[发明专利]轴向气相沉积法制备超低损耗光纤预制棒及光纤

权利要求书

1.一种超低损耗光纤，其特征在于：包括依次包覆的芯层，内包层和外包层，所述芯层为掺杂碱金属离子的纯硅棒，所述芯层中掺杂的碱金属离子浓度为200ppm-500ppm，所述内包层为掺氟石英套管，所述外包层为OVD合成外包层；所述芯层与所述内包层的相对折射率差Δ1≈0.4％-0.6％，所述内包层与所述外包层的相对折射率差Δ2≈-0.3％--0.4％。

2.根据权利要求1所述的一种超低损耗光纤，其特征在于：所述掺氟石英套管的管内壁通过气相反应沉积掺氟石英层，逐层形成直至折射率符合所述芯层与所述内包层的相对折射率差。

3.根据权利要求1所述的一种超低损耗光纤，其特征在于：所述内包层的掺氟浓度为500ppm-800ppm。

4.根据权利要求1所述的一种超低损耗光纤，其特征在于：所述芯层的直径为7μm一8μm，所述外包层和所述内包层的直径之和为124.5μm-125.5μm。

5.根据权利要求1所述的一种超低损耗光纤，其特征在于：所述芯层和所述内包层的材料粘度在高温1000℃下的比值范围为1-1.4。

6.根据权利要求1所述的一种超低损耗光纤，其特征在于：所述超低损耗光纤在1550nm波长处的衰减值≤0.158db/km，在1383nm波长处的衰减值≤0.28db/km。

7.根据权利要求1所述的一种超低损耗光纤，其特征在于：所述超低损耗光纤成缆后的截止波长≤1490nm，在1550nm波长处的模场直径≤12.5μm。

8.一种超低损耗光纤的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一，用轴向气相沉积法沉积并掺杂碱金属得到松散体；

步骤二，取出松散体至烧结炉中脱水烧结，烧结过程中碱金属离子在芯层内扩散，从而得到掺杂均匀的芯棒；

步骤三，在芯棒外部匹配掺氟石英套管作为内包层，熔缩并延伸后得到延伸芯棒；

步骤四，在延伸芯棒外部增加外包层后制成预制棒；

步骤五，将预制棒进行拉丝处理。

9.根据权利要求8所述的一种超低损耗光纤的制备方法，其特征在于：所述步骤一具体包括以下步骤：

S1，沉积箱下方的加热柜中放置碱金属盐，加热柜开始加热，保持蒸气压高于0.1kpa，平均升温速度为10℃/min，直至内部温度超过900℃，形成碱金属蒸汽，氧气从加热柜侧面进气口进入加热柜，并和形成的碱金属蒸汽混合成混合气体后从加热柜侧面出气口进入出气管道；

S2，沉积箱内按正常沉积流程运转形成松散体；

S3，沉积箱内的第一喷灯开始喷射包括四氯化硅，氧气，氢气的原料气体时，打开碱金属蒸汽阀门，调整混合气体在第二喷灯的出气速度，其中，第一喷灯和第二喷灯的喷射点均对准松散体中轴，由于松散体保持旋转，碱金属能进入整个松散体截面。

S4，开始正常沉积流程，接近完成时关闭碱金属蒸汽阀门。

10.一种根据权利要求9所述的超低损耗光纤制备方法的沉积掺杂设备，其特征在于：包括沉积箱，所述沉积箱的下方设有用一个放置碱金属盐的加热柜，所述加热柜的一侧设有进气口，另一侧设有出气口，所述出气口上设有碱金属蒸汽阀门；所述沉积箱的同一侧分别设有在同一高度的用于喷射原料气体的第一喷灯和用于喷射混合气体的第二喷灯，所述出气口通过出气管道与所述第二喷灯连通。