[发明专利]一种纯二氧化硅芯光纤预制棒的制备方法

权利要求书

1.一种纯二氧化硅芯光纤预制棒的制备方法，包括以下步骤：

a)采用气相轴向沉积法制作芯棒松散体；所述芯棒松散体由芯层松散体和包覆所述芯层松散体的内包层松散体组成；所述芯层松散体的密度为1.0g/cm³～1.25g/cm³，所述内包层松散体的密度为0.1g/cm³～0.6g/cm³；

b)将步骤a)得到的芯棒松散体依次进行脱水、预烧结、掺氟和玻璃化，得到芯棒；所述芯棒由芯层和包覆所述芯层的内包层组成；所述芯层的密度大于等于1.3g/cm³，所述内包层的密度小于等于0.8g/cm³；

c)将步骤b)得到的芯棒包覆外包层，得到纯二氧化硅芯光纤预制棒。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤a)中所述气相轴向沉积法的过程具体为：

采用VAD装置，首先将种棒垂直固定在夹具上；然后将原料气体SiCl₄输送至氢氧焰喷灯燃烧，在氢氧焰的高温下进行水解反应，产生大量的SiO₂颗粒沉积到种棒上；利用芯层喷灯向种棒的中心部位喷射火焰在种棒的末端形成芯层松散体，利用包层喷灯向种棒的周围部分喷射火焰在上述芯层上形成内包层松散体，同时种棒不断向上提升和旋转，得到芯棒松散体。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述芯层喷灯的SiCl₄流量为10g/min～20g/min，包层喷灯的SiCl₄流量为50g/min～70g/min；

所述芯层喷灯的沉积温度为1250℃～1450℃。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤b)中所述脱水的过程具体为：

采用玻璃化炉，首先将芯棒松散体以2rpm～8rpm的旋转速度逐渐下降进入温度为1000℃～1300℃的高温区；然后通入Cl₂和He进行脱水，以除去芯棒松散体中的OH^-。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述Cl₂的流量为0.5L/min～1.5L/min，所述He的流量为10L/min～30L/min；

所述脱水的时间为8h～12h。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤b)中所述预烧结的温度为1150℃～1400℃，移动速度为1mm/min～15mm/min。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤b)中所述掺氟的通入气体为含氟气体和He，其中含氟气体的流量为0.1L/min～3L/min，He的流量为0.4L/min～12L/min；

所述掺氟的温度为1100℃～1300℃，时间为0.5h～5h。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤b)中所述玻璃化的温度为1400℃～1600℃，时间为0.5h～8h。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤c)中所述包覆外包层的过程具体为：

首先采用OVD沉积车床在芯棒的周围部分沉积外包层松散体，然后放入玻璃化炉内依次进行脱水、掺氟和玻璃化，得到芯层为纯SiO₂、内包层和外包层均掺氟的光纤预制棒。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述掺氟的通入气体为含氟气体和He，其中含氟气体的流量为0.075L/min～2.25L/min，He的流量为0.425L/min～12.75L/min。