[發明專利]用于制備具有低折射率凹槽的光纖預制件的方法

有效

• 申請號: 201280031881.2
• 申請日: 2012-06-08
• 公開（公告）號: CN103687825A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: S·B·道斯;R·A·諾爾頓;P·坦登;J·王
• 申請（專利權）人: 康寧股份有限公司
• 主分類號: C03B37/012
• 分類號: C03B37/012;C03B37/014
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 郭輝

背景

相關申請交叉參考

本申請要求2011年6月30日提交的美國申請登記No.13/173,777號的優先權，本文以該文為基礎且該文的全部內容通過引用納入本文。

領域

本說明書總體涉及光纖，更具體地，涉及用于制備具有低折射率凹槽的光纖預制件的方法。

技術背景

相對于沒有低折射率(low-index)凹槽而形成的對比光纖，有低折射率凹槽環繞光纖芯體的光纖具有改進的彎曲性能和/或更大的有效面積。因此，這些光纖改進的光學和物理性能，使得它們能用于多種應用。

但是，在光纖的芯體周圍形成低折射率凹槽額外的增加了制造光纖預制件的工藝步驟，并因此顯著增加了制造光纖工藝的成本。更具體的，所述低折射率凹槽這樣形成：將基于二氧化硅的玻璃沉積在所述光纖的芯體的周圍，并用負摻雜劑（down-dopant）摻雜所述基于二氧化硅的玻璃，該負摻雜劑減小所述基于二氧化硅的玻璃相對于所述光纖的芯體的折射率。但是，為了防止污染預制件與該負摻雜劑鄰近的部分，所述低折射率凹槽獨立形成，在芯體部分已固結之后且在沉積光纖的外包覆部分之前，直接固結在光纖的芯體部分。更具體的，首先形成光纖預制件的芯體部分并固結至固體玻璃。因此，所述低折射率凹槽沉積在芯體部分的周圍，且隨后在獨立的步驟中摻雜和固結，以防止摻雜劑擴散進入芯體部分和外包覆部分。最后，在所述低折射率凹槽層周圍形成外包覆，并在另一步驟中固結。

因此，需要一種形成包括圍繞芯體部分的低折射率凹槽區域的光纖預制件的替代方法。

概述

根據一種實施方式，用于形成光纖預制件的方法包括將基于二氧化硅的玻璃煙炱沉積到餌棒(bait?rod)上，以形成所述光纖預制件的低折射率凹槽。可沉積基于二氧化硅的玻璃煙炱，從而所述低折射率凹槽區域具有第一密度，且初始時基本上沒有任何摻雜材料。然后，用基于二氧化硅的玻璃煙炱形成環繞所述低折射率凹槽區域的阻擋層。所述阻擋層具有大于第一密度的第二密度。然后，將基于二氧化硅的玻璃煙炱沉積在所述阻擋層周圍，以形成所述光纖預制件的外包覆區域，由此形成凹槽外包覆的組件。然后，從凹槽外包覆的組件的中央通道移除餌棒，并將獨立形成的芯體組件插入該中央通道。在加熱所述凹槽外包覆的組件時，可將包括負摻雜劑的前體氣體引導通過所述凹槽外包覆的組件的中央通道，從而用負摻雜劑摻雜低折射率凹槽區域，其中阻擋層防止所述負摻雜劑從所述低折射率凹槽區域擴散進入所述外包覆區域。

在另一實施方式中，用于形成光纖預制件的方法包括，當火焰沿著軸向以第一速度橫貫于餌棒之上時，使基于二氧化硅的玻璃的前體材料在進氣燃燒器的火焰中反應，由此將基于二氧化硅的玻璃煙炱沉積在所述餌棒上，并形成所述光纖預制件的低折射率凹槽區域，其中所述進氣燃燒器的火焰具有第一溫度，所述低折射率凹槽區域具有第一密度，且所述低折射率凹槽區域初始時基本上沒有任何摻雜劑。隨后，將進氣燃燒器的火焰的溫度升高至第二溫度以及，當進氣燃燒器的火焰橫貫餌棒時將進氣燃燒器的橫貫速度減小至第二速度，由此形成在低折射率凹槽區域周圍的基于二氧化硅的玻璃煙炱的阻擋層，其中所述阻擋層具有大于第一密度的第二密度。然后，將基于二氧化硅的玻璃煙炱沉積在所述阻擋層上，以形成所述光纖預制件的外包覆區域，從而形成光纖預制件的凹槽外包覆的組件。

在另一實施方式中，用于形成光纖預制件的方法包括，當火焰沿著軸向以第一速度橫貫餌棒之上時，使基于二氧化硅的玻璃的前體材料在進氣燃燒器的火焰中反應，由此將基于二氧化硅的玻璃煙炱沉積在所述餌棒上，并形成所述光纖預制件的低折射率凹槽區域，其中所述進氣燃燒器的火焰具有第一溫度，所述低折射率凹槽區域具有第一密度，且所述低折射率凹槽區域初始時基本上沒有任何摻雜劑。隨后，將進氣燃燒器的火焰的溫度升高至第二溫度以及，當進氣燃燒器的火焰橫貫餌棒時降低提供給進氣燃燒器的基于二氧化硅的玻璃前體材料的濃度，由此在低折射率凹槽區域周圍形成基于二氧化硅的玻璃煙炱的阻擋層，其中所述阻擋層具有大于第一密度的第二密度。然后，將基于二氧化硅的玻璃煙炱沉積在所述阻擋層上，以形成所述光纖預制件的外包覆區域，從而形成光纖預制件的凹槽外包覆的組件。

在以下的詳細描述中提出了本發明所述方法的其他特征和優點，其中的部分特征和優點對本領域的技術人員而言，根據所作描述就容易看出，或者通過實施包括以下詳細描述、權利要求書以及附圖在內的本文所述的本發明而被認識。