[发明专利]大芯体多模光纤

说明书

本发明描述了通过改进的方法制备的多模光纤，该方法降低了制造成本。这些方法在功率损耗方面也可以更高效。在多个具体实施方式之一中，改进的设计具有从管棒法得到的纯二氧化硅大芯体。在该具体实施方式中，使用等温射频等离子体沉积，通过将氟掺杂的二氧化硅沉积于二氧化硅起动管内制备下掺杂包层。插入二氧化硅芯并将二氧化硅起动管熔塌。去除二氧化硅起动管并且从氟掺杂的玻璃包覆的二氧化硅棒中拉制光纤。

技术领域

本发明涉及具有大芯体的光纤的一组设计。更具体地，涉及为成本效率制造而设计的多模光纤。

背景技术

具有极低损耗的光纤用于光信号的中长程传输。它们通常是在小芯体中传输单模。为了以低损耗提供最佳的光导性能，光纤的折射率分布通常是复杂的，通常具有上掺杂(相对于纯二氧化硅)的芯体，和多重包层。相反，在短程应用中(例如数米至数十米)，许多光纤是设计更简单并随之成本更低廉的多模光纤。这些光纤通常具有更大的芯体并承载更高的光学功率，但不要求最佳的光学传输效率。这些设计的主要目的是方便制造因而带来更低的单位成本。

这些简单的多模设计之一具有纯二氧化硅芯体和单个下掺杂包层的阶跃折射率。这种设计与大多数具有梯级上掺杂芯体和多重包层的单模光纤设计相反。因此这种光纤制造成本明显更低。

尽管这种阶跃折射率的多模光纤本身简单并且制造具有成本效率，进一步降低成本是持之以恒的目标。

发明内容

本发明设计了可由降低制造成本的改进方法来制造的多模光纤。这些方法可能在功率损耗方面也更加高效。在实施方式之一中，改进的设计包括得自管棒法中的纯二氧化硅大芯体。在该实施方式中，使用等温射频等离子体沉积，通过在管内沉积氟掺杂二氧化硅氧生成下掺杂的包层。为了方便起见，该方法在本文中称作等温RF等离子体内沉积，或IRFPID。插入二氧化硅芯棒并将起动管熔塌。二氧化硅起动管可以被去除并且由氟掺杂玻璃包覆的二氧化硅棒拉制光纤。

本发明涉及光纤制造方法，该方法包括：

(a)加热光纤预制体到软化温度，

和

(b)从预制体拉制光纤，

其特征在于光纤预制体通过如下步骤制备，所述步骤包括：

(i)通过等温RF等离子体内沉积(IRFPID)在IRFPID二氧化硅起动管内形成下掺杂玻璃包层，其中IRFPID包括：

(i’)将二氧化硅起动管放置在等离子体发生器的谐振线圈内，

(ii’)将包含下掺杂剂的化学反应物引入二氧化硅起动管内，

(iii’)保持二氧化硅起动管中的内压低于大气压，

(iv’)激发谐振线圈从而在二氧化硅起动管内产生等温等离子体，

(v’)加热衬底管的内壁，

(vi’)仅在产生的等温等离子体上游的狭窄区域内使下掺杂玻璃沉积在二氧化硅起动管上而在等温等离子体中不发生沉积，所述狭窄区域不超过二氧化硅起动管长度的1％，

(ii)将玻璃芯棒插入IRFPID二氧化硅起动管中，

(iii)使IRFPID二氧化硅起动管熔塌于所述玻璃芯棒上从而产生具有芯材和在芯材上的下掺杂包层材料的第一固态玻璃体。

该方法进一步包括去除至少一部分所述IRFPID起动管以形成芯材的第二固态玻璃体，以及从第一固态玻璃体中去除在芯材上的下掺杂包层材料的步骤。

在上述方法中，仅所述IRFPID起动管的一部分被去除。

在上述方法中，所述IRFPID起动管全部被去除。