光纤预制坯、光纤及其制造方法技术

一种比传统制造方法成本更低的制造光纤预制坯和光纤的方法，以及用该方法制造的光纤。制造玻璃微粒子沉积体，以使通过固结玻璃微粒子沉积体制成的粗预制坯的直径Ｄ相对于光纤预制坯的包层直径Ｊ满足公式０．９５Ｊ≤Ｄ（而Ｄ≠Ｊ），该包层直径Ｊ由粗预制坯的芯的直径和折射率确定。随后，通过改变粗预制坯的直径Ｄ以使其与Ｊ相一致来制造光纤预制坯。这种修正可通过减少粗预制坯的直径或通过沉积附加的精细玻璃微粒来完成。其上沉积有附加精细玻璃微粒的粗预制坯按其现有状态被当作光纤预制坯，并拉伸成光纤。这样，简化了过程并降低了制造成本。在根据本发明专利技术制造的光纤预制坯和光纤的径向的横截面上，在包层区域不具有边界线层，或只在等于或大于其直径０．９５倍的距离的区域可看到一边界线层。

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
专利
本专利技术涉及一种。
技术介绍
详述公开号为昭59-78941的日本专利申请公开了一种用气相轴向沉积(VAD)方法来合成玻璃微粒子沉积体的方法，该微粒子沉积体包括在一个处理中得到的芯部和包层部。然而，在制造玻璃预制坯通常采用的方法中、需要先制备一个芯棒，该芯棒包含一个芯，或包含一个芯以及包层的内圆周部分，随后在该芯棒上形成包层的外圆周部(也称作“套”部)(参见公开号为昭48-73522和昭55-162439的日本专利申请)。如图7A或7B所示，芯棒可在VAD方法的情况下，通过在起始件的轴向方向上沉积精细的玻璃粒子，并固结成最终的玻璃微粒子沉积体制得，或者在外部气相沉积(OVD)方法的情况下，在起始件的径向方向上沉积玻璃微粒子并固结成最终的玻璃微粒子沉积体制得。套部通过用OVD方法在芯棒上形成玻璃微粒子沉积体并进行固结的步骤而制得。根据该方法，光纤预制坯的制造需要两个固结的步骤，即两次固结处理。在另一个方法中，如图7C所示，光纤预制坯通过用热源21加热玻璃管20(该玻璃管将被处理成套部)，使其收缩，并使玻璃管20和芯棒19成为整体而制得。在所有这些情况下，在与光纤预制坯或光纤中心轴线垂直的横截面上，可以观察到一条线，即由芯棒形成的部分和附加于其上的部分之间的边界。这样的线在说明书和附带的权利要求中被称作“边界线”。光纤预制坯的直径(包层的直径)J由芯的直径d和芯的折射率确定。这里，J/d是和色散特性相关的参数，设计值为大约10-16。如果芯的直径和设计值不相同，那包层的直径也必须根据每个芯棒重新确定。这样，在过去，包层的直径J(在下文中称作“包层直径”J)根据测量芯直径d和制造的芯棒的折射率的结果来确定，并形成一个套部以使光纤预制坯可与J相一致。传统制造方法的流程如图8所示。按这样两个步骤制造光纤预制坯的传统方法可使制造成本减少到一定程度，这是由于在光纤预制坯中占有相当大体积的套部的合成可不必像在芯部合成的步骤中那样要求严格。专利技术概述本专利技术的目的在于提供一种以更低成本稳定地制造光纤预制坯和光纤的方法。为了实现上述目的，提供了一种制造光纤预制坯的方法，包含以下步骤制造由芯部和包层部组成的玻璃微粒子沉积体(Soot glassdeposit body)的步骤，固结该玻璃微粒子沉积体以形成粗预制坯的步骤，该粗预制坯的直径等于或大于由芯的折射率和直径确定的光纤预制坯包层直径的0.95倍，以及改变该粗预制坯的直径以使其与光纤预制坯的包层直径相符合的步骤。粗预制坯的直径可在等于或大于包层直径的0.95倍且小于1.0倍的范围内，由粗预制坯制造光纤预制坯的步骤可以是精细玻璃粒子(fine glass particle)沉积在粗预制坯上的过程。粗预制坯的直径可大于包层直径的1.0倍且小于或等于包层直径的1.3倍，由粗预制坯制造光纤预制坯的步骤可以是通过去除粗预制坯径向外围部分材料来减小其直径的过程。光纤预制坯可具有等于或大于110mm的直径，等于或大于1500mm的长度，等于或大于50kg的重量。玻璃微粒子沉积体的芯部可通过VAD方法形成，玻璃微粒子沉积体的包层部可通过使用多个喷灯在玻璃微粒子沉积体的芯部周围沉积玻璃微粒而形成。本专利技术还提供了一种制造光纤的方法，包含以下步骤制造由芯部和包层部组成的玻璃微粒子沉积体的步骤；固结该玻璃微粒子沉积体以形成粗预制坯的步骤，该粗预制坯的直径等于或大于光纤预制坯包层直径的0.95倍且小于其1.0倍，该光纤预制坯的包层直径由芯的折射率和直径确定；在粗预制坯上沉积精细玻璃微粒的步骤；以及一个拉伸沉积了精细玻璃微粒的预制坯的步骤。本专利技术还提供了另一种制造光纤的方法，包含以下步骤制造由芯部和包层部组成的玻璃微粒子沉积体的步骤；固结该玻璃微粒子沉积体以形成由芯和包层组成的粗预制坯的步骤，该粗预制坯的直径大于光纤预制坯包层直径的1.0倍且小于或等于其1.3倍，该光纤预制坯的包层直径由芯的折射率和直径确定；通过去除光纤预制坯的径向外围部分材料来减小其直径以制造光纤预制坯的步骤；以及拉伸光纤预制坯的步骤。在这样生产的光纤预制坯的与中心轴线垂直的横截面上没有边界线，但如果实施多个固结步骤的条件下，将会在距中心轴线小于光纤预制坯半径0.95倍的距离内的位置产生边界线。在远离中心轴线等于或大于光纤预制坯半径0.95倍的位置，不管是否有这样的线都不要紧。同样，在这样生产的光纤的与中心轴线垂直的横截面上没有边界线，但如果实施多个固结步骤的条件下，将会在距中心轴线小于光纤半径0.95倍的距离内的位置产生边界线。在距中心轴线等于或大于光纤半径0.95倍的位置，不管是否有这样的线都不要紧。本专利技术的优点将通过下面的详细说明变得更容易明白，该说明举例说明了实施本专利技术预期的最佳方式。本专利技术可以根据其他不同的实施方案实施，其细节可以在各种明显的方面上变形，所有这些都不脱离本专利技术的范围。因此，附图和说明本质上只是说明性的，并不是限制性的。附图简述本专利技术通过实施例的方式进行举例说明，但其不作为限制，在附图中，类似的元件用相同的附图标记表示。附图说明图1是本专利技术一实施方案的制造光纤预制坯的方法的流程图。图2是本专利技术一实施方案的制造光纤预制坯的方法(VAD法)的示意图。图3是本专利技术另一实施方案的制造光纤预制坯的方法(OVD法)的示意图。图4是本专利技术另一实施方案的制造光纤预制坯的方法(MMD法)的示意图。图5是本专利技术一实施方案的制造光纤预制坯的方法(VAD法和MMD法结合)的示意图。图6是本专利技术一实施方案的制造光纤预制坯的方法(OVD法和MMD法结合)的示意图。图7A～7C分别是VAD法、OVD法和棒在收缩法中情形的示意图。图8是制造光纤预制坯的传统方法的流程图。专利技术详述根据本专利技术，首先是相当于整个芯(即玻璃微粒子沉积体的芯部)的玻璃微粒子沉积物，随后是实质上相当于整个包层(即玻璃微粒子沉积体的包层部)的玻璃微粒子沉积物被预先合成，然后由芯部和包层部组成的玻璃微粒子沉积体被固结以形成粗预制坯。测量这样获得的芯的直径d、粗预制坯的芯的折射率和粗预制坯的直径D，根据芯的折射率和芯的直径d的测量值确定光纤预制坯的所需包层直径J，然后进行调整以使直径D等于直径J。图1是本专利技术一实施方案的制造光纤预制坯的方法的流程图。首先，合成由芯部和包层部组成的玻璃微粒子沉积体。即，制造玻璃微粒子沉积体以使通过固结玻璃微粒子沉积体制成的粗预制坯的直径D，相对于光纤预制坯的包层直径J，满足表达式0.95J≤D(但D≠J)，该包层直径J由粗预制坯的芯的直径和折射率确定。制造出的玻璃微粒子沉积体最好是满足0.95J≤D＜J，或J＜D≤1.3J。合成玻璃微粒子沉积体以使粗预制坯的直径D满足0.95J≤D(但D≠J)意味着在单个固结步骤中制造出构成光纤的全部或大部分玻璃体，这与重复固结步骤的传统方法相比，充分减少了制造成本。玻璃微粒子沉积体的合成可通过已知的多种沉积精细玻璃微粒的方法完成例如，图2所示的VAD法，图3所示的OVD法，图4所示的多个喷灯的多层沉积(MMD)法。而且，还可以按需要使用图5和图6所示的VAD法、OVD法，或MMD法中两种或更多方法的结合。图2是本专利技术一实施方案的制造光纤预制坯的方法(VAD法)的示意图。为了用VA本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造光纤预制坯的方法，包括以下步骤：制造由芯部和包层部构成的玻璃微粒子沉积体的步骤；固结该玻璃微粒子沉积体以形成粗预制坯的步骤，其中该粗预制坯的直径等于或大于光纤预制坯包层直径的０．９５倍，而该包层直径由芯的折射率和直径 确定；以及改变该初预制坯的直径以使其与光纤预制坯的包层直径相一致的步骤。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：石原朋浩，
申请(专利权)人：住友电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]