[發明專利]一種大尺寸低損耗的光纖預制棒及其制備方法

在審

• 申請號: 201910085729.6
• 申請日: 2019-01-29
• 公開（公告）號: CN109650712A
• 公開（公告）日: 2019-04-19
• 發明（設計）人: 莫思銘;李想;楊紅蕾;李凡;邵珠峰;周莉
• 申請（專利權）人: 江蘇永鼎股份有限公司;江蘇永鼎光纖科技有限公司
• 主分類號: C03B37/014
• 分類號: C03B37/014
• 代理公司: 蘇州知途知識產權代理事務所(普通合伙) 32299
• 代理人: 馬剛強

1.一種大尺寸低損耗的光纖預制棒的制備方法，其特征在于，步驟如下：

利用VAD工藝制備光纖芯棒，通過沉積噴燈將內包層疏松體的表面溫度達到1000～1100℃，使內包層疏松體的密度大于0.85g/cm³，然后在燒結爐中對芯棒進行脫羥處理、摻氟處理和玻璃化處理，得到光纖芯棒；所述光纖芯棒由內到外依次是芯層和內包層，光纖芯棒的直徑b與芯層直徑a的比值b/a為3.0～5.0；其中，脫羥處理時，燒結爐內通入惰性氣體和氯氣，使燒結爐以9～12℃/min的升溫速率升到900～1050℃，保溫4～5h；摻氟處理時，燒結爐內通入含氟氣體和惰性氣體，使燒結爐以5～8℃/min的升溫速率升到1100～1250℃，保溫1～2h；玻璃化處理時，燒結爐內只通入惰性氣體，然后使燒結爐以8～12℃/min的升溫速率升到1450～1650℃，保溫5～6h；

將一段或多段光纖芯棒插入純石英小套管內，先用含氟氣體將芯棒外表面和小套管內表面進行化學刻蝕，然后將其熔縮到一起，得到合成芯棒，合成芯棒的直徑c與芯層直徑a的比值c/a為7.0～9.0；

將合成芯棒表面用酸性溶液腐蝕，然后將腐蝕后的合成芯棒清洗干燥，將合成芯棒插入純石英大套管中，組合成大尺寸低損耗的光纖預制棒。

2.根據權利要求1所述的大尺寸低損耗的光纖預制棒的制備方法，其特征在于，脫羥處理和摻氟處理時，燒結爐內的合成芯棒以3～8rpm的速度自轉；玻璃化處理時，燒結爐內的光纖芯棒以9～15rpm的速度自轉。

3.根據權利要求1所述的大尺寸低損耗的光纖預制棒的制備方法，其特征在于，所述脫羥處理的氯氣流量為900～1100mL/min，惰性氣體流量為20～40L/min；所述的含氟氣體為SF₆、SiF₄、CF₄、C₂F₆、C₃F₈、C₂F₂Cl₂、SOF₂中的一種或兩種以上的組合，摻氟處理通入的含氟氣體與惰性氣體流量的比值為3:1～5:1，其中惰性氣體流量為20～40L/min；玻璃化處理的惰性氣體流量為30～50L/min。

4.根據權利要求1所述的大尺寸低損耗的光纖預制棒的制備方法，其特征在于，所述芯層為摻入B₂O₃的二氧化硅玻璃層，芯層的相對折射率Δn_i為0.35％～0.45％。

5.根據權利要求1所述的大尺寸低損耗的光纖預制棒的制備方法，其特征在于，所述內包層的相對折射率為Δn₁＝-0.20％～-0.45％。

6.根據權利要求1所述的大尺寸低損耗的光纖預制棒的制備方法，其特征在于，所述酸性溶液為氫氟酸與鹽酸的混合酸，氟化氫與氯化氫的摩爾比為1:0.5～1.5，對合成芯棒的腐蝕深度不小于0.6mm。

7.根據權利要求1所述的大尺寸低損耗的光纖預制棒的制備方法，其特征在于，將合成芯棒固定在純石英大套管中心，控制合成芯棒和純石英大套管之間的間隙小于3mm。

8.一種由權利要求1-7任一項所述的方法制造的大尺寸低損耗的光纖預制棒。

9.一種低損耗單模光纖，其特征在于，所述光纖由權利要求8所述的大尺寸低損耗的光纖預制棒直接拉絲而成，或經拉伸后再拉絲而成。