[发明专利]用于制造超低衰减光纤的光纤预制棒、方法及光纤

说明书

本发明公开了一种用于制造超低衰减光纤的光纤预制棒、方法及光纤，该光纤预制棒包括芯棒和套设在所述芯棒外的套管；所述芯棒包括由内到外依次布置的掺钾芯层和钾氟共掺芯层；所述套管包括由内到外依次布置的内套管和外套管，所述内套管包括由内到外依次布置的深掺氟层和浅掺氟层；所述芯棒与所述内套管之间的间隙形成第一空间。本发明能够解决超低衰减光纤面临的高界面应力引起的衰减，实现超低衰减光纤的制造。

技术领域

本发明涉及光纤预制棒技术领域，具体涉及一种用于制造超低衰减光纤的光纤预制棒、方法及光纤。

背景技术

随着全球信息化的爆发式增长，通信系统的数据流量近年来以 50％～80％的年复合增长率快速增长，这要求光通信技术向超大容量、超长距离、超高速率方向发展。光通信技术是信息通信的物理基础层，为整个移动互联网、大数据等应用层提供支撑。正是在这个背景下，光通信的神经--光纤的高端制造技术与产业化显得尤其重要。随着高速通信技术的发展，100G技术已经成熟，400G技术正在快速商用，传统的单模光纤介质越来越不能满足高速通信的要求。

超低衰减光纤技术是大容量传输与长距离传输系统的核心基础材料。超低衰减光纤研制的核心是降低光纤中的散射损耗，因此超低衰减光纤通常采用纯二氧化硅纤芯设计，为了形成全反射的波导结构，当纤芯采用纯硅芯时，包层材料不能为传统的纯硅芯材料，因此必然需要在纯二氧化硅纤芯周围沉积低折射率的材料，通常都是掺杂氟元素来形成包层，石英包层采用石英玻璃掺氟后，折射率降低，这样相比纯硅芯的芯区，可构成全反射条件。然而，当石英玻璃掺氟后，其粘度会降低，芯包层在高温下粘度是不同的，而光纤的制造过程是，先制造光棒，然后高温熔融拉制成光纤。在制造光棒的过程中，芯区材料和包层材料均经过了较高温熔融和低温固化的过程。这样，如果芯层和包层的粘度相差较大，则在制造过程中，由于粘度的不匹配，造成在制造过程中高低温的热胀冷缩不匹配，从而导致芯层和包层之间会因此存在较大的应力。这些应力作用于芯层，将造成芯层中通过的光的损耗大幅增加。

因此，在超低衰减光纤研制技术中，降低芯包界面应力技术是一个核心技术。

业内制造超低衰减光纤时，采用芯区掺钾降低粘度，同时不在通信波段带来过多附加吸收损耗的材料，从而实现芯层和包层的粘度匹配。但是，采用这样的方法仍存在掺钾界面和掺氟界面的材料扩散导致的粘度失衡，以及掺氟界面与外部纯石英界面的应力干扰等问题，从而导致光纤的衰减仍无法达到理想值。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种用于制造超低衰减光纤的光纤预制棒、方法及光纤，能够解决超低衰减光纤面临的高界面应力引起的衰减，实现超低衰减光纤的制造。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种用于制造超低衰减光纤的光纤预制棒，其包括芯棒和套设在所述芯棒外的套管；

所述芯棒包括由内到外依次布置的掺钾芯层和钾氟共掺芯层；

所述套管包括由内到外依次布置的内套管和外套管，所述内套管包括由内到外依次布置的深掺氟层和浅掺氟层；

所述芯棒与所述内套管之间的间隙形成第一空间。

进一步地，所述光纤预制棒还包括尾管，所述尾管包括：

封闭环；

尾棒，其一端连接所述芯棒，另一端连接所述封闭环；

内尾管，其套设于所述尾棒外，所述内尾管一端连接所述套管，另一端连接所述封闭环；同时，

所述封闭环、尾棒、内尾管之间的间隙与所述第一空间共同形成第一区间，所述封闭环上设有与所述第一区间连通的内抽气孔。

进一步地，所述内套管与所述外套管之间的间隙形成第二空间。

进一步地，所述光纤预制棒还包括尾管，所述尾管包括：