[其他]用于光學(xué)纖維玻璃生產(chǎn)方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 101985000007822
• 申請日: 1985-09-26
• 公開（公告）號: CN85107822B
• 公開（公告）日: 1988-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 星川政雄;京藤倫久;矢野宏司;田中豪大郎
• 申請（專利權(quán)）人: 住友電氣工業(yè)株式會社
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 劉元金;羅宏

一種由石英為主的芯層和加氟石英的包層組成的光導(dǎo)纖維可從玻璃坯件制成，該玻璃坯件的制造方法包括將空心多孔圓柱形玻璃坯件保持在含有至少一種含氟化合物的第一種高溫氣氛中，并通過多孔玻璃坯件的中心孔噴射冷卻氣體，以控制在多孔玻璃坯件的徑向方向上待加氟量，然后在溫度比第一高溫氣氛高的第二高溫氣氛中燒結(jié)該多孔玻璃坯件，以使之透明。光導(dǎo)纖維制造方法的生產(chǎn)率高。

本發(fā)明涉及一種制光導(dǎo)纖維用的玻璃坯件的生產(chǎn)方法。更具體地說，它是涉及一種制造由一層主要成分是石英玻璃的芯層和一層加氟石英玻璃的包層組成的、光傳輸衰減低的光導(dǎo)纖維用的玻璃坯件的生產(chǎn)方法。

一種光導(dǎo)纖維通常由一芯層和繞芯層的、折射率比芯層低的一包層所組成。

已研制出幾種制造這種光導(dǎo)纖維的方法，并已在商業(yè)上應(yīng)用。

這類方法的實例包括改進的化學(xué)汽相沉積法（M-CVD法）、軸向汽相沉積法（VAD法）和外汽相沉積法（OVD法）。在這些方法中，芯層主要是由SiO₂/GeO₂型玻璃所組成，而包層則主要由SiO₂組成。

因為光能充分穿透光導(dǎo)纖維的芯層，從理想的觀點來看，芯層應(yīng)該由光傳輸衰減最小的SiO₂組成。另一方面，由SiO₂組成的包層含有B₂O₃和氟之類的添加劑，以減小折射率，因為它的折射率應(yīng)該比芯層更低。雖然在某些地方應(yīng)用時可以將B₂O₃加入光導(dǎo)纖維的芯層中，但是當(dāng)透射光的波長為1微米時，向光導(dǎo)纖維的芯層中加入B₂O₃是不可取的，因為B-O鍵的存在會吸收遠(yuǎn)紅外范圍的光。在這時，氟是包層的一種理想的添加劑，因為它在光導(dǎo)纖維所用的波長范圍內(nèi)，不會產(chǎn)生光的吸收峰。因此，采用SiO₂作光纖的芯層材料SiO₂/F型玻璃作包層材料來調(diào)節(jié)光導(dǎo)纖維的芯層和包層之間的折射率差是可取的。這種光導(dǎo)纖維已公開于日本專利出版刊物1980年15682號中。

以SiO₂為芯層和以SiO₂/F型玻璃為包層的光導(dǎo)纖維已經(jīng)通過下列方法制成的玻璃坯件生產(chǎn)出來，這些方法包括：用等離子體的方法在石英棒周圍沿其徑向方向，向石英棒沉積玻璃態(tài)加氟石英玻璃;或者通過玻璃原料的火焰水解作用，在石英棒周圍沿其徑向方向，向石英棒沉積加氟石英玻璃微粒，并燒結(jié)沉積的石英微粒團使之透明;還可采用M-CVD法在石英管的內(nèi)表面沉積加氟石英玻璃以形成一芯部，并塌陷中心孔部以形成固體棒形玻璃坯件。

然而，用熱等離子體法是難于從所制得的玻璃坯件生產(chǎn)出滿意的、光傳輸衰減低的光導(dǎo)纖維來，因為石英棒和沉積的加氟石英玻璃之間的界面被羥基污染，加氟玻璃本身也被羥基沾污。用火焰水解作用在石英棒周圍，沿其徑向方向，向石英棒沉積玻璃微粒的方法，也難于從所制得的玻璃坯件生產(chǎn)出滿意的、光傳輸衰減低的光導(dǎo)纖維來，因為石英棒會被從石英棒表面吸附的水中的羥基或從玻璃原料火焰水解產(chǎn)生的羥基所沾污。在這一方法中，水和濕氣容易從玻璃微粒中除去，但很難從石英棒的內(nèi)部除去。雖然M-CVD法能生產(chǎn)出具有相當(dāng)優(yōu)良性能光導(dǎo)纖維用的玻璃坯件，但其生產(chǎn)效率很低。

本發(fā)明的目的之一是提供一個改進的、生產(chǎn)效率高的、制光導(dǎo)纖維用的玻璃坯件的生產(chǎn)方法，這種光導(dǎo)纖維由主要成份是石英玻璃的芯層和加氟石英玻璃的包層所組成。

本發(fā)明的另一目的是提供一種生產(chǎn)玻璃坯件的方法，這種方法里加入石英玻璃包層中的氟量容易控制，還能防止羥基對光纖的沾污。

按照本發(fā)明，提供的制光導(dǎo)纖維用的玻璃坯件的生產(chǎn)方法包括：將空心多孔圓柱形坯件放入含有至少一種含氟化合物的第一個高溫氣氛中，并通過多孔玻璃坯件的中空部分噴射一種冷卻氣體，以控制在多孔玻璃坯件的徑向方向上加入的氟量，然后將多孔玻璃坯件放入比第一高溫氣氛溫度高的第二高溫氣氛中使之透明。

圖1表示出環(huán)境溫度和加氟石英玻璃折射率降低程度之間的關(guān)系。

圖2示意表示出按本發(fā)明生產(chǎn)玻璃坯件的一個實施例。