[發(fā)明專利]在離開纖芯的位置具有低折射率部的光纖母材的制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210174116.8
• 申請日: 2012-05-30
• 公開（公告）號: CN102807322A
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發(fā)明（設計）人: 井上大
• 申請（專利權）人: 信越化學工業(yè)株式會社
• 主分類號: C03B37/014
• 分類號: C03B37/014
• 代理公司: 深圳新創(chuàng)友知識產權代理有限公司 44223
• 代理人: 江耀純

技術領域

本發(fā)明涉及一種主要用于通信用的光纖用的母材，尤其涉及一種在離開纖芯的位置具有低折射率部的光纖用母材的制造方法。尤其本發(fā)明涉及一種在離開纖芯的位置具有低折射率部的光纖用母材，該光纖用母材是以低成本制造具有不使模場直徑（Mode?Field?Diameter）變小、零色散波長較小且善于彎曲的光纖特性的光纖母材。

背景技術

一般來說，光纖包含傳送光的纖芯部和包圍其周圍的纖殼部。通常纖芯部的折射率高于纖殼部的折射率。光纖是由電爐使光纖用母材加熱、軟化并拉絲成所期望的粗細而獲得。

光纖用母材多通過如下方法來制造：首先，制造包含纖芯部和視情況而定纖殼部的一部分的纖芯棒，進而在該纖芯棒的外側賦予纖殼部。

纖芯部的制造中可使用VAD（vapor?axial?deposition，汽相沿軸沉積）法、OVD（outside?vapor?deposition，外部汽相沉積）法、MCVD（Modified?Chemical?Vapor?Deposition，改良化學汽相沉積）法、PCVD（Plasma?Chemical?Vapor?Deposition，等離子化學汽相沉積）法之類的方法。VAD法中，使起始構件一邊旋轉一邊提拉，在其前端附近例如使以SiO₂為主成分的玻璃粉末堆積而獲得灰粒堆積體。該玻璃粉末例如以如下方式獲得，即對燃燒器供給氧和氫而形成氧、氫火焰，向該火焰中供給成為原料的經氣化的SiCl₄，通過水解反應生成SiO₂。通過使該玻璃粉末堆積在起始構件上而獲得灰粒堆積體。

例如，由ITU-T?G.652規(guī)定，一般具有經常使用的矩形的折射率分布的單模光纖中，在中心附近具有稱為纖芯的折射率較高的部分。多數情況對該纖芯添加GeO₂。例如，通過對SiCl₄添加GeCl₄而可生成添加了GeO₂的SiO₂，通過使添加有GeO₂的SiO₂堆積而形成纖芯。另一方面，包圍纖芯的周圍的折射率分布的幾乎平坦的部分稱為纖殼。

一般而言，準備多個燃燒器，向中心的纖芯部添加GeO₂，對纖芯部的外側僅供給SiO₂，由此獲得如上所述的接近矩形的折射率分布。這樣制造的柱狀的灰粒堆積體連續(xù)在稱為燒結爐的電爐內加熱熔融，成為透明的棒狀玻璃體。電爐內的環(huán)境氣體中多使用氦。其原因在于氦為原子尺寸較小的氣體，不易作為氣泡殘留在玻璃體中。

和所述玻璃化同時，或者在其前階段，一般進行脫水這一處理。該脫水例如在添加了氯的環(huán)境中進行，且在低至灰粒堆積體不熔融的程度、且高達充分去除水分的程度的溫度、例如1000～1200℃左右的溫度下進行。

另一方面，玻璃化在例如1400～1600℃左右的溫度下進行。圖1是表示以加熱爐玻璃化的情況的示意圖，自圖1a起向圖1c，自多孔母材的下端側起依序通過中央的加熱爐，由此進行玻璃化。這樣制造的棒只要直接加熱熔融，就也可以設為具有必要的折射率分布的光纖，但為了追求高生產率，多為在其外側進而賦予纖殼，設為用于制造大直徑的母材時的稱為纖芯棒的構件。

例如，在欲以VAD法制造單模光纖用母材的情況下，多采用如下方法：制造包含纖芯部和包圍其的纖殼部的一部分的纖芯棒，在其外側以其他方法賦予不足的纖殼部。在外側賦予的纖殼部存在以OVD法等直接堆積在纖芯棒上、由加熱爐透明玻璃化而賦予的情況，和在纖芯棒披覆另外制造的筒狀體而賦予的情況。

近年來，光纖的使用范圍也擴大到用戶系統(tǒng)或屋內配線等，在這種環(huán)境下，鋪設光纖時所設想的彎曲直徑和中、長距離系統(tǒng)相比較小。光纖如果彎曲，那么會有傳播的光容易泄露的問題，因此要求即便相同的彎曲直徑光更難以泄漏的光纖。作為與此相對的規(guī)格存在ITU-T?G.657。另外，這里將即便相同的彎曲直徑光更難以泄漏、換言之彎曲損失較小稱為“善于彎曲”。為了獲得善于彎曲的光纖特性，已知有幾個獲取的方法。

第一，存在使纖芯的折射率變高、提高封閉光的效果的方法。該方法為最容易獲得到一定程度為止的善于彎曲的光纖的方法，但會有如下問題：通過提高折射率而使模場直徑變小，并且零色散波長變大而和ITU-T?G.652的互換性消失，不滿足ITU-T?G.657的一部分的規(guī)格。