[發明專利]FTTH用微結構光纖預制棒的制造方法

有效

• 申請號: 201210185121.9
• 申請日: 2012-06-06
• 公開（公告）號: CN102730959A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 羅文勇;李詩愈;陳偉;柯一禮
• 申請（專利權）人: 烽火通信科技股份有限公司
• 主分類號: C03B37/012
• 分類號: C03B37/012
• 代理公司: 北京捷誠信通專利事務所(普通合伙) 11221
• 代理人: 魏殿紳;龐炳良

技術領域

本發明涉及新材料領域，特別是涉及一種FTTH(Fiber?To?The?Home，光纖到戶)用微結構光纖預制棒的制造方法。

背景技術

信息技術的爆炸性需求帶動了FTTH的飛速發展。光纖到戶的應用需求促使光纖技術向小彎曲半徑、低衰減方向發展，同時，小彎曲半徑單模光纖的其他光學性能指標仍能與常規通信用單模光纖G.652光纖相一致。常規G.657光纖在極小彎曲直徑(5mm以下)下，光纖的衰減迅速增大。這限制了其應用的范圍，目前還很難在光纖到戶最后一百米的應用中良好使用。FTTH用微結構光纖，是一種多孔型的微結構光纖，具有良好的彎曲性能，在極小彎曲直徑下(1mm～5mm)下的附加光纖衰減仍能控制在合理范圍內，非常適應光纖到戶等復雜的應用環境。

常規的多孔微結構光纖主要采用毛細管堆積法、毛細管聚束法等方法制備。這些方法的缺點主要是制造過程中難以保證高純環境和難以保證微孔的精確定型。由于毛細管在制造過程中會直接接觸外界環境，難以達到普通單模光纖預制棒制造工藝的高純特性，使得利用毛細管形成微孔的微結構光纖預制棒的衰減水平難以達到常規通信光纖的衰減水平。這是微結構光纖難以得到規模應用的主要限制因素。同時，由于毛細管在堆積和聚束中，容易發生錯位，這可能導致微孔與微孔之間的夾角會不一致，導致模式泄露的偏差，從而造成光纖偏振模色散的異常，使得微結構光纖在常規光學指標如色散以及偏振模色散等特性上也會與常規通信單模光纖的水平存在一定差距。例如，專利號為“ZL?200410002286.3”的中國發明專利，采用多種材料件相結合的方式，制備光子晶體光纖預制件，還達不到通信光纖的制造要求；申請號為“200410093901.6”的中國發明專利申請中，采用一種飛秒激光的方式，進行微結構光纖預制件的制備，其制備的光纖預制棒的微孔在1mm以下，適合制備復雜結構的微結構光纖，不太適合制備高性能、低成本的FTTH用微結構光纖預制棒。

發明內容

本發明的目的是為了克服上述背景技術的不足，提供一種高質量、低成本的FTTH用微結構光纖預制棒的制造方法，實現了FTTH用微結構光纖預制棒的微孔高純制備和微孔精確定型，有效改善FTTH用微結構光纖的偏振模特性和彎曲損耗特性，避免了常見的微結構光纖制造工藝中微孔形成環節所帶來的二次雜質引入和污染問題，保障FTTH用微結構光纖的衰減特性。

本發明提供的FTTH用微結構光纖預制棒的制造方法，包括以下步驟：S1、采用常規通信光纖制備方法制備出單模光纖預制棒，所述單模光纖預制棒包括一個摻鍺的石英芯層和位于芯層外圍的純硅的石英包層，芯層和石英包層為同心圓；S2、在單模光纖預制棒的外側沿圓周方向等角度的鉆一定數量的直徑相同的孔；S3、將鉆好孔的單模光纖預制棒用酸液清洗干凈，再使用去離子水清洗凈、烘干后，在單模光纖預制棒的一端接續一根尾管，并在尾管接續一根用于夾持的尾棒，在單模光纖預制棒的另一端接續一段便于拉絲熔融的錐形石英頭子，至此一根FTTH用微結構光纖預制棒制作完成。

在上述技術方案中，步驟S1中所述常規通信光纖制備方法包括VAD法、PCVD法和MCVD法。

在上述技術方案中，步驟S2包括以下步驟：在單模光纖預制棒的芯層外的石英包層內，以芯層的中心為圓心，各個孔分布在同一個圓上，每個孔的孔心與芯層中心連線的夾角相等；根據計算出的孔的直徑選擇鉆桿，將單模光纖預制棒放置在鉆孔機上，使用鉆桿依次鉆出所需數量的孔。

在上述技術方案中，步驟S2中所鉆的各個孔的外邊緣與單模光纖預制棒外邊緣的距離之間的偏差在1mm以內，使各個孔與芯層的位置保持一致性。

在上述技術方案中，步驟S2中所鉆的孔的數量為偶數。

在上述技術方案中，步驟S2中所鉆的孔的直徑在2～12mm之間。

在上述技術方案中，所述孔的直徑在2～5mm之間時，采用高能激光器作為鉆桿；孔的直徑在5～12mm之間時，采用金屬鉆桿作為鉆桿。

在上述技術方案中，步驟S3之后還包括以下步驟：將制造出來的FTTH用微結構光纖預制棒懸掛在拉絲塔上，在2200℃的高溫下，熔融拉制成FTTH用微結構光纖。

在上述技術方案中，所述FTTH用微結構光纖在1625nm波段，繞1個彎曲直徑為2mm的圈時，彎曲損耗在0.20～0.25dB，該光纖的偏振模色散系數在0.045～0.051ps/km^1/2，在1550nm波段的衰減為0.191～0.202dB/km，其他光學性能指標也與常規通信單模光纖G.652一致。