[发明专利]一种大规格低衰减的光纤预制棒及其制备方法

权利要求书

1.一种大规格低衰减光纤预制棒的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

利用MCVD工艺在作为下陷层的石英管内壁依次沉积内包层、外芯层和内芯层，获得沉积管，并将沉积管在高温下熔缩成具有内芯层、外芯层、内包层和下陷层的预制棒芯棒；

利用VAD工艺在预制棒芯棒上沉积第一外包层疏松体，并经过第一次烧结处理，制备出初级光纤预制棒，所述第一次烧结处理包括脱羟处理、掺氟处理和玻璃化处理三个步骤；

利用OVD工艺在初级光纤预制棒上沉积第二外包层疏松体，并经过第二次烧结处理，制备出光纤预制棒，所述第二次烧结处理包括脱羟处理和玻璃化处理两个步骤；

所述内芯层、外芯层、内包层、下陷层、第一外包层以二氧化硅作为基底材料并加入掺杂剂，第二外包层为纯二氧化硅，内芯层、外芯层、内包层、下陷层、第一外包层的相对折射率依次为Δn₁、Δn₂、Δn₃、Δn₄、Δn₅，相对折射率大小为：Δn₁Δn₂0Δn₃Δn₅Δn₄；

所述内芯层和外芯层为掺入P₂O₅-F混合物的二氧化硅玻璃层，内芯层的相对折射率Δn₁为0.35％～0.45％，外芯层的相对折射率Δn₂为0.15％～0.3％，所述外芯层直径b与内芯层直径a的比值b/a为1.5-2；

所述内包层为掺入Sb₂O₃-F混合物的二氧化硅玻璃层，内包层的相对折射率Δn₃为-0.2％～-0.05％，所述内包层直径c与内芯层直径a的比值c/a为3-4；

所述下陷层为掺F的二氧化硅玻璃层，下陷层的相对折射率Δn₄为-0.6％～-0.45％，所述下陷层直径d与内芯层直径a的比值d/a为5-6.5；

所述第一外包层为掺F的二氧化硅玻璃层，第一外包层的相对折射率Δn₅为-0.35％～-0.25％，所述第一外包层直径e与内芯层直径a的比值e/a为10-11.5，所述光纤预制棒的直径f与内芯层直径a的比值f/a为15-17。

2.根据权利要求1所述的大规格低衰减光纤预制棒的制备方法，其特征在于，所述第一次烧结处理或第二次烧结处理方法为：使待烧结的初级光纤预制棒或光纤预制棒在烧结炉内自转，通过烧结炉外加热线圈的上下移动对烧结炉内部气体加热，完成烧结，加热线圈的移动速度为5-10mm/min，自转速度为3-6rpm。

3.根据权利要求1或2所述的大规格低衰减光纤预制棒的制备方法，其特征在于，所述第一次烧结处理方法为：首先向烧结炉内通入惰性气体和氯气，使烧结炉内温度以25～35℃/min的升温速率达到900～1100℃，保温1-2h，完成脱羟处理；其次向烧结炉内通入含氟气体和惰性气体，使烧结炉内温度以15～25℃/min的升温速率达到1100～1300℃，保温2-3h，完成掺氟处理；最后向烧结炉内只通入惰性气体，使烧结炉内温度以8～15℃/min的升温速率达到1400～1600℃，保温3-4h，完成玻璃化处理。

4.根据权利要求1或2所述的大规格低衰减光纤预制棒的制备方法，其特征在于，所述第二次烧结处理方法为：首先向烧结炉内通入惰性气体和氯气，使烧结炉内温度以40～60℃/min的升温速率达到1000～1200℃，保温2-4h，完成脱羟处理；再关闭氯气，向烧结炉内只通入惰性气体，使烧结炉内温度以10～20℃/min的升温速率达到1300～1500℃，保温4-6h，完成玻璃化处理。

5.一种由权利要求1-4任一项所述的方法制造的光纤预制棒。

6.一种光纤，其特征在于，所述光纤由权利要求5所述的光纤预制棒直接拉丝而成，或经拉伸后再拉丝而成。