[发明专利]一种光纤预制棒的制备方法

权利要求书

1.一种光纤预制棒的制备方法，包括如下步骤：

(1)、将特制的低羟基的高纯石英棒放入一容器内，然后通入含氘气体进行氘氢置换反应，同时氘原子占据石英玻璃中的非桥氧悬键，减少了外界羟基向石英棒内扩散的几率；

(2)、用等离子火焰对一根低羟基的高纯石英棒外表面进行蚀洗，降低甚至消除石英棒棒外表面的羟基含量，并形成清洁、平滑的外表面；蚀洗为等离子蚀洗，蚀洗厚度为0.5～1.5mm；

(3)、将含有SiCl₄和GeCl₄的混合气体按照预定比例和流量通入氢氧喷灯，发生火焰水解反应，生成SiO₂和GeO₂的反应物，沉积在高纯石英棒表面；如此来回沉积一定层数，直至形成一定厚度的疏松体芯层；关闭GeCl₄流量，只剩SiCl₄参与反应，来回沉积一定层数，直至形成具有一定厚度的仅有SiO₂的疏松体包层；

(4)、在高纯氦气和氯气的混合气体环境下，在1000～1200℃的温度下，对疏松体预制棒进行脱水处理；然后在1500～1700℃的温度下，将已经脱水的疏松体预制棒进行烧结处理，形成实心的光纤预制棒。

2.根据权利要求1所述的一种光纤预制棒的制备方法，其特征在于：所制成的光纤预制棒的包层材料直径和芯层材料直径的比例为14～16。

3.根据权利要求1所述的光纤预制棒的制备方法，其特征在于：制得的光纤预制棒的包层材料直径和芯层材料直径的比例为3～6，将该预制棒采用高频感应炉，在1900～2100℃的温度下，将已经形成的预制棒芯棒母棒延伸成直径较细的预制棒芯棒；采用套管工艺或外沉积工艺经过脱水烧结后在光纤预制棒芯棒外形成外包层，形成实心的光纤预制棒，所制成的光纤预制棒的包层材料直径和芯层材料直径的比例为14～16。

4.根据权利要求1所述的光纤预制棒的制备方法，其特征在于：采用的低羟基的高纯石英棒的外径为5～15mm。 

5.根据权利要求1所述的光纤预制棒的制备方法，其特征在于：含氘气体为氘气(D₂)与氦气(He)、氩气(Ar)、氮气(N₂)中的一种或多种混合气体，氘气占总气体体积含量的0.5％～6％。

6.根据权利要求1所述的光纤预制棒的制备方法，其特征在于：进行氘氢置换反应时，氘氢置换反应的温度为20～100℃，氘氢置换反应的压力为1.5～2.5大气压，氘氢置换反应的时间为4～8天。

7.根据权利要求1所述的光纤预制棒的制备方法，其特征在于：所沉积的GeO₂和SiO₂颗粒是采用外沉积的工艺方法沉积到高纯石英棒上面。

8.根据权利要求1所述的光纤预制棒的制备方法，其特征在于：光纤预制棒的生产环境温度为20～25℃，空气的相对湿度小于或等于20％。