[發明專利]一種單模光纖及其制造方法

有效

• 申請號: 201510599400.3
• 申請日: 2015-09-18
• 公開（公告）號: CN105137535B
• 公開（公告）日: 2018-10-09
• 發明（設計）人: 王忠太;曹蓓蓓;趙亮;楊武
• 申請（專利權）人: 長飛光纖光纜股份有限公司
• 主分類號: G02B6/036
• 分類號: G02B6/036;C03B37/02;C03C25/26
• 代理公司: 武漢東喻專利代理事務所(普通合伙) 42224
• 代理人: 向彬

本發明公開了一種單模光纖，芯層為摻鍺(Ge)和氟(F)的二氧化硅(SiO₂)石英玻璃，芯層的直徑Dcore為6.5μm至7.5μm，芯層的相對折射率Δ1的范圍為0.70％至0.75％；包層有3個分層，由內到外依次為第一分層、第二分層，第三分層，其中第一分層和第二分層為摻氟二氧化硅石英玻璃，且第二分層的相對折射率低于第一分層；所述包層的直徑Dclad的范圍為39μm至41μm。本發明光纖的截止波長為1300nm?1460nm，工作波長范圍為1550nm，其MFD為7.0μm?7.6μm。本發明光纖具有較好的抗彎曲性能，其宏彎損耗小于0.02dB/(Φ10mm25圈)；繞成小尺寸器件時具有良好的抗彎曲性能，其宏彎損耗小于0.04dB/(Φ15mm400圈)。本發明還提供了上述光纖的制造方法。

技術領域

本發明屬于光纖技術領域，更具體地，涉及一種單模光纖及其制造方法。

背景技術

單模光纖具有質量輕、尺寸小、抗電磁干擾、傳輸速率快、信息容量大和傳輸距離遠等優點。在世界范圍內，G.652單模光纖已經大量地鋪設并應用于光通信網絡之中。隨著特種光纖及其光纖應用技術的不斷發展，光纖已經在常規通信以外的領域得到了越來越廣泛的應用。在特殊的光纖器件中，為了達到使用目的，需要一種能夠在此環境中具有穩定的傳輸性能的光纖，而普通的G.652單模光纖是無法在小尺寸特殊器件下長期正常工作的。

光纖的抗彎曲性能是與光纖的材料結構、制備工藝等技術密切相關的。普通抗彎曲光纖一般為了與普通的單模光纖相匹配，而在光纖的幾何結構、摻雜濃度等方面盡量與普通光纖一致，從而導致光纖光學參數互相匹配，以適應光纖的通用性能。在水聽器等特殊應用場合，光纖追求小彎曲半徑和極多的纏繞圈數，而對模場直徑等的要求并不追求與普通單模光纖的一致性。為了提高光纖的抗彎曲性能，芯層會摻雜較高濃度的鍺(Ge)，為了減少芯層材料與包層材料在粘度、熱膨脹系數等材料性能方面的差異，同時也為了調節光纖的光學指標范圍，在芯層和包層增加了摻雜氟的有限區域，減少拉絲過程中的殘余應力，優化傳輸性能。

在器件尺寸要求很小的情況下，為了容納更多的光纖，需要把光纖直徑減少而光學性能不變，因此通過特殊工藝修改光纖幾何結構，把光纖的芯層結構維持不變而減少包層直徑，并且涂層直徑也相應減少，則可以滿足器件小型化的需求，同時也不影響與相應正常包層光纖的對接應用。

在專利CN202256757U和CN102213791B中，提出來一系列細徑的保偏光纖，但其致力于解決保偏光纖細徑條件下的光學性能，對抗彎曲性能沒有做出表述。在彎曲不敏感光纖中尚沒有此種細徑光纖提出。

一般的，摻雜劑會改變石英玻璃的相對折射率。鍺(Ge)、氯(Cl)、磷(P)等摻雜劑可以使得摻雜后的石英玻璃的相對折射率為正值，我們稱之為“正摻雜劑”，而氟(F)、硼(B)等摻雜劑可以使得摻雜后的石英玻璃的相對折射率為負值，我們稱之為“負摻雜劑”。如果同時使用一種“正摻雜劑”和一種“負摻雜劑”對石英玻璃進行摻雜，則摻雜后的石英玻璃的相對折射率可以為正值或者負值，或者為0。

發明內容

為方便介紹本發明內容，定義以下術語：

折射率剖面：光纖中玻璃折射率與其半徑之間的關系。

相對折射率差：

n_i和n₀分別為各對應部分的折射率和純二氧化硅石英玻璃的折射率。

氟(F)的貢獻量：摻氟(F)石英玻璃相對于純二氧化硅石英玻璃的相對折射率(ΔF)，以此來表示摻氟(F)量。

本發明所要解決的技術問題是提供一種在1550nm波長工作的，具有極好抗彎曲性能的單模光纖。該光纖具有較低的光纖損耗，較好的抗彎曲性能。

本發明為解決上述提出的問題所采用的技術方案為：