[發明專利]一種降低光纖損耗的制造方法

在審

• 申請號: 202011434797.8
• 申請日: 2020-12-10
• 公開（公告）號: CN112551883A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 周利佳;鄒根;謝曉紅;席春磊
• 申請（專利權）人: 南京華信藤倉光通信有限公司
• 主分類號: C03B37/027
• 分類號: C03B37/027
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務所(普通合伙) 32238
• 代理人: 吳靜安;裴詠萍

本發明公開了一種降低光纖損耗的制造方法，該光纖制造采用光棒拉絲工藝；本發明制造方法通過增加光棒拉絲過程中的縱向熱區的長度，并在加長區域同時通入惰性氣體形成穩定的氣流。本發明通過增加光棒的縱向受熱高度（即加熱爐的縱向熱區長度），使得光棒直徑縮小的過程變得平緩；平緩的外徑過渡使得在光棒直徑不斷縮小成裸纖直徑的過程中，分子排列更加有序，可以有效降低光纖拉絲對施加在光纖上的拉絲張力，進一步提高了光纖拉絲過程中分子排列有序性，進而降低光纖損耗。

技術領域

本發明涉及光纖產品的制造方法，具體涉及一種降低光纖損耗的制造方法。

背景技術

光纖的損耗是光纖傳輸的主要性能,損耗大傳輸距離短,為了長距離傳輸以及成本考慮，光纖的損耗要求越來越高,光纖的損耗分為本征損耗和制造損耗。

本征損耗是指光纖材料固有的一種損耗，是無法避免的，它決定了光纖瑞利散射的損耗極限。石英光纖的本征損耗包括光纖的本征吸收和瑞利散射造成的損耗。

光纖制造損耗是在制造光纖的工藝過程中產生的，主要由光纖中不純成分的吸收(雜質吸收)和光纖的結構缺陷引起。雜質吸收中影響較大的是各種過渡金屬離子和OH^-離子導致的光的損耗。其中OH^-離子的影響比較大，它的吸收峰分別位于950nm，1240mm和1390nm，對光纖通信系統影響較大。隨著光纖制造工藝的日趨完善，過渡金屬的影響已不顯著，最好的工藝已可以使OH^-離子在1390nm處的損耗降低到0.04dB/km，甚至小到可忽略不計的程度。光纖結構的不完善也會帶來散射損耗，主要是光纖內部的晶體結構會影響到光纖的損耗。

如圖2所示，光纖制備過程中，隨著光棒外徑越來越大，拉絲速度越來越高，要求光棒在更短的時間內從光棒外徑縮小到光纖外徑，受限于加熱爐結構和工藝條件，加之光纖的外徑標準并沒有變化，光棒的縱向熱區的長度相較以往沒有增加，反倒相對有所縮短，這就要求在拉絲過程中提高加熱爐溫度，施加更大的拉絲張力以實現拉絲的順利進行，這使得拉絲過程中從光棒外徑變成光纖外徑的這一過程是急劇變化的，更大的拉絲張力使得成型光纖內有較大應力，由于疲勞效應，光纖更容易斷裂，同時大的拉絲張力會造成光纖結構中分子鍵斷裂，光纖的惡分子排列相對無序，造成光纖損耗偏大。

在拉絲工藝中，低損耗光纖的研發經過將近20年的研發，降低光纖損耗仍是現在許多光纖廠家都在致力研究的方向。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術中存在的缺陷，提供一種能夠有效降低因制備過程中造成的光纖結構缺陷所導致的光纖損耗。

為了達到上述目的，本發明提供了一種降低光纖損耗的制造方法，該光纖制造采用光棒拉絲工藝；本發明制造方法通過增加光棒拉絲過程中的縱向熱區的長度，并在加長區域同時通入惰性氣體形成穩定的氣流。

通過增加光棒拉絲過程中的縱向熱區長度，光棒直徑縮小的過程變得平緩許多，這樣在光棒直徑不斷縮小成裸纖直徑的過程中分子排列更加有序，同時其變徑過程以及直徑達到預期(例如單模光纖的125μm)后的一段距離仍然處于高溫狀態，通過上述方法降低裸光纖內的應力，進而降低光纖的損耗。

同時，在加長區域內通入惰性氣體，在加長區域內同樣形成穩定的氣流，由此使得光纖的成型點(光纖直徑變成標稱直徑的位置)下移，從光棒外徑到光纖外徑的過程變得平緩，平緩的外徑過渡可以降低光纖拉絲對施加在光纖上的拉絲張力，進一步提高了光纖拉絲過程中分子排列有序性，進而降低光纖損耗。

更為具體的，光棒在加熱爐中加熱，光棒達到熔融溫度后在重力作用下垂下，光纖經過冷卻、涂覆、固化后收線到盤具上。

在部分實施例中，優選的，縱向熱區的長度增加至3460～4960mm，最佳為4460mm。