[發明專利]簡單剖面結構保偏母材及其高效制備方法

在審

• 申請號: 202210053205.0
• 申請日: 2022-01-18
• 公開（公告）號: CN114349328A
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 李寶東;張飛;勞雪剛;陶泉;和聯科;翟國華;凌明;胡家華
• 申請（專利權）人: 江蘇亨通光導新材料有限公司;江蘇亨通光電股份有限公司;江蘇亨通光纖科技有限公司
• 主分類號: C03B37/014
• 分類號: C03B37/014
• 代理公司: 蘇州國誠專利代理有限公司 32293
• 代理人: 王會

本發明公開了簡單剖面結構保偏母材及其高效制備方法，該保偏母材由內至外依次包括VAD芯層、VAD外側包層和OVD包層，VAD芯層中摻鍺，其相對折射率n1為0.5％～0.9％，所述VAD外側包層中摻氟，其相對折射率n2為?0.05％～?0.1％。本發明綜合VAD+OVD工藝的優點，配合燒結摻氟工藝，在動態保溫爐或動態保溫箱中進行充分保溫處理，以降低延伸過程芯層應力集中炸裂風險，無需對現有設備進行改造，在產品質量和產量方面，有效提升保偏母材的產出效率，可一次性制備大量光學參數一致的保偏母棒，批次穩定性高，同時降低對設備穩定性要求，使保偏預制棒母材的價格降低30％以上，提升產品的價格競爭力。

技術領域

本發明屬于光纖、光棒制造技術領域，具體涉及簡單剖面結構保偏母材及其高效制備方法。

背景技術

近年來，高雙折射偏振保持光纖，簡稱保偏光纖，在特種光纖市場的份額逐步增加，其用量呈逐年上升趨勢。在保偏母棒的制備方面，由于各廠家設備的限制，90％采用以下的方案：

如中國發明專利，公開號為CN106007358A，專利名稱為一種用于光纖陀螺的超細徑保偏光纖及其制造方法，公開了光纖預制棒主要通過精準控制PCVD工藝實現，但是控制精度及難度較大；

如中國發明專利，公開號為CN108897094A，專利名稱為一種應力區高效利用的細徑熊貓型保偏光纖及制備方法，公開了使用MCVD法制備包層芯棒，再將制得的芯棒插石英套管，使用套管機進行套管制備母棒；

如中國發明專利，公開號為CN109553291A，專利名稱為一種改進型熊貓保偏光纖預制棒及制作工藝，公開了采用化學汽相沉積工藝(CVD)制備光纖母棒，再對預制棒進行加套，完成最終光纖預制棒母棒；

如中國發明專利，公開號為CN107572771A，專利名稱為一種二氧化鈦摻雜高效制備高穩定性熊貓型保偏光纖的方法，公開了保偏預制棒采用芯棒制備、套管融縮完成母棒的制備；

如中國發明專利，公開號為CN111290073A，專利名稱為60微米細徑熊貓型保偏光纖及其制備方法，公開了通過FCVD制備芯棒，通過套柱熔縮加工成光纖預制棒母棒。

縱觀以上的保偏預制棒母棒制備工藝，大部分均可歸為不同類型的套管融縮工藝，這在產品效率提升和成本改善方面存在一定局限性，很難做突破性的改善。而保偏預制棒母棒在保偏光纖成本方面占比60％以上，直接決定了保偏光纖的成本。

發明內容

為解決現有技術中存在的技術問題，本發明的目的在于提供簡單剖面結構保偏母材及其高效制備方法。

為實現上述目的，達到上述技術效果，本發明采用的技術方案為：

本發明公開了一種簡單剖面結構保偏母材，由內至外依次包括VAD芯層、VAD外側包層和OVD包層，所述VAD芯層中摻鍺，其相對折射率n1為0.5％～0.9％，所述VAD外側包層中摻氟，其相對折射率n2為-0.05％～-0.1％。

本發明還公開了上述簡單剖面結構保偏母材的高效制備方法，包括以下步驟：

首先采用VAD工藝制備SiO₂松散體，在沉積過程中，VAD芯層摻鍺，VAD芯層外側沉積VAD外側包層，再通過燒結摻氟工藝，在VAD外側包層摻氟，隨后進行動態保溫處理、延伸和酸洗后通過OVD工藝制備OVD包層，通過燒結工藝，得到無缺陷玻璃母棒，再經孔加工后組裝應力棒，實現保偏母材的制備。

進一步的，所述VAD芯層摻GeO₂，其相對折射率n1為0.5％～0.9％。

進一步的，所述摻氟工藝中的溫度為1100±20℃，氟源為CF₄。

進一步的，所述動態保溫處理具體包括：