專利名稱：一種彎曲不敏感單模光纖的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種接入網(wǎng)用的單模光纖，該光纖具有優(yōu)異的抗彎曲性能和適中的有效面積，屬于光纖通信傳輸領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近年來(lái)光纖到戶和光纖到路邊(FTTx)已逐漸成為光纖網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的熱點(diǎn)，人們對(duì)各種可能用于FTTx領(lǐng)域的光纖進(jìn)行了深入的研究。目前在接入網(wǎng)使用較廣的是單模光纖， 且隨著低水峰單模光纖的廣泛使用，具備彎曲不敏感性能的低水峰光纖逐漸受到重視。現(xiàn)有常規(guī)的低水峰光纖(符合ITU-T G.652C/D)彎曲半徑一般為30mm，在室內(nèi)及狹窄環(huán)境下的布線受到很大限制。與長(zhǎng)距離傳輸應(yīng)用相比，室內(nèi)及狹窄環(huán)境下的光纖將經(jīng)受較高的彎曲應(yīng)力，特別是在使用時(shí)光纖常常纏繞在越來(lái)越小型化的存儲(chǔ)盒中，將承受更大的彎曲應(yīng)力，因此需要設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)具有優(yōu)異抗彎曲性能的光纖，以滿足FTTx網(wǎng)絡(luò)鋪設(shè)和器件小型化的要求。2009年11月和2010年6月，ITU-T先后2次修改彎曲不敏感的G. 657光纖標(biāo)準(zhǔn)并增加了在小彎曲半徑下光纖壽命性能的研究報(bào)告，(“Characteristics of a bending loss insensitive single mode optical fibre and cable for the access network，，and Amendment I Revised Appendix I-Lifetime expectation in case of smal I radius bending of single-mode fibre)。這兩次修改基本明確了不同彎曲半徑使用環(huán)境下， G. 657A1/A2光纖和G. 657. B3光纖不同應(yīng)用目標(biāo)，其中滿足最小彎曲半徑為IOmm的G. 657. Al光纖應(yīng)用于長(zhǎng)程網(wǎng)(Long-haul networks) ；G. 657. A2光纖滿足最小7. 5mm彎曲半徑條件下的應(yīng)用，主要使用于城域網(wǎng)(Metro networks)和FTTH(光纖到戶)；G. 657. B3光纖滿足最小5_彎曲半徑下的使用條件，主要在FTTd(光纖到桌面)和全光網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，以室內(nèi)光纖/光纜的方式使用，并強(qiáng)調(diào)了光纖在彎曲條件下使用壽命的問(wèn)題。從技術(shù)角度來(lái)講，G. 657光纖完全兼容G. 652光纖,其具有優(yōu)異宏觀彎曲和微觀彎曲性能，可以完全取代現(xiàn)在大量使用的G. 652光纖。目前G. 657光纖的應(yīng)用主要受限于較高的光纖成本和更好的彎曲性能以及其對(duì)G. 652光纖兼容性的矛盾。因此，在能夠完全向下兼容G. 652光纖標(biāo)準(zhǔn)的條件下，開(kāi)發(fā)具有更好彎曲性能的G. 657光纖和降低G. 657光纖生產(chǎn)制造成本對(duì)推動(dòng)G. 657光纖以及光纖接入技術(shù)的發(fā)展具有十分重要的意義。經(jīng)過(guò)多年的研究，各國(guó)科研人員發(fā)現(xiàn)光纖的模場(chǎng)直徑和截止波長(zhǎng)對(duì)光纖的宏觀彎曲損耗起主要作用，MAC值可以定性的衡量光纖的彎曲性能，其中MAC定義為模場(chǎng)直徑與截止波長(zhǎng)的比值。MAC越小，則光纖的彎曲性能越好，顯然，降低模場(chǎng)直徑，增大光纖截止波長(zhǎng)能達(dá)到降低MAC的目的，從而得到較好的彎曲性能。專利US2007007016A1、CN1971321A 和CN1942793A就是采用的此類(lèi)方法。但是，光纖模場(chǎng)直徑過(guò)小，則在它與常規(guī)單模光纖連接時(shí)會(huì)帶來(lái)較大的接續(xù)損耗，并且限制了入纖功率。同時(shí)，考慮到FTTx的多業(yè)務(wù)特點(diǎn)，希望能使用全波段進(jìn)行傳輸，光纜截止波長(zhǎng)必須小于1260nm，因此光纖的截止波長(zhǎng)增大的空間非常有限。從光纖總體設(shè)計(jì)的角度考慮，合理優(yōu)化光纖剖面結(jié)構(gòu)，在保證光纖基本參數(shù)符合 ITU-T和IEC相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，光纖接入性能穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，得到一個(gè)合適的MAC值，達(dá)到光纖最佳的彎曲不敏感性能，是G. 657光纖研究發(fā)展的一個(gè)重要方向。相對(duì)于普通的單模光纖剖面結(jié)構(gòu)，提高光纖彎曲性能的另一個(gè)有效方法是采用下陷內(nèi)包層的設(shè)計(jì)，如US5032001、US7043125B2和CN176680就是采用的是下陷內(nèi)包層設(shè)計(jì)， 通過(guò)下陷內(nèi)包層設(shè)計(jì)可在不增加芯層摻雜的情況下增加光纖的數(shù)值孔徑(NA)，可避免增加摻雜引起的衰減增加。但是下陷內(nèi)包層的優(yōu)化設(shè)計(jì)，只能一定程度上的改善光纖在大彎曲半徑下的宏彎性能。當(dāng)光纖的彎曲半徑小于或等于IOmm時(shí)，很難利用下陷內(nèi)包層的方法制備出符合G. 657. A2標(biāo)準(zhǔn)的彎曲不敏感光纖。通過(guò)進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，提高光纖抗彎曲性能最為有效的方法是采用下陷外包層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)光纖剖面(見(jiàn)圖I)，其基本波導(dǎo)結(jié)構(gòu)在專利 US4852968中已有所描述，專利US6535679B2及CN1982928A也采用了同類(lèi)設(shè)計(jì)。但以上所有專利均只考慮如何降低彎曲附加損耗，均沒(méi)有結(jié)合具體應(yīng)用考慮小彎曲半徑下光纖的長(zhǎng)期使用壽命，也未明確說(shuō)明根據(jù)其說(shuō)明制造的光纖是否滿足并優(yōu)于G. 657. B3標(biāo)準(zhǔn)中最小 5mm彎曲半徑的相關(guān)要求。在對(duì)下陷外包層結(jié)構(gòu)光纖的研究發(fā)現(xiàn)，下陷外包層在光纖剖面中的深度和寬度也存在一定要求限制下陷外包層過(guò)淺，過(guò)窄，不能帶來(lái)良好的彎曲不敏感性能；過(guò)深，過(guò)寬，則可能影響光纖截止波長(zhǎng)和色散性能。需要注意的是，最近的研究表明在光纖鏈路尤其是FTTx鏈路中，由于多點(diǎn)彎曲和連接頭的存在，光纖中會(huì)出現(xiàn)多徑干擾的現(xiàn)象(MPI :Multi_Path Interference),David. Zhen 等人在 2009 年的 0FC/NF0EC( “Testing MPI Threshold in Bend Insensitive Fiber Using Coherent Peak-To-Peak Power Method”)中介紹了測(cè)試MPI的方法。尤其是在外下陷包層的光纖設(shè)計(jì)中，如下陷包層與芯層太近，一旦光纖接頭處出現(xiàn)芯層的偏移就容易產(chǎn)生多徑干擾，如下陷包層與芯層太遠(yuǎn)， 又達(dá)不到降低光纖彎曲附加損耗的作用，因而需要對(duì)下陷包層進(jìn)行精確定位。所以合理設(shè)計(jì)光纖剖面，在芯層，包層和下陷外包層折射率剖面結(jié)構(gòu)中，取得一個(gè)良好的平衡，是G. 657 光纖研究中的一個(gè)重點(diǎn)和難點(diǎn)。G. 657光纖的制造成本主要受原材料價(jià)格和設(shè)備制造效率影響，而目前典型的 G. 657光纖預(yù)制棒制造方法有四種改進(jìn)的化學(xué)氣相沉積法(MCVD)、等離子體化學(xué)氣相沉積法(PCVD)、管外氣相沉積法(OVD)和軸向氣相沉積法(VAD)。其中MCVD和PCVD的方法屬于管內(nèi)沉積法，在沉積下陷外包層時(shí)，因?yàn)槭艿揭r管尺寸的限制，預(yù)制棒的尺寸一般很難做到直徑大于100mm，中國(guó)公開(kāi)專利CN 101585658A就是通過(guò)增加一個(gè)小套管才能實(shí)現(xiàn)大尺寸的預(yù)制棒，同時(shí)管內(nèi)法的沉積速率較低，沉積厚度過(guò)大，則明顯會(huì)影響設(shè)備效率，提高光纖成本。另一方面，PCVD和MCVD等管內(nèi)法工藝與OVD和VAD等管外沉積法相比較而言，其優(yōu)勢(shì)在于可以實(shí)現(xiàn)較深的摻氟，同時(shí)摻氟深度的徑向及軸向均勻性好。對(duì)于OVD和VAD工藝，因?yàn)槠鋵儆谕獠砍练e法，相比而言，其優(yōu)勢(shì)在于沉積速率較高，尺寸不受管材的限制。但是如果要在沉積芯層和內(nèi)包層過(guò)程中制造摻氟包層，不僅工藝控制上有難度，而且在燒結(jié)過(guò)程中由于氟的擴(kuò)散，很難對(duì)折射率剖面進(jìn)行有效控制，能用于實(shí)際生產(chǎn)的方法是先沉積具有一定包層厚度的芯棒，經(jīng)脫水燒結(jié)后再在玻璃芯棒上沉積摻氟包層。也可采用沉積過(guò)程直接摻氟或在燒結(jié)中摻氟，如美國(guó)專利5895515和美國(guó)專利4579571中就分別介紹了這兩種方法，但由于OVD和VAD均屬于火焰(H2/02)水解方法,在玻璃芯棒上沉積摻氟層時(shí),將不得不直接暴露在氫/氧焰(H2A)2)中，&/02焰產(chǎn)生的大量羥基會(huì)向芯層中擴(kuò)散致使所拉光纖水峰衰減的增加，因而需要玻璃芯棒中的包層足夠厚以阻擋羥基向內(nèi)的擴(kuò)散。但一旦沉積的包層過(guò)厚，形成的摻氟包層因?yàn)檫h(yuǎn)離芯層又起不到提高所拉光纖彎曲性能的作用。而且OVD和VAD工藝較難實(shí)現(xiàn)較深的摻氟，同時(shí)摻氟深度的徑向和軸向均勻性都相對(duì)較差。 在以上四種光纖預(yù)制棒的制造中，對(duì)芯層部分的沉積要求是最嚴(yán)格的，需要精密的控制芯層折射率剖面和材料的均勻性；對(duì)下陷外包層部分的沉積，較其他部分需要更多的氟摻雜， 從工藝控制和成本角度上也較正常的內(nèi)包層或外包層更加嚴(yán)格和昂貴。

發(fā)明內(nèi)容
為方便介紹發(fā)明內(nèi)容，定義部分術(shù)語(yǔ)芯棒含有芯層和部分包層的預(yù)制件；折射率剖面光纖或光纖預(yù)制棒(包括芯棒)玻璃折射率與其半徑之間的關(guān)系；相對(duì)折射率差Λ ni = Iii-Iv Iii和nQ分別為各對(duì)應(yīng)光纖各部分和純二氧化硅玻璃折射率。氟(F)的貢獻(xiàn)量摻氟(F)石英玻璃相對(duì)于純石英玻璃的折射率差值的絕對(duì)值,即 ΔΡ = nF-n0 ,以此來(lái)表示摻氟(F)量；鍺(Ge)的貢獻(xiàn)量摻鍺(Ge)石英玻璃相對(duì)于純石英玻璃的折射率差值的絕對(duì)值, 即nGe-n0，以此來(lái)表示摻鍺(Ge)量；套管符合一定截面積要求的厚壁高純石英玻璃管；RIT工藝將芯棒插入套管中組成光纖預(yù)制棒；OVD外包沉積工藝用外部氣相沉積和燒結(jié)工藝在芯棒表面制備需要厚度的SiO2 玻璃；VAD外包沉積工藝用軸向氣相沉積和燒結(jié)工藝在芯棒表面制備需要厚度的SiO2 玻璃；APVD外包工藝用高頻等離子體焰將天然或合成石英粉熔制于芯棒表面制備所需厚度的SiO2玻璃；Ο/Si比通入反應(yīng)區(qū)的氧氣(O2)與四氯化硅(SiCl4)的摩爾比。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足而提供一種彎曲不敏感單模光纖，它通過(guò)優(yōu)化光纖剖面，不僅具有更低的彎曲附加損耗，穩(wěn)定的機(jī)械性能和均勻的材料組成，而且能在保持有效模場(chǎng)直徑和彎曲性能的基礎(chǔ)上，適當(dāng)?shù)臏p小光纖內(nèi)包層和下陷外包層的直徑，從而降低光纖預(yù)制棒及光纖的制造成本。本發(fā)明為解決上述提出的問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為包括有芯層和包層，其特征在于芯層直徑a為7. O 7. 9微米，芯層相對(duì)折射率差 Δ i為4. 6X 10 3 6. OX 10 3，芯層外的包層從內(nèi)到外依次為內(nèi)包層、下陷外包層和外包層， 內(nèi)包層直徑b為15 17微米，內(nèi)包層相對(duì)折射率差八2為-3父10_4 3父10_4，下陷外包層直徑c為24 33微米，下陷外包層相對(duì)折射率差Λ 3為-2. 9Χ 10_3 -7. 3Χ 10_3，且相對(duì)折射率差A(yù)3呈梯度變化，從外至內(nèi)逐漸增大，最外界面處相對(duì)折射率差A(yù)32小于最內(nèi)界面處相對(duì)折射率差八31。按上述方案，在下陷外包層外包覆外包層，外包層直徑d為125±0. 7微米，外包層的折射率為純二氧化硅玻璃折射率。按上述方案，所述的芯層為摻鍺(Ge)和氟(F)的石英玻璃層，材料組分為 SiO2-GeO2-F-Cl,其中氟(F)的貢獻(xiàn)量 AF 為 1Χ1(Γ3 1.6X10_3。
按上述方案，所述的內(nèi)包層為摻鍺(Ge)和氟(F)的石英玻璃層，材料組分為 SiO2-GeO2-F-Cl,內(nèi)包層從最外界面31至最內(nèi)界面21，摻氟F和摻鍺逐漸連續(xù)增加，呈梯度變化，在最外界面31處(內(nèi)包層沉積開(kāi)始點(diǎn))氟(F)的貢獻(xiàn)量AF為1.2X10_3 1·6Χ10_3，在最內(nèi)界面21處(內(nèi)包層沉積結(jié)束點(diǎn))氟(F)的貢獻(xiàn)量AF為2·1Χ10_3 2. 4Χ1(Γ3。按上述方案，所述的光纖在1310納米(nm)波長(zhǎng)處的模場(chǎng)直徑為8. 2 9. 2微米，零色散波長(zhǎng)為1302 1324nm，光纖在零色散波長(zhǎng)處的色散斜率小于或等于O. 092ps/
nm2 氺 km。按上述方案，所述的光纖在1310nm波長(zhǎng)處的衰減系數(shù)小于或等于O. 354dB/km, 1383nm波長(zhǎng)處的衰減系數(shù)(氫老化后)小于或等于O. 354dB/km，1550nm波長(zhǎng)處的衰減系數(shù)小于或等于O. 224dB/km, 1625nm波長(zhǎng)處的衰減系數(shù)低于O. 234dB/km,在1675nm波長(zhǎng)處的衰減系數(shù)小于或等于O. 284dB/km。按上述方案，所述的光纖具有小于或等于1260nm的光纜截止波長(zhǎng)。按上述方案，在1625nm波長(zhǎng)處，對(duì)于圍繞15毫米彎曲半徑繞10圈彎曲附加損耗小于或等于O. IdB ;對(duì)于圍繞10毫米彎曲半徑繞I圈彎曲附加損耗小于或等于O. 2dB ;對(duì)于圍繞7. 5毫米彎曲半徑繞I圈彎曲附加損耗小于或等于I. OdB ;在150nm波長(zhǎng)處，對(duì)于圍繞 15毫米彎曲半徑繞10圈彎曲附加損耗小于或等于O. 03dB ;對(duì)于圍繞10毫米彎曲半徑繞I 圈彎曲附加損耗小于或等于O. IdB ;對(duì)于圍繞7. 5毫米彎曲半徑繞I圈彎曲附加損耗小于或等于O. 5dB。本發(fā)明的制造方法包括以下步驟將純石英玻璃襯管安裝在等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PCVD)車(chē)床上，通入反應(yīng)氣體進(jìn)行加工；在反應(yīng)氣體四氯化硅(SiCl4)和氧氣(O2)中，通入含氟氣體，含氟氣體為C2F6、CF4、 SiF4, SF6的任意一種或多種，以進(jìn)行氟(F)摻雜，通入四氯化鍺(GeCl4)以進(jìn)行鍺(Ge)摻雜；通過(guò)微波使襯管內(nèi)的反應(yīng)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(nèi)壁；根據(jù)上述摻雜的要求，適時(shí)改變混合氣體中摻雜氣體的流量,依次沉積下陷外包層、內(nèi)包層和芯層；沉積完成后，用電加熱爐將沉積管熔縮成實(shí)心芯棒，以純石英玻璃為套管采用RIT 工藝制得預(yù)制棒，或采用OVD或VAD或APVD外包沉積工藝制備外包層制得預(yù)制棒；將預(yù)制棒置于光纖拉絲塔上拉制成光纖，在光纖表面涂覆內(nèi)外兩層紫外固化的聚丙稀酸樹(shù)脂涂層即成。本發(fā)明提出了一種具有功能梯度材料組成和結(jié)構(gòu)的光纖，包括芯層、功能梯度結(jié)構(gòu)的內(nèi)包層、下陷外包層以及外包層，其特點(diǎn)為下陷外包層為摻氟(F)的石英玻璃，具有最低的折射率和最低的模量，在提高光纖抗彎曲性能的同時(shí)，可緩沖因摻鍺(Ge)芯層具有高的熱膨脹系數(shù)而導(dǎo)致在光纖表面產(chǎn)生張應(yīng)力而影響光纖的機(jī)械性能，以使光纖芯層區(qū)域形成壓應(yīng)力，使光纖在彎曲過(guò)程中因彎曲所引起的附加應(yīng)力不會(huì)輕易傳遞到芯層區(qū)域而引起衰減的增加；內(nèi)包層和芯層為摻氟F和摻鍺(Ge)的石英玻璃，確保光纖具有G. 652. D光纖的光學(xué)性能，其中芯層和內(nèi)包層的界面上粘度相近，以避免拉絲過(guò)程中在芯層/包層的界面上產(chǎn)生缺陷，且在內(nèi)包層中，從外界面31至內(nèi)界面21，摻氟(F)和摻鍺(Ge)逐漸連續(xù)增加，呈梯度變化，使其膨脹系數(shù)逐漸增大以避免拉絲過(guò)程中產(chǎn)生殘余應(yīng)力。具體實(shí)現(xiàn)是通過(guò)摻氟(F)和摻鍺(Ge)對(duì)石英玻璃在粘度和熱膨脹系數(shù)上的差異來(lái)實(shí)現(xiàn)的。由于摻Cl 對(duì)石英玻璃的瑞利散射的影響甚弱，但Cl摻雜可增加石英玻璃的折射率和降低其粘度，因而在光纖的芯層和內(nèi)包層中具有較高的Cl含量，可減少摻Ge量來(lái)降低光纖的衰減系數(shù)， 但其含量又不能太高，否則易形成氣泡；而在外下陷包層中則低Cl含量可減少摻F量以避免該部分的粘度過(guò)低。對(duì)于PCVD工藝，Cl含量主要由爐溫和反應(yīng)氣體的Ο/Si比確定的 Cl含量隨爐溫的升高而降低，隨Ο/Si的增大而降低。在沉積外下陷包層時(shí)，將爐溫控制在 1080-1150。。，Ο/Si比為3. 0-3. 5，使Cl的含量小于2000ppm ;在沉積內(nèi)包層和芯層時(shí)，將爐溫控制在 1000-1050°C, Ο/Si 比為 2. 2-2. 6，使 Cl 的含量為 3500_4200ppm。本發(fā)明的有益效果在于1、通過(guò)優(yōu)化光纖剖面，使光纖不僅具有更低的彎曲附加損耗，而且具有穩(wěn)定的機(jī)械性能和均勻的材料組成；2、光纖剖面結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，在保持有效模場(chǎng)直徑和彎曲性能的基礎(chǔ)上，減少了芯層以及下陷外包層在光纖截面中的比重，也就直接減少了光纖預(yù)制棒制造中最核心、精密和復(fù)雜部分的沉積加工量，由此降低了工藝控制難度，提高了光纖預(yù)制棒的加工效率，從而降低了光纖的制造成本；3、本發(fā)明的光纖在滿足 G. 657. A2/B3標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，各項(xiàng)指標(biāo)仍滿足G. 652. D標(biāo)準(zhǔn)，與普通G. 652. D光纖具有很好的兼容性，可滿足接入網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)鋪設(shè)和器件小型化的要求，同時(shí)，還可確保光纖在長(zhǎng)波長(zhǎng)的使用 (1625-1675nm)。從而為G. 657光纖的大規(guī)模應(yīng)用打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)，以滿足接入網(wǎng)的應(yīng)用需要。


圖I是本發(fā)明光纖的截面及折射率剖面示意圖。圖2為200微米外徑G. 657. A2光纖與250微米外徑G. 652. D光纖的微彎性能比較。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖給出詳細(xì)的實(shí)施例。實(shí)施例一包括有芯層和包層，芯層外的包層從內(nèi)到外依次為內(nèi)包層、下陷外包層和外包層， 下陷外包層相對(duì)折射率差A(yù)3呈梯度變化，從外至內(nèi)逐漸增大，最外界面32處相對(duì)折射率差A(yù)32小于最內(nèi)界面31處相對(duì)折射率差Λ31。在下陷外包層外包覆外包層，外包層直徑d 為125微米，外包層的折射率為純二氧化硅玻璃折射率。芯層和內(nèi)包層為摻鍺(Ge)和氟(F)的石英玻璃層，材料組分為SiO2-GeO2-F-Cl, 內(nèi)包層從最外界面31至最內(nèi)界面21，摻氟F和摻鍺逐漸連續(xù)增加，呈梯度變化，在最外界面 31處(內(nèi)包層沉積開(kāi)始點(diǎn))氟(F)的貢獻(xiàn)量AF為1.2父10_3 1.6父10_3，在最內(nèi)界面21 處(內(nèi)包層沉積結(jié)束點(diǎn))氟(F)的貢獻(xiàn)量AF為2· IX 10_3 2· 4X 10_3。對(duì)于摻氟(F)和摻鍺(Ge)石英玻璃，氟和鍺均降低石英玻璃的粘度，但影響的幅度有差異，即在引起相同折射率差時(shí)，氟對(duì)粘度的影響是鍺的3倍。經(jīng)系統(tǒng)研究，要使芯/包粘度匹配，需要滿足
權(quán)利要求
1.一種彎曲不敏感單模光纖，包括有芯層和包層，其特征在于芯層直徑a為7. O 7.9微米，芯層相對(duì)折射率差A(yù)1S 4. 6X 10_3 6.0X 10_3，芯層外的包層從內(nèi)到外依次為內(nèi)包層、下陷外包層和外包層，內(nèi)包層直徑b為15 17微米，內(nèi)包層相對(duì)折射率差A(yù)2 為-3X 10_4 3 X 10_4，下陷外包層直徑c為24 33微米，下陷外包層相對(duì)折射率差Λ 3 為-2. 9 X 10_3 -7. 3 X 10_3，且相對(duì)折射率差Λ 3呈梯度變化，從外至內(nèi)逐漸增大，最外界面處相對(duì)折射率差A(yù)32小于最內(nèi)界面處相對(duì)折射率差八31。
2.按權(quán)利要求I所述的彎曲不敏感單模光纖，其特征在于在下陷外包層外包覆外包層，外包層直徑d為125 ± O. 7微米，外包層的折射率為純二氧化硅玻璃折射率。
3.按權(quán)利要求I或2所述的彎曲不敏感單模光纖，其特征在于所述的芯層為摻鍺和氟的石英玻璃層，材料組分為SiO2-GeO2-F-Cl,其中氟的貢獻(xiàn)量AF為1X10-3 I. 6X10-3。
4.按權(quán)利要求3所述的彎曲不敏感單模光纖，其特征在于所述的內(nèi)包層為摻鍺和氟的石英玻璃層，材料組分為SiO2-GeO2-F-Cl,內(nèi)包層從最外界面至最內(nèi)界面，摻氟和摻鍺逐漸連續(xù)增加，呈梯度變化，在最外界面處氟的貢獻(xiàn)量Λ F為I. 2 X 10_3 I. 6 X 10_3，在最內(nèi)界面處氟的貢獻(xiàn)量AF為2. I X Kr3 2.4Χ10-3。
5.按權(quán)利要求I或2所述的彎曲不敏感單模光纖，其特征在于所述的光纖在1310納米波長(zhǎng)處的模場(chǎng)直徑為8. 2 9. 2微米，零色散波長(zhǎng)為1302 1324nm，光纖在零色散波長(zhǎng)處的色散斜率小于或等于O. 092ps/nm2*km。
6.按權(quán)利要求I或2所述的彎曲不敏感單模光纖，其特征在于所述的光纖在1310nm波長(zhǎng)處的衰減系數(shù)小于或等于O. 354dB/km, 1383nm波長(zhǎng)處的衰減系數(shù)小于或等于O. 354dB/ km, 1550nm波長(zhǎng)處的衰減系數(shù)小于或等于O. 224dB/km, 1625nm波長(zhǎng)處的衰減系數(shù)低于O.234dB/km,在1675nm波長(zhǎng)處的衰減系數(shù)小于或等于O. 284dB/km。
7.按權(quán)利要求I或2所述的彎曲不敏感單模光纖，其特征在于所述的光纖具有小于或等于1260nm的光纜截止波長(zhǎng)。
8.按權(quán)利要求I或2所述的彎曲不敏感單模光纖，其特征在于所述的光纖在1625nm波長(zhǎng)處，對(duì)于圍繞15毫米彎曲半徑繞10圈彎曲附加損耗小于或等于O. IdB ;對(duì)于圍繞10毫米彎曲半徑繞I圈彎曲附加損耗小于或等于O. 2dB ;對(duì)于圍繞7. 5毫米彎曲半徑繞I圈彎曲附加損耗小于或等于I. OdB ;在150nm波長(zhǎng)處，對(duì)于圍繞15毫米彎曲半徑繞10圈彎曲附加損耗小于或等于O. 03dB ;對(duì)于圍繞10毫米彎曲半徑繞I圈彎曲附加損耗小于或等于O. IdB ； 對(duì)于圍繞7. 5毫米彎曲半徑繞I圈彎曲附加損耗小于或等于O. 5dB。
9.按權(quán)利要求I或2所述的彎曲不敏感單模光纖，其特征在于所述的光纖表面涂覆內(nèi)外兩層紫外固化的聚丙稀酸樹(shù)脂，光纖涂覆第一層涂層后直徑為153 165微米，第二層涂覆后光纖直徑為190-210微米。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種彎曲不敏感單模光纖，包括有芯層和包層，芯層直徑為7.0～7.9微米，芯層相對(duì)折射率差Δ1為4.6×10-3～6.0×10-3，芯層外的包層從內(nèi)到外依次為內(nèi)包層、下陷外包層和外包層，內(nèi)包層直徑為15～17微米，內(nèi)包層相對(duì)折射率差Δ2為-3×10-4～3×10-4，下陷外包層直徑為24～33微米，下陷外包層相對(duì)折射率差Δ3為-2.9×10-3～-7.3×10-3，且相對(duì)折射率差Δ3呈梯度變化，從外至內(nèi)逐漸增大，最外界面處相對(duì)折射率差Δ32小于最內(nèi)界面處相對(duì)折射率差Δ31。本發(fā)明通過(guò)優(yōu)化光纖剖面，不僅具有更低的彎曲附加損耗，穩(wěn)定的機(jī)械性能和均勻的材料組成，而且能在保持有效模場(chǎng)直徑和彎曲性能的基礎(chǔ)上，減小光纖內(nèi)包層和下陷外包層的直徑，從而降低光纖的制造成本。
文檔編號(hào)G02B6/036GK102590933SQ20121000678
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月10日
發(fā)明者吳儀溫, 張磊, 張金燕, 拉吉·馬泰, 王瑞春, 郭浩林 申請(qǐng)人:長(zhǎng)飛光纖光纜有限公司