[发明专利]制造低衰减光纤的方法

说明书

相关申请的互相参照

本申请要求于2007年11月29日提交的题为“低衰减光纤的光纤气流转向”(Fiber Air Turn for Low Attenuation Fiber)美国非临时专利申请(U.S.Nonprovisional Patent Application No.)第11/998,366号的权益和优先权，该申请的全部内容被依赖并被参照结合于此。

发明领域

本发明涉及形成光纤的方法与设备，更具体地，涉及形成性能提高了的光纤的方法与设备。

背景技术

衰减和对加热(或热)老化的敏感程度可能是光纤的重要特性，尤其对于高数据传送速率的光纤而言更是如此。在制造光纤的过程中，可能必须或者希望尽量减小纤维在设计的操作范围的衰减损失。纤维加工之后，由于称之为”热老化”的现象，光纤的衰减会增加。热老化是某些光纤在形成纤维之后随着时间的推移，由于纤维周围环境的温度波动造成的衰减增加的趋势。典型地，由热老化引起的衰减变化在光谱衰减图上约1200纳米(nm)出现，然后影响越来越大直至约1700纳米(nm)明显看出。另外，衰减还可能是瑞利(Rayleigh)散射损耗的结果。因此，期望能减小由于像热老化和瑞利散射的影响造成的纤维衰减的改进的方法。

一种已经减小了由于像热老化和瑞利散射的影响造成的衰减的纤维制造方法涉及在从拉制炉中拉制纤维的同时，以有控制的速率来冷却纤维。但是，在常规的光纤制造过程中可能难于实现以有控制的速率来冷却纤维。这些过程一般都是沿着直线型的通道垂直向下拉丝，典型地，沿着这个通道几乎没有可用的空间来加上另外的设备，例如以可控制的速率来冷却纤维的设备，而又不增加整个系统的高度。由于增加现有系统的高度会大大增加系统的成本，所以期望加工系统中有可用的空间来实现有控制的冷却而不必增加系统的总高度。

发明内容

本发明的一个方面包括制造光纤的方法，它包括从加热的玻璃源拉制纤维，通过将该光纤保持在一个处理区域中来处理该光纤，同时使该光纤在该处理区域内经受的平均冷却速率低于5000℃/秒，例如低于2500℃/秒，包括低于1000℃/秒，冷却速度定义为纤维进入处理区域时的表面温度与纤维离开处理区域时的表面温度之差除以光纤在该处理区域内的整个停留时间，其中，纤维在离开处理区域时的温度至少约1000℃。

在至少一个实施方式中，该处理区域的长度至少约3.5米，例如至少约5米，包括至少约10米。

在至少一个实施方式中，纤维在该处理区域内的总停留时间大于0.25秒。

在至少一个实施方式中，纤维以大于或等于10米/秒，例如大于或等于20米/秒，包括大于或等于30米/秒的拉制速度被拉伸。

在至少一个实施方式中，纤维以约25～200克，例如60～170克的拉伸张力被拉伸。

在至少一个实施方式中，光纤进入处理区时的表面温度为约1300-2000℃，例如约1550-1750℃，光纤离开处理区域时的表面温度为约1250-1450℃。

本发明的另外一个方面包括沿第一路径在处理区域内对裸光纤进行处理，随后，使裸光纤与流体轴承中的液体区接触，所述流体轴承包含一条由至少两个侧壁限定的沟道，纤维被保持在所述沟道的区域内，足以使纤维由于在通道内纤维下方存在的压差而基本上漂浮在该沟道内。该压差是由在沟道内纤维下方供给的液体较高的压力相对于纤维上方存在的压力所造成的。当所述裸光纤在液体垫区上拉伸时，使光纤改变方向为沿第二路径。

本发明其他的特征和优点将在随后的详细描述中叙述，本领域的技术人员根据这些描述，会从这些描述中容易地明白或者通过实施例本文描述的发明，包括随后的具体描述，权利要求书和附图，而认识到其中的一部分。

应该理解，前面的综述和随后的详细描述都介绍了本发明的实施方式，并旨在为理解要求保护的本发明的本质和特征耳提供综述或总纲。附图被包括在内以提供对本发明的进一步理解，并且包括在本说明中构成本说明的一部分。附图用图示的方式说明了本发明实例的实施方式，与描述一起用来解释本发明的构思和操作。

附图简要说明

图1所示的为一种光纤制造系统；

图2所示的为用于一种光纤制造系统的流体轴承的分解图；

图3所示的为光纤制造系统的具有锥形区的流体轴承的侧视图；

图4所示的为依照本发明实施方式的形成光纤的装置的侧视截面示意图；

图5所示的为依照本发明另外的实施方式的形成光纤的装置的侧视截面示意图；

图6所示的为依照本发明另外的实施方式的形成光纤的装置的侧视截面示意图。

优选实施方式的详细说明