[发明专利]一种光纤预制棒及其制备方法

说明书

本发明属于光纤通信技术领域，提供了一种光纤预制棒及其制备方法，将氢气、氧气、四氯化硅和四氯化锗通入喷灯燃烧产生第一沉积物形成第一沉积层，再用四氟化硅替换四氯化锗，燃烧产生第二沉积物形成第二沉积层，得到的中空粉末芯棒烧结后拉伸得到延伸中空芯棒，加热使碱金属卤化物沉积在延伸中空芯棒内表面，并扩散到延伸中空芯棒内部，得到碱金属卤化物掺杂的中空芯棒，采用OVD工艺在碱金属卤化物掺杂的中空芯棒上沉积二氧化硅，烧结得到光纤预制棒。本发明的光纤预制棒制备方法生产简便，易于工业化，光纤预制棒所拉制的光纤，在小弯曲半径下损耗小，有效降低连接损耗，保证通信系统稳定运行，有效提高光纤通信中的OSNR，进一步提高传输质量。

技术领域

本发明属于光纤通信技术领域，具体涉及一种光纤预制棒及其制备方法。

背景技术

光纤通讯具有传输容量大、传输距离远、传输速度快等特点，被广泛应用于长途干线、局域网、以及接入网等光通讯系统。近年来，随着IP业务量的爆炸式增长，通信光网络正向下一代系统迈进，构筑具有巨大传输容量的光纤基础设施是下一代网络的基础。

在超密集组网的建设过程中，接入层建设主要面临的困难是海量新建宏基站和室内微基站的密集光纤连接、以及特定情况下的基站光电一体同传的问题。接入段复杂的布线环境，尤其是在室内进行光纤光缆布线时，线缆的弯曲损耗会影响整体链路传输性能。另一方面，考虑到以后5G供应链以及核心元器件的多样性和开放性，未来使用有源以太网(POE)方案直接供电的方式可能会受到限制，光电复合缆在未来可能会有更广泛的应用。

中国发明专利CN201810444280.3中通过VAD制备高掺锗芯棒，增加芯层与包层的折射率差来改善光纤的抗弯曲特性，但随着芯层锗含量增加，光纤的衰减也随之增加，该工艺制备的光纤预制棒拉丝后衰减系数不太理想。中国发明专利CN108002698A中，使用PCVD工艺制备光纤预制棒芯棒，在扩散炉中进行芯棒掺碱金属制备低损耗芯棒，使用该技术制备光纤预制棒受沉积基管尺寸限制，生产效率较低，成本高。因而，生产一种衰减系数优良，抗弯曲性能优异的光纤预制棒仍存在困难。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种光纤预制棒及其制备方法。

本发明提供了一种光纤预制棒的制备方法，具有这样的特征：包括如下步骤：步骤S1，将陶瓷杆固定在外部气相沉积设备上，将氢气、氧气、四氯化硅和四氯化锗通过不同管道通入喷灯，气体流量由管道控制，均匀地通入两个喷灯，氢气、氧气、四氯化硅和四氯化锗在喷灯口燃烧，产生第一沉积物，第一沉积物在陶瓷杆外表面上形成第一沉积层，第一沉积层达到一定厚度后，停止通入四氯化锗，然后将四氟化硅通入喷灯，氢气、氧气、四氯化硅与四氟化硅产生第二沉积物，该第二沉积物在第一沉积物上形成第二沉积层，第二沉积层达到一定厚度后，得到粉末芯棒；步骤S2，将陶瓷杆从粉末芯棒中抽去，得到中空粉末芯棒，在中空粉末芯棒中通入无水氧气，并在氯气与氦气混合气氛中将中空粉末芯棒烧结成透明中空芯棒；步骤S3，在加热条件下，拉伸透明中空芯棒得到延伸中空芯棒；步骤S4，将碱金属卤化物蒸气与无水氧气混合后通入所述延伸中空芯棒中，用喷灯加热所述延伸中空芯棒外表面，使碱金属卤化物与氧气反应生成的碱金属氧化物沉积在所述延伸中空芯棒内表面，继而沿径向扩散至延伸中空芯棒内部，得到碱金属掺杂中空芯棒；步骤S5，将碱金属掺杂中空芯棒清洗后，再将碱金属掺杂中空芯棒的一端封闭，另一端与真空设备连接，在氢氧焰喷灯加热条件下，碱金属掺杂中空芯棒进入熔融状态，同时在压差作用下熔缩成实心芯棒，实心芯棒中掺杂有碱金属，且实心芯棒外表面覆有一层羟基层；步骤S6，在实心芯棒表面沉积二氧化硅后，然后烧结，得到光纤预制棒。