[发明专利]一种低损耗截止波长位移单模光纤的拉丝方法

说明书

本发明涉及光纤制造技术领域，特别是涉及一种低损耗截止波长位移单模光纤的拉丝方法，包括以下步骤：S1：通过设计确定纤芯、内包层、沟槽层的折射率结构；S2：采用VAD工艺进行纤芯和内包层的沉积，对沉积好的松散体依次进行烧结、脱水、玻璃化、拉伸和酸腐，再拉制到预定直径的芯包（内包）层；S3：所述预定直径的预制棒芯包（内包）层为“靶棒”，使用OVD工艺进行沟槽层的疏松体沉积；本发明使用VAD和OVD法结合生产光纤预制棒芯棒的方法，再利用RIC工艺技术生产低损耗截止波长位移单模光纤简化了工艺，对设备的要求相对降低，极大的降低了生产成本。

技术领域

本发明涉及光纤制造技术领域，特别是涉及一种低损耗截止波长位移单模光纤的拉丝方法。

背景技术

随着通信系统传输速率的不断提升，对光纤的色散（CD）、偏振模色散（PMD）、光信噪比（OSNR）及非线性等指标要求越来越高。当长距离通信系统的传输速率从100G/s逐渐提高到400G/s甚至更高时，系统的调试模式要求也越来越高，因此就对系统的光信噪比（OSNR）有更为严格的要求。光纤的OSNR与光纤有效面积成正比，与光纤衰减系数及非线性折射率指数成反比。因此，为了改善光纤的OSNR，一方面需要增加其有效面积，另一方面需要降低光纤的衰减系数。

对于目前用于陆地传输系统的普通单模光纤（SSMF）,其有效面积一般为80μm²左右，而在陆地高速率长距离传输系统中，所使用光纤的有效面积一般都在100μm²以上。为了降低系统铺设成本，需要尽可能较少中继站的使用，则光纤有效面积需要设计的更大。对于无中继传输系统（如海底光缆传输系统），光纤的有效面积最好控制在130μm²以上。

增加光纤有效面积最直接的方法是增大光纤的芯层直径。简单的增大光纤的芯层直径虽然能够有效的增加光纤的有效面积，但同时也会使得光纤的其他相关参数发生变化，比如，光纤截止波长λ_c会增大。如果对应的光缆截止波长λ_cc（我们假设光纤光缆的截止波长差异为120nm，即λ_cc=λ_c - 120）大于C波段的下限值（1530nm），则无法保证光纤在该波段中光信号处于单模状态；另外，芯层直径增大也会导致光纤的宏弯性能恶化。

由于增加光纤的有效面积A_eff必然会导致λ_cc增大，所以在G.654光纤及预制棒的设计过程中，需要对A_eff和λ_cc进行折中处理。根据文献CN104459876 B、CN102944910 B和CN103472525 B提出的大有效面积单模光纤，在光纤芯层设计一个下陷层结构，可以使光强分布从高斯分布转变为扁平化的非高斯分布，从而可以保证在光纤截止波长不增加的前提下，一定幅度的增加光纤的有效面积。另外，根据CN101322057A及国内相关机构的研究结果，光纤芯层下陷结构还可以有效提高受激布里渊散射（SBS）阈值，抑制由于SBS引起的非线性效应。

当光纤被弯曲时，光纤中大量的传导模式被转化为辐射模式，不再继续传输，从而引起光纤的附加损耗。宏弯损耗是指光纤的曲率半径比光纤直径大的多的弯曲引起的附加损耗。光纤的宏弯损耗与MFD成正比，这也是光纤有效面积增大会使宏弯性能恶化的机理。根据CN102313924 A等文献，在光纤包层中相应区域设计一个合适的体积分的沟槽可以有效的改善光纤的宏弯性能。

综上所述，通过在增加光纤芯层直径并在芯层内设计一个下陷结构，可以在保证光缆截止波长λ_cc控制在小于1530nm的前提下，有效的增到光纤的有效面积。同时，通过在光纤包层相应区域内设计一个合适体积分的沟槽层，可有大幅改善光纤的宏弯性能。