專利名稱：一種具有多個(gè)折射率的光纖的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光纖，具體涉及一種具有多個(gè)折射率的光纖，屬于光纖技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
光纖損耗是限制光纖通信中繼距離的瓶頸，為了減少通信光纖中由于損耗代理的限制，通常的做法是在中繼中增加光纖放大器，這樣方法可以在一定程度上解決損耗大帶來的問題，但在一些環(huán)節(jié)條件限制的情況下，例如海面、沙漠等地帶建立中繼站難度大，同時(shí)成本又高，就帶來很大的挑戰(zhàn)。普通的光纖損耗1550nm窗口約為0.2dB/km,中繼距離一般不超過80km,而低損耗光纖1550nm窗口約小于0.18dB/km,中繼距離可以超過120km,米用低損耗光纖可以在通信線路上大幅減少中繼站的建設(shè)，使得客戶的最終成本得到有效的降低。另外，現(xiàn)有的光纖損耗比較大。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明目的是提供一種低損耗的具有多個(gè)折射率的光纖。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):本發(fā)明包括纖芯、內(nèi)包層和外包層，內(nèi)包層和外包層由內(nèi)到外依次包裹在纖芯上；纖芯、內(nèi)包層和外包層的折射率分別為nl、n2和n3 ；其中，折射率A l=nl-n2/nl ^ 0.28% 0.32% ；其中，折射率A 2=n2-n3/n2 ^ -0.1% -0.3%。上述纖芯(I)內(nèi)摻雜少量的鍺，內(nèi)包層為摻雜少量氟的玻璃管，外包層為純二氧化硅的玻璃管。上述纖芯的直徑為6 IOum,內(nèi)包層的直徑為10 20um。本發(fā)明光纖的纖芯使用VAD方法制造具有一定的折射率nl，內(nèi)包層采用預(yù)成型的具有低折射率n2的摻氟玻璃管，外包層部分為預(yù)成型的折射率較低的n3玻璃管，纖芯相比不同光纖降低了鍺的摻雜量，從而降低了纖芯對(duì)光的吸收，光功率基本保持在纖芯中，因?yàn)锳 l=nl-n2/nl ^ 0.32%，光不會(huì)跑出到內(nèi)包層中傳輸，從而，光纖的損耗大大降低。


圖1為本發(fā)明的光纖結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的 光纖剖面折射率結(jié)構(gòu)圖；圖3為本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實(shí)施方式
，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。參見圖1,本發(fā)明的光纖包括纖芯1、內(nèi)包層2和外包層3,內(nèi)包層2和外包層3由內(nèi)到外依次包裹在纖芯I上；纖芯1、內(nèi)包層2和外包層3的折射率分別為nl、n2和n3 ;其中，折射率 A l=nl-n2/nl ^ 0.28% 0.32% ;其中，折射率 A 2=n2_n3/n2 ^ -0.1% -0.3%。纖芯I內(nèi)摻雜少量的鍺，內(nèi)包層2為摻雜少量氟的玻璃管，外包層3為純二氧化硅
的玻璃管。纖芯I的直徑為6 IOum,內(nèi)包層2的直徑為10 20um。本發(fā)明使用VAD和RIC法結(jié)合生產(chǎn)低損耗光纖的方法。光纖的纖芯I使用VAD方法制造具有一定的折射率nl，內(nèi)包層2部分采用預(yù)成型的具有低折射率n2的摻氟玻璃管，外包層3部分為預(yù)成型的折射率較低的n3玻璃管。該方法使復(fù)雜的摻氟工藝變得相對(duì)簡單，纖芯I相比不同光纖降低了鍺的摻雜量，從而降低了芯層部分對(duì)光的吸收，光功率基本保持在芯層中，因?yàn)锳 l=nl-n2/nl ^ 0.32%，光不會(huì)跑出到內(nèi)包層2中傳輸。此方法生產(chǎn)低損耗光纖簡化了工藝，對(duì)設(shè)備的 要求相對(duì)降低，極大的降低了生產(chǎn)成本。光纖損耗在1310nm為彡0.320dB/km，在1550nm為彡0.185dB/km。光纖的其他參數(shù)滿足G.652光纖的要求。光纖的折射率應(yīng)為階躍折射率結(jié)構(gòu)。參見圖3，本發(fā)明光纖的制造方法，纖芯I采用VAD工藝，制造折射率單一的芯層，并且VAD工藝沉積效率高，兩層包層材料都是預(yù)制成型的，只需要進(jìn)行組裝，通過RIC工藝可以拉制低損耗光纖，把復(fù)雜的工藝進(jìn)行了分解，簡化了生產(chǎn)工藝，降低成本。具體包括以下幾個(gè)步驟:(A)通過設(shè)計(jì)確定纖芯I的折射率；通過分析知道光纖損耗的構(gòu)成為:損耗a =Rn/ A 4+a IR+ a IM+ a 0H，其中Rn是瑞利散射系數(shù) Rn=l+0.62 A Gerod+0.6 A F2rod+0.44 A Gerod* A F2rod,此外還和紅外吸收損耗，OH吸收損耗及應(yīng)力有關(guān)。因此可以通過降低光纖芯I中的鍺濃度，即降低nl，但nl降低會(huì)增大光纖的傳光能力，所以要設(shè)法在降低內(nèi)包層2的折射率n2，這樣就可以確?！?I比普通光纖不會(huì)有大的改變。為此本發(fā)明提前預(yù)制出比純二氧化硅折射率小的摻氟玻璃管來降低包層的折射率n2，這樣在內(nèi)包層2處形成了一個(gè)凹陷。外包層3采用預(yù)制好的純Si02玻璃管，此處的折射率又形成一個(gè)凸起，該凸起不進(jìn)行光能量的傳輸，參見圖2，圖2中nl是降低摻雜后的纖芯I折射率，n2是摻雜了氟的內(nèi)包層2折射率，n3是純二氧化硅構(gòu)成的外包層3折射率。(B)用VAD工藝進(jìn)行纖芯I的沉積，對(duì)沉積好的松散體依次進(jìn)行燒結(jié)，脫水和玻璃化，再拉制到預(yù)定的直徑；(C)把內(nèi)包層2安裝到外包層3中，封好一端的端面，再把纖芯I安裝到內(nèi)包層2中，對(duì)纖芯I進(jìn)行固定，即完成光纖預(yù)制棒4的制造；其中，內(nèi)包層2為摻雜少量氟的玻璃管，外包層3為純二氧化硅的玻璃管；(D)把組裝好的光纖預(yù)制棒4安裝在拉絲塔上，然后把光纖預(yù)制棒4送進(jìn)石墨拉絲爐5,加熱石墨拉絲爐5,光纖預(yù)制棒4熔化被抽成直徑為0.125mm的光纖6 ；(E)光纖6依次通過測徑儀7，冷卻管8，涂覆杯9，UV固化10，到達(dá)主牽引裝置11，即完成了整個(gè)光纖的制造。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。 ·
權(quán)利要求
1.一種具有多個(gè)折射率的光纖，其特征在于，包括纖芯(I)、內(nèi)包層(2)和外包層(3),所述內(nèi)包層(2)和外包層(3)由內(nèi)到外依次包裹在纖芯(I)上； 所述纖芯(I)、內(nèi)包層(2)和外包層(3)的折射率分別為nl、n2和n3; 其中，折射率 A l=nl-n2/nl ^ 0.28% 0.32% ； 其中，折射率 A 2=n2-n3/n2 ^ -0.1% -0.3%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有多個(gè)折射率的光纖，其特征在于，所述纖芯(I)內(nèi)摻雜少量的鍺，所述內(nèi)包層(2)為摻雜少量氟的玻璃管，所述外包層(3)為純二氧化硅的玻璃管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有多個(gè)折射率的光纖，其特征在于，所述纖芯(I)的直徑為6 IOum,所述內(nèi) 包層(2)的直徑為10 20um。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有多個(gè)折射率的光纖，包括纖芯、內(nèi)包層和外包層，內(nèi)包層和外包層由內(nèi)到外依次包裹在纖芯上；纖芯、內(nèi)包層和外包層的折射率分別為n1、n2和n3；其中，折射率Δ1=n1-n2/n1≈0.28%～0.32%；其中，折射率Δ2=n2-n3/n2≈-0.1%～-0.3%。本發(fā)明光纖的纖芯使用VAD方法制造具有一定的折射率n1，內(nèi)包層采用預(yù)成型的具有低折射率n2的摻氟玻璃管，外包層部分為預(yù)成型的折射率較低的n3玻璃管，纖芯相比不同光纖降低了鍺的摻雜量，從而降低了纖芯對(duì)光的吸收，光功率基本保持在纖芯中，因?yàn)棣?=n1-n2/n1≈0.32%，光不會(huì)跑出到內(nèi)包層中傳輸，從而，光纖的損耗大大降低。
文檔編號(hào)G02B6/028GK103246010SQ201310168990
公開日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2013年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月9日
發(fā)明者賀作為, 張良, 汪洪海, 袁健, 陳明, 郭浩林 申請(qǐng)人:江蘇亨通光纖科技有限公司, 江蘇亨通光電股份有限公司