一种大尺寸弯曲不敏感多模光纤预制棒的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种大尺寸弯曲不敏感多模光纤预制棒的制造方法，首先使用纯石英玻璃衬管作为芯棒基底管，使用PCVD或MCVD工艺进行掺杂沉积，形成Ge/F共掺的芯层、Ge/F共掺或掺F的第一内包层、及纯二氧化硅第二内包层的沉积衬管；经沉积、熔缩制成实心芯棒；然后再使用纯石英玻璃衬管作为套管基底管，沉积掺氟的下陷包层；沉积后成为外层为纯二氧化硅玻璃层，内层为F掺杂玻璃层的掺杂套管；最后将实心芯棒套入掺杂套管，制成用于RIT工艺的光纤预制棒，或者将实心芯棒与掺杂套管组装后再次加温熔缩成实心的光纤预制棒。本发明不仅外径尺寸大，制作效率高，可用于制造弯曲附加损耗小，DMD性能优异的弯曲不敏感多模光纤；还具有工艺简单灵活，制造成本低的特点，适合大规模生产。
【专利说明】一种大尺寸弯曲不敏感多模光纤预制棒的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种大尺寸弯曲不敏感多模光纤预制棒的制造方法，属于光纤通信领 域。
【背景技术】
[0002] 随着科学技术的不断发展，中国已经进入了光纤宽带和多业务融合的信息高速发 展时代。融合后的电信网、广电网和互联网可以承载多种信息化业务，为用户提供打电话、 上网和看电视等多种服务。这必将对运营商和企业数据中心机房的网络基础设施的高带宽 和灵活性提出了更高的要求，以便能够支持高性能连接，存储区域网络（SAN)、网络附加存 储（NAS)和高性能计算（比如云计算)等应用。因此，未来几年，数据中心将逐步成为40G乃 至100G以太网的天下。尤其是近年来云计算和物联网等概念的提出，以及VCSEL激光器在 多模光纤通信网络的应用，在数据中心和中心机房中多模光纤提出更多苛刻的要求，其中 光纤带宽的要求以及光纤的抗弯曲特性是最重要的两项参数。
[0003] 2010年6月17日，IEEE 802. 3ba标准，8卩40/100G以太网标准获批，该标准支持 40Gb/s和100Gb/s速率下150米多模光纤传输和40公里单模光纤传输。该标准的正式发 布，必将加速40G和100G以太网的建设步伐。
[0004] 0M3和0M4光纤为50 ii m芯径渐变折射率多模光纤，数值孔径为0. 200±0. 015。 0M3和0M4光纤的最小有效模式带宽EMB (Effective Mode Bandwidth)分别为2000MHz. km和4700MHz. km。0M3/0M4多模光纤在10Gb/s，40Gb/s和100Gb/s系统中的传输距离如下 表所示。可以看出，在中短距离的高速网络中，多模光纤能够很好的胜任。
【权利要求】
1. 一种大尺寸弯曲不敏感多模光纤预制棒的制造方法，其特征在于 首先使用纯石英玻璃衬管作为芯棒基底管，使用PCVD或MCVD工艺进行掺杂沉积，所述 的纯石英玻璃衬管外径为28?47mm，单边壁厚为1?4mm ; 掺杂沉积过程，在反应气体四氯化硅和氧气中，通入含氟的气体，进行氟掺杂，通入四 氯化锗，进行锗掺杂，通过微波使衬管内的反应气体离子化变成等离子体，并最终以玻璃的 形式沉积在衬管内壁，根据所述光纤波导结构的掺杂要求，通过改变混合气体中掺杂气体 的流量，依次沉积内包层和芯层，形成Ge/F共掺的芯层、Ge/F共掺或掺F的第一内包层、及 纯二氧化硅第二内包层的沉积衬管； 沉积完成后，用电加热炉将沉积衬管加温熔缩成实心芯棒；将实心芯棒进行腐蚀处 理； 然后再使用纯石英玻璃衬管作为套管基底管，使用PCVD或MCVD工艺进行掺杂沉积，所 述的纯石英玻璃衬管外径为45?65mm，单边壁厚为7?14mm ; 掺杂沉积过程，在反应气体四氯化硅和氧气中，通入含氟的气体，引入氟掺杂，通过微 波使衬管内的反应气体离子化变成等离子体，并最终以玻璃的形式沉积在衬管内壁，根据 所述光纤波导结构的掺杂要求，通过改变混合气体中掺杂气体的流量，沉积掺氟的下陷包 层；沉积后成为外层为纯二氧化硅玻璃层、内层为F掺杂玻璃层的掺杂套管；掺杂套管壁厚 较原始衬管壁厚增加1?4mm ; 将掺杂套管进行清洗、腐蚀处理； 最后将实心芯棒套入掺杂套管，制成用于RIT工艺的光纤预制棒，掺杂套管的孔径与 实心芯棒外径的差值为0. 5?4_ ;或者将实心芯棒与掺杂套管组装后再次加温熔缩成实 心的光纤预制棒。
2. 按权利要求1所述的大尺寸弯曲不敏感多模光纤预制棒的制造方法，其特征在于所 述的实心芯棒腐蚀前后的直径差值0. 2?1. 2_。
3. 按权利要求1或2所述的大尺寸弯曲不敏感多模光纤预制棒的制造方法，其特征在 于所述的光纤预制棒有效直径d为45?60_，所述的芯层直径a为17-25_。
4. 按权利要求3所述的大尺寸弯曲不敏感多模光纤预制棒的制造方法，其特征在于所 述的光纤预制棒的芯棒直径b与芯层直径a的比值b/a为1. 1?1. 4,芯棒直径b与折算成 实心预制棒直径d的比值d/b为1. 7?2. 4。
5. 按权利要求4所述的大尺寸弯曲不敏感多模光纤预制棒的制造方法，其特征在于所 述的芯层折射率剖面呈抛物线，分布指数α为1.9?2. 2,最大相对折射率差AiS 0.9? 1. 2%，所述的第一内包层相对折射率差Λ 2为-0. 02?0. 02%。
6. 按权利要求5所述的大尺寸弯曲不敏感多模光纤预制棒的制造方法，其特征在于 所述的芯层为Ge/F共掺二氧化硅玻璃层，其中芯层中心位置F掺杂的贡献量小于或等 于-0. 04% ;由芯层中心位置到第一内包层边缘位置，F掺杂的贡献量逐渐增加，在第一内包 层边缘部分的F掺杂的贡献量大于或等于-0. 5%。
7. 按权利要求5或6所述的大尺寸弯曲不敏感多模光纤预制棒的制造方法，其特征在 于所述的第一内包层为Ge/F共掺二氧化硅玻璃层，或掺F的二氧化硅玻璃层，其中F的贡 献量为-〇· 029Γ-0. 1%。
8. 按权利要求5所述的大尺寸弯曲不敏感多模光纤预制棒的制造方法，其特征在于所 述的下陷包层为掺F二氧化硅玻璃层，相对折射率差为-0. 38%?-0. 45% ;所述的外包层为 纯二氧化硅玻璃层。
【文档编号】C03B37/018GK104291676SQ201410420024
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年8月25日 优先权日:2014年8月25日
【发明者】龙胜亚, 张磊, 黄荣, 王润涵, 王瑞春 申请人:长飞光纤光缆股份有限公司