[發(fā)明專利]一種基于連熔石英套管的光纖預(yù)制棒及其制造方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201910156569.X | 申請(qǐng)日： | 2019-03-01 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN110028235B | 公開（公告）日： | 2020-09-08 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 莫思銘;李凡;眭立洪;張國(guó)棟;周莉;李想 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）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(hào)： | C03B37/018 | 分類號(hào)： | C03B37/018 |
| 代理公司： | 蘇州知途知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32299 | 代理人： | 陳瑞瀧;時(shí)萌萌 |
| 地址： | 215200 江蘇省蘇州市*** | 國(guó)省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 基于 石英 套管 光纖 預(yù)制 及其 制造 方法 | ||
本發(fā)明涉及一種基于連熔石英套管的光纖預(yù)制棒及其制造方法，制造方法為：利用VAD工藝制備由內(nèi)到外為芯層和內(nèi)包層的光纖芯棒；利用OVD工藝在光纖芯棒外部沉積包含有Sb2O3?F混合物的阻擋層疏松體，然后進(jìn)行燒結(jié)處理，得到合成芯棒；利用RIC工藝將合成芯棒與連熔石英套管組合成光纖預(yù)制棒。本發(fā)明的預(yù)制棒直徑可達(dá)211mm，單根預(yù)制棒拉纖長(zhǎng)度可達(dá)2920km，拉制光纖在1310nm的衰減低至0.271dB/km，在1383nm的衰減系數(shù)低至0.245dB/km，在1550nm的衰減系數(shù)低至0.145dB/km，在1310nm的模場(chǎng)直徑為8.1～9.2μm，光纜截止波長(zhǎng)為1251nm～1271nm。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種基于連熔石英套管的光纖預(yù)制棒及其制造方法，屬于光纖預(yù)制棒制造領(lǐng)域。
背景技術(shù)
目前，生產(chǎn)光纖預(yù)制棒的工藝主要采用兩步法，即先制造預(yù)制棒芯棒，然后在芯棒外制造包層。芯棒制造技術(shù)主要有以下四種：改進(jìn)的化學(xué)汽相沉積法(MCVD)、微波等離子體化學(xué)汽相沉積(PCVD)、外部氣相沉積法(OVD)和軸向氣相沉積法(VAD)，外包層制造技術(shù)主要包括OVD法，套管法，等離子體噴涂法，其中，套管法是將芯棒插入石英套管中組成光纖預(yù)制棒，它是目前制造大尺寸光纖預(yù)制棒的較好方法。
石英套管采用天然結(jié)晶石英或合成硅烷經(jīng)高溫熔制而成，石英套管按工藝方法、用途及外觀來分類，包括連熔石英套管、電熔透明石英套管、氣煉透明石英套管、合成石英套管、不透明石英套管、光學(xué)石英套管、半導(dǎo)體用石英套管、電光源用石英套管等，其中連熔石英套管采用連熔法制備而成，連熔法工藝簡(jiǎn)單，一次性投入石英砂直接拉管，具有很大的成本優(yōu)勢(shì)，但是連熔石英套管的金屬雜質(zhì)含量高，羥基含量難以控制，以其作為光纖預(yù)制棒的外包層會(huì)增大光纖損耗，使其難以應(yīng)用于光纖預(yù)制棒的生產(chǎn)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：為解決以連熔石英套管作為光纖預(yù)制棒的外包層會(huì)增大光纖損耗的技術(shù)問題，提供一種基于連熔石英套管的光纖預(yù)制棒及其制造方法。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：
一種基于連熔石英套管的光纖預(yù)制棒的制造方法，步驟如下：
利用VAD工藝制備由內(nèi)到外為芯層和內(nèi)包層的光纖芯棒；
利用OVD工藝在光纖芯棒外部沉積包含有Sb2O3-F混合物的外包層疏松體，然后在燒結(jié)爐內(nèi)進(jìn)行燒結(jié)處理，得到合成芯棒；所述燒結(jié)處理方法為：往燒結(jié)爐內(nèi)通入惰性氣體和氯氣，首先使燒結(jié)爐以50-60℃/min的升溫速率升到600-800℃，保溫1-2h，然后以30-40℃/min的升溫速率升到1000-1200℃，保溫2-4h，最后以10-20℃/min的升溫速率升到1300-1500℃，保溫5-7h；
利用RIC工藝將合成芯棒與連熔石英套管組合成光纖預(yù)制棒。
優(yōu)選地，對(duì)燒結(jié)處理后的合成芯棒進(jìn)行熱處理，熱處理方法為：將在1300-1500℃下保溫5-7h后的合成芯棒在2min內(nèi)冷卻至溫度＜100℃，然后將冷卻后的合成芯棒升溫至700～1000℃保溫2～3h，最后將合成芯棒降溫至300～500℃保溫3～5h。
優(yōu)選地，利用VAD工藝制備光纖芯棒的步驟為：首先用軸向氣相沉積法沉積粉末芯棒；然后在燒結(jié)爐中對(duì)粉末芯棒進(jìn)行脫羥處理、氟摻雜處理和玻璃化處理：脫羥處理時(shí)，往燒結(jié)爐內(nèi)通入Cl2氣和惰性氣體，脫羥溫度為800～1000℃；氟摻雜處理時(shí)，往燒結(jié)爐內(nèi)通入含氟氣體和惰性氣體，燒結(jié)爐溫度為1000～1300℃；玻璃化處理時(shí)，往燒結(jié)爐內(nèi)只通入惰性氣體，玻璃化溫度為1400～1600℃。
優(yōu)選地，RIC工藝步驟為：將合成芯棒表面用摩爾比為1:0.5-1.5的氫氟酸、硝酸的混合酸腐蝕，腐蝕深度計(jì)不小于0.6mm，然后將腐蝕后的合成芯棒清洗干燥，將合成芯棒插入連熔石英套管中，組合成光纖預(yù)制棒。
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