專利名稱：光纖預(yù)制棒及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于制造單模光纖的光纖預(yù)制棒及該光纖預(yù)制棒的制造方法。具體地，本發(fā)明涉及一種光纖預(yù)制棒，其用于制造能夠通過一寬波段進(jìn)行波分多路傳輸?shù)膯文９饫w，本發(fā)明還涉及制造這樣一種光纖預(yù)制棒的方法。
本發(fā)明要求以下日本專利申請的優(yōu)先權(quán)于2003年5月9日提交的日本專利申請2003-131729，于2003年7月7日提交的日本專利申請2003-192934，及于2004年4月2日提交的日本專利申請2004-109698，這里參考引用上述申請的內(nèi)容。
背景技術(shù)：
近年來，由于國際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)和內(nèi)部互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的快速普及，對電信的需求有了巨大的增長，亟需光纖網(wǎng)絡(luò)能夠具有更高的傳輸速度和更大的容量。在此情況之下，所謂的近似波分多路系統(tǒng)(以下簡稱為“CWDM系統(tǒng))變得非常重要，且針對CWDM系統(tǒng)已提出了不同的建議，其中，在所述系統(tǒng)中，可通過光纖在一極寬的波段范圍內(nèi)，例如波長從1.3um到1.6um，傳輸具有不同波長的光信號。
由于在1.38um附近的波段傳輸具有較大的傳輸損耗，傳統(tǒng)的單模光纖無法用于CWDM系統(tǒng)，所述傳輸損耗由羥基引起(以下可簡單地將該傳輸損耗稱為“由羥基引起的傳輸損耗”)；由此，迫切需求由羥基引起的傳輸損耗極小的單模光纖。
一般來講，制作單模光纖等的光纖預(yù)制棒通過以下步驟來進(jìn)行制造使用汽相軸向沉積過程制作預(yù)制棒(其形成從光纖預(yù)制棒拉制成的光纖的纖芯和包層部分)，在含氯的氣體中使該預(yù)制棒脫水，使經(jīng)過脫水處理的預(yù)制棒玻璃化以便形成一中央玻璃棒，拉伸該中央玻璃棒使其達(dá)到預(yù)定的半徑，在中央玻璃棒被拉伸之后在其外表面上沉積精細(xì)的玻璃粒，以及對其上沉積有精細(xì)玻璃粒的中央玻璃棒進(jìn)行脫水和使其玻璃化。
為降低由羥基引起的傳輸損耗，提出以下三種方法(1)一種方法是降低中央玻璃棒中羥基的含量；(2)一種方法是降低在中央玻璃棒和在該中央玻璃棒外表面上形成的外包層之間的邊界附近的羥基的含量；以及(3)一種方法是降低在該中央玻璃棒的外表面上形成的外包層中羥基的含量。這三種方法已經(jīng)得到了綜合應(yīng)用。此外，對于這三種方法中的每一個也已提出了不同的建議。
針對降低中央玻璃棒中羥基含量的方法，已有若干不同的建議，其中的一個公開于日本未審查的專利申請，其公開號為Sho 57-17433。根據(jù)該所提出的方法，中央玻璃棒中羥基的濃度可降低至十億分之幾(ppb)以下。
由于在使用氫氧燃燒爐進(jìn)行拉制處理期間或在火拋光處理期間，有羥基浸滲入中央玻璃棒，因此認(rèn)為在中央玻璃棒和在其外表面上形成的外包層之間的邊界附近含有羥基。由此，采用以下描述的方法來降低中央玻璃棒和在該中央玻璃棒的外表面上形成的外包層之間的邊界附近的羥基的含量。
例如，公開號為Hei 11-171575的未審查的日本專利申請公開了一種使用等離子蝕刻法除去在中央玻璃棒的表面上捕獲的羥基的含量。此外，公開號為2001-240424的未審查的日本專利申請公開了一種使用蝕刻處理除去在中央玻璃棒的表面上具有的羥基的方法，其中，使用了氫氟化物溶劑。此外，在公開號為2002-187733和2001-240424的日本未經(jīng)審查的專利申請公開的方法中，在電爐中對中央玻璃棒進(jìn)行拉伸，以使其上沒有沉積精細(xì)玻璃粒的預(yù)制棒不暴露于氫氧焰中。此外，在公開號為2001-335339的日本未審查的專利申請公開的方法中，通過在向中央玻璃棒的外部表面上沉積精細(xì)玻璃粒時將中央玻璃棒的外表面附近的沉積溫度設(shè)低，以防止羥基浸入中央玻璃棒中。
可使用類似于降低中央玻璃棒中的羥基含量的方法來降低在該中央玻璃棒的外表面上形成的外包層中的羥基的含量。在由包含該中央玻璃棒和外包層的光纖預(yù)制棒形成的光纖中，光信號不經(jīng)過外包層，因此，在中央玻璃棒的外表面上形成的外包層上可保留一定數(shù)量的羥基，這與中央玻璃棒相反。
在拉制光纖預(yù)制棒時，包含在中央玻璃棒和在該中央玻璃棒的外表面形成的外包層之間的邊界附近的羥基擴(kuò)散進(jìn)入中央玻璃棒。如果擴(kuò)散的羥基達(dá)到光信號傳輸穿過的區(qū)域，則在1.38um波段由于羥基引起的傳輸損耗會提高。
為降低光纖中的羥基的含量，優(yōu)選降低中央玻璃棒的橫截面積與整個光纖預(yù)制棒的橫截面積的比率，其中，在所述中央玻璃棒中，羥基的含量被降低至十億分之幾或更小。然而，在此情況下，由于在中央玻璃棒中的羥基的含量必須降低至盡可能低，因此用于中央玻璃棒的脫水處理的費用提高，且由此也提高了光纖的制造費用。
在降低形成在中央玻璃棒的外表面上的外包層中的羥基含量的方法中，，會遇到的問題是處理次數(shù)的增加，例如將存在羥基的部分外包層除去的蝕刻處理。
此外，使用在電爐中拉伸中央玻璃棒的方法可能會遇到的問題是中央玻璃棒中具有氣泡或雜質(zhì)粒子，除非在進(jìn)一步的精細(xì)玻璃粒外部沉積處理之前對預(yù)制棒進(jìn)行火拋光。
如上所述，在采用任何一種降低光纖預(yù)制棒中的羥基含量的傳統(tǒng)方法時，所遇到的問題是由于處理次數(shù)的增加或生產(chǎn)能力的降低，光纖預(yù)制棒的制造成本會提高。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述的幾種情況，本發(fā)明的目的是提供用于CWDM系統(tǒng)的光纖的光纖預(yù)制棒及其制造方法，更具體地，本發(fā)明的目的是以低成本提供一種羥基含量充分降低的光纖預(yù)制棒，且其適于制造能夠在寬波段進(jìn)行波分多路傳輸?shù)墓饫w，并且提供一種制造此種光纖預(yù)制棒的方法。
為解決上述目的，發(fā)明人還對光纖預(yù)制棒及其制造方法進(jìn)行了大量的研究，最后，通過參考中央玻璃棒的橫截面積和整個光纖預(yù)制棒的橫截面積的比率，以及參考在中央玻璃棒和在該中央玻璃棒的外表面上形成的外包層之間的邊界處的最大羥基含量，發(fā)現(xiàn)將由羥基引起的傳輸損耗降低至一充分低的水平的最佳條件，最終獲得本發(fā)明。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種光纖預(yù)制棒，包括中央玻璃棒，半徑ra，以毫米為單位表示，以及包圍中央玻璃棒的外包層，其直徑rb，以毫米為單位表示，從中央玻璃棒的中心軸開始測算，其中，半徑ra和rb滿足以下不等式0.002＜ra/rb/c＜0.01，這里“c”以ppm為單位來表示，是在中央玻璃棒和外包層之間的邊界附近的羥基含量的最大值。
本發(fā)明還提供了一種用于制造光纖預(yù)制棒的方法，該方法包括步驟A對中央玻璃棒進(jìn)行火拋光；步驟B基于目標(biāo)光纖預(yù)制棒的折射率分布，確定一個比率ra/rb，其為以毫米表示的中央玻璃棒的半徑ra相對于以毫米表示的目標(biāo)光纖預(yù)制棒的半徑rb的比率；步驟C確定需要在中央玻璃棒上沉積的精細(xì)玻璃粒的數(shù)量，使得比率ra/rb/c落入從0.002-0.01的范圍，其中，比率ra/rb在步驟B中計算，并且“c”為在中央玻璃棒和外包層之間的邊界附近以ppm為單位表示的羥基含量的最大值，其中所述外包層是在步驟A之后，通過在中央棒上沉積精細(xì)玻璃粒并對其進(jìn)行玻璃化而形成。
在根據(jù)本發(fā)明的光纖預(yù)制棒中，在中央玻璃棒和在形成于該中央玻璃棒的外表面上的外包層中的羥基含量處于非常低的水平；由此，在通過拉伸光纖預(yù)制棒獲得的光纖中，由羥基引起的在1.38um波段的傳輸損耗保持在一個非常低的水平。由此，由本發(fā)明的光纖預(yù)制棒制造的光纖能夠在寬波段上進(jìn)行波分多路傳輸。
根據(jù)本發(fā)明用于制造光纖預(yù)制棒的方法，可以低成本地制造光纖預(yù)制棒，該光纖預(yù)制棒適于制造羥基含量被充分降低的光纖，且其允許在一寬波段上進(jìn)行波分多路傳輸。


圖1示意性示出根據(jù)本發(fā)明的光纖預(yù)制棒的一個例子的橫截面；圖2示意性示出沿光纖預(yù)制棒徑向的羥基含量；圖3示出在例2中，在1.38um波段，比率ra/rb/c和由羥基引起的傳輸損耗的增加之間的關(guān)系；圖4示出在例3中，在1.38um波段，比率ra/rb/c和由羥基引起的傳輸損耗的增加之間的關(guān)系。
具體實施例方式
以下詳細(xì)解釋本發(fā)明。
圖1為根據(jù)本發(fā)明的光纖預(yù)制棒的實施例的示意性的橫截面圖。
該實施例中的光纖預(yù)制棒10的形狀為圓柱形，包括中央玻璃棒11，外包層12，其通過使以硅玻璃為主要組分的精細(xì)玻璃粒脫水，玻璃化，并沉積于中央玻璃棒11的外表面而形成。將要形成光纖纖芯的中央玻璃棒11的中央?yún)^(qū)域，是由以硅玻璃為主要成分的玻璃和例如二氧化鍺(GeO2)等的摻雜劑制成。
在圖1中，ra指示中央玻璃棒的半徑，rb指示光纖預(yù)制棒的半徑。
圖2示意性示出沿圖1所示的光纖預(yù)制棒的徑向的羥基含量。在本發(fā)明中，使用顯微傅立葉變換紅外波譜儀(顯微FT-IR)來測量沿光纖預(yù)制棒的徑向的羥基含量。
如圖2所示，在從光纖預(yù)制棒的中心測量為ramm的距離處，羥基含量急劇地增加，在該點羥基含量的最大值為“c”ppm。
在從光纖預(yù)制棒的中央測得的距離為ramm的位置處，該羥基的含量表現(xiàn)出最大值“c”，這里，ramm基本與中央玻璃棒的半徑一致，因為在制造光纖預(yù)制棒的過程中，在火拋光處理期間，在中央玻璃棒的表面附近所包含的羥基處于高含量，所述火拋光處理用于從中央玻璃棒的表面除去雜質(zhì)，并用于在中央玻璃棒表面沉積精細(xì)玻璃粒之前除去其上的痕瑕。
在該實施例中，在光纖預(yù)制棒10中，當(dāng)中央玻璃棒11的半徑表示為ramm，光纖預(yù)制棒10的半徑表示為rbmm，且在距光纖預(yù)制棒10的中心距離為ramm(毫米)的位置處的最大羥基含量，即在中央玻璃棒11和外包層12之間的邊界附近的最大羥基含量，表示為“c”ppm，比率ra/rb/c滿足以下不等式0.002＜ra/rb/c＜0.01。
如果比率ra/rb/c小于或等于0.002，則包含在中央玻璃棒11和外包層12之間的邊界附近的羥基在制作光纖的拉制處理期間擴(kuò)散進(jìn)入中央玻璃棒11，且羥基到達(dá)光信號傳輸穿過的區(qū)域，從而會使由羥基引起的在1.38um波段的傳輸損耗增加。
另一方面，如果比率ra/rb/c大于或等于0.01，則與比率ra/rb/c滿足不等式0.002＜ra/rb/c＜0.01的情況相比，處理的次數(shù)會增加，這導(dǎo)致制造費用的增加。此外，會增加所制造的不良光纖預(yù)制棒的比例，且會提高光纖的制造費用，這是我們不期望的。然而，如果比率ra/rb/c等于0.01，則由于在中央玻璃棒和外包層之間邊界附近包含的羥基引起的傳輸損耗的增加基本為0dB/km；由此，如果比率ra/rb/c大于或等于0.01，則由羥基引起的傳輸損耗不會提高。
比率ra/rb，即中央玻璃棒的半徑ra(mm)和光纖預(yù)制棒的半徑rb(mm)的比率指示出羥基在光纖預(yù)制棒中具有高含量的位置。
在拉伸過程中，包含在光纖預(yù)制棒內(nèi)的羥基擴(kuò)散進(jìn)入光纖。當(dāng)比率ra/rb低時，羥基進(jìn)入光信號傳輸穿過的區(qū)域，由此使得由羥基引起的傳輸損耗增加。因此，希望比率ra/rb更大一些。另一方面，必須使中央玻璃棒中羥基的含量保持在低于十億分之幾的水平，以避免由羥基引起的傳輸損耗的增加。由此，在中央玻璃棒脫水處理期間，必須提高脫水劑的流量和脫水的時間。結(jié)果，就會增加光纖預(yù)制棒的制造費用。
作為一種降低包含在中央玻璃棒和外包層之間邊界附近的羥基含量的方法，火拋光處理通常用于除去保留在中央玻璃棒表面上的雜質(zhì)粒子，以及消除中央玻璃棒表面上的痕瑕，在通過降低氧和氫的流量將中央玻璃棒的表面溫度控制在相當(dāng)?shù)偷那闆r下，應(yīng)用火拋光處理。在此情況下，可降低中央玻璃棒中羥基的含量；然而，不可能完全除去雜質(zhì)粒子，也不可能完全消除痕瑕。結(jié)果，在光纖預(yù)制棒的內(nèi)部還會存在例如氣泡、雜質(zhì)粒子或痕瑕這樣的缺陷。拉伸內(nèi)部包含這些缺陷的光纖預(yù)制棒所獲得的光纖不能用于光傳輸通道。由此，可能會降低光纖預(yù)制棒的產(chǎn)量，導(dǎo)致光纖制造成本的增加。
對于降低包含在中央玻璃棒和外包層之間的邊界附近的羥基含量的方法，可采用等離子蝕刻的處理方法；然而，采用等離子蝕刻處理會增加處理的次數(shù)，由此會使光纖的制造成本提高。
如上所解釋的，當(dāng)光纖預(yù)制棒10中滿足不等式0.002＜ra/rb/c＜0.01時，可避免在由光纖預(yù)制棒10拉制而成的光纖中由羥基引起的傳輸損耗的增加，而且可避免制造成本的提高。
傳輸損耗會根據(jù)拉制條件而改變，因為在拉制過程中，包含在中央玻璃棒和外包層之間的邊界附近的羥基擴(kuò)散到光纖中。然而，與比率ra/rb及最大值“c”的影響相比，拉制條件的影響通常是微不足道的。由此，在滿足不等式0.002＜ra/rb/c＜0.01的情況下，可降低由于羥基引起的傳輸損耗，前提是拉伸速度控制在500m/min-2000m/min的范圍內(nèi)。
以下將說明制造如上述實施例所述的光纖預(yù)制棒的方法。
制造如上實施例所述光纖預(yù)制棒的方法的第一步是夾持啟動玻璃元件，即啟動棒，并使其關(guān)于其中心軸旋轉(zhuǎn)。
接著，使用用來合成玻璃的燃燒爐(未示出)，在該合成玻璃燃燒爐的火焰中進(jìn)行的水解反應(yīng)或氧化反應(yīng)中合成第一精細(xì)玻璃粒，在玻璃元件旋轉(zhuǎn)并垂直向上移動時，該第一精細(xì)玻璃粒沉積在該玻璃元件上，從而形成預(yù)制棒。
接下來，使該預(yù)制棒移動穿過容納在電爐中包含氯氣的氦氣，該電爐中的溫度被調(diào)節(jié)為大約1200℃，以便使預(yù)制棒脫水，然后，移動該預(yù)制棒使其穿過電爐中的另一個溫度被調(diào)節(jié)為大約1500℃的另一區(qū)域，以便使該預(yù)制棒玻璃化，從而獲得中央玻璃棒11。
接下來，當(dāng)在電爐中加熱該中央玻璃棒11并使其融化時，拉伸中央玻璃棒11直到其半徑達(dá)到ra。
接下來，將使用氫氧焰的火拋光處理用于中央玻璃棒11，以使其表面溫度超過1800℃(過程A)。
此外，基于所期望的光纖預(yù)制棒的折射率分布來計算比率ra/rb，即中央玻璃棒的半徑ra(mm)和所期望的光纖預(yù)制棒的半徑rb(mm)的比值(過程B)。
然后，夾持中央玻璃棒11使其關(guān)于其中心軸旋轉(zhuǎn)。
然后，使用用于合成玻璃的燃燒器來合成精細(xì)玻璃粒，在合成玻璃燃燒器沿中央玻璃棒11的縱向移動時，該精細(xì)玻璃粒沿中央玻璃棒11的徑向沉積在中央玻璃棒11上。
在此過程中，確定待沉積在中央玻璃棒11上的精細(xì)玻璃粒的數(shù)量(過程C)，使比率ra/rb/c落在從0.002-0.01的范圍內(nèi)，這里“c”(ppm)為在后續(xù)處理中玻璃化的中央玻璃棒11與外包層之間的邊界附近包含的羥基的最大含量，比率ra/rb在過程B中獲得。
接下來，使該中央玻璃棒11移動穿過容納在電爐中包含氯氣的氦氣，在該電爐中，溫度被調(diào)節(jié)為大約1200℃，以使該中央玻璃棒11脫水，然后，移動該中央玻璃棒11使其穿過電爐中的另一區(qū)域，在該區(qū)域溫度被調(diào)節(jié)在大約1500℃，以便使該中央玻璃棒11玻璃化，從而獲得外包層12，并獲得半徑為rb(mm)的光纖預(yù)制棒10。
在本發(fā)明制造光纖預(yù)制棒的方法中，將使用氫氧焰的火拋光處理應(yīng)用于中央玻璃棒11，使得其表面溫度超出1800℃。當(dāng)氫氧焰的溫度低于1800℃時，就無法充分獲得火拋光的效果。
以下對火拋光處理進(jìn)行解釋。
火拋光處理是通過向玻璃施加火焰以提高其表面溫度，使SiO2從玻璃表面汽化，從而對玻璃的表面部分進(jìn)行拋光的一種拋光處理。通常，在火拋光處理中使用氫氧焰，因為使用氫氧焰容易獲得高溫條件，且可能不會產(chǎn)生額外的反應(yīng)產(chǎn)物。
例如，當(dāng)在玻璃表面上具有深度為0.05mm的痕瑕和氣泡時，可通過使用火拋光對表面進(jìn)行0.1mm的拋光來從玻璃表面除去這些痕瑕和氣泡。此外，當(dāng)在表面上嵌有雜質(zhì)粒子時，通過對玻璃表面進(jìn)行火拋光，這些雜質(zhì)粒子將隨著玻璃汽化。
此外，通過對中央玻璃棒11的表面進(jìn)行等離子蝕刻處理，或通過降低中央處理棒11在電爐中被拉伸處理后進(jìn)行表面拋光的溫度(具體地，通過降低氧氣和氫氣量)，可降低中央玻璃棒11和外包層之間邊界附近的最大羥基含量“c”。然而，如果過度降低中央玻璃棒11的表面溫度，則拋光可能會無效，且由于在中央玻璃棒11表面上的缺陷或雜質(zhì)粒子引起光纖預(yù)制棒的產(chǎn)量降低。
根據(jù)上述制造光纖預(yù)制棒的方法，可將光纖預(yù)制棒10制成為使得中央玻璃棒11的半徑ra(mm)、光纖預(yù)制棒10的半徑rb(mm)以及在中央玻璃棒11和外包層12之間邊界附近的最大羥基含量“c”(ppm)滿足以下不等式0.002＜ra/rb/c＜0.01。當(dāng)中央玻璃棒11的半徑ra(mm)，光纖預(yù)制棒10的半徑rb(mm)，以及在中央玻璃棒11和外包層12之間的邊界附近的最大羥基含量“c”(ppm)滿足以下不等式0.002＜ra/rb/c＜0.01時，可在不增加制造成本的情況下制造光纖預(yù)制棒10，其中，從該光纖預(yù)制棒可獲得由羥基引起的在1.38um波段的傳輸損耗足夠小的光纖。
可通過實驗確定最大羥基含量“c”(ppm)和火拋光處理條件之間的關(guān)系。
以下將參考不同的例子來更具體地解釋本發(fā)明。
例1使用VAD(汽相軸向沉積)方法形成包括纖芯和包層部分的玻璃棒，且拉伸玻璃棒得到直徑在23-34mm之間的中央玻璃棒。
之后，使用同樣的過程獲得多個中央玻璃棒。
對每一個中央玻璃棒的表面進(jìn)行火拋光處理，其中，從沿每個玻璃棒的縱向移動的燃燒器噴出氫氧焰。
將燃燒器的移動速度設(shè)為30mm/min。
如在表1中所示，對氫氧焰的溫度，向燃燒器提供的氧的流量，以及向燃燒器提供的氫的流量設(shè)定幾組不同的值(條件A-E)。
接下來，精細(xì)玻璃粒沉積在每個中央玻璃棒的外表面上，在電爐中使具有沉積了精細(xì)玻璃粒的每個中央玻璃棒脫水并玻璃化，以便形成外包層，從而獲得具有圓柱形狀的光纖預(yù)制棒。
沿垂直于縱向方向切割所獲得的光纖預(yù)制棒，以便獲得厚度為1mm的玻璃板。
通過拋光玻璃板直到獲得用于每個玻璃板的鏡像表面，得到測量羥基含量的若干采樣。
使用顯微FT-IR沿徑向每30um從用于測量羥基含量的每個樣本的中央測量羥基含量。結(jié)果獲得如圖2所示的羥基含量的分布圖。
基于羥基含量的分布，可獲得在中央玻璃棒和外包層之間的邊界附近的羥基含量的最大值“c”(ppm)。結(jié)果如表1所示。
當(dāng)氧和氫的流量被設(shè)定得較高時，火焰的溫度，即中央玻璃棒的表面溫度升高，則有更多數(shù)量的羥基遷入中央玻璃棒。
此外，當(dāng)使用鹵素?zé)羰构鈴闹醒氩ＡО舻囊欢松淙朐撝醒氩ＡО魰r，可視覺數(shù)出在該中央玻璃棒表面上的氣泡和其他缺陷(該中央玻璃棒表面上的痕瑕和雜質(zhì)粒子)。
計算長度為100mm的中央玻璃棒中的氣泡和其他缺陷的數(shù)量。
表1

如表1所示，當(dāng)氧和氫的流量設(shè)定得較低時，在中央玻璃棒和外包層之間的邊界附近的羥基含量的最大值“c”(ppm)降低，而另一方面，氣泡和其他缺陷的數(shù)量會增加。具體說，在條件E的情況，氣泡和其他缺陷的數(shù)量顯著增加，而光纖預(yù)制棒的產(chǎn)量顯著降低。
例2使用VAD方法形成包括纖芯和包層部分的玻璃棒，拉伸該玻璃棒以獲得直徑為23-34mm的中央玻璃棒。
使用上述中央玻璃棒，按與例1相同的方式，在如表2所示的條件A-1至A-3，和B-1至B-3的條件下獲得圓柱形狀的光纖預(yù)制棒。在表2中，ra指示中央玻璃棒的半徑，rb指示光纖預(yù)制棒的半徑。
表2

通過拉伸在表2所示的條件下制造的光纖預(yù)制棒形成光纖。拉伸速度設(shè)定在1000m/min。
測量光纖中由羥基引起的在1.38um波段的傳輸損耗，測量結(jié)果如圖3中所示。
如圖3所示，在比率ra/rb/c小于0.002時，由羥基引起的傳輸損耗大大提高。
例3中央玻璃棒被采用與例2相同的方式制造，并且，使用這些中央玻璃棒，在表3所示的條件C，D-1，D-2和E下獲得圓柱形的光纖預(yù)制棒。
表3

通過拉伸在表3所示的條件下所制成的光纖預(yù)制棒形成光纖。將拉伸速度設(shè)定在1000m/min。
測量光纖中由羥基引起的在1.38um波段的傳輸損失。測量結(jié)果如圖4所示。
如圖4所示，即使在將比率ra/rb/c設(shè)定為大于0.01時，也不可能降低由羥基引起的傳輸損耗。由此，當(dāng)將比率ra/rb/c設(shè)定為大于0.01時，只是提高了制造成本。
盡管如上對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進(jìn)行了描述和舉例說明，應(yīng)當(dāng)理解的是這些實施例僅用于說明的目的，而不應(yīng)被看作是一種限制。在不脫離本發(fā)明精神和范圍的情況下，可進(jìn)行增加、刪除、替換或其他一些修改。
本發(fā)明可應(yīng)用于任何光纖預(yù)制棒及其制造方法，其包括制造包括纖芯和包層部分的中央玻璃棒的步驟，及在中央玻璃棒的外表面上沉積包層的后續(xù)步驟。
使用CVD方法或OVD方法，而不一定使用VAD方法也可形成中央玻璃棒。
也可以通過將中央玻璃棒插入具有少量羥基的硅管中而將該包層加至該中央玻璃棒，然后通過對其加熱合成，而不使用其中在中央玻璃棒上沉積精細(xì)玻璃粒后應(yīng)用玻璃化處理的上述方法。
權(quán)利要求
1.一種光纖預(yù)制棒，包括中央玻璃棒，其半徑為ra，單位為毫米；和圍繞該中央玻璃棒的外包層，其外半徑為rb，自所述中央玻璃棒的中心軸測量，單位為毫米，其中，半徑ra和rb滿足下列不等式0.002＜ra/rb/c＜0.01，其中，“c”表示在所述中央玻璃棒和所述外包層之間的邊界附近的羥基含量的最大值，其單位為“ppm”。
2.一種制造光纖預(yù)制棒的方法，包括步驟A對中央玻璃棒進(jìn)行火拋光；步驟B基于目標(biāo)光纖預(yù)制棒的折射率分布來確定比率ra/rb，即中央玻璃棒的半徑ra(mm)和目標(biāo)光纖預(yù)制棒的半徑rb(mm)的比值；以及步驟C確定待沉積在中央玻璃棒上的精細(xì)玻璃粒的數(shù)量，使比率ra/rb/c落在0.002-0.01的范圍內(nèi)，這里，比率ra/rb在步驟B中計算，“c”為在中央玻璃棒和外包層之間的邊界附近以ppm為單位表示的羥基含量的最大值，所述外包層是在步驟A后，通過將精細(xì)微粒沉積在該中央棒上并通過使其玻璃化而形成。
全文摘要
一種制造光纖預(yù)制棒的方法，包括步驟A對中央玻璃棒11進(jìn)行火拋光；步驟B，基于目標(biāo)光纖預(yù)制棒的折射率分布來確定比率r
文檔編號C03C25/68GK1550467SQ20041003810
公開日2004年12月1日 申請日期2004年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月9日
發(fā)明者后藤孝和, 山田成敏, 敏 申請人:株式會社藤倉