[发明专利]一种超低损耗单模光纤的制造方法及装置

权利要求书

1.一种超低损耗单模光纤的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、采用VAD法，将石英玻璃靶棒放在沉积装置内，制造光纤预制棒的芯棒疏松体；

所述的步骤1具体包括以下步骤：

1)将石英玻璃靶棒的底部降低到芯层沉积反应室内，芯层沉积喷灯燃烧产生SiO2粉末体在旋转的石英玻璃靶棒上堆积，石英玻璃靶棒以1mm/min～3mm/min的速度向上提升，

2)在均热的石英管内通入He和Cl2，将电阻炉升温，使得石英管的上部温度达到1350℃，

3)石英玻璃靶棒芯层脱水固化后进入包层沉积反应室，利用内包层沉积喷灯燃烧产生SiO2粉末沉积到芯层外部，形成芯棒的包层，最后完成芯棒疏松体制品的沉积；

步骤2、将制作完成的芯棒疏松体制品放置到烧结装置中，经过加热、脱水、退火得到芯棒玻璃体；

所述的步骤2具体包括以下步骤：

1)将制作完成的芯棒疏松体先放置在均热炉内进行包层脱水，

2)然后对包层进行F元素掺杂，

3)掺杂完成后放入高温烧结炉内进行烧结成玻璃体；

步骤3、将芯棒进行高温脱气、拉伸后制作成用于沉积外包层的芯棒，通过外包层沉积、烧结后制作成光纤预制棒；

步骤4、光纤预制棒延伸到尺寸小、直径均匀的预制棒；

步骤5、将步骤4中的的预制棒放入光纤拉丝炉进行光纤拉丝，最终获得了超低损耗单模光纤。

2.根据权利要求1所述的一种超低损耗单模光纤的制造方法，其特征在于：在步骤1的芯层反应室和包层反应室的内部为负压，负压值为-200Pa～-50Pa。

3.根据权利要求1所述的一种超低损耗单模光纤的制造方法，其特征在于：在步骤1的沉积过程中，芯棒疏松体制品为旋转的，旋转速度为40rpm～120rpm。

4.根据权利要求1所述的一种超低损耗单模光纤的制造方法，其特征在于：在步骤1中，电阻炉自上而下采用分段式加热，石英管内部温度自上而下为梯度分布，当上部最高温度达到1350℃时，温度梯度为4°/mm～6°/mm，自上而下递减。

5.根据权利要求1所述的一种超低损耗单模光纤的制造方法，其特征在于：在步骤1中，石英管内通入的He和Cl2的摩尔体积比为10～20，He气流量为20L/min～40L/min，石英管内保持正压，正压值为20Pa～50Pa。

6.根据权利要求1所述的一种超低损耗单模光纤的制造方法，其特征在于：在步骤2中的芯棒疏松体制品的烧结过程分为3步：

第一步为干燥，将芯棒疏松体制品放置在高温烧结炉内，通入Cl2和He，Cl2流量为1L/min～3L/min，He流量为10L/min～30L/min，干燥温度为1100℃～1250℃，干燥时间为60min～120min；

第二步为F掺杂，通入He和CF4气体，He流量为5L/min～15L/min，CF4流量为0.5L/min～3L/min，炉温为1250℃～1350℃，掺F时间为60min～120min；

第三步为烧结，将炉温升高到1450℃～1500℃，通入He流量为10L/min～20L/min，将疏松体烧结成透明的玻璃体。

7.根据权利要求1所述的一种超低损耗单模光纤的制造方法的沉积装置，其特征在于：包括从上到下依次设有的包层沉积室、电阻炉、芯层沉积反应室，所述的包层沉积室的顶壁开口，在包层沉积室的左侧壁上设有第一排气孔，在包层沉积室的右侧壁底端设有内包层沉积喷灯，且内包层沉积喷灯的出火处设在包层沉积室内的右底侧，在电阻炉内部安装一个石英管，所述的芯层沉积反应室与包层沉积反应室之间安装电阻炉，所述的包层沉积室、电阻炉、芯层沉积反应室从上到下依次相连通，在电阻炉与芯层沉积反应室之间连通有排气环，在芯层沉积反应室的左侧壁上设有第二排气孔，在芯层沉积反应室的右侧壁底端设有芯层沉积喷灯，且芯层沉积喷灯的出火处设在芯层沉积反应室内的右底侧，石英玻璃靶棒安装在VAD设备的引杆上，石英玻璃靶棒的下端从包层沉积室的顶壁进入到包层沉积室内，且依次穿过石英管、排气环、芯层沉积反应室，石英玻璃靶棒的最下端位于芯层沉积反应室内。