[发明专利]一种单模光纤及其制造方法

权利要求书

1.一种单模光纤，包括有芯层、内包层、下陷包层和纯SiO₂玻璃外包层，其特征在于在芯层外依次设置内包层和下陷包层，所述的芯层由掺锗和氟的石英玻璃组成，芯层直径a为8.0～8.8微米，相对折射率差Δ₁为0.35～0.38％，氟的贡献量Δ_F为-0.09±0.02％；所述的内包层由掺锗和氟的石英玻璃组成，内包层直径b为18～21微米，相对折射率差Δ₂为0±0.02％，所述的下陷包层由掺氟的石英玻璃组成，下陷包层直径c为26～36微米，相对折射率差：在下陷包层外界面的Δ₃₂为-0.22％至-0.35％，在下陷包层内界面的Δ₃₁为-0.20％至-0.35％，且Δ₃₂≤Δ₃₁。

2.按权利要求1所述的单模光纤，其特征在于所述的内包层从内包层外界面至内界面，掺氟和掺锗逐渐连续增加，呈梯度变化；所述的内包层外界面氟的贡献量Δ_F为-0.10±0.01％，内包层内界面氟的贡献量Δ_F为-0.16±0.01％。

3.按权利要求1或2所述的单模光纤，其特征在于所述的掺锗和氟石英玻璃的材料组成为SiO₂-GeO₂-F-Cl；所述的掺氟石英玻璃的材料组成为SiO₂-F-Cl。

4.按权利要求1或2所述的单模光纤，其特征在于所述的外包层直径d为78-126微米。

5.按权利要求1或2所述的单模光纤，其特征在于光纤在1310纳米波长处的模场直径为8.5～9.3微米，零色散波长为1302～1322nm，光纤在零色散波长处的色散斜率小于或等于0.090ps/nm².km。

6.按权利要求1或2所述的单模光纤，其特征在于光纤在1310nm处的衰减系数小于或等于0.344dB/km，1383nm处的衰减系数小于或等于0.334dB/km，1550nm处的衰减系数小于或等于0.214dB/km，1625nm处的衰减系数低于0.224dB/km，在1675nm处的衰减系数小于或等于0.284dB/km。

7.按权利要求1或2所述的单模光纤，其特征在于光纤具有小于或等于1260nm的光缆截止波长；在1625nm波长处，对于围绕10毫米弯曲半径绕1圈弯曲附加损耗小于或等于0.2dB；对于围绕7.5毫米弯曲半径绕1圈弯曲附加损耗小于或等于0.5dB；对于围绕5毫米弯曲半径绕1圈弯曲附加损耗小于或等于1.0dB。

8.一种按权利要求1所述单模光纤的制造方法，其特征在于将纯石英玻璃衬管固定在等离子体增强化学气相沉积车床上进行掺杂沉积，在反应气体四氯化硅和氧气中，通入含氟的气体，引进氟掺杂，通入四氯化锗以引入锗掺杂，通过微波使衬管内的反应气体离子化变成等离子体，并最终以玻璃的形式沉积在衬管内壁；根据所述光纤波导结构的掺杂要求，通过改变混合气体中掺杂气体的流量，依次沉积下陷包层、内包层和芯层；沉积完成后，用电加热炉将沉积管熔缩成实心芯棒；以合成的石英玻璃为套管采用RIT工艺制得光纤预制棒，或采用OVD或VAD或APVD外包沉积工艺在实心芯棒外沉积外包层制得光纤预制棒；将光纤预制棒置于拉丝塔上拉丝成纤，在光纤表面涂覆内外两层紫外固化的聚丙稀酸树脂即成。

9.按权利要求8所述的单模光纤的制造方法，其特征在于所述的含氟气体为C₂F₆、CF₄、C₄F₈、SiF₄和SF₆的任意一种或多种。

10.按权利要求8或9所述的单模光纤的制造方法，其特征在于在沉积下陷包层时，将炉温控制在1080～1120℃，O/Si比为3.0～3.5，使Cl的含量小于2500ppm；所述的O/Si比为通入反应区的氧气与四氯化硅的摩尔比。

11.按权利要求8或9所述的单模光纤的制造方法，其特征在于在沉积内包层和芯层时，将炉温控制在1000～1050℃，O/Si比为2.2～2.6，使Cl的含量为3500～4200ppm；所述的O/Si比为通入反应区的氧气与四氯化硅的摩尔比。