一种高稳定性玻璃光纤及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高稳定性玻璃光纤及其制备方法，该光纤的原料按摩尔份数包括：Al(PO

A high stability glass fiber and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种高稳定性玻璃光纤及其制备方法
本专利技术涉及光纤
，特别涉及一种高稳定性玻璃光纤及其制备方法。
技术介绍
玻璃可作为光传导工具，在通讯技术、光学技术、医学领域等应用广泛。对于光纤的性能要求也越来越高，主要包括热稳定性、衰减性、机械强度等。周围环境温度发生变化时，一般的光纤会发生强烈的热胀冷缩效应，会影响光信号的传输。同样，光纤衰减性、机械强度也对其应用具有很大的影响，市场对于高热稳定性、衰减系数低、机械强度高的光纤具有很大的需求，但现在缺少热稳定性高且综合性能优异的光纤。例如，专利201811022023.7公开了一种低热膨胀系数微晶玻璃光纤、光纤传感器及其制备，该光纤具有较低的热膨胀系数，但其衰减能和机械性能指标并未提及。专利201410431856.4公开了一种具有高拉伸强度的光纤，该光纤具有很高的拉伸强度，但其热稳定性能指标并未提及。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种高稳定性玻璃光纤及其制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种高稳定性玻璃光纤，该光纤的原料按摩尔份数包括：优选的是，该光纤的原料按摩尔份数包括：优选的是，该光纤的原料还包括：0.5～2摩尔份的CoO2。优选的是，该光纤的原料按摩尔份数包括：优选的是，该光纤的原料按摩尔份数包括：优选的是，该光纤的原料按摩尔份数包括：优选的是，其制备方法包括以下步骤：1)纤芯棒制备：将各原料混合均匀后，称取质量分数为60-80％的混合原料加入到铂金坩埚中加热，加热温度为500-700℃，加热1.5-4小时；降温至150～300℃，将高温均化的玻璃液浇注于模具内，然后进行退火处理，退火温度为100～150℃，然后降温至室温，得到纤芯棒；将纤芯棒加工成圆柱形，抛光使表面呈镜面并洗净；2)制备包层管：将剩余的混合原料加入到铂金坩埚中加热，加热温度为500-700℃，加热1.5-4小时；降温至150～300℃，将高温均化的玻璃液浇注于模具内，然后进行退火处理，退火温度为100～150℃，然后降温至室温，得到包层管；将包层管打磨抛光；3)光纤拉丝：将纤芯棒插入包层管中，并用包层用玻璃封牢，然后放入拉丝塔内，加热，拉制光纤。优选的是，所述步骤1)中加热温度为600℃，加热3小时；降温至180℃；退火温度为120℃。本专利技术的有益效果是：本专利技术的高稳定性玻璃光纤具有对温度不敏感、热膨胀系数低的优点，且其衰减系数低、抗拉强度高，能满足使用需求；本专利技术的玻璃光纤具具有优异的热稳定性和综合性能，具有很好的市场应用前景。本专利技术的制备方法简单，易于操作。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。本实施例的一种高稳定性玻璃光纤，该光纤的原料按摩尔份数包括：其中，可选的，该光纤的原料还包括：0.5～2摩尔份的CoO2。本专利技术中，由于Al(PO3)3含量降低后，网络结构易损坏，导致稳定性下降，但通过Li+的加入与F-形成LiF4四面体，能提高稳定性；Al(PO3)3存在失透性方面的劣势，通过引入Ba(PO3)2可明显提高抗失透性，实现协同互补的作用。本专利技术中，In3+离子的引入能与在材料中形成网络结构，使材料更加稳定。本专利技术中，通过引入少量的CdS能提高热稳定性和机械强度。本专利技术中，添加CoO2能提高热稳定性，增强透过率的稳定性。CaO可抑制失透，CaO与ZrO2协同，在CaO的稳定作用下，ZrO2的加入可保留较多的四方相ZrO2，提高强度。在一种实施例中，该玻璃光纤的制备方法包括以下步骤：1)纤芯棒制备：将各原料混合均匀后，称取质量分数为60-80％的混合原料加入到铂金坩埚中加热，加热温度为500-700℃，加热1.5-4小时；降温至150～300℃，将高温均化的玻璃液浇注于模具内，然后进行退火处理，退火温度为100～150℃，然后降温至室温，得到纤芯棒；将纤芯棒加工成圆柱形，抛光使表面呈镜面并洗净；2)制备包层管：将剩余的混合原料加入到铂金坩埚中加热，加热温度为500-700℃，加热1.5-4小时；降温至150～300℃，将高温均化的玻璃液浇注于模具内，然后进行退火处理，退火温度为100～150℃，然后降温至室温，得到包层管；将包层管打磨抛光；3)光纤拉丝：将纤芯棒插入包层管中，并用包层用玻璃封牢，然后放入拉丝塔内，加热，拉制光纤。以下提供更为具体的实施例和对比例，以对本专利技术作进一步说明。实施例1该光纤的原料按摩尔份数包括：本实施例中，该玻璃光纤的制备方法包括以下步骤：1)纤芯棒制备：将各原料混合均匀后，称取质量分数为70％的混合原料加入到铂金坩埚中加热，加热温度为600℃，加热3小时；降温至180℃，将高温均化的玻璃液浇注于模具内，然后进行退火处理，退火温度为120℃，然后降温至室温，得到纤芯棒；将纤芯棒加工成圆柱形，抛光使表面呈镜面并洗净；2)制备包层管：将剩余的混合原料加入到铂金坩埚中加热，加热温度为500-700℃，加热1.5-4小时；降温至150～300℃，将高温均化的玻璃液浇注于模具内，然后进行退火处理，退火温度为100～150℃，然后降温至室温，得到包层管；将包层管打磨抛光；3)光纤拉丝：将纤芯棒插入包层管中，并用包层用玻璃封牢，然后放入拉丝塔内，加热，拉制光纤。实施例2该光纤的原料按摩尔份数包括：实施例3该光纤的原料按摩尔份数包括：实施例4该光纤的原料按摩尔份数包括：实施例5该光纤的原料按摩尔份数包括：实施例6该光纤的原料按摩尔份数包括：对比例1对比例1与实施例1的不同之处仅在于不包括Ba(PO3)2。对比例2与实施例1的不同之处仅在于不包括LiF2。对比例3与实施例1的不同之处仅在于不包括In2O3。对比例4与实施例1的不同之处仅在于不包括CdS。对比例5与实施例1的不同之处仅在于不包括CaO，且ZrO2增加至4摩尔份。对比例6与实施例1的不同之处仅在于不包括ZrO2，且CaO增加至4摩尔份。按照实施例1的方法将上述实施例和对比例的光纤制备成外径尺寸为700μm的成品，并进行以下性能测试：膨胀系数：采用膨胀仪进行测定。抗拉强度：参本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高稳定性玻璃光纤，其特征在于，该光纤的原料按摩尔份数包括：/n

【技术特征摘要】
1.一种高稳定性玻璃光纤，其特征在于，该光纤的原料按摩尔份数包括：





2.根据权利要求1所述的高稳定性玻璃光纤，其特征在于，该光纤的原料按摩尔份数包括：





3.根据权利要求1所述的高稳定性玻璃光纤，其特征在于，该光纤的原料还包括：0.5～2摩尔份的CoO2。


4.根据权利要求3所述的高稳定性玻璃光纤，其特征在于，该光纤的原料按摩尔份数包括：





5.根据权利要求3所述的高稳定性玻璃光纤，其特征在于，该光纤的原料按摩尔份数包括：





6.根据权利要求3所述的高稳定性玻璃光纤，其特征在于，该光纤的原料按摩尔份数包括：








7.根据权利要求1-6中任意一项所述的高稳定性玻璃光纤，其特征在于，其制备方法包...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘永，杜明，
申请(专利权)人：苏州众为光电有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32