[发明专利]高强度大盘长海底光缆用单模光纤的制备方法

说明书

技术领域

本发明高强度大盘长海缆用单模光纤的制备方法涉及一种光纤海底光缆用单模光纤的制备，尤其涉及高强度大盘长单模光纤的制备方法。该单模光纤的光学特性、几何参数、环境性能等满足通用的单模光纤标准，尤其具有优异的高强度性能、且盘长较长。

背景技术

自1985年世界上第一条海底光缆问世以来，海底光缆的建设在全世界得到了蓬勃的发展。海底光缆以其大容量、高可靠性、优异的传输质量等优势，在通信领域，尤其是国际通信中起到重要的作用。由于海底光缆特殊的使用环境，施工和维护的成本非常高，所以海底光通信系统的稳定性一直是该领域内的研究重点之一。其中作为通讯的主要传输媒质——光纤，也相对于普通光缆用光纤，有着自己特殊的要求。在海底光缆的敷设、使用、打捞以及受到意外外力等过程中，光纤虽然受到了光缆外部结构的保护，但是还是要承受一定的应变和残余应力。目前普通光纤标准盘长为25km左右，光纤强度控制筛选应变为1％。因此为了防止敷设、维护以及意外张力对光纤单元的破坏性影响，海底光缆用光纤必须要有较普通光缆用光纤更高的强度；而大盘长则是为了减少中继距离内的接头数目，尽量做到光缆盘长和系统的中继距离一致。

海底光缆以其大容量、高可靠性、优异的传输质量等优势，在通信领域，尤其是国际通信中起到重要的作用。因此，海底光缆用的大长度高强度单模光纤因为减少了中继距离内的接头数目，且有着适合海底光缆用的强度，将有着及其良好的市场前景。

发明内容

本发明目的是针对上述不足之处提供的一种高强度大盘长海底光缆用单模光纤的制备方法，通过该法可制备出比常规非色散位移单模光纤G.652光纤(I-TUT国际标准)的强度更高，筛选应变达2％以上，为普通G.652光纤的二倍以上(高强度)，盘长达到100km以上(大盘长)的单模光纤，且该光纤能够满足所有光学特性。

高强度大盘长海底光缆用单模光纤的制备是采用以下方案实现的：

高强度大盘长海底光缆用单模光纤结构包括纤芯、内外包层、两层紫外固化涂料层。在纤芯外部包裹有内包层、外包层，外包层外部有两层紫外固化涂料层，外包层外部经过两次涂覆，采用紫外固化涂料。紫外固化涂层具有低模量、低折射率的特点。

该光纤的零色散波长为1300-1324nm之间，零色散斜率不大于0.092ps/(nm2km)，光缆截止波长不大于1260nm，该光纤的模场直径(MFD)是9.2±0.4μm。光纤在1310nm的衰减不大于0.35dB/km，在1550nm的衰减不大于0.21dB/km。该光纤的指标能够满足国家电信行业通用G.652标准。国家电信行业通用G.652标准：1310nm处衰减不大于0.36dB/km，在1550nm的衰减不大于0.22dB/km，零色散波长范围1300-1324nm，零色散斜率不大于0.093ps/(nm2·km)，MFD为(8.6～9.5)±0.7um，光缆截止波长不大于1260nm。该光纤的特殊性能可以描述如下：高强度大盘长海底光缆用2％的筛选张力，称为高强度，单盘盘长达到100km以上，称为大盘长。

针对目前海底光缆用光纤强度的高要求，本发明提供了一种制作方法，通过在预制棒预处理阶段进行工艺控制，生产过程中工艺调整，选纤时进行严格把关，设备进行改造等一系列措施，生产出符合海底光缆用的光纤产品。

高强度大盘长海底光缆用单模光纤的制备方法：

1、预制棒表面预处理

将待处理预制棒进行两步预处理，首先将预制棒表面进行清洁处理，清洗法采用氢氟酸与硝酸混合溶液对预制棒表面进行清洗，硝酸与氢氟酸重量配比在1∶2～8，硝酸与氢氟酸的混合酸液浓度保持在30％～80％。

清洗结束后，再将预制棒进行火焰抛光处理，高温下氢氧焰中富裕的氢气和二氧化硅反应产生易蒸发的一氧化硅和水，继而被高速的氢氧焰气流带走，同时将预制棒表面的污染物带走。因为在抛光的过程中实际上是利用氢氧焰将预制棒表面抛去了10～100um的二氧化硅，将预制棒表面的微裂纹愈合，同时将表面的杂质处理完全。

2、拉丝

将预制棒装在拉丝炉上，设定参数开始拉丝，温度控制在2000℃～2300℃。