[发明专利]光纤预制棒及其制备方法

权利要求书

1.一种光纤预制棒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，采用气相沉积工艺制备芯棒，通过第一喷灯、第二喷灯及第三喷灯依次进行沉积，第一喷灯由内到外包括三层同心设置的椭圆形管或三个并排分布的内矩形管、设置于椭圆形管或内矩形管外的三层同心设置的外矩形管，内矩形管或椭圆形管偏置于外矩形管最内层的一侧，在第一喷灯中通入氟化物、四氯化硅、可燃气体、惰性气体及氧气，形成含有氟元素的二氧化硅松散体，在第二喷灯中通入氧气、可燃气体、四氯化硅、四氯化锗及惰性气体，在二氧化硅松散体表面形成芯层疏松体，在第三喷灯中通入氧气、可燃气体、四氯化硅及惰性气体，在芯层疏松体的表面形成二氧化硅内包层，沉积完成得到芯棒；

步骤2，将上述步骤得到的芯棒进行脱羟以及玻璃化烧结；

步骤3，采用掺氟工艺依次制备沟渠层与中包层；

步骤4，采用气相沉积工艺或套管工艺制备外包层，得到光纤预制棒。

2.如权利要求1所述的光纤预制棒的制备方法，其特征在于：所述步骤1中的第一喷灯中通入的气体还包括碱金属气体，所述碱金属包括含有锂、钠、钾、铷中的一种或至少两种组合。

3.如权利要求1所述的光纤预制棒的制备方法，其特征在于：所述步骤3中还包括采用掺氟工艺制备的辅助中包层。

4.如权利要求1所述的光纤预制棒的制备方法，其特征在于：所述第一喷灯沿水平平面方向移动且与水平方向的夹角为30°～90°，所述第二喷灯沿水平平面方向以及自身的中心轴方向移动，所述第二喷灯与水平方向的夹角为20°～70°。

5.如权利要求1所述的光纤预制棒的制备方法，其特征在于：所述步骤2中的玻璃化烧结过程中依次通入四氯化硅气体和氟化物气体。

6.如权利要求1或5所述的光纤预制棒的制备方法，其特征在于：所述氟化物包括SiF₄、CF₄、SF₆、C2F₆、SOF₂、C₂F₂Cl₂的一种或至少两种组合。

7.如权利要求1所述的光纤预制棒的制备方法，其特征在于：所述惰性气体包括氩气或氮气，所述可燃气体包括氢气或甲烷。

8.如权利要求1-7任意一项所述光纤预制棒的制备方法制备的光纤预制棒，其特征在于：所述光纤预制棒由内向外依次包括芯层、内包层、沟渠层、中包层及外包层，所述芯层、内包层、沟渠层、中包层及外包层沿径向的横截面均为圆环，所述芯层中心凹陷深度为0.05～0.15％，斜率为tan10°～tan80°，所述的芯层半径r1为5～7μm，相对折射率△n1为0.05％～0.15％；所述内包层的边界到所述芯层中心的距离r2为6～20μm，相对折射率△n2为-0.05％～-0.2％；所述沟渠层的边界到所述芯层中心的距离r3为15～28μm，相对折射率△n3为-0.3％～-0.4％；所述中包层的边界到所述芯层中心的距离r4为25～33μm，相对折射率△n4为-0.1％～-0.20％；所述外包层为纯二氧化硅。

9.如权利要求8所述的光纤预制棒，其特征在于：所述光纤预制棒还包括辅助中包层，所述辅助中包层包覆于所述中包层外侧，所述辅助中包层的边界到所述芯层中心的距离为35～45μm，相对折射率△n5为-0.05％～-0.20％。