[发明专利]光纤预制棒的制造方法

权利要求书

1.一种光纤预制棒的制造方法，该方法包括以下步骤：

(1)采用轴向气相沉积VAD工艺制备光纤芯棒；

(2)采用等离子化学气相沉积PCVD工艺制备掺氟下陷包层，与(1)中制备的光纤芯棒熔缩成光纤芯棒预制件；

(3)采用外部气相沉积OVD工艺制备光纤芯棒预制件的外包层，最终烧结成透明的光纤预制棒；

其特征在于：所述光纤芯棒包含包层，光纤芯棒的包层直径与光纤芯棒的芯直径二者比值在3.2～4.6之间；所述掺氟下陷包层起始位置的直径与所述芯直径的比值在3.2～4.6之间，所述掺氟下陷包层的宽度与芯直径的比值在0.24～0.49之间。

2.如权利要求1所述的光纤预制棒的制造方法，其特征在于，步骤(1)中采用VAD工艺制备光纤芯棒，具体包括以下步骤：将直径为70～80mm的靶棒安置在VAD沉积车床上，通入四氯化硅、四氯化锗和高纯氧气的混合气体，在氢氧焰高温下生成掺锗的石英玻璃芯层和部分包层，VAD工艺的加工参数为：混合气体的总流量为19000～21000ml/min，光纤芯棒的沉积速率为20～25g/min，形成光纤芯棒，芯层部分与纯石英玻璃的相对折射率差为0.35％～0.39％。

3.如权利要求2所述的光纤预制棒的制造方法，其特征在于，VAD工艺的加工参数为：混合气体的总流量为20000ml/min，光纤芯棒的沉积速率为22g/min，形成光纤芯棒，其包层直径与芯直径的比值为4.2，芯层部分与纯石英玻璃的相对折射率差为0.37％。

4.如权利要求2所述的光纤预制棒的制造方法，其特征在于，步骤(2)中采用PCVD工艺制备掺氟下陷包层，具体包括以下步骤：将外直径为70mm、内直径为65mm的纯石英玻璃基管，安置在PCVD沉积车床上，通入四氯化硅、C₂F₆和高纯氧气的混合气体，PCVD工艺的加工参数为：混合气体的总流量为10000～12000ml/min，在15.2～18.5kW微波的作用下，在石英基管的内部沉积掺氟下陷包层，石英管内压力为16～18mbar，沉积速率为8.6～10.6g/min，掺氟下陷包层与纯石英玻璃基管的相对折射率差为-0.4％～-0.6％之间。

5.如权利要求4所述的光纤预制棒的制造方法，其特征在于，PCVD工艺的加工参数为：混合气体的总流量为11000ml/min，在16.5kW微波的作用下，在石英基管的内部沉积掺氟下陷包层，石英管内压力为17mbar，沉积速率为9.6g/min，掺氟下陷包层起始位置的直径与芯直径的比值为4.2，沉积掺氟下陷包层的宽度与芯直径的比值为0.36，掺氟下陷包层与纯石英玻璃基管的相对折射率差为-0.50％。

6.如权利要求4所述的光纤预制棒的制造方法，其特征在于，步骤(3)具体包括以下步骤：将所述光纤芯棒预制件安置在OVD车床上，通入四氯化硅和高纯氧气的混合气体，沉积外包层，OVD工艺的加工参数为：外包层沉积速率为97～106g/min，烧结成透明的光纤预制棒，所述光纤预制棒的直径为200～255mm。

7.如权利要求6所述的光纤预制棒的制造方法，其特征在于，OVD工艺的加工参数为：外包层沉积速率为106g/min，并烧结成透明的光纤预制棒，最终该光纤预制棒的直径为255mm。

8.如权利要求6所述的光纤预制棒的制造方法，其特征在于，步骤(3)之后进行光纤拉丝的步骤：将所述光纤预制棒安置在拉丝塔上，在2200℃左右的高温下，将其拉丝成外径为124.2～125.8微米、内涂层直径为189.0～190.8微米、外涂层直径为244.2～245.6微米的光纤。

9.如权利要求8所述的光纤预制棒的制造方法，其特征在于，将所述光纤预制棒拉丝成外径为125.2微米，内涂层直径为190.5微米，外涂层直径为245.5微米的光纤。

10.如权利要求8所述的光纤预制棒的制造方法，其特征在于，所述光纤以5mm为半径弯曲一圈时的1550nm波长的附加损耗小于0.10dB，1625nm波长的附加损耗小于0.30dB。