[发明专利]一种抗弯曲多模光纤及其制造方法

权利要求书

1.一种抗弯曲多模光纤，包括有芯层和包层，其特征在于芯层半径R1为24～26微米，芯层折射率剖面呈抛物线，最大相对折射率差Δ1为0.9～1.1％，芯层外的包层由三部分组成，从内到外依次为：内包层半径R2为芯层半径R1的1.04～1.6倍，相对折射率差Δ2为-0.01～0.01％，中间包层为折射率渐变包层，中间包层半径R3为芯层半径R1的1.06～1.8倍，相对折射率差由Δ2递减渐变至Δ4，外包层半径R4为芯层半径R1的2.38～2.63倍，相对折射率差Δ4为-0.20％～-0.40％。

2.按权利要求1所述的抗弯曲多模光纤，其特征在于所述的内包层半径R2为芯层半径R1的1.04～1.25倍。

3.按权利要求1或2所述的抗弯曲多模光纤，其特征在于所述的外包层相对折射率差Δ4沿径向为恒定的，或者为渐变的，渐变包括从内向外递增渐变或从内向外递减渐变。

4.按权利要求3所述的抗弯曲多模光纤，其特征在于所述的外包层相对折射率差Δ4从内向外递增渐变，从-0.40％递增为-0.25％。

5.按权利要求1或2所述的抗弯曲多模光纤，其特征在于各层的材料组成为：芯层由掺锗和氟的石英玻璃组成，氟的贡献量ΔF为-0.03±0.02％；所述的内包层由掺锗和氟的石英玻璃组成，从内包层外界面(32)至内包层内界面(21)，掺氟和掺锗逐渐连续增加，呈梯度变化；所述的中间包层由掺氟的石英玻璃组成，由中间包层内界面(32)至中间包层外界面(43)掺氟逐渐连续增加；所述的外包层由掺氟的石英玻璃组成。

6.按权利要求5所述的抗弯曲多模光纤，其特征在于所述的掺锗和氟石英玻璃的材料组分为SiO₂-GeO₂-F-Cl；所述的掺氟石英玻璃的材料组分为SiO₂-F-Cl。

7.一种按权利要求1所述的抗弯曲多模光纤的制造方法，其特征在于将纯石英玻璃衬管固定在等离子体增强化学气相沉积车床上进行掺杂沉积，在反应气体四氯化硅和氧气中，通入含氟的气体，引进氟掺杂，通入四氯化锗以引入锗掺杂，通过微波使衬管内的反应气体离子化变成等离子体，并最终以玻璃的形式沉积在衬管内壁；根据所述光纤芯层和包层结构的掺杂要求，通过改变混合气体中掺杂气体的流量，依次沉积中间包层、内包层和芯层；沉积完成后，用电加热炉将沉积管熔缩成实心芯棒；然后采用氢氟酸对芯棒进行腐蚀，把芯棒外部的衬管层腐蚀掉后，以合成的掺氟石英玻璃为套管采用RIT工艺制得光纤预制棒，或采用OVD或VAD外包沉积工艺在芯棒外沉积外包层制得光纤预制棒；将光纤预制棒置于拉丝塔以0.2～0.4牛顿的低张力拉成光纤，在光纤表面涂覆内外两层紫外固化的聚丙稀酸树脂即成。

8.按权利要求7所述的抗弯曲多模光纤的制造方法，其特征在于其特征在于各层的材料组成为：芯层由掺锗和氟的石英玻璃组成，氟的贡献量ΔF为-0.03±0.02％；所述的内包层由掺锗和氟的石英玻璃组成，从内包层外界面(32)至内包层内界面(21)，掺氟和掺锗逐渐连续增加，呈梯度变化；所述的中间包层由掺氟的石英玻璃组成，由中间包层内界面(32)至中间包层外界面(43)掺氟逐渐连续增加；所述的外包层由掺氟的石英玻璃组成。

9.一种按权利要求7所述的制造方法对预制棒折射率分布进行修正和补偿的方法，其特征在于包括下列步骤：

(1)根据光纤折射率分布，初步设计光纤预制棒折射率分布；

(2)精确调节制备目标预制棒所用气体混合物的组成和供给速率，使其与步骤(1)决定的折射率分布相符合；

(3)根据上一步骤确定的条件，将反应气体混合物引入衬管并在其内进行反应，完成衬管内部形成玻璃的氧化物的沉积，制成光纤预制棒；

(4)对步骤(3)沉积工艺得到的预制棒进行精确折射率分布的测量，并把该预制棒拉成光纤；

(5)对步骤(4)得到的光纤进行精确折射率分布的测量；

(6)根据光纤的测试结果优化设计待制造光纤所要求的折射率分布，并与步骤(5)测量的光纤折射率分布进行对比，如果对比差别超过规定公差范围，则根据对比结果对预制棒折射率分布设计进行修正；

(7)在后续沉积工艺中，改变反应气体混合物的组成与时间的关系来实现步骤(6)对预制棒折射率分布设计的修正；

(8)重复步骤(3)～(7)，直至步骤(6)的对比差别在可接受的规定公差内。