[实用新型]一种制造大尺寸弯曲不敏感光纤预制棒的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种制造大尺寸弯曲不敏感光纤预制棒的装置。

背景技术

随着互联网以及移动互联网的进一步普及，视频以及其他高带宽应用对包括无线宽带在内的宽带网络发展都具有巨大的促进作用，市场对宽带网络的需求持续增长。在光纤骨干网建设基本就绪的背景下，为满足宽带市场以及3G建设的需求，近几年，运营商都把光纤网络建设的重点放在光纤城域网和光纤接入网上。运营商也纷纷推出自己的宽带发展战略，大力推进FTTx的建设，这一方面带动了我国光纤光缆需求的持续增长，另一方面也对光纤光缆性能提出了更高的要求，市场对适合城域网和接入网发展的新型光纤的需求呈不断增长态势。

弯曲不敏感光纤光缆要求具有与普通G.652光纤不同的传输特性，特别要求光纤在极小的弯曲半径下，产生的附加损耗很小的性能。市场调查机构 Heavy Reading日前发表的题为“FTTH在全世界的技术和市场发展”的报告预计，到2012年全球5%的家庭将实现FTTH，FTTH用户总数有望从2000万增至9000万。

对于单模光纤，模场直径和截止波长对光纤的宏弯损耗起主要作用，可用MAC值来衡量光纤的弯曲性能，其中：MAC定义为模场直径与截止波长的比值。MAC越小，则光纤的弯曲不敏感性能越好。显然，降低模场直径、增大截止波长能达到降低MAC的目的，所以需要在模场直径和截止波长两个参数上做出平衡，以满足实际使用需要。研究表明，采用双包层下陷型的波导结构设计（图1）在降低光纤截止波长的同时可提高光纤的弯曲不敏感性能，而且光学部分可维持G.652光纤的设计，因而为当前G.657光纤的较优波导结构设计。

国内发明专利ZL200410061392.9公开了一种弯曲不敏感光纤及其制备方法，采用PCVD工艺制备光纤预制棒，但其工艺要求需分别制造五个包层，因此折射率剖面难以控制，而且在熔缩过程中需通入大气臭氧层的破坏元凶氟利昂气体，目前已被禁止生产和使用，同时采用PCVD工艺制备的光纤预制棒尺寸较小，拉丝效率较低。国内发明专利ZL200910062855.6公开了一种单模光纤及其制造方法，只是提到了一种弯曲不敏感光纤的设计方法，而没有具体提及光纤预制棒的制造方法，其制棒工艺要求较高，实际生产过程中难以实施。

实用新型内容

本实用新型提供了一种制造大尺寸弯曲不敏感光纤预制棒的装置，该装置包括沉积设备、烧结设备，沉积设备包括芯层喷灯、芯层内包层喷灯、芯层外包层喷灯，用于将初始靶棒沉积为芯棒松散体，其中芯棒松散体包括芯层、芯层内包层、芯层外包层；烧结设备包括加热炉、进气口和排气口，用于将芯棒松散体烧结为具有内包层的玻璃芯棒；对上述制备的玻璃芯棒沉积外包层，再通过脱水烧结成透明的光纤预制棒，或者将上述制备的玻璃芯棒插入纯石英套管中组装好光纤预制棒。

进一步，所述的芯层通过掺锗控制其相对折射率差Δ₁在0.41%~0.50%之间；所述芯层内包层在沉积过程中通过掺锗控制其相对折射率差Δ₂在0.25%~0.35%之间；所述的芯层外包层是在沉积过程中通过掺氟控制其相对折射率差Δ3在-0.05%~-0.20%之间；所述的内包层是在脱水烧结过程中掺氟控制其相对折射率差Δ4在-0.02%~-0.07%之间；所述的外包层是纯SiO2玻璃。

进一步，所述芯层喷灯将生成的SiO₂和GeO₂微粒由火焰送至初始靶棒的端面附近，最终沉积在初始靶棒端面上，由此形成芯棒松散体的芯层。

进一步，所述芯棒松散体中的芯层内包层也是芯层内包层喷灯将生成的SiO₂和GeO₂微粒由火焰送至芯层端面附近，最终沉积在芯层端面上形成的一层掺锗的SiO₂疏松体。

进一步，所述芯棒松散体中的芯层外包层是芯层外包层喷灯通过掺杂CF₄的SiCl₄将生成掺氟的SiO₂微粒沉积在芯层内包层表面上而形成的疏松体。

进一步，在沉积设备中，初始靶棒由伺服电机缓慢提升并匀速转动，提升速率与沉积速率相对应，伺服电机的转速为25转/分钟，提速为0.85毫米/分钟。