[发明专利]光纤及其制备方法

权利要求书

1.一种光纤制备方法，其特征在于，所述光纤由内向外依次包括芯层、包层和涂覆层，所述包层由内向外依次包括内包层、下陷层和外包层，所述制备方法包括以下步骤：

步骤S1，使用VAD工艺依次制备所述芯层、所述内包层和所述下陷层，然后使用OVD工艺制备所述外包层，得到光纤预制棒前驱体；

步骤S2，将所述光纤预制棒前驱体进行熔缩，其次以1.5～2.5℃/s的冷却速度降温至800～950℃，保持1～5min，然后冷却至室温，得到所述光纤预制棒；

步骤S3，将所述光纤预制棒进行熔融拉丝，然后在惰性气体的氛围中进行退火，得到裸纤；

步骤S4，将所述裸纤进行涂覆，得到表面具有所述涂覆层的所述裸纤，然后进行固化，得到所述光纤；

其中，设置二氧化硅相对折射率差为0，所述芯层的相对折射率差Δn1为0.34～0.38％；所述内包层的相对折射率差Δn2由内向外呈线性递减，靠近所述芯层的相对折射率差Δn2-1为0.04～0.1％，靠近所述下陷层的相对折射率差Δn2-2为0～-0.02％；所述下陷层的材料为掺氟二氧化硅，所述下陷层的相对折射率差Δn3为-0.07～-0.1％；所述外包层的相对折射率差Δn4为0。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，

所述芯层的材料为掺锗二氧化硅，所述芯层的单侧厚度为4.5～4.9μm；和/或，

所述内包层的材料为掺锗二氧化硅，所述内包层的单侧厚度为7.5～12μm；和/或，

所述下陷层的单侧厚度为8～15μm；和/或，

所述外包层的材料为纯二氧化硅，所述外包层的单侧厚度为62～63μm。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述光纤预制棒前驱体的直径为200～300mm，所述光纤预制棒的直径为所述光纤预制棒前驱体的直径的40～60％。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，熔缩温度为1900～2200℃，熔缩气氛为所述惰性气体和氧气的混合气氛，所述惰性气体为氮气、氦气和氩气中的一种或多种；优选地，所述熔缩气氛中氧气的体积百分含量为0～50％，所述熔缩气氛的气体流速为6～12L/min。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，熔融温度为1800～2200℃，熔融气氛为氦气和/或氩气；优选地，所述熔融气氛中氦气的体积百分含量为0～40％，所述熔融气氛中氧气体积浓度＜50ppm，所述熔融气氛的气体流速为15～50L/min。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述退火包括依次进行的第一退火和第二退火，其中，

所述第一退火包括n次保温退火，其中2≦n≦5，第1次保温退火至第n次保温退火的温度依次降低；优选地，所述第1次保温退火的温度为1400～1700℃，所述第n次保温退火的温度为850～1000℃，所述第一退火的总时间为0.1～1s；

所述第二退火为自然降温过程；优选地，经过所述第二退火得到的所述裸纤的温度为100～200℃；

更优选地，所述惰性气体氛围中氧气体积浓度＜200ppm，所述惰性气体氛围的气体流速为5～25L/min。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中，所述涂覆层包括靠近所述裸纤的内涂覆层和远离所述裸纤的外涂覆层；

优选地，所述内涂覆层的涂覆材料为第一丙烯酸树脂，弹性模量≦1.5Mpa，25℃黏度为3000～8000mPa·s，密度为0.95～1.3g/cm³，断裂伸长率≧115％；

优选地，所述外涂覆层的涂覆材料为第二丙烯酸树脂，弹性模量≧550Mpa，25℃黏度为3000～8000mPa·s，密度为0.95～1.3g/cm³，断裂伸长率≧5％。