[发明专利]制造用于具有低水峰的光纤的预制件的方法

说明书

一种制造至少一个光纤预制件的方法，包括：提供多个局部多孔中间预制件，每个局部多孔中间预制件具有纵轴线并包括围绕相应玻璃芯部棒所形成的相应疏松体中间包壳层，所述玻璃芯部棒包括半径a的中心芯部区以及外半径b的内包壳区，从而定义了第一芯部‑包壳比a/b；固结所形成的疏松体中间包壳层，从而形成相应多个中间玻璃预制件，每个中间玻璃预制件包括外半径c的中间包壳区，从而定义了在0.20‑0.30之间的第二芯部‑包壳比a/c；以及通过围绕中间包壳区形成外包区来外包至少一个中间玻璃预制件，从而形成光纤玻璃预制件，其中固结步骤包括将多个中间预制件暴露给单个炉体的固结热区，同时使每个中间预制件绕各自的纵轴线转动。

技术领域

本发明涉及一种制造光纤预制件的方法及其设备，特别是一种制造具有低水峰的光传输光纤的预制件的方法。

相关技术

波分复用(WDM)技术和更新的密集波分复用(DWDM)技术促使光传输光纤制造商生产在透射光谱的宽频域内具有极小光学衰减的光纤。过去十年一直面对的一个具体问题是光纤在其制造过程中吸收存在于光纤的光学有效区域内的氢氧根(-OH)和/或H₂O分子造成的衰减。在光纤预制件的制造过程中当光纤预制件暴露给各种来源的氢气时，能够形成-OH基团和水。氢氧根或水造成的污染导致1380nm处的直线衰减，在衰减光谱中可见一个峰值，一般被称为“水峰”。

获取待被拉伸为大约125μm典型直径的光纤的玻璃预制件的通常程序包括：制造固体玻璃芯部棒(也被称为芯部杆)的第一过程，以及通过合适的工艺(例如通过围绕芯部棒沉积疏松体，或者通过将芯部棒套入玻璃管中(管中棒RIT技术))给芯部棒添加外包壳的第二过程。

WO01/47822涉及一种制造在低水峰光纤的制造过程中使用的圆柱玻璃体的方法，该方法包括以下步骤：形成在光纤预制件的制造过程中使用的固结玻璃前体，所述前体包括所述预制件的至少一个局部芯部区；将所述玻璃前体暴露给氘气，然后在所述前体上形成附加的包壳，从而形成光纤预制件。所述前体是一种包括芯部区和至少一部分玻璃包壳区的玻璃芯部杆。在给芯部杆增加额外的外包疏松体之前，芯部杆被悬挂在炉内，并用足以防止已固结的玻璃芯部杆再潮湿的时间和温度进行氘气处理。

疏松体前体(尤其是采用外部气相沉积法(OVD)、气相轴向沉积法(VAD)制成时)典型地具有被近包壳区(也被称为内包壳区)所围绕的芯部区，所述近包壳区通常由纯二氧化硅制成。任选地，所述内包壳区包括一层或多层掺杂质的二氧化硅。所获得的前体被干燥并固结，从而形成芯部玻璃体。固结之后通常是拉伸，以缩小该玻璃体的直径，然后玻璃体被切割成多个芯部棒。或者，芯部棒也可以通过内部沉积工艺形成，比如改进化学气相沉积法或炉式化学气相沉积法(MCVD/FCVD)、或者等离子体化学气相沉积法(PCVD)。

经常用来表示所生产的光纤的成本和性能的参数是玻璃芯部棒的芯部-包壳比，a/b，其中a是芯部棒的芯部区的半径，b是围绕芯部区的内包壳区的外半径。a/b的值越大，制造过程的产量就越高，因为通过单个疏松体预制件能获得更多的芯部棒。

US2011/0023551公开了一种制造可用于成品光纤预制件的芯部棒段的方法。该方法据称允许增大包壳对芯部的比例，用D/d表示。所公开的方法包括将两个或多个芯部体件端对端轴向插入玻璃柱内，从而限定了相邻的插入芯部体件之间的接合部；将玻璃柱和所含的芯部体件竖直地安装在炉的区域内；加热炉内的玻璃柱和芯部体件，从而拉长该玻璃柱和包含在玻璃柱内的芯部体件；使拉长的柱收缩从而形成成品芯部棒；然后沿芯部棒长度在与所述相邻芯部体件之间的接合部重合的一个或多个位置处切割成品芯部棒，从而获得多个芯部棒段，一个或多个所述芯部棒段可用于光纤预制件的生产。所述芯部体件具有4或更小的D/d，而成品芯部棒以大于五的D/d比形成。

WO2012/010212描述了一种抗弯光纤，所述抗弯光纤具有芯部区和围绕芯部区的包壳区，并包括掺氟的含空穴环形层。在固结过程中完成掺氟，之后在预制件的芯部坯料上实现二氧化硅层的疏松体沉积。