[发明专利]制造锗掺杂的二氧化硅用的原料及制造方法

说明书

发明领域

本发明涉及制造二氧化硅的原料组合物。更具体地，本发明涉及制造二氧化硅的原料和光学波导预成形品的制造。

发明背景

已知有许多种方法从各种原料来生产金属氧化物。这些方法需要一种原料，并需要一种对原料进行催化氧化和燃烧的手段将其转变成称为烟灰的细分散聚集物。这种烟灰收集在沉积表面上，该沉积表面可以是一个收集室直至一个旋轴的心轴。烟灰可在其收集的同时或者随后通过热处理形成高纯度的玻璃制品。这种方法通常是在具有输送管和产生火焰的燃烧器的专门转变设备中进行的。

许多导致包括火焰水解的这些方法发展的研究是侧重于石英玻璃产品如整体熔融石英的制造。选择合适的可转变成所需石英玻璃组合物的原料是这些研究中的一个重要方面。用这种转变方法制造石英玻璃的商业方法曾经是并继续是以四氯化硅(SiCl₄)作为二氧化硅的原料。四氯化硅的高的蒸汽压和纯度使得它成为能转变成SiO₂烟灰的有用而方便的蒸汽来源。采用四氯化硅提供了高纯度的石英玻璃，而且是商业上生产用于光学波导的石英玻璃尤其是生产波导光纤及其预成形品的较佳方法。在生产光学波导中四氯化硅的应用导致了其它相近的以氯化物为基的原料的吸收，这些原料与四氯化硅相容并与四氯化硅结合使用，以提供有用的石英玻璃组合物和相应的可导光的折射率。石英玻璃掺杂剂原料的蒸汽GeCl₄与SiCl₄蒸汽合用，可形成用于光学波导生产的掺杂有合适含量二氧化锗的石英玻璃组合物。人们就采用SiCl₄蒸汽和GeCl₄蒸汽来制造含有二氧化锗掺杂的光学波导石英玻璃芯子，尽管这种原料会产生有害的副产物如氢氯酸(HCl)。

有鉴于此，就需要有一种锗掺杂的二氧化硅原料和制造可形成光学波导如光纤的光学波导预成形品的方法，并同时避免已有技术的有害副产物。

发明概述

因此，本发明涉及一种制造二氧化硅的原料和制造光学波导和光学波导预成形品的方法而基本上消除由于相关技术的局限性和缺点产生的一种或许多种问题。

本发明的主要优点，是提供一种可生产锗掺杂石英玻璃的制造二氧化硅用的原料，用该原料生产光学波导及其预成形品不会产生有害的卤化物。

本发明的其它特征和优点将在下面的描述中提出，可部分地从这些描述中明显看出，也可通过实践本发明来了解。根据特别是描述和权利要求以及附图中所指出的本发明的方法和组合物，可以了解本发明的目的和其它优点。

为了实现根据本发明目的这些和其它优点(在本发明中体现并广泛描述的)，本发明采用一种液体原料，包括硅氧烷和一种锗化合物。

另一方面，本发明包括用本发明的原料来制造光学波导预成形品和光学波导的方法。

本发明还有一个方面，包括光学波导预成形品的制备方法，该预成形品是在将其最后制成光学波导(如通过将预成形品拉成波导光纤)之前，波导的前身和物质体现物。

另一方面，本发明包括通过钆层、干燥、固结、拉伸、细长化、再包层(overclad)和再固结的步骤来制造光学波导预成形品的方法。

本发明还有一个方面，包括将硅氧烷和醇盐锗原料转变成GeO₂掺杂的石英玻璃来制备低损失光纤的方法。

另一方面，本发明包括一种含硅氧烷和醇盐锗的光学波导二氧化硅原料和光纤二氧化硅原料。    

应当理解，以上的概述和以下的详述只不过是例举性，说明性的，用于为本发明的权利要求提供更进一步的描述。

通过附图可进一步了解本发明，这些附图包括在本说明书中并作为本说明书的一部分，这些附图图示了本发明的实施例和许多方面，并与文字描述部分一起是用来说明本发明原理的。

附图简述

图1是本发明的方法和设备装置的示意图。

图2是本发明的光学波导预成形品的折射率曲线，Y轴表示预成形品的折射率，X轴表示预成形品的半径。

图3是本发明的光学波导的频谱衰减曲线，Y轴表示损失量(dB/km),X轴表示波长(nm)。

图4是本发明的光学波导的频谱衰减曲线，Y轴表示损失量(dB/km),X轴表示波长(nm)。

发明详述

下面将详细参照本发明的一些较佳实施方案(附图中有其例子)来描述。