部分制造出的光纖的折射率分 布。圖12表示根據(jù)第二實施例的光纖預(yù)制棒的折射率分布。 圖13 (a)說明根據(jù)第二實施例用于制造玻璃管的方法，圖13 (b)說明根據(jù)第二實施例用于制造玻璃棒的方法。圖14的流程圖用于說明根據(jù)第二實施例制造光纖預(yù)制棒的方法。 圖15的剖面圖表示根據(jù)第二實施例的光纖預(yù)制棒。 圖16的說明圖表示將玻璃質(zhì)體插入套管中,并加熱和拉絲的過程。 圖17說明通過穿透方法制造管子的過程。圖18 (a)用于說明根據(jù)第三實施例制造玻璃管的過程，圖18 (b)用于說明根據(jù)第三實施例制造玻璃棒的過程。圖19所示的流程圖用于說明根據(jù)第三實施例制造光纖預(yù)制棒的過程。圖20表示第一示例中制造出的光纖的折射率分布。 圖21表示第二示例中制造出的光纖的折射率分布。 圖22表示第二示例的一變型例中制造出的光纖的折射率分布。 圖23表示PMD與管子的非均勻厚度比率、中央芯部的橢圓度比和 中央芯部的橢圓度之間的關(guān)系。圖24表示管子的壁厚度和與波長無關(guān)的損耗分量之間的關(guān)系。圖25表示傳輸損耗與過渡金屬吸收光語的波長之間的關(guān)系的一個示例。圖26表示中央芯部的橢圓度與加熱方法之間的關(guān)系。圖27表示露點和OH基濃度與氣體SF6和Cl2的總流量之間的關(guān)系。圖28表示對于五包層光纖，光纖預(yù)制棒的折射率分布的一個示例。 圖29表示對于六包層光纖，光纖預(yù)制棒的折射率分布的一個示例。 在附圖中，IO為中央芯部，11為被覆部分，12為環(huán)形部分，13為 外包層，14為光纖預(yù)制棒，15為光纖，16為玻璃棒，17為玻璃管，20為基管(原材料)，Nc為中央芯部的最大折射率，Nd為被覆部分的最 小折射率，Nr為環(huán)形部分的最大折射率。
具體實施方式
下面將參照附圖詳細描述根據(jù)本發(fā)明光纖預(yù)制棒制造方法、光纖制 造方法和光纖的優(yōu)選實施例。圖1所示的橫截面圖用于說明根據(jù)本發(fā)明第一實施例的光纖預(yù)制棒 制造方法。光纖預(yù)制棒14包括中央芯部10，沿徑向設(shè)置于中央芯部10 外部的被覆部分(depressed portion) 11，沿徑向設(shè)置在被覆部分11外 部的環(huán)形部分12，以及沿徑向設(shè)置于環(huán)形部分12外部的外包層13,如 圖1中所示。從光纖預(yù)制棒拉制出的光纖15具有與圖1大體相同的橫 截面視圖。中央芯部10和被覆部分11由通過塌縮結(jié)合成的玻璃棒16構(gòu)成。此 外，在管子的內(nèi)表面上通過CVD方法形成環(huán)形部分12，作為玻璃管17 的一部分。根據(jù)本發(fā)明的光纖預(yù)制棒是分別制造的中央芯部10，被覆部 分11與環(huán)形部分12的組合。下面將描述組合中央芯部10、被覆部分 11與環(huán)形部分12的方法。在本發(fā)明中，假設(shè)中央芯部10的最大折射率為Nc,被覆部分11的 最小折射率為Nd，環(huán)形部分12的最大折射率為Nr，外包層13的最大折射率為No。此外，這些折射率之間存在關(guān)系Nc》N。No〉Nd。即，本 發(fā)明處理復(fù)雜分布的光纖，如色散位移光纖，色散平坦化色散位移光纖 和色散補償光纖。圖2表示光纖預(yù)制棒(或光纖15)的折射率分布。在圖2所示的折 射率分布中，10n相應(yīng)于中央芯部區(qū)域，lln相應(yīng)于被覆部分區(qū)域，12n 相應(yīng)于環(huán)形部分區(qū)域，13n相應(yīng)于外包層區(qū)域。此外，在圖2所示的折 射率分布中，Nc相當于中央芯部的最大折射率，Nd相當于被覆部分的 最小折射率，Nr相當于環(huán)形部分的最大折射率，No相當于外包層的最 大折射率。此外，在圖2中，2c表示中央芯部的外直徑，2d表示被覆部分的外直徑，2r表示環(huán)形部分的外直徑，2o表示外包層的外直徑。另外，相 對于外包層的折射率，分別是用Ac表示中央芯部的相對折射率差，用 △d表示被覆部分的相對折射率差，用Ar表示環(huán)形部分的相對折射率 差。在本實施例的光纖預(yù)制棒中，Ac設(shè)定為0.8至2.5%， Ad設(shè)定為-0.2至-0.8%， Ar設(shè)定為0.1至1.0 % 。圖3 U)至3 (c)表示如圖1中所示光纖預(yù)制棒14中將外包層13 內(nèi)表面中形成的具有折射率分布的中央芯部10、被覆部分11與環(huán)形部 分12結(jié)合的方法。圖3 (a)表示具有被覆部分和中央芯部的玻璃棒。 此處，30表示與中央芯部相應(yīng)的折射率分布范圍，31表示與被覆部分 相應(yīng)的折射率分布范圍。將玻璃棒制造成具有圖3 (a)中范圍36所示 的折射率分布。圖3 (b)表示玻璃管，其包含通過內(nèi)部沉積方法如MCVD方法在 外包層的內(nèi)圓周表面上形成的環(huán)形部分。在圖3 (b)中，32表示與環(huán) 形部分12相應(yīng)的折射率分布范圍(參見圖l)， 33表示與外包層部分13 相應(yīng)的折射率分布范圍(參見圖1)。通過組合外包層與環(huán)形部分，制造 出具有范圍37中折射率分布的玻璃管，如圖3 (b)中所示。圖3 U)表示當將具有圖3 (a)中所示折射率分布的玻璃棒與具有 圖3 (b)中所示折射率分布的玻璃管通過塌縮結(jié)合形成玻璃質(zhì)體時，玻 璃質(zhì)體的折射率分布。即，范圍38中所示的玻璃質(zhì)體的折射率分布具 有圖3 (a)中范圍36所示的玻璃棒的折射率分布與圖3 (b)的范圍37 中所示玻璃管的折射率分布的組合形狀。在本發(fā)明中，通過分離過程制造中央芯部，被覆部分和環(huán)形部分， 并進行組合。例如，如下面所述，可以分別制造組成玻璃棒的中央芯部 和被覆部分。參照圖4，將詳細描述制造方法。在開始制造過程(步驟SS)之后，執(zhí)行用于制造玻璃棒的玻璃棒制 造步驟。圖5中表示出玻璃棒制造步驟的流程。如圖4和5中所示，在 制造玻璃棒時，將作為中央芯部的具有折射率分布10n的中央芯部棒插 入用作^皮覆部分的具有折射率分布lln的祐覆部分管中(步驟Sl)。然后，通過塌縮將中央芯部棒和被覆部分管結(jié)合，制造玻璃棒(步驟S2)。該玻璃棒的折射率分布具有折射率分布16n的形狀，因為將折射 率分布10n與折射率分布lln組合。在玻璃棒制造步驟中，通過采用分別具有已知折射率分布的中央芯 部棒和被覆部分管，可確保獲得所需的玻璃棒16 (參見圖1)。換言 之，適當選擇中央芯部棒和被覆部分管，使其具有在折射率分布的基礎(chǔ) 上測量出的折射率，并按照感興趣的光纖分布進行組合。在根據(jù)圖4中所示實施例的光纖預(yù)制棒制造方法中，在所述玻璃棒 制造步驟中制造出的玻璃棒受到視覺檢查，并測量中央芯部的橢圓度， 作為結(jié)構(gòu)檢查(步驟S3)。如果沿玻璃棒長度方向塌縮界面上殘留的空 隙數(shù)量大于預(yù)定數(shù)量(此處，為每10mm —個)，并且作為中央芯部的 區(qū)域(玻璃棒)中橢圓度大于預(yù)定數(shù)值(此處，0.4% )(步驟S4)，則 不采用該玻璃棒，因為在后序階段中有可能產(chǎn)生缺陷(步驟S5)。圖6說明用于測量塌縮玻璃棒時界面上產(chǎn)生的空隙的方法。在圖6中所示的玻璃棒60G中，60c表示作為中央芯部的區(qū)域，60d 表示成為被覆部分的區(qū)域。使用光源L如囟燈，從一個方向照射玻璃棒 60G。然后，視覺測量區(qū)域60c與區(qū)域60d之間的界面上殘留的空隙B 的數(shù)量。當在玻璃棒60G的縱向每10mm存在至少一個或多個空隙B 時，則丟棄存在空隙B的區(qū)域D。圖7表示玻璃棒的橢圓度(％)與光纖預(yù)制棒的橢圓度(％)之間 的關(guān)系。如圖7中所示，橢圓度超過0.4%的玻璃棒在后續(xù)階段中極其 可能成為橢圓度大于1.5%的光纖預(yù)制棒。從而，在上述步驟中僅采用 橢圓度為0.4%或更小的玻璃棒，從而可高產(chǎn)量地制造具有優(yōu)異PMD的 光纖。此處，當用橢圓近似橫截面的外圃周時，其中Rmax為最大直徑， Rmin為最小直徑，才艮據(jù)下式得出橢圓度即，如果橢圓度越高，則所拉制出的光纖中的PMD增大，傳輸信 號的質(zhì)量下降。此外，如果塌縮界面上包含更多空隙，則在以后的加熱步驟如拉絲步驟中，空隙膨脹，阻塞中央芯部，從而增大信號光的傳輸 損耗或者不引導(dǎo)光波。另外，在殘留許多空隙的區(qū)域中機械強度降低.此外，在根據(jù)圖4中所示該實施例的光纖預(yù)制棒制造方法中，測量 在玻璃棒制造步驟中制得的玻璃棒的折射率分布(步驟S6)。為了在拉 制出的光纖中獲得所期望的性質(zhì)，則根據(jù)通過測量得到的中央芯部和被 覆部分的折射率分布，計算和設(shè)計中央芯部的直徑(A)與被覆部分的 直徑(B)的比值Ra (此處，Ra=A/B)，以及凈皮覆部分外部(環(huán)形部分 一側(cè)上)的折射率分布(步驟S7 )。通過這種方法，由于采用光纖制造過程中中間步驟得到的折射率分 布設(shè)計光纖的分布，與首先設(shè)計光纖的分布，然后根據(jù)該設(shè)計集體制造 光纖時相比，可更高精度地制造出所需的光纖預(yù)制棒。圖8表示根據(jù)比值Ra設(shè)計玻璃棒的過程，并通過塌縮將其與玻璃 管結(jié)合。正如從圖8的折射率分布明顯看出，將包括折射率分布10n的 中央芯部和包括折射率分布lln的被覆部分結(jié)合，從而制造出具有被覆 部分直徑B'的玻璃棒的半成品(在圖8中包括折射率分布16n，的部 分)。此時，假設(shè)直徑B'大于直徑B。即，玻璃棒的半成品16n'設(shè)計成 使中央芯部的直徑與被覆部分的直徑的比值(A/B')小于所需的玻璃棒 (包括折射率分布16n'的部分)。如圖19中所示，才艮據(jù)具有折射率分布 17n的玻璃管，通過去除不需要的部分(折射率分布lln在預(yù)制棒直徑 方向兩端沿長線上的部分)，調(diào)節(jié)被覆部分的外直徑。換言之，根據(jù)折 射率分布的測量結(jié)果確定所述的比值Ra (A/B)，調(diào)節(jié)玻璃棒的半成品 16n'，并去除其外圓周體，得到比值Ra。為了去除不必要的部分19，存在以下方法l)一次去除全部，2) 部分去除，然后拉長，之后進一步去除，以及3)拉長，然后去除不需 要的部分19。在本發(fā)明中，可采用任何一種去除方法。去除方法包括機 械研磨和在HF溶液中蝕刻。另一方面，在玻璃管制造步驟中，例如在管內(nèi)采用CVD方法如 MCVD或PCVD方法，制造所需的玻璃管17 (參見圖1 )，如圖9中所 示。即，將源氣體(SiCl4， GeCl4，氧)導(dǎo)入基管20中，同時用噴燈22加熱基管外部，從而沉積玻璃粒子(灰)21，形成環(huán)形部分12 (步 驟S8)。因而，在短時間內(nèi)高精度地制造出具有其折射率和厚度依照設(shè) 計而定的環(huán)形部分12的玻璃管17。通過圖4中所示該實施例的光纖預(yù)制棒制造方法，玻璃棒插入玻璃 管中(步驟S9)，并通過塌縮相結(jié)合(步驟SIO)，產(chǎn)生玻璃質(zhì)體。這種 玻璃質(zhì)體經(jīng)過結(jié)構(gòu)檢查(視覺檢查和纖芯橢圓度測量)(步驟Sll)。從 而，如果塌縮界面上出現(xiàn)的空隙數(shù)量大于預(yù)定數(shù)量(此處，為每10mm 一個)并且作為中央芯部的區(qū)域的橢圓度大于預(yù)定數(shù)值(此處，為1.5 。/oM步驟S12)，則不將該玻璃質(zhì)體作為合格產(chǎn)品，因為在后續(xù)步驟處 有可能產(chǎn)生缺陷(步驟S13)。圖IO表示光纖預(yù)制棒中中央芯部的橢圓度(％ )與光纖的PMD之 間的關(guān)系。如圖10中所示，中央芯部的橢圃度超過1.5%的光纖預(yù)制 棒，在拉絲步驟之后得到光纖的PMD極可能超過0.15psW (km)。通 常，40Gb/s或更大的高速光通信需要具有0.15 psW (km)或更小的光 纖。即，上述步驟中僅使用中央芯部的橢圓度為1.5%或更小的光纖預(yù) 制棒，有效地制造具有良好PMD、可應(yīng)用于高速光通信的光纖。另一方面，在步驟S12,如果塌縮界面上空隙的數(shù)量小于或等于預(yù) 定數(shù)量，并且中央芯部區(qū)域的橢圓度小于或等于預(yù)定數(shù)值，則流程前進 到步驟S14。此處，測量玻璃質(zhì)體的折射率分布(步驟S14),并且根據(jù) 測量結(jié)果計算和確定中央芯部的直徑(步驟S15)。此處，設(shè)置外包層，芯部的直徑與外直徑的比值(步驟S16)。盡管圖4的流程圖中沒有表示出，不過將通過上述方法制造出的光 纖預(yù)制棒拉絲，制造光纖。在通過上述方法制造出的光纖預(yù)制棒14中(參見圖1)，假設(shè)中央 芯部的外直徑與被覆部分的外直徑的比值為Ra=2c/2d,纟皮覆部分的外直 徑與環(huán)形部分的外直徑的比值為Rb=2d/2r，中央芯部與外包層的相對 折射率差A(yù)c為(Nc-N。)/N。xl00[%]，被覆部分與外包層的相對折射率差A(yù)d 為(Nd-N。)/N。xl00[%]，環(huán)形部分與外包層的相對折射率差A(yù)r為(Nr-NO)/N。xl00[%]，并且外包層的外直徑為2o，則滿足以下關(guān)系(1) 0.20《Ra^ 0.60 ， ( 2 ) 0.50《Rb^ 0.80 ， ( 3 ) 90拜《2o^l50拜，(4 ) 2.5% 2 Ac 2 0.8% ， ( 5 ) - 0.8% S Ad S -0.2%以及(6 ) 1.0% 2 Ar 2 0.1% ，其中希 望光纖在1550nm波長處的色散值小于或等于+8ps/km/nm。如上所述的光纖預(yù)制棒制造方法，光纖制造方法和光纖，可高精度 地制造出具有復(fù)雜分布的光纖預(yù)制棒和光纖，因為制造出包括分別具有 已知折射率分布的中央芯部和凈皮覆部分的玻璃棒，制造出具有環(huán)形部分 的玻璃管，然后將玻璃棒插入玻璃管中，并通過塌縮將它們結(jié)合，制造 玻璃質(zhì)體。在常規(guī)的光纖預(yù)制棒中，通過諸如MCVD方法、VAD方法或OVD 方法，在一個處理中通過一步整體制造中央芯部，被覆部分和環(huán)形部 分。從而，難以有選擇地將諸如Ge或F (氟)特別是F的雜質(zhì)加入相 應(yīng)部分中。不過，在本實施例的光纖預(yù)制棒中，由于中央芯部，^皮覆部 分和環(huán)形部分分別制造，無需有選擇地將諸如Ge或F (氟)的雜質(zhì)加 入相應(yīng)部分。更具體而言，當通過一個過程整體制造中央芯部，被覆部分和環(huán)形 部分時，出現(xiàn)Ge與F共存的部分。在該部分中，通過加熱會形成玻璃 缺陷，如Ge02+F—GeOnFm,從而增大傳輸損耗。因此，通過本發(fā)明的制造方法，由于將雜質(zhì)分別加入中央芯部，被 覆部分和環(huán)形部分，幾乎不存在Ge與F共存的部分，從而光纖傳輸損 耗的增大得以降低。此外，通過根據(jù)本發(fā)明光纖預(yù)制棒的制造方法，由于僅在管內(nèi)部通 過CVD方法制造環(huán)形部分，在除環(huán)形部分以外的中央部分中沒有CVD 方法固有的波紋或者沒有傾斜。此處，圖11 (a)表示通過根據(jù)本發(fā)明 光纖預(yù)制棒制造方法(或光纖制造方法)制造出的光纖的折射率分布。 此外，圖11 (b)表示通過MCVD方法整體制造中央芯部，被覆部分 和環(huán)形部分時制造出的光纖的折射率分布。在圖11 (a)所示的折射率分布中，僅在環(huán)形部分中必然有波紋， 中央芯部和被覆部分中沒有形成波紋或傾斜。另一方面，在圖11 (b)所示的折射率分布中，在中央芯部，被覆部分和環(huán)形部分上存在波紋， 并在中央芯部中形成傾斜。下面，將描述根據(jù)本發(fā)明第二實施例的光纖預(yù)制棒制造方法。圖12表示根據(jù)本實施例的光纖預(yù)制棒的折射率分布。圖13用于說 明根據(jù)本實施例的光纖預(yù)制棒制造方法，其中圖13(a)用于說明玻璃 管制造過程，圖13 (b)用于說明玻璃棒制造過程。圖14所示的流程圖 用于說明根據(jù)本實施例制造光纖預(yù)制棒的過程。假設(shè)中央芯部121的折射率為Nc，第一被覆部分122的折射率為 Ndl，環(huán)形部分123的折射率為Nr，第二,皮覆部分124的折射率為Nd2，夕卜包層125的4斤射率為No。存在關(guān)系NONr〉No〉Nd2 2Ndl ， ^口圖12中所示。此處，由于折射率Ndl和Nd2小于外包層125的折射率 No，可將折射率Ndl和Nd2假定為折射率Nd。即，在本實施例中這些 4斤射率之間存在關(guān)系Nc》Nr > No > Nd 。下面將參照圖13和14，描述根據(jù)本實施例的光纖預(yù)制棒制造方 法。如圖13和14中所示，首先，執(zhí)行通過塌縮將芯棒136與玻璃管 135相結(jié)合的制造玻璃棒132的玻璃棒制造步驟(步驟S141)。然后， 在與玻璃棒制造步驟不同的步驟S142中執(zhí)行玻璃管制造步驟。在玻璃 管制造步驟中，通過內(nèi)部沉積方法在基管133內(nèi)部沉積玻璃粒子，形成 笫二凈皮覆部分124，并加熱和玻璃化，形成構(gòu)成環(huán)形部分123的玻璃層 134，從而制造出玻璃管131。此處，可在玻璃棒制造步驟之前，過程中或之后執(zhí)行玻璃管制造步釆用預(yù)制棒分析儀測量玻璃棒132的折射率分布(具有不同折射率 的每一層的折射率、層厚度和外直徑)(步驟S143 )，并且將測量結(jié)果反 饋給步驟S142的玻璃管131制造步驟，設(shè)計玻璃管131。此處，設(shè)計包 含計算玻璃管的制造條件(各層的厚度和折射率)。在玻璃棒制造步驟 和玻璃管制造步驟之后，將玻璃棒132插入玻璃管131中，并塌縮制造 成玻璃質(zhì)體(步驟S144 )。從而，得到玻璃質(zhì)體。在本實施例中，可測量玻璃管131的折射率和層厚度，并且將測量結(jié)果反饋給步驟S141的玻璃棒132制造步驟，設(shè)計玻璃棒132。為了制造具有所需芯直徑和所拉制光纖直徑并具有所需性質(zhì)的光 纖，通過采用多個噴燈的外部沉積方法在玻璃質(zhì)體的外部沉積和固結(jié)玻 璃粒子，形成套管部分。在此情形中，使用套管部分調(diào)節(jié)光纖的芯直 徑。因為很少有光通過光纖的中央纖芯泄流到套管部分中，因此即使采 用上述方法高速度地合成玻璃，形成套管部分，光學性質(zhì)如傳輸損耗也 難以受到影響。從而，以較低成本制造出大光纖預(yù)制棒，從而低成本地 制造出光纖。圖15表示具有套管部分的光纖預(yù)制棒的橫截面。如圖15中所示， 光纖預(yù)制棒150圍繞所獲得的玻璃質(zhì)體130外部設(shè)有套管部分151。此處，并非圍繞玻璃質(zhì)體130的外圓周設(shè)置套管部分151，可將通 過OVD方法沉積和固結(jié)玻璃粒子制造出的二氧化硅管，并通過下述穿 孔方法進行穿孔，制備為套管部分。然后，將玻璃質(zhì)體插入該套管中， 將套管與玻璃質(zhì)體130結(jié)合，并通過加熱立即拉絲。圖16所示的說明圖，表示將玻璃質(zhì)體插入套管中，并通過加熱將其 拉絲的過程。下面將參照圖16描述這一過程。如圖16中所示，通過加 熱源161如加熱器將插入圓柱形套管160中的玻璃質(zhì)體130加熱。加熱 源161由設(shè)置在玻璃質(zhì)體130和套管160外部的加熱器組成，玻璃質(zhì)體 130和套管160沿加熱器的軸向方向插入加熱器內(nèi)部。加熱器的下端一 側(cè)(圖16中的下部)i殳定為比上端一側(cè)(圖16中的上部)具有更高溫 度。之后，通過加熱將玻璃質(zhì)體130與套管160的下端部分結(jié)合，并熔 合，向下拉制出光纖F。此外，如圖16中所示，拉絲過程中沿箭頭方 向輸送玻璃質(zhì)體130和套管160。盡管該加熱器通過使電流流過電阻器 產(chǎn)生熱量，不過加熱器也可以為感應(yīng)電爐，其通過將電流導(dǎo)入電抗產(chǎn)生 的感應(yīng)電流加熱，或者是使用等離子體的加熱源。加熱裝置161可具有 沿玻璃質(zhì)體130的軸向(圖16中的上下方向)設(shè)置的多個加熱器。通過這種方法，通過執(zhí)行將玻璃質(zhì)體插入套管中并拉制它們的過 程，可省略用于形成套管部分的過程?，F(xiàn)在將描述制造管子如基管的方法。在該過程中，采用所謂的穿透方法。圖17用于說明通過穿透方法制造管子的過程。在該過程中，將圓柱形石英棒170插入為該石英棒設(shè)置的加熱裝置 171的內(nèi)部，并且將石英棒170的一個端部(圖17中的左端部)加熱、 熔化，如圖17中所示。石英棒插入硬模174中，并通過未示出的移動 裝置向圖17中的左邊輸送。然后，穿透夾具172的頭部173與石英棒 170的加熱和熔化端部的軸向端面中心壓緊接觸。此后，輸送石英棒 170，頭部173滑動到石英棒170內(nèi)部，使穿透夾具172的頭部173可 以沿石英棒170的軸向方向通過，從而產(chǎn)生中空的圓柱形石英棒。希望穿透夾具172為純度為99wt。/。或更大的炭棒。通過這種方法， 防止制造石英管時混入金屬雜質(zhì)，如Fe、 Cr和Ni，并且防止傳輸帶的 損耗增大。在制造管子時，管內(nèi)壁中包含的除玻璃雜質(zhì)以外的雜質(zhì)的濃度，優(yōu) 選為lwtppm或更小。此處，管內(nèi)壁指距離管子內(nèi)圓周表面壁厚度為 lmm的區(qū)域。此外，雜質(zhì)的濃度更優(yōu)選為10wtppb或更小。此外，取代用于穿透的穿透夾具172和加熱裝置171，可使用圖中 未示出的具有刀具的鉆孔機，通過研磨方法將石英棒鉆孔。下面將描述根據(jù)本發(fā)明第三實施例的光纖預(yù)制棒制造方法。在下述 實施例中，用相同或相當?shù)母綀D標記表示結(jié)構(gòu)和作用與上述相同或相似 的部件，并簡化或省略這些部件的描述。才艮據(jù)該實施例的光纖預(yù)制棒的折射率分布與圖12中所示第二實施例 的折射率分布相同。圖18用于說明根據(jù)該實施例的光纖預(yù)制棒制造方 法，其中圖18 (a)用于說明玻璃管制造步驟，圖18 (b)用于說明玻 璃棒制造步驟。圖19所示的流程圖用于說明根據(jù)該實施例的光纖預(yù)制 棒制造方法。根據(jù)該實施例的光纖預(yù)制棒制造方法，制造出在中心具有最大折射 率值Nc的中央芯部，在中央芯部外部具有最小折射率值Nd的被覆部 分，在被覆部分外部具有最大折射率值Nr的至少一個環(huán)形部分，以及 在環(huán)形部分外部具有最大折射率值No的外包層的光纖預(yù)制棒，并且該 光纖預(yù)制棒的折射率值之間滿足關(guān)系Nc》Nr > N。 > Nd 。該光纖預(yù)制棒制造方法的特征在于包括，制造作為中央芯部的玻璃棒的玻璃棒制造步 驟，通過內(nèi)部沉積在基管內(nèi)部通過沉積玻璃層的制造玻璃管的玻璃管制 造步驟，以及在玻璃棒插入玻璃管之后通過塌縮將玻璃棒與玻璃管結(jié)合 制造玻璃質(zhì)體的步驟?，F(xiàn)在將參照圖18和19描述根據(jù)本實施例的光纖預(yù)制棒制造方法。 如圖18和19中所示，首先，為通過VAD方法制造玻璃棒(此處，為 芯棒)186的玻璃棒制造步驟(步驟S191)。此外，在與玻璃棒制造步 驟不同的步驟S192執(zhí)行玻璃管制造步驟。在玻璃管制造步驟中，通過 內(nèi)部沉積方法在與第二被覆部分124相應(yīng)的基管183的內(nèi)部沉積玻璃粒 子，形成與環(huán)形部分123相應(yīng)的玻璃層184，和與第一4皮覆部分122相 應(yīng)的玻璃層185，從而制造出玻璃管181。此處，可以在玻璃棒制造步驟之前、過程中或之后執(zhí)行玻璃管制造 步驟。采用預(yù)制棒分析儀，根據(jù)玻璃棒182的折射率、層厚度和外直徑測 量折射率分布(步驟S193),并將測量結(jié)果反饋給步驟S192的玻璃管 制造步驟，設(shè)計玻璃管181的分布。在玻璃棒制造步驟和玻璃管制造步驟之后，將玻璃棒182插入玻璃 管181中，并塌縮制造玻璃質(zhì)體(步驟S194)。從而，獲得玻璃質(zhì)體。在本實施例中，可通過測量玻璃管181的折射率和層厚度，并將測 量結(jié)果反饋給步驟S191的玻璃棒182的制造步驟，從而設(shè)計玻璃棒 182。此外，可通過在玻璃質(zhì)體外部沉積玻璃粒子，并將其加熱和固結(jié)， 形成套管部分(步驟S194)。另一方面，如上所述通過執(zhí)行將玻璃質(zhì)體 插入套管，然后加熱、結(jié)合和拉絲的過程，省略形成套管部分的步驟。<例子>圖20表示通過根據(jù)本發(fā)明的光纖預(yù)制棒制造方法和光纖制造方法獲 得的第一示例光纖的折射率分布。下面將描述該示例。在本例中，將所獲得的光纖設(shè)計成使中央芯部的外直徑為3.4|Lim， ^皮覆部分的外直徑為12.1nm，環(huán)形部分的外直徑為15.7nm,外包層的外直徑為110.0|im。此外，將所獲得的光纖設(shè)計成使中央芯部與外包層 的相對折射率差A(yù)c為1.5%， ^LA部分與外包層的相對折射率差A(yù)d為-0.5%,環(huán)形部分與外包層的相對折射率差A(yù)r為0.33。/o。通過已知的VAD方法制造外直徑為(j)6.1mm并且含有Ge02的玻璃 棒A作為中央芯部。通過眾所周知的VAD方法制造外直徑為(J)35mm、 內(nèi)直徑為小6mm且含有氟F的Si()2玻璃管B作為被覆部分。中央纖芯 棒的Ge02濃度的峰值為16mol%，并且用cc-2冪近似具有梯度結(jié)構(gòu)的 折射率分布的形狀。成為被覆部分的玻璃管的F濃度為1.4wt%。通過汽相蝕刻將玻璃管B的內(nèi)表面蝕刻和平滑化，將內(nèi)直徑調(diào)節(jié)到 令8.5mm，并且平滑化。通過將SF6氣體導(dǎo)入管子中同時將玻璃管B加 熱到大約1500。C,進行汽相蝕刻。將Ge02-Si02構(gòu)成的玻璃棒A插入 摻F石英構(gòu)成的玻璃管B中，并通過棒內(nèi)塌縮方法與玻璃管B結(jié)合， 制造具有(j)34.0 mm夕卜直徑的玻璃棒Co通過視覺觀察玻璃才奉C沒有出現(xiàn)空隙，并且測得玻璃棒C中中央芯 部的橢圓度為0.1%至0.2%,極其優(yōu)異。采用預(yù)制棒分析儀測量玻璃質(zhì)體的折射率分布。之后，設(shè)計所期望 的Ra， Rb和Ar (之后稱作設(shè)計1)。因此，這表明通過設(shè)計Ra=0.28， Rb=0.77和Af0.3。/。，可獲得具有所需性質(zhì)的光纖。根據(jù)設(shè)計I，通過氫氧焰將玻璃棒C拉長，直至外直徑達到 (j)12.20mm。然后，在包含假指棒的HF溶液中進行蝕刻，直至外直徑達 到8.0mm，并調(diào)節(jié)至Ra為0.27，去除溶解和擴散到表面層上的雜質(zhì)如 OH。通過眾所周知的VAD方法制造外直徑為大約34mm,內(nèi)直徑為 21mm，且包含10wtppm到1000wtppm氯的玻璃管D，作為外包層的 一部分。通過汽相蝕刻蝕刻和平滑化該玻璃管D的內(nèi)表面，并將內(nèi)直徑調(diào)制 到22mm，通過將SF6氣體導(dǎo)入玻璃管中同時將玻璃管D加熱到大約 1550°C，進行汽相蝕刻。根據(jù)設(shè)計I，通過MCVD方法在玻璃管D的內(nèi)表面上沉積厚度為0.5mm、含有3.0mol。/oGeO2的Si02國Ge02層，制造玻璃管E。將玻璃管E加熱到大約1800。C，并熱收縮成具有27m的外直徑和 10mm的內(nèi)直徑。將玻璃棒C插入玻璃管E中，并通過棒內(nèi)塌縮方法將它們結(jié)合，產(chǎn) 生外直徑為27mm的光纖預(yù)制棒的半成品F。通過視覺觀察該半成品F沒有出現(xiàn)空隙，并且測得半成品F中中央 芯部的橢圓度為0.3%至0.4%，極其優(yōu)異。在使用預(yù)制棒分析儀測量光纖預(yù)制棒半成品F的折射率分布之后， 所需的纖芯直徑設(shè)計為3.4|im。在光纖預(yù)制棒半成品F的外圃周周圍合成含有0.2mol。/o氯的石英制 成的套管部分。套管部分的折射率與玻璃管D幾乎相等，并增大外包層 的直徑。將外包層與中央芯部的直徑比調(diào)節(jié)到32.4。通過眾所周知的拉制方法拉絲光纖預(yù)制棒，使外包層的外直徑達到 110nm。如下面所述，所獲得的光纖，作為色散補償光纖而言，其傳輸 性質(zhì)是極好的。(第一示例中獲得的光纖的傳輸性質(zhì))1550nm波長處的傳輸損耗 0.310dB/km色散 -81ps/km/nm色散斜率 -0.82ps/km/nm2有效面積 18|im2截止波長 1350nmPMD 0.02psW(km)下面將參照圖21描述第二示例。圖21表示通過第二示例方法獲得 光纖的折射率分布。下面將描述該例子。在本例中，如圖21中所示，第二被覆部分處于外包層與環(huán)形部分之間。在本例中，為了獲得-6.3 ps/nm/km的色散，將所獲得的光纖設(shè)計成 使中央芯部的外直徑為5.5|iim，第一被覆部分的外直徑為14.5|am,環(huán)形 部分的外直徑為21.3|im，第二被覆部分的外直徑為42.6pm，外包層的外直徑為125.0|Lim。此外，將所獲得的光纖設(shè)計成使中央芯部與外包層 的相對折射率差A(yù)c為0.55%,第一被覆部分與外包層的相對折射率差 Ad為-0.20%，環(huán)形部分與外包層的相對折射率差A(yù)r為0.30%，笫二被 覆部分與外包層的相對折射率差A(yù)d'為-0.20。/。。通過眾所周知的VAD方法制造外直徑為(J)12mm并且含有Ge02的 玻璃棒A作為中央芯部。通過眾所周知的VAD方法制造外直徑為 小45mm、內(nèi)直徑為小12mm且含有氟F的Si()2玻璃管B作為4級部分。 作為中央芯部的棒的Ge02濃度的峰值為5.5mol%，并且用a-2冪近似 具有梯度結(jié)構(gòu)的折射率分布的形狀。作為被覆部分的玻璃管的F濃度為 0.6mol%。通過汽相蝕刻將玻璃管B的內(nèi)表面蝕刻和平滑化，將內(nèi)直徑調(diào)節(jié)到 小13.5mm。通過將SF6氣體導(dǎo)入管子中同時將玻璃管B加熱到大約 1550°C，進行汽相蝕刻。將Ge02-Si02構(gòu)成的玻璃棒A插入摻F石英 構(gòu)成的玻璃管B中，并通過棒內(nèi)塌縮方法將它們結(jié)合，制造具有 (J)44.0mm外直徑的玻璃4奉C。測量玻璃棒C的折射率分布，并且基于該測量結(jié)果設(shè)計出中央芯部 的外直徑和針對該外直徑的折射率分布參數(shù)。按照已經(jīng)描述的過程視覺檢查玻璃棒C (參見圖6)。因而，存在一 個在塌縮界面上沿長度方向10mm的玻璃棒中具有三個空隙的部分。丟 棄這個出現(xiàn)空隙的部分。此外，測得纖芯橢圓度為0.1%至0.2%，極其 優(yōu)異。采用預(yù)制棒分析儀測量玻璃質(zhì)體的折射率分布。之后，設(shè)計所期望 的Ra， Rb和Ar (之后稱作設(shè)計11)。因此，從設(shè)計II可以看出，通過 設(shè)計Ra=0.38， Rb=0.68，厶1 =0.30%, Ad'=畫0.2%和Rc=0.50，可獲得 具有所需性質(zhì)的光纖。此處，Ad，表示第二被覆部分與外包層的相對折 射率差，Rc表示第二被覆部分直徑2d'與環(huán)形直徑2r的比值 (=2r/2d')。根據(jù)設(shè)計II，將玻璃棒C的外圓周機械研磨成使直徑達到 34mm，并通過等離子體焰拉長，使外直徑達到15.1mm。然后，在HF 溶液中進行蝕刻，直至外直徑達到14.0mm,并調(diào)節(jié)Ra為0.38，去除溶解和擴散到表面層上的雜質(zhì)如OH。通過眾所周知的VAD方法制造外直徑為大約40mm,內(nèi)直徑為 26mm，且包含0.6mol。/。氟的玻璃管D，作為外包層的一部分。通過汽相蝕刻將玻璃管D的內(nèi)表面蝕刻和平滑化，將內(nèi)直徑調(diào)節(jié)到 28mm,通過將SF6氣體導(dǎo)入管子中同時將玻璃管D加熱到大約 1550。C，進行汽相蝕刻。根據(jù)設(shè)計II，通過用MCVD方法在玻璃管D 的內(nèi)表面上沉積2.2mm厚的含有3.0moP/oGeO2的Si(VGe02層，制造 具有環(huán)形部分和第二被覆部分的玻璃管E。將玻璃管E加熱到大約 1800。C，并熱收縮，使其具有35mm的外直徑和16mm的內(nèi)直徑。將玻璃棒C插入玻璃管E中，并通過棒內(nèi)塌縮方法與玻璃管E結(jié) 合，產(chǎn)生外直徑為34mm的玻璃棒F。通過視覺觀察，該玻璃預(yù)制棒的半成品F不存在空隙，并且測得該 半成品F中中央芯部的橢圓度為0.3 %至0.4% ，極其優(yōu)異。在使用預(yù)制棒分析儀測量光纖預(yù)制棒半成品F的折射率分布之后， 將光纖設(shè)計成，如果所需的纖芯直徑為5.5|im和Rc=0.50，則具有所需 的傳輸性質(zhì)(下面稱作設(shè)計III )。根據(jù)該設(shè)計III，機械研磨玻璃棒F的外圓周，使外直徑達到 28mm，并將Rc調(diào)節(jié)到0.50。在該外圓周上合成由含有200wtppm氯的 石英制成的外包層。將外包層與中央芯部的直徑比值調(diào)節(jié)到22.7。通過眾所周知的拉制方法拉絲該光纖預(yù)制棒，使外包層的外直徑達 到125jam。如下面所述，所獲得"&計為色散補償光纖的光纖的傳輸性質(zhì) 是極好的。(第二示例中獲得的光纖的傳輸性質(zhì))1550nm波長處的傳輸損耗0.205dB/km色散 -6.3ps/km/nm色散斜率 +0.011ps/km/nm2有效面積 47拜2截止波長 1420nmPMD 0.02ps/如m)在不使用設(shè)計II制造光纖的情況下，色散值偏離設(shè)計值，表現(xiàn)為-
9.45ps/nm /km。
光纖預(yù)制棒制造方法，光纖制造方法和光纖不限于上述實施例中所 描述的，而可以進行多種適當變型或改進。
圖22表示第二示例的一個變型例。如圖22中所示，光纖預(yù)制棒或 光纖可以具有這樣的折射率分布，其中第二環(huán)形部分處于第二被覆部分 與外包層之間。
光纖不限于上述折射率分布所示的結(jié)構(gòu)。光纖可至少具有中央芯 部、,皮覆部分和環(huán)形部分。 (第三示例) 下面將描述第三示例。
在本例中，釆用根據(jù)第一實施例的光纖預(yù)制棒制造方法。 首先，將通過OVD方法沉積的石英玻璃灰固結(jié)，并拉長，制造芯 棒。該芯棒的外直徑為4mm或者更大，并且軸向方向外直徑橢圓度的 平均值為1%或更小。使折射率分布中心與外直徑中心之間的偏差(偏 心度)為1%或更小。
然后，制備石英管。該石英管的外直徑從10mm到200mm，內(nèi)直 徑從4mm到100mm。此外，使用作石英管的管子在軸向方向的偏心率 比的平均值為1%或更小，偏心率的平均值為1%或更小。此外，軸向 方向石英管外直徑和內(nèi)直徑的橢圓度，以及石英管橢圓度的平均值分別 為1%或者更小。
石英管為摻氟石英管，其中摻入氟至少0.001wt。/o至10wt%。 將芯棒和石英管塌縮，制造玻璃棒，然后使用預(yù)制棒分析儀測定折 射率分布(第一步)。
然后，制備石英制成的管子。該管子的特征在于，其通過OVD方 法以50g/min或更高的沉積速度通過沉積玻璃粒子，并脫水、固結(jié)制造 而成。該管子含有至少0.001wt。/。至10wt。/。的氯或氟作為雜質(zhì)，并且外 直徑從20mm到150mm，厚度從lmm到8mm。此外，該管子軸向方 向的非均勻厚度比的平均值為0.3%或更小，軸向方向外直徑和內(nèi)直徑的橢圓度平均而言為1%或更小。然后，通過內(nèi)部沉積方法在該管子內(nèi) 部沉積含有氟、鍺和磷其中至少一種的玻璃層，從而獲得釆用玻璃棒折 射率測定結(jié)果(以便具有所需分布)計算出的折射率和層厚度(第二 步)。通過塌縮將第一步制造的玻璃棒與第二步制造的玻璃管結(jié)合，產(chǎn)生 玻璃質(zhì)體(第三步)。然后，通過OVD方法在第三步制造出的玻璃質(zhì)體的外圓周上以 50g/min的沉積速度沉積玻璃粒子，形成套管部分。將該套管部分脫 水、固結(jié)，制造成光纖預(yù)制棒(預(yù)制棒)，其中該固結(jié)體縱向方向玻璃 質(zhì)體的直徑與套管部分的直徑的比值的改變率為1%或更小，改變長度 為400km或更大，縱向方向中央芯部的橢圓度為1.5%或更小(第四 步)。以1000m/min或更大的拉絲速度將第四步制造出的光纖預(yù)制棒拉絲 (第五步)。圖23表示PMD (psW (km))與管子的不均勻厚度率和中央芯部 的偏心率(％ )之間的關(guān)系。如圖23中所示，當本例中管子的不均勻 厚度率，中央芯部的偏心率比與中央芯部的橢圓度(％ )為1%或更小 時，PMD為0.15 (psW (km))或更小。此處，管子的不均勻度率表示管子壁厚度的最大和最小值之差與最 大值的百分比。中央芯部的偏心率比表示外直徑中點和中央部分之間的 偏離量與管外直徑最大值的百分比。中央芯部的橢圓度表示中央芯部的 外直徑的最大和最小值之差與最大值的百分比。圖24表示管子的壁厚度(mm)和與1.55|im通信波長處與波長無 關(guān)的損耗分量(也稱作B值，單位為dB/km)之間的關(guān)系。如圖24中 所示，如果管子的壁厚度變小，則管子內(nèi)部形成的玻璃層的邊界面的粗 糙度減小，從而層結(jié)構(gòu)的不完整性引起的損耗減小。當本示例中壁厚度 為8mm或更小時，則與波長無關(guān)的損耗分量為0.01 dB/km或更小。在本例中，獲得具有低PMD的光纖。此外，高速合成大光纖預(yù)制 棒，從而制造出具有低成本的光纖預(yù)制棒。(第四示例) 下面，將描述第四示例。
在本例中，采用根據(jù)第一實施例的光纖預(yù)制棒制造方法。
首先，將通過OVD方法沉積的石英玻璃灰固結(jié)和拉長，制造芯 棒。該芯棒的外直徑為4mm或更大，軸向方向外直徑橢圓度的平均值 為1%或更小。使折射率分布的中心與外直徑中心之間的偏離之差(偏 心率)為1%或更小。
然后，制備石英管。該石英管的外直徑為10mm到200mm，內(nèi)直 徑為4mm到100mm。此外，石英管不均勻厚度的平均值為1%或更 小，管子偏心率比的平均值為1%或更小。另外，在軸向方向石英管外 直徑與內(nèi)直徑的橢圓度，以"英管橢圓度的平均值為1%或更小。
該石英管為摻氟石英管，其中氟至少摻入0.001wt。/。到10wt%。
將芯棒和石英管塌縮，制造玻璃棒，然后使用預(yù)制棒分析儀測定折 射率分布(第一步)。
然后，制備由石英制成的管子。該管子的特征在于，其通過OVD 方法以50g/min或更大的沉積速度沉積玻璃粒子、脫水和固結(jié)，制造而 成。該管子包含至少0.001 wt。/。至10wt。/。的氯原子或氟原子作為雜質(zhì)， 并且外直徑為20mm到150mm，壁厚度為lmm到8mm。此外，在軸 向方向該管子的偏心率比的平均值為1%或更小，不均勻厚度比的平均 值為0.3%或更小，并且在管子的軸向方向外直徑與內(nèi)直徑的橢圓度平 均而言分別為1%或更小。并且通過內(nèi)部沉積方法在管子內(nèi)部沉積包含 氟、鍺和礴其中至少一種的玻璃層，從而獲得采用玻璃棒折射率測定結(jié) 果(具有所需分布)計算出的折射率和層厚度。然后，通過塌縮將第一 步制造的玻璃棒和玻璃管結(jié)合，產(chǎn)生玻璃質(zhì)體(第二步)。
然后，制備作為套管的石英管。該石英管的外直徑為10mm到 200mm。此外，管子不均勻厚度比的平均值為1%或更小，偏心率比的 平均值為1%或更小，并且外直徑和內(nèi)直徑的橢圓度平均而言為1%或 更小。該石英管含有至少0.001wt。/o至10wt。/。的氯原子。將本示例第二 步制造的玻璃質(zhì)體插入該石英管中。然后將玻璃質(zhì)體與石英管結(jié)合，成為轉(zhuǎn)換成光纖長度尺寸為400km的預(yù)制棒，并以1000m/min的拉絲速 度拉絲(棒內(nèi)拉絲)(第三步)。
在本例中，獲得具有低PMD的光纖。此外，如果制備具有較大外 直徑的套管，并且將玻璃質(zhì)體插入套管中并進行棒內(nèi)拉絲，則可省略用 于在玻璃質(zhì)體外圓周上沉積玻璃粒子，并進行脫水和固結(jié)的過程，從而 用較低成本實現(xiàn)光纖制造過程。
此外，高速度地合成大光纖預(yù)制棒，從而用較低成本制造出光纖預(yù)制棒。
(第五示例)
下面，將描述第五示例。
在本例中，釆用根據(jù)第三實施例的光纖預(yù)制棒制造方法。
首先，制備石英管。該石英管含有至少0.01wt。/。至10wt。/。的氟，并 且外直徑為10mm到200mm，內(nèi)直徑為4mm到100mm。此外，該管 子是摻氟石英管，其中在石英管軸向方向不均勻厚度比的平均值為1% 或更小，管子偏心率比的平均值為1%或更小，而外直徑的橢圓度平均 而言為1%或更小。通過內(nèi)部沉積方法在該石英管的內(nèi)圓周表面上沉積 含有氟、鍺和磚其中至少一種作為除Si02以外的雜質(zhì)的玻璃層，制造 出玻璃管。從而，采用預(yù)制棒分析儀評價折射率分布(第一步)。
然后，將通過OVD方法沉積的玻璃粒子沉積體固結(jié)，并拉長，制 造玻璃棒。該玻璃棒的外直徑為4mm或更大，從而在軸向方向外直徑 和內(nèi)直徑的橢圓度的平均值分別為1%或更小。折射率分布的中心與外 直徑中心之間的偏差(偏心率)為1%或更小。通過塌縮將第一步制造 出的玻璃棒與玻璃管結(jié)合，制造玻璃質(zhì)體(第二步)。
圍繞第二步獲得的玻璃質(zhì)體的外圓周形成套管部分，制造光纖預(yù)制 棒。組成套管部分的玻璃粒子的沉積速度為50g/min或更大。然后，所 沉積的玻璃粒子固結(jié)，使軸向方向玻璃質(zhì)體部分的直徑與套管部分的直 徑的比值的改變量為1%或者更小。此外，預(yù)制棒尺寸在轉(zhuǎn)變成光纖長 度時為400km長，并且所制造出的光纖預(yù)制棒在軸向方向中央芯部的 橢圓度為1.5%或更小(第三步)。以1000m/min或更大的拉絲速度將第三步制造出的光纖預(yù)制棒拉 絲，制造光纖(第四步)。
在本例中，通過沉積速度相對較低的MCVD方法，可縮短玻璃合 成時間，并通過快速合成方法(OVD方法)增大制造面積，從而低成 本地制造光纖。 (第六示例)
下面，將描述第六示例。
在本例中，采用根據(jù)第三實施例的光纖預(yù)制棒制造方法。
首先，制備石英管。該石英管含有至少0.01wt。/。至10wt。A的氟，并 且外直徑為10mm到200mm，內(nèi)直徑為4mm到100mm。此外，該管 子是摻氟石英管，其中在石英管軸向方向管子的不均勻厚度比的平均值 為1%或更小，管子偏心率比的平均值為1%或更小，而外直徑的橢圓 度平均而言為1%或更小。然后，通過內(nèi)部沉積方法在該石英管的內(nèi)圓 周表面上沉積含有氟、鍺和磷其中至少一種作為除Si02以外的雜質(zhì)的 玻璃層，制造出玻璃管。(第一步)。
然后，將通過OVD方法沉積的玻璃粒子沉積體固結(jié)，并拉長，制 造玻璃棒。該玻璃棒的外直徑為4mm或更大，從而在軸向方向外直徑 的橢圓度的平均值為1%或更小。折射率分布中心與外直徑中心之間的 偏差(偏心率)為1%或更小。通過塌縮將第一步制造出的玻璃棒與玻 璃管結(jié)合，制造玻璃質(zhì)體(第二步)。
制備作為套管的石英管。該石英管的外直徑為10mm至200mm， 內(nèi)直徑為4mm至100mm。此外，該石英管不均勻厚度比的平均值為1 %或更小。管子偏心率比的平均值為1%或更小。外直徑和內(nèi)直徑的橢 圓度平均而言分別為1%或更小。該石英管含有至少0.001wt。/。至 10wt。/。的氯。將第二步制造出的玻璃質(zhì)體插入該石英管中。將玻璃質(zhì)體 與石英管結(jié)合，產(chǎn)生轉(zhuǎn)換成光纖長度尺寸為400km的預(yù)制棒，并以 1000m/min或更大的拉絲速度進行拉絲(第三步)。
在本例中，通過沉積速度相對較低的MCVD方法，可縮短玻璃合 成時間，并通過快速合成方法(OVD方法)增大制造面積，從而低成本地制造光纖。此外， 一般對光纖預(yù)制棒執(zhí)行塌縮和拉絲步驟，以降低 制造成本。
在第三至第六示例中，在制造玻璃棒時，優(yōu)選在汽相或液相中對纖 芯的外圓周和管子的內(nèi)圓周其中至少之一進行研磨或者蝕刻，作為調(diào)節(jié) 包層與纖芯外直徑比的方法。由此，通過預(yù)先調(diào)節(jié)包層與纖芯的倍率， 可獲得必然具有所需性質(zhì)的光纖預(yù)制棒。
在第三至第六示例中，優(yōu)選至少摻入鍺(Ge)到纖芯部分，作為雜 質(zhì)。由此，與純石英相比，可增大芯部的折射率。
在第三至第六示例中，在制造石英管時，優(yōu)選通過OVD方法合成 石英粒子，然后脫水和固結(jié)，從而管子中的殘留OH基為O.lwtppm或 更小。由此，通過快速合成方法可減小成本更低的光纖的OH基的吸收 損耗。
在第三至第六示例中，在將玻璃粒子的沉積體固結(jié)時優(yōu)選采用具有 至少包含氟原子或氟的混合物的氣體，作為制造摻氟石英玻璃管的方 法。或者，當將玻璃粒子的沉積體固結(jié)時優(yōu)選采用具有至少包含氟原子 或氟以及氦氣體的混合物的氣體。由此，折射率比純石英小，并將其調(diào) 節(jié)到所需的折射率。
在第三至第六示例中，優(yōu)選通過穿透或研磨沿管子的軸向方向穿一 個通孔，作為制造石英玻璃管的方法。穿透過程允許高速度地通過玻璃 管穿出孔，從而降低制造成本。
在穿透過程中，優(yōu)選管內(nèi)壁上除摻雜物以外的雜質(zhì)的濃度為 lwtppm或更少。此外，更優(yōu)選管內(nèi)壁上除摻雜物以外的雜質(zhì)的濃度為 10wtppm或更少。由此，可防止由于混入管子內(nèi)表面中的雜質(zhì)如過渡金 屬引起的傳輸帶損耗增大。
在第三至第六示例中，在執(zhí)行內(nèi)部沉積方法時，優(yōu)選在玻璃管內(nèi)表 面上沉積玻璃粒子時沉積速度為0.4g/min或更大，或者更優(yōu)選沉積速度 為lg/min或更大。由此，通過快速執(zhí)行MCVD方法，以更低的成本制 造光纖。
在第三至第六示例中，在進行內(nèi)部沉積方法時，優(yōu)選采用氫氧爐，電阻爐，等離子體焰炬或感應(yīng)電爐作為加熱源。更加優(yōu)選的是采用電阻 爐，等離子體焰炬或感應(yīng)電爐。由于加熱源中不含水，從而可制造出在1.38|um波長處OH基的吸收損耗較低的光纖。此外，為了增大內(nèi)部沉 積方法的沉積速度，優(yōu)選將管子內(nèi)部充分加熱，為此可減小管子的厚 度。當使用氬氧爐作為加熱源時，該加熱源加熱管子的外圓周，同時本 身產(chǎn)生水，從而隨著管厚度的減小，OH基的吸收增大。特別是，與摻氯管子相比，摻氟管子更易于OH基的擴散。從而， 發(fā)現(xiàn)當使用摻氟管作為基管時，重要的是加熱源是無水的。例如，在管 子(外直徑為25mm，內(nèi)直徑為17mm)內(nèi)部沉積的玻璃層中摻入的氟 濃度為0.2wtppm的樣品中，且采用氫氧爐作為熱源時，由于OH基通 過管子外表面擴散到內(nèi)部，結(jié)果，1.38pm波長處的過量損耗為 0.8dB/km。相反，在基管為不含氟的石英管(摻入的氯的濃度為 200wtppm)，且將纖芯的外直徑和折射率調(diào)節(jié)成與摻氟管子具有相同的 光強分布時，OH基引起的過量損耗為0.5dB/km。相反，當釆用等離子體或感應(yīng)電爐源時，在所有情況下過量損耗均 為0.11dB/km。從而，證明氫氧爐所特有的OH基的擴散得到減弱，從 而光纖的OH基的擴散減弱。在第三至第六示例中，優(yōu)選在圍繞玻璃質(zhì)體形成套管部分之前沿軸 向方向拉長玻璃質(zhì)體。通過這種方法，可通過拉長預(yù)先調(diào)節(jié)玻璃質(zhì)體的 外直徑。在第三至第六示例中，優(yōu)選在圍繞玻璃質(zhì)體形成套管部分之前沿軸 向方向拉長玻璃質(zhì)體，然后蝕刻玻璃質(zhì)體的外圓周。通過這種方法，可 減小OH基產(chǎn)生的1.38|iim波長的吸收損耗。在第三至第六示例中，在塌縮時優(yōu)選使用感應(yīng)電爐，電阻爐，氫氧 焰或等離子體焰炬作為加熱源。此外，更優(yōu)選采用感應(yīng)電爐。通過采用 感應(yīng)電爐，縮短加熱區(qū)的長度。另外，由于圍繞整個圓周均勻加熱，減 小塌縮時纖芯的變形。在第三至第六示例中，優(yōu)選塌縮期間管內(nèi)的絕對壓力為10kPa或更 小，并且塌縮期間管外表面的溫度在塌縮時為1000°C至1600。C。此外，更優(yōu)選塌縮過程中管內(nèi)的絕對壓力為10kpa或更小，塌縮期間管子 外表面的溫度為1000。C至1600°C。通過這種方式，減小OH基產(chǎn)生的 1.38|im波長的吸收損耗。在笫三至第六示例中，當基管為摻氟石英管或純石英管時，塌縮時 優(yōu)選采用等離子體焰炬，感應(yīng)電爐或電阻爐作為加熱源。由于摻氟石英 管或純石英管抑制OH基擴散，加熱源具有更少水含量。當使用無水加 熱源時，減小了對具有吸水成分的玻璃層的去除量，從而以較低成本制 造光纖預(yù)制棒。在第三至第六示例中，優(yōu)選在扭曲光纖的同時拉制光纖。通過這種 方法，減小PMD。此外，在拉制過程中，具有涂層的光纖的張力優(yōu)選 為30g到300g。由此，由于通過調(diào)節(jié)帶有涂層的光纖的張力，根據(jù)制造 出的光纖預(yù)制棒的成分減小光纖內(nèi)殘余應(yīng)力的改變，通過調(diào)節(jié)張力減小 了拉制后光纖性質(zhì)的改變。在第三至笫六示例中，拉制后玻璃直徑優(yōu)選為90nm到250nm。 在第三至第六示例中，OH基導(dǎo)致的光纖在1.38pm波長處的吸收損 耗優(yōu)選為0.2dB/km或更小，更優(yōu)選0.1dB/km或更小。通過這種方法， 通過在塌縮過程中引入無水處理，可制造出具有低OH吸收損耗的光 纖。圖23表示PMD (psW (km))與管子的不均勻厚度比和中央芯部 的偏心率比(％ )之間的關(guān)系。如圖23中所示，當?shù)谌恋诹纠?在軸向方向管子的不均勻厚度比和中央芯部的偏心率比(％)的平均值 為1%或更小時，PMD為0.15 (psW (km))或更小。圖24表示壁厚度(mm)和與1.55pm波長處與波長無關(guān)的損耗分 量(也稱作B值，單位為dB/km)之間的關(guān)系。如圖24中所示，如果 壁厚度變小，則管子內(nèi)部形成的玻璃層的邊界面的粗糙度減小。當?shù)谌?至第六示例中基管的壁厚度為8mm或更小時，則與波長無關(guān)的損耗分 量為0.01 dB/km或更小。在本例中，獲得具有低PMD的光纖。此外，高速地合成大光纖預(yù) 制棒，從而制造出具有低成本的光纖預(yù)制棒。圖25表示對于過渡金屬，傳輸損耗(dB/km)與吸收光譜波長 (nm)之間的關(guān)系。在圖25中，過渡金屬為鐵(Fe)，作為通常用作 源氣體輸線的不銹鋼管的一種成分。此處，通過將10wtppm的鐵加入 光纖纖芯的信號傳輸區(qū)域中，測量對傳輸帶中信號波長的傳輸損耗 (dB/km)。如圖25中所示，當過渡金屬如Fe作為雜質(zhì)混合到管子內(nèi) 壁中時，傳輸損耗增大。從而，當如上所述通過穿透制造管子時，優(yōu)選 釆用高純度的穿透夾具來降低管子內(nèi)壁上除摻雜物以外的雜質(zhì)的濃度。 在本發(fā)明中，塌縮過程中優(yōu)選釆用感應(yīng)電爐作為加熱源。 圖26表示中央芯部的橢圓度(％ )與加熱方法之間的關(guān)系(特性分 布)。如圖26中所示，感應(yīng)電爐在整個圓周周圍均勻加熱管子，與氫氧 爐相比，塌縮之后中央芯部的橢圓度減小。在本發(fā)明中，優(yōu)選在流速為O.lslm (標準升/分)或更大的氯氣氛 中，且管表面溫度為800。C或更高時對要進行塌縮的玻璃管和玻璃管進 行脫水和焙干。通過這種方法，去除了玻璃棒和玻璃管內(nèi)壁上吸收的水 含量。此外，塌縮之前優(yōu)選在汽相中蝕刻管子的內(nèi)表面。通過這種方法， 去除粘著到管子內(nèi)表面上的含有雜質(zhì)粒子或OH的層。圖27表示露點(。C )和OH基濃度(wtppm)與氣體SF6和Cl2總 流量(slm)之間的關(guān)系。在圖27中，附圖標記27A表示露點(°C) 與氣體SF6和Cl2的總流量(slm)之間的關(guān)系，附圖標記27B表示OH 基濃度(wtppm)與氣體SF6和Cl2的總流量(slm)之間的關(guān)系。如圖 27中所示，當氣體SF6和Ch的總流量(slm)增大時，露點(。C)和 OH基濃度(wtppm )減小。在本發(fā)明中，在蝕刻時，優(yōu)選Cl2的流速為O.lslm或者更大，SF6 的流速為50sccm (標準cc/min)或者更大，管子表面溫度為1500°C或 更高。通過這種方法，去除粘著到管子表面上的含有雜質(zhì)物質(zhì)或OH的 層。(第七示例)在第七示例中，采用根據(jù)第二實施例的光纖預(yù)制棒制造方法制造光纖。在本例中，中央芯部121的相對折射率差A(yù)c為0.5%，環(huán)形部分 123的相對折射率差A(yù)r為0.27% ，第一凈皮覆部分的相對折射率差A(yù)dl為-0.3%，第二被覆部分的相對折射率差A(yù)d2為-0.15%,外包層125的相對 折射率差A(yù)o為0%。參照圖12，中央芯部121的外直徑2c與第一^^霞部分122的外直 徑2d的比值為0.66,第一被覆部分122的外直徑2d與環(huán)形部分123的 外直徑2r的比值為0.57，環(huán)形部分123的外直徑2r與第二被覆部分 124的外直徑2d'的比值為0.5。用于玻璃棒的基管的外直徑為30mm，內(nèi)直徑為17mm，且軸向長 度為1900mm。在沉積玻璃粒子之前蝕刻基管的內(nèi)直徑表面。然后，制備出外直徑為17mm,軸向方向橢圓度的平均值為0.2%， 且軸向長度為1750mm的棒。將棒插入基管中，并進行塌縮。由此，制 造出玻璃棒。然后，通過MCVD方法在用作玻璃管的基管的上沉積玻璃層。此 時，使用與第二^皮覆部分124相應(yīng)的摻有氟的管子作為玻璃管基管，并 且在用作玻璃管的基管內(nèi)部沉積一含有鍺的附加層和含有氟的附加層。 此時，玻璃層的沉積速度為1.1g/min。此處，用作玻璃管的基管的外直 徑為32mm,內(nèi)直徑為llmm，軸向直徑比玻璃棒短9mm。由此，制造 出玻璃管。通過塌縮結(jié)合玻璃棒與玻璃管，產(chǎn)生玻璃質(zhì)體。之后，通過下述方式在玻璃質(zhì)體周圍形成套管部分，制造光纖預(yù)制 棒。玻璃粒子的沉積速度為100g/min，固結(jié)后套管部分的外直徑為 91.5mm，軸向長度為1280mm，中央芯部的橢圓度為0.1%,軸向方向 玻璃質(zhì)體的外直徑橢圓度的平均值為0.22%。通過以下方法將光纖預(yù)制棒拉絲。在拉絲速度為1200m/min，張力 為50g且振動輥的扭轉(zhuǎn)速度為50rpm的條件下將光纖預(yù)制棒拉絲，使拉 絲長度為685km。所拉制光纖的PMD為0.12psW ( km )。如上所述，在本例中獲得具有優(yōu)異性質(zhì)的光纖。另一方面，并非形成套管部分，而將玻璃質(zhì)體插入套管(外直徑為 80mm，內(nèi)直徑為31mm)中，并進行棒內(nèi)拉絲，從而在本例中獲得具有優(yōu)異性質(zhì)的光纖。 (第八示例)在第八示例中，采用根據(jù)第三實施例的光纖預(yù)制棒制造方法制造光纖。在本例中，折射率Nc為0.5 % ，折射率Nr為0.27 % ，折射率Ndl 為-0.3%,折射率Nd2為-0.15%，折射率No為0 % 。參照圖12,中央芯部121的外直徑2c與第一被覆部分122的外直 徑2d的比值為0.66，第一被覆部分122的外直徑2d與第一環(huán)形部分 123的外直徑2r的比值為0,57，第一環(huán)形部分123的外直徑2r與第二 凈皮覆部分124的外直徑2d'的比值為0.5。制備用作與第二被覆部分124相應(yīng)的玻璃棒的基管。該基管的外直 徑為32mm，內(nèi)直徑為8mm，且軸向長度為1900mm。在沉積玻璃粒子 之前蝕刻基管的內(nèi)表面。然后，利用MCVD方法通過在基管內(nèi)部沉積 摻有鍺的附加層和摻有氟的附加層，產(chǎn)生與第一環(huán)形部分123相應(yīng)的玻 璃層和與第一被覆部分122相應(yīng)的玻璃層，從而制造玻璃管。此處，內(nèi) 部沉積過程中玻璃層的沉積速度為0.5g/min。然后，制備外直徑為6mm，軸向橢圓度的平均值為0.2%,且軸向 長度為1800mm的玻璃棒。通過塌縮將玻璃棒與玻璃管結(jié)合，產(chǎn)生玻璃 質(zhì)體。之后，通過火焰使玻璃質(zhì)體的外圓周體平滑。此后，通過以下方法在玻璃質(zhì)體周圍形成套管部分。玻璃粒子的沉 積速度為100g/min，塌縮后玻璃質(zhì)體的外直徑為31mm，固結(jié)后套管部 分的外直徑為卯mm，軸向長度為1280mm，軸向方向中央芯部的橢圓 度的平均值為0.1。/。，軸向方向玻璃質(zhì)體的外直徑橢圓度的平均值為0.2 %。在拉絲步驟中，在拉絲速度為1200m/min，光纖張力為50g且振動 輥的扭轉(zhuǎn)速度為50rpm的條件下將光纖預(yù)制棒拉絲，使拉絲長度為 685km。所拉制光纖的PMD為O.llpsW ( km )。如上所述，在本例中獲得具有優(yōu)異性質(zhì)的光纖。另一方面，并非形成套管部分，而將玻璃質(zhì)體插入套管(外直徑為 80mm，內(nèi)直徑為31mm)中，并進行棒內(nèi)拉絲，從而在本例中獲得具有優(yōu)異性質(zhì)的光纖。為了增大通過MCVD方法形成的玻璃層的沉積速度，希望減小基 管的壁厚度(例如，2mm至8mm)，因為通過外部加熱源有效地加熱管 子內(nèi)部，增大源氣體的灰產(chǎn)生率。例如，在厚度為4mm的情形中，玻 璃層的沉積速度可增大到2g/min。本發(fā)明不限于上述實施例，可適當?shù)貙ζ溥M行多種變型或改進。 例如，可釆用根據(jù)本發(fā)明的光纖預(yù)制棒制造方法制造五包層光纖和 六包層光纖。圖28表示用于五包層光纖的光纖預(yù)制棒的折射率分布。在圖28的光纖預(yù)制棒中，中央芯部281的折射率Nc為0.5%，第 一,皮覆部分282的折射率Ndl為-0.3%，第一環(huán)形部分283的折射率 Nrl為0.27% ，第二被覆部分284的折射率Nd2為-0.15%，第二環(huán)形部 分285的折射率Nr2為0.17% ，夕卜包層286的折射率No為0% 。即， 存在關(guān)系NONrbNr2〉N?！礜d22Ndl。此處，第一和第二環(huán)形部分283 和285的折射率Nrl和Nr2小于中央芯部281的折射率Nc，大于第一 和第二被覆部分282和284的折射率Ndl。此外，第一和第二被覆部分 282和284的折射率Ndl和Nd2小于外包層286的折射率No。從而， 當折射率Nrl和Nr2假設(shè)為折射率Nrl,且折射率Ndl和Nd2假設(shè)為 折射率Nd時，存在關(guān)系NONr〉No〉Nd。此外，中央芯部281的外直徑281c與第一纟皮覆部分282的外直徑 282d的比值為0.6，第一,皮覆部分282的外直徑282d與第一環(huán)形部分 283的外直徑283r的比值為0,63，第一環(huán)形部分283的外直徑283r與 第二被覆部分284的外直徑284d的比值為0.61，第二被覆部分284的 外直徑284d與第二環(huán)形部分285的外直徑285r的比值為0.7。下面將描述采用根據(jù)第三實施例的光纖預(yù)制棒制造方法制造用于五 包層光纖的光纖預(yù)制棒的過程。首先，執(zhí)行通過VAD方法制造與中央芯部281相應(yīng)的芯棒的玻璃棒 制造步驟，制造玻璃棒。測量玻璃棒的折射率分布，并且根據(jù)測量結(jié)果設(shè)計中央芯部的外直徑和中央芯部周圍的折射率分布參數(shù)。除玻璃棒制造步驟之外，執(zhí)行玻璃管制造步驟。在玻璃管制造步驟中，制備與第二環(huán)形部分285相應(yīng)的石英管作為基管。通過在該基管的 內(nèi)圓周上沉積玻璃粒子，相繼形成與第二被覆部分284相應(yīng)的玻璃層， 與第一環(huán)形部分283相應(yīng)的玻璃層，和與第一被覆部分282相應(yīng)的玻璃 層，從而制造玻璃管。將玻璃棒插入玻璃管中，并通過塌縮與玻璃管結(jié)合，制造玻璃質(zhì)體。圍繞玻璃質(zhì)體的外圓周形成作為外包層286的套管部分，制造光纖 預(yù)制棒。將該光纖預(yù)制棒拉絲，產(chǎn)生五包層光纖。圖29表示用于六包層光纖的光纖預(yù)制棒的折射率分布。 在圖29的光纖預(yù)制棒中，中央芯部291的折射率Nc為0.5%,第 一凈皮覆部分292的折射率Ndl為-0.3%,第一環(huán)形部分293的折射率 Nrl為0.27°/。，第二械覆部分294的折射率Nd2為-0.15%，第二環(huán)形部 分295的折射率Nr2為0.17%,第三被覆部分296的折射率Nd3為-0.15% ，夕卜包層297的折射率No為0 % 。即，存在關(guān)系 Nc^Nrl>Nr2>No>Nd3 = Nd2>Ndl。此處，第 一和第二環(huán)形部分293和295 的折射率Nrl和Nr2小于中央芯部291的折射率Nc，大于外包層297 的折射率No。此外，第一、第二和第三被覆部分292、 294和296的折 射率Ndl、 Nd2和Nd3小于外包層297的折射率No。從而，當折射率 Nrl和Nr2假設(shè)為折射率Nrl，且折射率Ndl、 Nd2和Nd3假設(shè)為折射率Nd時，折射率之間存在關(guān)系NON"Nc^Nd。此外，中央芯部291的外直徑291c與第一^皮覆部分292的外直徑 292d的比值為0.6，第一被覆部分292的外直徑292d與第一環(huán)形部分 293的外直徑293r的比值為0.63,第一環(huán)形部分293的外直徑293r與 第二被覆部分294的外直徑294d的比值為0.61，第二械覆部分294的 外直徑294d與第二環(huán)形部分295的外直徑295r的比值為0.7。第二環(huán) 形部分295的外直徑295r與第三纟皮覆部分296的外直徑296d的比值為 0.77。下面將描述采用根據(jù)第三實施例的光纖預(yù)制棒制造方法制造用于六 包層光纖的光纖預(yù)制棒的過程。首先，執(zhí)行通過VAD方法制造與中央芯部291相應(yīng)的芯棒的玻璃棒 制造步驟，制造玻璃棒。測量該玻璃棒的折射率分布，并且根據(jù)測量結(jié)果設(shè)計中央芯部的外 直徑和中央芯部周圍的折射率分布參數(shù)。除玻璃棒制造步驟之外，執(zhí)行玻璃管制造步驟。在玻璃管制造步驟 中，制備與第三祐覆部分296相應(yīng)的石英管作為基管。通過在該基管的 內(nèi)圓周上沉積玻璃粒子，相繼形成與第二環(huán)形部分295相應(yīng)的玻璃層， 與第二被覆部分294相應(yīng)的玻璃層，與第一環(huán)形部分293相應(yīng)的玻璃 層，和與第一被覆部分292相應(yīng)的玻璃層，從而制造玻璃管。將玻璃棒插入玻璃管中，并通過塌縮與玻璃管結(jié)合，制造玻璃質(zhì)體。圍繞玻璃質(zhì)體的外圓周形成作為外包層297的套管部分，制造光纖 預(yù)制棒。將該光纖預(yù)制棒拉絲，產(chǎn)生六包層光纖。在制造用于五包層光纖和六包層光纖的光纖預(yù)制棒時，可采用根據(jù) 第二實施例的光纖預(yù)制棒制造方法。由此，通過所述的光纖預(yù)制棒制造方法，可制造出具有若干層的并 非五包層光纖和六包層光纖的多層光纖。在多層光纖中，當存在多個被 覆部分和多個環(huán)形部分時，假設(shè)各被覆部分的折射率小于外包層的折射 率，各環(huán)形部分的折射率大于外包層的折射率。此時，對于中央芯部的 折射率Nc,被覆部分的折射率Nd，環(huán)形部分的折射率Nr和外包層的 折射率N。，存在關(guān)系Nc^Nr〉No〉Ndo在上述的所有示例中，為了合成套管層，可通過VAD方法或者具有 多個噴燈的外部沉積方法沉積玻璃粒子，并脫水和固結(jié)而成。已經(jīng)參照具體實施例詳細描述了本發(fā)明，不過本領(lǐng)域技術(shù)人員顯然 可以想到，在不偏移本發(fā)明真實精神和范圍的條件下可進行多種其他改 變或變型。本申請基于2002年4月16日提交的日本專利申請(JP-A-2002-113280),其內(nèi)容在此引作參考。 <工業(yè)應(yīng)用>如上所述，對于光纖預(yù)制棒制造方法，光纖制造方法和光纖，首 先，通過適當組合中央芯部與被覆部分制造玻璃棒，其中每一部分具有 基于折射率分布測量出的折射率，按照光纖的性質(zhì)制造玻璃棒。另一方 面，制造具有環(huán)形部分的玻璃管。然后，通過塌縮將分別制造的玻璃管 與玻璃棒結(jié)合，從而高精度地制造出具有所需性質(zhì)和復(fù)雜分布的光纖預(yù) 制棒和光纖。
權(quán)利要求
1.一種制造光纖預(yù)制棒的方法，該光纖預(yù)制棒包括在中心具有最大折射率值Nc的中央芯部，并且在中央芯部外面，至少包括具有最小折射率值Nd的被覆部分，具有最大折射率值Nr的環(huán)形部分，和具有最大折射率值No的外包層，該光纖預(yù)制棒的折射率值之間滿足關(guān)系Nc≥Nr＞No＞Nd，該方法的特征在于包括以下步驟玻璃棒制造步驟，通過將至少包含中央芯部的芯棒插入至少包含被覆部分的被覆管中，并通過塌縮將它們結(jié)合，從而制造玻璃棒；玻璃管制造步驟，制造具有環(huán)形部分的玻璃管；在玻璃棒插入玻璃管中之后，通過塌縮將玻璃棒與玻璃管結(jié)合制造玻璃質(zhì)體的結(jié)合步驟；測量玻璃棒的折射率分布；以及根據(jù)測量結(jié)果設(shè)計中央芯部的外直徑與被覆部分的外直徑的比值Ra，被覆部分的外直徑與環(huán)形部分的外直徑的比值Rb，以及環(huán)形部分與外包層的相對折射率差Δr。
2. —種制造光纖預(yù)制棒的方法，該光纖預(yù)制棒包括在中心具有最 大折射率值Nc的中央芯部，并且在中央芯部外面，至少包括具有最 小折射率值Nd的被覆部分，具有最大折射率值Nr的環(huán)形部分，和 具有最大折射率值No的外包層，該光纖預(yù)制棒的折射率值之間滿足 關(guān)系NONr>No>Nd，該方法的特征在于包括以下步驟玻璃棒制造步驟，制造作為中央芯部的玻璃棒；玻璃管制造步驟，通過在基管內(nèi)部沉積至少具有一種或多種折射率的玻璃層而制造玻璃管；在玻璃棒插入玻璃管中之后，通過塌縮將玻璃棒與玻璃管結(jié)合制造玻璃質(zhì)體的結(jié)合步驟；測量步驟，測量玻璃棒的徑向和縱向折射率分布；以及 設(shè)計步驟，根據(jù)測量步驟的測量結(jié)果設(shè)計中央芯部的外直徑和中央芯部外部的折射率分布。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖預(yù)制棒制造方法，其特征在于玻璃 棒的中央芯部的橢圓度為0,4%或更小，并且每10mm長度的玻璃棒 中，玻璃棒塌縮界面上出現(xiàn)的空隙數(shù)量等于或小于1。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖預(yù)制棒制造方法，其特征在于所述 玻璃棒制造步驟包括半成品棒制造子步驟，制造與被覆部分的所需直 徑相比其被覆部分具有更大直徑的玻璃棒的半成品；Ra設(shè)計子步 驟，根據(jù)對玻璃棒半成品的折射率分布測量結(jié)果確定所需的中央芯部 的外直徑與被覆部分的外直徑的比值Ra;以及Ra調(diào)節(jié)步驟，去除 玻璃棒半成品的外圓周體，將比值Ra調(diào)節(jié)到設(shè)計值。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖預(yù)制棒制造方法，其特征在于所述 玻璃管制造步驟包括環(huán)形成子步驟，通過在基管內(nèi)部沉積玻璃層而在 基管內(nèi)表面上形成環(huán)形部分。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光纖預(yù)制棒制造方法，其特征在于 在玻璃質(zhì)體的外部形成套管部分，使所拉制出的光纖中具有適當?shù)睦w 芯直徑。
7. —種光纖制造方法，其特征在于包括將根據(jù)權(quán)利要求1或2所 述的光纖預(yù)制棒制造方法制造出的光纖預(yù)制棒拉絲的拉絲步驟。
8. —種光纖制造方法，其特征在于包括棒內(nèi)拉絲步驟，將根據(jù)權(quán) 利要求1或2所述的玻璃質(zhì)體插入套管中，并進行棒內(nèi)拉絲。
9. 一種光纖，其特征在于該光纖通過根據(jù)權(quán)利要求7所述的光纖 制造方法制造而成。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的光纖，其特征在于假設(shè)中央芯部的外 直徑2c與被覆部分的外直徑2d的比值為Ra=2c/2d，被覆部分的外 直徑2d與環(huán)形部分的外直徑2r的比值為Rb=2d/2r，中央芯部的最 大折射率Nc與外包層的最大折射率No的相對折射率差A(yù)c為 (Nc —N。)/N。xl00[%]，被覆部分的最小折射率Nd與外包層的最大折射率 NO的相對折射率差A(yù)d為(Nd-N。)/N。xl00[%]，環(huán)形部分的最大折射率 Nr與外包層的最大折射率No的相對折射率差A(yù)r為 (Nr-N。)/N。xl00[%],以及外包層的外直徑為2o，則滿足以下不等式，0.20《Ra 5 0.60 0.50 S R" 0.80 90|xm^2oS150nm2.50/oS:Ac2 0.8°/0一 0.8% S厶d《—0.2%以及I. 0% 2 Ar 2 0.1%,其中在1550nin波長處光纖的色散值為+8ps/km/nm或更小。
11. 根據(jù)權(quán)利要求2或5所述的光纖預(yù)制棒制造方法，其特征在 于該基管為至少摻有氟的石英玻璃管。
12. 根據(jù)權(quán)利要求2或5所述的光纖預(yù)制棒制造方法，其特征在 于采用MCVD方法在基管內(nèi)部沉積玻璃層，其中玻璃層的沉積速度 為0.4g/min或更大。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的光纖預(yù)制棒制造方法，其特征在于所 述玻璃層的沉積速度為1.0g/min或更大。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的光纖預(yù)制棒制造方法，其特征在于在 MCVD方法中使用感應(yīng)電爐，等離子體焰炬或電阻爐作為加熱源。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖預(yù)制棒制造方法，其特征在于玻 璃棒和玻璃管中每一個的內(nèi)直徑或外直徑的橢圓度為1 %或者更小， 并且玻璃棒的偏心率為1%或者更小。
16. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的光纖，其特征在于PMD為0.15psW (km)或更小。
17. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的光纖，其特征在于OH基在1.3一m 波長處的過量吸收損耗為0.2dB/km或更小。
18. 根據(jù)權(quán)利要求2或5所述的光纖預(yù)制棒制造方法，其特征在于 進一步包括基管制造步驟，其中通過VAD方法，OVD方法或者具有 多個噴燈的外部沉積方法合成石英玻璃粒子，然后脫水和固結(jié)，形成 基管，從而基管中的殘留OH基為O.OOlwtppm或更小。
19. 一種光纖，其特征在于通過根據(jù)權(quán)利要求6所述的光纖制造 方法制造該光纖。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的光纖，其特征在于假設(shè)中央芯部的外 直徑2c與4皮覆部分的外直徑2d的比值為Ra-2c/2d,被覆部分的外 直徑2d與環(huán)形部分的外直徑2r的比值為Rb-2d/2r，中央芯部的最 大折射率Nc與外包層的最大折射率No的相對折射率差A(yù)c為 (NC-N。)/N。X100[%],被覆部分的最小折射率Nd與外包層的最大折射率 No的相對折射率差A(yù)d為(Nd-N。)/N。xl00[%]，環(huán)形部分的最大折射率 Nr與外包層的最大折射率No的相對折射率差A(yù)r為 (Nr-No)/N。xl00[%]，以及外包層的外直徑為2o，則滿足以下不等式，0.20 S Ra S 0.60 0.50《Rb《0.80 90nm^2o^l50)Lim2.5% Ac 2 0.8%- 0.8% S Ad S -0.2%以及1.0% 2 Ar 2 0.1%并且在1550nm波長處光纖的色散值為+8ps/km/nm或更小。
21. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的光纖，其特征在于PMD為0.15psW (km)或更小。
22. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的光纖，其特征在于OH基在1.38nm 波長處的過量吸收損耗為0.2dB/km或更小。
23. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的光纖預(yù)制棒制造方法，其特征在于玻璃 棒和玻璃管中每一個的內(nèi)直徑或外直徑的橢圓度為1%或者更小。
24. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制造光纖預(yù)制棒的方法，其中所 述結(jié)合步驟中結(jié)合成的玻璃質(zhì)體，其中央芯部中的橢圓度為1.5%或 更小，并且每10mm的玻璃棒長度中玻璃棒和玻璃管之間的塌縮界 面上出現(xiàn)的空隙數(shù)量等于或小于1。
全文摘要
一種光纖預(yù)制棒制造方法和一種光纖制造方法，其中高精度地制造具有復(fù)雜分布的光纖；以及一種光纖。本發(fā)明提供光纖預(yù)制棒制造方法，其中該光纖預(yù)制棒包括在中心具有最大折射率值Nc的中央芯部，并且在中央芯部外面，至少包括具有最小折射率值Nd的被覆部分，具有最大折射率值Nr的環(huán)形部分，和具有最大折射率值No的外包層，該光纖預(yù)制棒的折射率值之間滿足關(guān)系Nc≥Nr＞No＞Nd。該方法的特征在于包括以下步驟玻璃棒制造步驟，通過將至少包含中央芯部的棒插入至少包含被覆部分的管中，并通過塌縮將它們結(jié)合，從而制造玻璃棒；玻璃管制造步驟，制造具有環(huán)形部分的玻璃管；以及在玻璃棒插入玻璃管中之后，通過塌縮將玻璃棒與玻璃管結(jié)合制造玻璃質(zhì)體的結(jié)合步驟。
文檔編號G02B6/036GK101239778SQ20071030591
公開日2008年8月13日 申請日期2003年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月16日
發(fā)明者佐佐木隆, 平野正晃, 梁田英二, 橫川知行 申請人:住友電氣工業(yè)株式會社