[发明专利]一种降低光纤损耗的制造方法

说明书

本发明公开了一种降低光纤损耗的制造方法，该光纤制造采用光棒拉丝工艺；本发明制造方法通过增加光棒拉丝过程中的纵向热区的长度，并在加长区域同时通入惰性气体形成稳定的气流。本发明通过增加光棒的纵向受热高度（即加热炉的纵向热区长度），使得光棒直径缩小的过程变得平缓；平缓的外径过渡使得在光棒直径不断缩小成裸纤直径的过程中，分子排列更加有序，可以有效降低光纤拉丝对施加在光纤上的拉丝张力，进一步提高了光纤拉丝过程中分子排列有序性，进而降低光纤损耗。

技术领域

本发明涉及光纤产品的制造方法，具体涉及一种降低光纤损耗的制造方法。

背景技术

光纤的损耗是光纤传输的主要性能,损耗大传输距离短,为了长距离传输以及成本考虑，光纤的损耗要求越来越高,光纤的损耗分为本征损耗和制造损耗。

本征损耗是指光纤材料固有的一种损耗，是无法避免的，它决定了光纤瑞利散射的损耗极限。石英光纤的本征损耗包括光纤的本征吸收和瑞利散射造成的损耗。

光纤制造损耗是在制造光纤的工艺过程中产生的，主要由光纤中不纯成分的吸收(杂质吸收)和光纤的结构缺陷引起。杂质吸收中影响较大的是各种过渡金属离子和OH^-离子导致的光的损耗。其中OH^-离子的影响比较大，它的吸收峰分别位于950nm，1240mm和1390nm，对光纤通信系统影响较大。随着光纤制造工艺的日趋完善，过渡金属的影响已不显著，最好的工艺已可以使OH^-离子在1390nm处的损耗降低到0.04dB/km，甚至小到可忽略不计的程度。光纤结构的不完善也会带来散射损耗，主要是光纤内部的晶体结构会影响到光纤的损耗。

如图2所示，光纤制备过程中，随着光棒外径越来越大，拉丝速度越来越高，要求光棒在更短的时间内从光棒外径缩小到光纤外径，受限于加热炉结构和工艺条件，加之光纤的外径标准并没有变化，光棒的纵向热区的长度相较以往没有增加，反倒相对有所缩短，这就要求在拉丝过程中提高加热炉温度，施加更大的拉丝张力以实现拉丝的顺利进行，这使得拉丝过程中从光棒外径变成光纤外径的这一过程是急剧变化的，更大的拉丝张力使得成型光纤内有较大应力，由于疲劳效应，光纤更容易断裂，同时大的拉丝张力会造成光纤结构中分子键断裂，光纤的恶分子排列相对无序，造成光纤损耗偏大。

在拉丝工艺中，低损耗光纤的研发经过将近20年的研发，降低光纤损耗仍是现在许多光纤厂家都在致力研究的方向。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，提供一种能够有效降低因制备过程中造成的光纤结构缺陷所导致的光纤损耗。

为了达到上述目的，本发明提供了一种降低光纤损耗的制造方法，该光纤制造采用光棒拉丝工艺；本发明制造方法通过增加光棒拉丝过程中的纵向热区的长度，并在加长区域同时通入惰性气体形成稳定的气流。

通过增加光棒拉丝过程中的纵向热区长度，光棒直径缩小的过程变得平缓许多，这样在光棒直径不断缩小成裸纤直径的过程中分子排列更加有序，同时其变径过程以及直径达到预期(例如单模光纤的125μm)后的一段距离仍然处于高温状态，通过上述方法降低裸光纤内的应力，进而降低光纤的损耗。

同时，在加长区域内通入惰性气体，在加长区域内同样形成稳定的气流，由此使得光纤的成型点(光纤直径变成标称直径的位置)下移，从光棒外径到光纤外径的过程变得平缓，平缓的外径过渡可以降低光纤拉丝对施加在光纤上的拉丝张力，进一步提高了光纤拉丝过程中分子排列有序性，进而降低光纤损耗。

更为具体的，光棒在加热炉中加热，光棒达到熔融温度后在重力作用下垂下，光纤经过冷却、涂覆、固化后收线到盘具上。

在部分实施例中，优选的，纵向热区的长度增加至3460～4960mm，最佳为4460mm。