[其他]用于單模光纖的纖維預制件的制造方法

無效

• 申請號: 87105714
• 申請日: 1987-07-03
• 公開（公告）號: CN87105714A
• 公開（公告）日: 1988-02-03
• 發明（設計）人: 水谷太;京極毅;齊藤達男;遠藤茂樹
• 申請（專利權）人: 住友電氣工業株式會社
• 主分類號: C03B37/018
• 分類號: C03B37/018
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 徐汝巽

本發明涉及到用于單模光纖的玻璃纖維予制件的制造方法。

用于單模光纖的玻璃纖維予制件的制造方法是眾所周知的。在該方法中，使玻璃原料經受火焰水解反應或者類似的反應，形成由一個芯和包層組成的多孔玻璃體。將所得的多孔玻璃體經脫水并燒結，得到一個塌陷的中間玻璃棒。通過上述方法，在由芯和包層組成的所得的中間玻璃棒的外周，進一步形成多孔石英玻璃。將由此得到的組合物，經燒結或者脫水燒結，得到需要的包層厚度。

在上述常規的方法中，當使用該玻璃纖維予制件制造光學纖維時，在生產中間玻璃棒過程中的有效脫水，對于保持低的傳輸損耗是很重要的。因此，使用一種在氣氛中含有氯組氣體作為脫水劑的方法。然而，在燒結的中間體中殘留有氯，使包層的折射率稍微偏高，因此在中間玻璃棒和在中間玻璃棒外周形成的玻璃之間產生不需要的折射率階梯。結果，在光學纖維傳送特性方面增加非傳送高階模有效截止波長（下文中簡稱為“截止波長”）。因此，采用一種方法，在該方法中，用類似于中間體的條件（美國專利NO.4486212）塌陷中間玻璃體外部的多孔玻璃時，使用氯組氣體作為脫水劑的氣體完成脫水處理。在該方法中，如圖1所示，將多孔玻璃體2′在含有氯組氣體的氣氛中進行熱處理。加熱器8圍繞爐子中心管9。這種方法有一些缺點，那就是在該方法中由于長時間采用氯組氣體，該氣體擴散并滲入到多孔玻璃體2′內部與玻璃體反應，因此在多孔玻璃體2′內部很難均勻地加入氯。再一個缺點是，假如增加氯組氣體的濃度，縮短處理時間，往往會留下氯組氣體剩余部分，以致在多孔玻璃體2′的塌陷步驟中作為氣泡殘留著。

如上所述，在美國專利4486212中所述的方法，存在這樣的問題，當把多孔玻璃體和中間玻璃棒的復合體插入到含氯組氣體的爐內進行處理時，如加熱和脫水（或者加入氯氣），需要長時間才能完成復合體內部的均勻處理。而且，如果使氯組氣體的濃度較高，以縮短處理時間，就會留下氯氣的過剩部分，則在燒結處理中塌陷體的內部可能殘留氣泡。

本發明想要解決上述常規方法中存在的問題。尤其是，本發明的目的是提供一個制造單模光纖用的無殘留氣泡的玻璃纖維予制件的制備方法，在該方法中能夠把氯均勻地加入到多孔玻璃體中，并且用該方法可以得到具有所要求的傳送特性的光學纖維。

根據本發明，制造單模光纖用的玻璃纖維予制件的方法，其特征在于制備一個玻璃棒原材料，該玻璃棒配有由含氯石英玻璃制成的外涂層和由含提高折射率之組分的石英玻璃制成的芯。把石英玻璃原料和含氯氣體送入燒燃器，通過火焰水解反應形成石英玻璃粉塵。再把該石英玻璃粉塵向原材料上面吹，得到石英玻璃粉塵和玻璃棒之復合體。將該復合體加熱溶化，塌陷該復合體。

本發明使用的較理想氣體是含有選自氯氣，亞硫酰（二）氯氣，以及四氯化碳氣體中的一種或一種以上的氣體，或者在選自該氣體組的一種或一種以上的氣體中加入惰性氣體所得的氣體。

圖1為說明常規方法的示意圖。

圖2為實施本發明的設備示意圖

圖3為在本發明實施方案中使用的中間玻璃棒的折射率分布圖。

圖4為根據本發明制造的玻璃纖維予制件的折射率分布圖。

以下參照附圖詳細說明本發明。圖2為本發明的一個實施方案的示意圖。玻璃棒1由含氯的石英玻璃制的外涂層和由含提高折射率之組分的石英玻璃制的芯組成。通過一個類似于常規的方法，可以得到這樣的玻璃棒。在該方法中將多孔玻璃體在含氯氣氛中脫水并燒結，以致塌陷。例如，通過VAD（汽相軸向沉積）方法，OVD（外汽相沉積）方法，或者類似的方法，把玻璃原料進行火焰水解，可以制造多孔玻璃體。另一方面，通過形成粉塵并用壓力壓制的方法，或者通過其他適宜的方法，可以制備多孔玻璃體。

根據本發明，在中間玻璃棒1的外周形成多孔玻璃2的時候，把氯組氣體6與火焰氣體4以及玻璃原料氣體5一起送入燃燒器3，這樣使氯均勻地包含在孔玻璃體2中。把如此得到的復合體插入到爐子中，以便加熱并熔化，由此集成。

根據本發明，含氯氣體最好使用含有選自氯氣，亞硫酰（二）氯氣以及四氯化碳氣體組中的一種或一種以上的氣體。或者可以使用把惰性氣體，如He，Ar，或類似氣體加入到選自上述氣體組中的一種或一種以上氣體中，稀釋后者所得到的氣體。

根據本發明的方法，在中間玻璃體的外周形成的玻璃中，如果在形成多孔玻璃的過程中把氯組與玻璃原料氣體一起吹入，那么在多孔玻璃體中可以均勻地加入氯。在爐子中加熱，以致塌陷多孔玻璃體時，可以防止由于剩余氯而產生的氣泡。