[发明专利]光纤预制棒、光纤拉丝装置以及光纤拉丝方法

说明书

本发明提供了一种光纤预制棒、光纤拉丝装置以及光纤拉丝方法。该光纤预制棒包括：芯层、第一平台层、下陷凹层、第二平台层、外包层，至少两个相邻层之间设置有缓冲层，缓冲层的相对折射率差呈线性变化，且缓冲层的相对折射率差的最大值小于或等于两个相邻层相对折射率差中的较大值，缓冲层的相对折射率差的最小值大于或等于两个相邻层相对折射率差中的较小值。本发明的技术方案的光纤预制棒，在实现光纤超低衰减以及大有效面积的同时，能够解决现有光纤预制棒各层之间相对折射率相差较大，进行光纤拉丝时，会产生较大的内应力，造成光纤内部结构不均匀的问题。

技术领域

本发明涉及光纤通信技术领域，具体而言，涉及一种光纤预制棒、光纤拉丝装置以及光纤拉丝方法。

背景技术

随着信息时代的发展，无论是第二产业还是第三产业都极度依赖高速通信网络。由于光纤的取材简单、体积小、保密性好、传输速度快，因此，光纤通信成为目前最主流的有线通信方式。高速光通信网络也由10G、40G慢慢发展为现在常用的100G通信系统，400G系统也在逐渐完善中。

现有技术中，在设计光纤时，为了降低光纤衰减，芯层金属离子的掺杂量很小，仅为G.652光纤的1/4～1/3，为了保证芯层和包层之间的折射率差，在结构上设计下陷层，采用深掺氟技术可以达到效果。但是由于不同层之间的相对折射率相差较大，进行光纤拉丝时，各层之间的膨胀系数差异较大，内应力急剧增加，从而导致光纤内部结构不均匀。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种光纤预制棒、光纤拉丝装置以及光纤拉丝方法，能够解决现有光纤预制棒各层之间相对折射率相差较大，进行光纤拉丝时，会产生较大的内应力，造成光纤内部结构不均匀的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一方面，提供了一种光纤预制棒，包括：由内而外依次包覆的芯层、第一平台层、下陷凹层、第二平台层、外包层，至少两个相邻层之间设置有缓冲层，缓冲层的相对折射率差呈线性变化，且缓冲层的相对折射率差的最大值小于或等于两个相邻层相对折射率差中的较大值，缓冲层的相对折射率差的最小值大于或等于两个相邻层相对折射率差中的较小值。

进一步地，缓冲层包括第一缓冲层，芯层和第一平台层之间设置有第一缓冲层，第一缓冲层的相对折射率差沿远离芯层的方向线性递减。

进一步地，芯层的半径取值范围为0～r1，芯层的相对折射率差为Δn1，第一缓冲层的半径取值范围为r1～r2，第一平台层的半径取值范围为r2～r3，第一平台层的相对折射率差为Δn3，以光纤预制棒的半径为横坐标，光纤预制棒的相对折射率差为纵坐标建立直角坐标系，第一缓冲层的相对折射率差满足公式：其中，a为第一调整系数，第一调整系数a大于第一平台层的相对折射率差Δn3，且小于芯层的相对折射率差Δn1。

进一步地，缓冲层包括第二缓冲层，下陷凹层和第二平台层之间设置有第二缓冲层，且第二缓冲层的相对折射率差沿远离下陷凹层的方向线性递增。

进一步地，下陷凹层的半径取值范围为r3～r4，第二缓冲层的半径取值范围为r4～r5，下陷凹层的相对折射率差为Δn4，第二平台层的半径取值范围为r5～r6，第二平台层的相对折射率差为Δn5，以光纤预制棒的半径为横坐标，光纤预制棒的相对折射率差为纵坐标建立直角坐标系，第二缓冲层的相对折射率差满足公式：其中，b为第二调整系数，第二调整系数b大于下陷凹层的相对折射率差Δn4，且小于第二平台层的相对折射率差Δn6。

进一步地，缓冲层以二氧化硅为原料，以四氟化硅、六氟化硫、六氟乙烷以及四氟甲烷中的任意一种作为掺氟原料通过气相沉积法制成。