[发明专利]光纤预制棒制造方法,光纤制造方法及光纤

说明书

本申请是申请日为2003年4月16日、申请号为03808571.2、发明名称为“光纤预制棒制造方法，光纤制造方法及光纤”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及光纤预制棒制造方法，光纤制造方法，及光纤。

背景技术

一般来讲，众所周知的制造光纤预制棒的方法包括MCVD方法(改进型化学汽相沉积法)和OVD方法(外部汽相沉积法)。这些方法涉及在圆筒形或圆柱形基材的内壁或外壁上沿径向相继合成多个玻璃颗粒沉积层，以形成预定的径向折射率分布(也称作折射率轮廓)，制造出用于拉丝的玻璃预制棒。此处，光纤预制棒表示折射率分布基本与光纤相同的玻璃质体，可能还通过诸如VAD方法，OVD方法或棒内塌缩(rod-in collapse)方法形成外包层。

然而，为制造用于折射率分布具有多个最大点和最小点的复杂折射率分布结构的光纤(诸如色散补偿光纤，色散位移光纤，或色散平坦色散位移光纤)的预制棒，上述光纤预制棒制造方法存在可能难以高产量生产光纤预制棒的问题，这是由于为使特性达到极佳，要求折射率分布具有很小的公差。因此，用于具有复杂分布的光纤的预制棒存在制造成本可能很高的问题。

鉴于上述问题提出本发明，且本发明的目的在于提供用于光纤预制棒的制造方法，以及以高精度制造具有复杂折射率分布的光纤的光纤制造方法，和光纤。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供了一种制造光纤预制棒的方法，且所述光纤预制棒包括：中央芯部，在中心处具有最大折射率值Nc，和在中央芯部之外的部分，且该部分至少包括具有最小折射率值Nd的被覆部分，具有最大值折射率值Nr的环形部分，和具有最大值折射率值No的外包层光纤预制棒的折射率值之间满足关系Nc≥Nr＞No＞Nd，所述方法特征在于包括以下步骤：玻璃棒制造步骤，用于通过将至少包含中央芯部的纤芯棒插入到至少包含被覆部分的被覆管中，并且通过塌缩将它们结合，从而制造玻璃棒，玻璃管制造步骤，用于制造具有环形部分的玻璃管，和制造玻璃质体的结合步骤，将玻璃棒插入玻璃管中之后，通过塌缩将玻璃棒和玻璃管结合。

其中，由所述光纤预制棒制造方法所制造的光纤预制棒可用于具有复杂折射率分布的光纤，如色散位移光纤，色散平坦色散位移光纤或色散补偿光纤。在这样的特殊光纤中，如果中央芯部的直径，各部分的半径比率，各部分的相对折射率差等发生变化，则会使光纤特性大大改变。

由于制备了包含有各具有已知折射率分布的中央芯部和被覆部分的玻璃棒，制备了具有环形部分的玻璃管，再将玻璃棒插入到玻璃管中，通过塌缩将它们结合，从而，上述光纤预制棒制造方法可以高精度地制造光纤预制棒。

根据本发明的光纤预制棒制造方法优选包括，测量玻璃棒的折射率分布，和基于测量结果设计中央芯部的外直径和在中央芯部外部的折射率分布参数。

此外，期望是，根据本发明的光纤预制棒制造方法的特征在于，玻璃棒C在中央芯部具有0.4％或更小的椭圆度，且每10mm长度的玻璃棒中玻璃棒塌缩界面上出现的空隙数量沿等于或少于一个。

其中，如果所制造的光纤预制棒具有许多空隙，则可使纤芯部分变形，或在拉丝光纤时破坏光纤。此外，如果在玻璃棒中，中央芯部的椭圆度高于0.4％，则在预制棒中中央芯部的椭圆度可变为1.5％或更大，从而，在光纤中，PMD(偏振模色散)下降。

在上述光纤预制棒制造方法中，减小了玻璃棒C中的中央芯部的椭圆度以及玻璃棒塌缩界面上的空隙数量，从而能够制造出在所拉制光纤中获得期望特性的光纤预制棒。

此外，期望是，根据本发明的光纤预制棒制造方法包括，测量玻璃棒C的径向及纵向折射率分布，然后基于测量结果，设计中央芯部的外直径与被覆部分的外直径之比Ra，被覆部分的外直径与环形部分的外直径之比Rb，以及环形部分与外包层的相对折射率差Δr。

在上述光纤预制棒制造方法中，在人们知道了作为中央芯部与被覆部分的结合体的玻璃棒的折射率分布之后，对光纤进行分布设计，从而所拉制的光纤能够具有所期望的特性，因而通过避免浪费来提高产量。

此外，优选根据本发明的光纤预制棒制造方法的特征在于，所述的玻璃棒C制造步骤包括制造被覆部分比所需的被覆部分具有更大直径的玻璃棒半成品，根据对玻璃棒半成品的折射率分布的测量结果确定所需的比值Ra，并去除玻璃棒半成品的外圆周体，以达到目标比值Ra。

比值Ra对于所拉制出的光纤的性质具有极大影响。在上述制造光纤预制棒的方法中，由于可精确控制比值Ra，制造出具有期望性质的光纤。