[發明專利]制備玻璃態芯預制棒的方法

無效

• 申請號: 201210265354.X
• 申請日: 2012-07-30
• 公開（公告）號: CN102898019A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 富蘭克林·W·達比
• 申請（專利權）人: 富蘭克林·W·達比
• 主分類號: C03B37/018
• 分類號: C03B37/018
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司 44217
• 代理人: 易釗

技術領域

本發明通常涉及光波導光纖領域，尤其涉及一種光波導預制棒和制備該光波導預制棒的方法，由所述制備光波導預制棒的方法制備低水峰光波導光纖。

背景技術

電信行業的主要目標是以更短的時間在更長的距離上傳輸更大量的信息。用戶和系統資源對電信系統的使用逐漸有了顯著的增加。這導致需要增大用于長距離攜帶信息的介質中的帶寬，尤其是包含在電信電纜中的光波導光纖。

光波導光纖的帶寬與多種因素有關，諸如透射(transmission)波長處光纖的衰減。由于吸收了透射光，光纖的導光區域中出現的雜質將提高光纖的衰減。其中尤其明顯的是由羥自由基(OH)導致的衰減，其在制備過程中能與光纖結構鍵合。光纖的導光區域中出現的OH鍵能夠導致衰減增加，衰減的峰值(通常也可稱為水峰)在約1380nm的窗口中。通常將1380nm的窗口的波長限定在約1330nm到約1470nm的范圍內，其中峰值衰減效應通常出現在1383nm附近。

發明內容

本發明涉及以高生產效率制備大的低水玻璃態光波導芯預制棒(core?perform)的方法。玻璃態光波導預制棒用于制備低水峰光波導光纖。還描述了摻雜型硅質產品的制備。此處所描述的所有方法都同樣可以用于制備非摻雜型硅質產品，在該情況中二氧化硅基的反應產物不包含摻雜物。

一方面涉及制備多孔芯體的方法，該方法包括步驟：在氧化介質中使流動的流體混合物的至少一些成分與至少一個玻璃形成的前體化合物發生化學反應來形成二氧化硅基的反應產物。收集或沉積包含氫氧鍵的至少一部分反應產物，以形成二氧化硅基的多孔芯體，該多孔芯體優選地包括諸如二氧化鍺的摻雜物。通常將形成的多孔芯體放置到爐子中進行熱處理，在該過程中，可使氣體混合物通過該爐子，從而烘干和壓緊多孔芯體。

在另一個方面中，將兩種二氧化硅基的煙塵涂覆沉積到餌棒上，以形成多孔芯預制棒，其中第一種包含摻雜物，第二種不包含摻雜物。隨后將多孔芯預制棒進行化學烘干和燒結以形成玻璃態芯預制棒。在另一方面，制備玻璃態芯預制棒的方法包括多個步驟。第一，將二氧化硅基的芯材料沉積到包括轉動餌棒的沉積靶標上，從而優選形成基本為固態的、圓柱形的初始芯煙塵預制棒。優選地，初始芯預制棒的一端由該餌棒夾持、其相對端是自由端。隨后，通過往復式(例如，沿著靶標的縱向長度來回往復)沉積在靶標上沉積其它二氧化硅基的芯材料。隨后通過往復式沉積在靶標上沉積包覆材料，以形成最終芯預制棒。隨后，烘干和燒結最終芯預制棒的至少一部分，以形成玻璃態芯預制棒。優選地，在初始軸向沉積之后且在往復式沉積之前，靠近或臨近初始芯預制棒的相對端設置手柄。在隨后的往復式沉積中，將位于預制棒的相對端處的手柄和棒隨后作為靶標的一部分進行處理。

在另一方面中，制備玻璃態芯預制棒的方法包括多個步驟。第一，將二氧化硅基的芯材料沉積到包括轉動餌棒的沉積靶標上，以形成優選的基本為圓柱形的、固態的初始芯煙塵預制棒。優選地，初始芯預制棒的一端由餌棒夾持、而其相對端是自由端。在圓柱形的、固態的初始芯預制棒形成的同時，沉積其它二氧化硅基的芯材料到靶標上。如果需要，通過往復式沉積將其它二氧化硅基的芯材料沉積到靶上。隨后，通過往復式沉積沉積包覆材料到靶標上，以形成最終煙塵芯預制棒。隨后，烘干和燒結最終煙塵芯預制棒的至少一部分，以形成玻璃態芯預制棒。

在另一方面中，制備玻璃態芯預制棒的方法包括多個步驟。第一，沉積二氧化硅基的材料到包括轉動餌棒的沉積靶標上，以形成基本為圓柱形的初始芯預制棒。優選地，初始芯預制棒的一端由餌棒夾持、而其相對端是自由端。隨后，通過往復式沉積沉積包覆材料到靶標上，以形成最終芯預制棒。隨后，烘干和燒結最終芯預制棒的至少一部分，以形成玻璃態芯預制棒。在使得光纖在1380nm波長處的衰減小于0.35dB/km、優選小于0.31dB/km的條件下實施烘干和燒結步驟。

在另一方面中，將玻璃態芯預制棒回火形成玻璃態芯棒，其用作襯底，用于通過OVD方法進一步沉積包覆二氧化硅煙塵，以形成多孔光波導預制棒。化學烘干和燒結多孔光波導預制棒，以形成玻璃態光波導預制棒，從而使得由這些預制棒制成的光波導光纖在1380nm的測量波長處的光衰減小于0.35dB/km、優選小于0.31dB/km。

在另一方面中，玻璃態芯預制棒包括摻雜的中心線區域，設置該中心線區域的尺寸以適用于形成能夠回火形成光波導光纖的玻璃態光波導預制棒，其中，由這些預制棒制成的光波導光纖在1380nm的測量波長處的光衰減小于0.35dB/km、優選小于0.31dB/km。