在1385nm处具有低损耗的光纤及其制造方法

专利名称：在1385nm处具有低损耗的光纤及其制造方法
技术领域：
本发明总地涉及一种单模光纤并尤其涉及一种在整个1200-1600纳米(nm)波长范围内具有理想的传输特性的光纤的制造。
玻璃光纤中的光损耗是玻璃纯净度的量度，并且还说明光如何从光纤的输入端到输出端被衰减。损耗越低，光在必须被放大之前可传播的距离越远。1200～1600波长范围内的光波穿过玻璃时的损耗特别低，多年来光波传输一直被限定在1310nm和1550nm附近的波长区域。有多种因素导致把光波传输限制在这些区域，这些因素包括1600nm以上的光纤折射损耗；当前光放大器的增益特性；瑞利散射；和以1385nm为中心的氢氧根离子(OH)的吸收。关于光源在1360-1430nm波段内的利用率，已形成“无人区”。但用磷化铟(InP)为基材的系统制造波长范围为1200～1600nm的光源并没有物理障碍。事实上，许多研究者已经精确地制造出在此区域内各种波长的激光器，用于研究不仅在光纤中的光吸收，而且在环境污染特征中的光吸收。另外，已研制出在1480nm辐射的光纤放大器泵浦激光器。


图1是具有玻璃芯层的光纤总的频谱损耗曲线。损耗曲线所示波长区域内的总损耗低至足以满足实际光学系统运作的水平。在此波长区域内的损耗主要归因于瑞利散射和OH吸收。
瑞利散射是光纤材料中密度和成份变化所导致的基本现象。这种变化发生于玻璃制造时，因为在制造时它变为非晶固态必须经过玻璃转变点。在转变点会发生一定水平的热扰动，这导致在软化点热涨落和成份涨落“冻结”成网格状并依赖于材料的成份。这种缺陷的程度比光的波长小。它们是不可消除的、基本的，成为光纤损耗的下限。瑞利散射与1/λ4成正比，其中λ为光波长。
在1385nm处的光损耗是玻璃中残留水份的量度。存在的水份越多，损耗就越高。因此，氢氧离子吸收经常是指“水份”吸收，它源自于光波能量在与不同振荡模式有关的波长处被OH离子吸收。例如，该离子的两个基模振荡发生在2730nm和6250nm，并分别对应于它的拉伸和弯曲运动。勿庸质疑，谐波和合振荡强烈地影响在近红外和可见光波区域中的损耗。特别是1385nm处的谐波位于将来的光纤系统可工作的传输区域的中心。长久以来，人们一直希望将此特别的“水峰”降至尽可能低的值。但不幸的是即使低达百万分之一(ppm)浓度的OH在1385nm造成的损耗也高达65dB/km。并且若希望把OH浓度降低到使在1385nm处的总损耗与在1310nm处的总损耗(即大约0.33dB/km)相当的水平，即将其降低一千倍，达到0.8ppb，这在商业上是不可行的。这种OH浓度1385nm处的瑞利散射增加了0.05db/km的损耗，使得在此波长处的总损耗约达到0.33dB/km。
图1中画出了三个“窗口”，每个窗口表示出光纤正常工作的—个波长范围。从历史上来看，早期的光纤系统在近825nm(第一窗口)处工作，因为在1979年可得到在此波长的激光源和探测器。在1980至1983年之间，在接近1310nm处工作的第二窗口系统成为可能，并且近来，在1986年，已采用在1550nm处的第三窗口系统工作。对于未来的光学系统，在商用光纤中消除在1385nm处的水峰将有效地开放1200-1600nm间的全部波段以用于光波传输。
在多模光纤中，因为芯层和包围芯层的淀积的包层之间折射率相差很大，所以光波被严格地限定在芯层中。因为光波被有效地限定在多模光纤中的芯层中，所以包层中的OH离子对光损耗没有显著的影响。实际上已制造出在1385nm处具有低OH吸收的多模光纤并具有文字记载。例如，见Electronics Letters中Moriyama等的Ultimately Low OH Content V.A.D Optical Fibres,August28,1980 Vol.16,No.18,pp.698-699。但一直希望制造出一种单模光纤，能量的主要部分在包层传输，在1385nm处具有较低的水吸收峰。
在1986年8月的Journal of Lightwave Technology,Vol.LT-4,No.8,pp.1026-1033的Recent Developments in Vapor Phase AxialDeposition一文中H.Murata报道了一种在1385nm处有低水吸收峰的单模光纤。但低的水吸收是通过在用硅管包裹之前首先在纤芯上沉积大量的包层实现的。(VAD过程是主要的步骤，在生产率上的任何一点降低都会使制造成本增加到淀积的大量包层为预制棒的大批生产所不能接受的程度)。称作涂覆的包层/芯层比的品质因数(D/d)定义为棒的直径(D)与芯层的直径(d)之比；理想的情况是此无量纲的量尽可能地小，因为淀积材料的量与(D/d)2成正比。Murata指出，在用硅管包裹之前涂覆的包层/芯层比大于7.5，从而确保对于大量不同的包裹管，光纤中的OH含量很低。不用说，更希望制造出OH含量低的D/d小于7.5的芯棒。
采用改良过的化学汽相淀积(MCVD)法制作低OH含量的光纤已为公众所知，如1995年3月14日公开的美国专利U.S.5,397,372。在该专利中，采用无氢等离子体吹管在玻璃管内侧淀积高折射率材料。然后玻璃管塌缩变为预制棒，但从这种预制棒中仅能拉出长度很短(如0.7km)的光纤。但在商业生产中，却需要很大的预制棒制作很长的光纤。尽管OH污染会成为严重问题，但管内芯棒技术仍是制作大预制棒的经济途径。
因此，我们寻求的是—种能够在1360-1430nm波段内长距离工作的光传输系统。更重要的是，我们要寻求一种在1385nm处有较低的水峰的单模光纤及其在商业上可行的制造方法。
制造在1385nm处具有低光学损耗的单模光纤的方法始于形成一根其芯的折射率高于包围该芯的包层折射率的玻璃棒。芯的直径设为(d)，涂覆的包层直径设为(D)。芯棒的包层/芯层比率小于7.5,OH离子的浓度按重量计小于十亿分之0.8。在将芯棒装入具有较低的合适的OH离子浓度的中空璃璃管之前拉伸芯棒。安装完之后，通过把管子曝露在热源上而使管子塌缩到芯棒上。最终的结构被称为预制棒。
光纤是通过把预制棒放入炉中并从一端拉出薄玻璃纤维而形成的。然后给玻璃纤维上涂覆一层或多层保护性涂覆材料，通过辐照将其烘干固化。
在本发明的实施例中，芯棒中掺杂有锗并通过轴向气相淀积(VAD)制成。一旦芯棒形成，将其放在低于1300℃温度的含氯或含氟的气氛中脱水，然后在高于1400℃温度的氦气氛中固结。在蚀刻时从棒的表面除去少量的材料，这最好通过无氢等离子体吹管来完成。
在一个实施例中，通过使用氢氧吹管来实现芯棒的拉伸，随后需要从一个芯棒的表面除去由吹管产生的OH污染层的蚀刻步骤。在另一个实施例中，芯棒的拉伸通过采用无氢等离子体吹管来实现，这样不会污染棒的表面，不需要随后的蚀刻步骤。
本发明人第—个认识到在商业上生产具有很低OH含量的光纤是可行的；还认识到可利用在此之前从未结合使用过的公知步骤达到商业生产的目的。事实上，尽管长期以来人们已感到需要使用1200-1600nm整个波段进行光波传递，并在二十世纪八十年代早期有一些“夸大的”实验报告证实可以制造出低OH含量的光纤，但到今天为止还没有制造者能提供这种商用产品。
当阅读附图时，从下列详细描述中对本发明及其工作模式将有更清晰的理解，附图中图1是已知光纤的总损耗谱线，它画出了在各种波长处由于OH离子吸收能量所导致的损耗；图2是由轴向气相沉积方法制作芯棒的总示意图；图3是按照本发明制作光纤的方法的流程图；图4是从芯棒表面用等离子体吹管除去OH离子的示意图；图5是用于将芯棒插入并与管子对准，且使管子塌缩到棒上的装置的透视图；图6是本发明玻璃预制棒的截面图，显示了有关芯和淀积的包层的直径；图7表示从图6所示玻璃预制棒中拉出的光纤，其上已涂覆有两层保护层；图8是测得的按本发明制造的光纤的传输特性曲线；和图9是能够在1360-1430nm波长段工作的传输路径中工作的四通道WDM系统。
首先参见图3，它提供了本发明制作在1385nm处有低损耗的光纤的优选制造法总视图。这些步骤在整个说明书全文中用各个标号(31-38)表示。前三个步骤(标号31-33)涉及芯棒的制作，该芯棒具有合适的低OH含量(即小于0.8ppb)，可用玻璃管包裹。相应地，前三步可用制作淀积包层/纤芯比小于7.5,OH含量在重量上小于0.8ppb的芯棒的—个步骤代替。最好通过下面讨论经步骤31的VAD方法来制作芯棒。
芯棒制作参见图2对VAD方法进行讨论，在该过程中玻璃颗粒或“烟灰”淀积在硅起始棒上。芯棒20包括芯21，其折射率大于涂覆其上的淀积包层22的折射率。已经知道光向着折射率较大的区域弯折，利用这—物理原理使光沿着光纤的中心传导。为了产生—个具有较高折射率的区域，给吹管201供应燃料(如氧气和氢气)和原材料(如GeCl4和SiCl4)，使得吹管朝向玻璃棒的中心在火焰中喷射气化的原材料。火焰使原材料发生反应，使玻璃颗粒(烟灰)淀积到芯棒20上。芯棒一般垂直延伸，在其上端开始沉积。然后垂直向上移动并旋转，使得玻璃灰沿其全长及周边淀积。另—个吹管202用于将称作淀积包层的玻璃层22淀积到芯21上。用于吹管202中制作包层22的原材料例如可以是SiCl4。因而可以知道掺锗的芯21是产生比包层有更高折射率的芯的一个途径。或者，SiCl4也可以是用于制作芯21的原材料，而掺氟的涂覆包层将产生一个折射率低于芯折射率的包层。在此情况中，氟化物如SF6,CCl2F2,CF4和SiCl4在包层吹管202中混合。在Academic Press,Inc，出版的AT&T和BellCommunications Research,Inc的Optical Fiber Telecommunications Ⅱ一书的第四章中对不同光纤的制造方法作了详细的叙述说明。尤其在4.4.4节(P169-180)讲解了VAD方法，在此引用作为参考。
在上述的VAD方法中，淀积包层的直径(D)比芯层的直径(d)小7.5倍。并且因为芯棒的制造是一个高消费过程，在芯棒的制作中节省任何一点时间都直接导致光纤成本的降低。事实上，芯棒所需的VAD淀积量正比于(D/d)2。但是随着芯棒D/d的变小，对包管纯净度的要求变高。通过减小D/d，在包管中传播的光纤中的光能更多，并且杂质如OH离子会导致附加的吸收损耗。这是因为OH离子是活动的，并尤其在光纤拉制操作中，OH离子将向纤芯迁移。甚至更糟的是OH离子可分解成氢气，它比OH离子更活泼，可在光纤拉伸过程中扩散至纤芯中。随后发生在纤芯中氢气和原子污损之间的反应将导致OH离子在那儿形成。具有淀积包层/纤芯比率小于2.0的芯棒需要OH含量非常低的包管，这在目前成本很高。因此，目前淀积包层/纤芯比率的商用实际范围确定为2.0＜D/d＜7.5。
图3中的步骤标号32表示把芯棒放入大约1200℃温度的含氯或氟气氛中脱水。在此阶段，芯棒是疏松的烟灰体，象氯气这类气体很容易渗入该烟灰体的空隙中并以氯离子取代OH离子，从而使得灰状体内大致无水。OH离子的置换速率与氯气的流动速率和脱水温度有关。
图3中的步骤33表示通过把芯棒放入大约1500℃的氦气氛中将其固结。固结是一个把疏松的灰棒变成无颗粒边界的密集玻璃的步骤。关于脱水和固结步骤的详细描述出现在美国专利US3,933,454中该专利
公开日为1976年1月20日，在此引入作为参考。
图3中的步骤34表示最好用氧-氢吹管来拉伸芯棒。这是提供此步骤中所需大量热量的最经济方式。或者，此步骤也可通过使用如下所述的无氢等离子体吹管来执行，具有免除蚀刻(步骤35)的优点。由VAD方法获得的芯棒太大而不适于装入正常尺寸的包管中，通常在插入之前拉伸芯棒以减小其直径。这种拉伸一般在本领域公知结构的车床上完成。芯棒被放置在车床的车头和在尾之间以便与其一起转动。当芯棒转动时，吹管以恒定的速率沿其中心轴向着车头在芯棒下方移动。在吹管移动的同时，车床尾离开车床头运动，使得芯棒被拉伸而减小了直径。易燃气体如氢气和氧气分别以30升/分(lpm)和15升/分(lpm)典型的速率流经吹管。在实际当中使用氢气时，在芯棒的表面产生一OH层。芯棒的拉伸为现有公知技术，在1986年5月25日公开的美国专利U.S.4,578,101中有详细的描述。
芯棒的蚀刻步骤35表示对拉伸的芯棒进行蚀刻，最好采用无氢等离子体3吹管。图4是用于等离子体蚀刻芯棒20以除去棒表面存有的大部分OH离子的装置示意图。关于等离子体蚀刻的详细信息在1991年3月19日公开的美国专利U.S.5,000,771中可以得到，在此用作参考。虽然可以采用其它的蚀刻技术有效地除去棒表面的OH离子，但下面仍给出等离子体蚀刻法的简要说明。这些其它的蚀刻技术包括但不局限于机械研磨和化学蚀刻。
等温等离子体可被用于快速从玻璃棒的外表面除去(蚀刻)二氧化硅和硅酸玻璃。利用等温等离子体吹管，因为高的等离子体温度，该温度在等离子体中心达到高于9000℃的水平，所以用于材料去除的主要机理是汽化。导电火球与耐火介电表面的接触将能量高效地传递到表面上，并使其表面温度上升到其上介电材料的汽化点温度之上。
图4是用于等离子体蚀刻的典型装置示图。吹管10包括通过管16与气体源18相连以及通过管15与气体源17相连的溶融的石英炉罩11。气体源17把用于等离子体放电的所需气体输送给炉罩11并经过屏蔽22。等离子体火球12由RF线圈19和RF发生器14激励。气体源通常用于利用主要包含在吹管限定区域内的等离子体火球提供可电离气体。等离子体火球的主体部分可通过向可电离放电气体加入高电离阈值气体而被推出限定区域。由气体源18提供并由屏蔽110限定在吹管的外区的附加气体，在限定区域的上部形成一个区域，在该区内需要较高的能量把RF能量耦合到气体中形成等离子体。吹管外侧的火球部分基本上小于50％，这是因为维持稳定的等离子体通常需要等离子体中心保持在吹管中以从RF源将充足的能量耦合到等离子体中。另外，火球向吹管外侧延伸大约其体积的30％至50％的操作通常对RF源的功率需求和该方法中所用的气体流速的要求比对火球体积的30％以下的操作要大。通过向吹管出口推动等离子体中心，等离子体火球可很容易地与芯棒20接触。另外，当等离子体火球被进—步推向吹管的外侧时，可以更容易形成接触。
芯棒20以能够转动的方式安置在车床120上。一般地，安装并转动此芯棒的措施为本领域的公知技术。均匀地转动柱形棒并伴有等离子体吹管沿芯棒的适当移动能够使材料从整个表面基本除去，使得芯棒20保持其横截面形状。更重要的是，该蚀刻技术能够从棒表面除OH离子。在本发明的优选实施例中，选择蚀刻的深度为0.25±0.15mm。因此，等离子体蚀刻前直径约为20mm的芯棒蚀刻后直径约为19.5mm。
O2或O2/Ar做为目前优选的气体，其流入等离子体吹管内的速率通常在1.0至100升/分的范围内。由提供的输出功率主要在3MHz处为20至40kw之间的RF发生器激励的等离子体火球，以基本上为0.01至100cm/sec的速率通过芯棒，覆盖大约1米的被加工的芯棒。通常芯棒转速在0.1和200rpm之间。这些条件产生的蚀刻速率基本上在从0.01克/分以下到大于10克/分的范围内。
整个光纤的成本通过采用较大的包管而降低，包管最好包括合成硅，因为公知其具有高纯度，低损耗及高拉伸强度。包管的纯度将决定芯纤放置得离包管多近。步骤36表示芯棒用具有适当低水平OH的玻璃管包裹，这也就是说随着D/d值的变小，需要管的纯度更高(即需要OH含量较低)。例如，下表列出了低至适用于本发明中的包管的各种OH浓度水平D/dOH浓度7.5＜200ppm5.2＜1.0ppm4.4＜0.5ppm棒置于管中图3中的步骤37表示玻璃管塌缩到芯棒上产生预制棒。参考图5对此步骤进行讨论。用装置500把芯棒20装入空心的玻璃管40中并将管塌缩到棒上。如图5所示，玻璃管40以纵轴401垂直延伸放置。另外，管40放置在万向型夹具52中，该夹具固定在支撑于竖直车床架510的下臂55上的支座53中，使得包管被铰接并可以在基座任何方向上绕枢轴移动。下夹具52还与管40的外表面产生密封。棒20悬挂在顶部的夹具51上并与管准直。夹具51由上臂56支撑，上臂56从车床架510伸出。之后，分别在上下车床臂55和56之间建立关联，并因此在管和棒之间建立关联，使得棒的大部分长度位于管内。
棒20的外表面和管40的内表面之间任意点处的空隙都受到控制。例如，外径为20mm的棒将与内径为21.5mm的管结合使用以获得大约为0.75mm的均匀间隙。并且虽然在开头时棒处于管内的中心最好，但此目标并非在插入时总能达到，有时在管塌缩之前棒已与管接触或棒与管不同轴。如果出现塌缩前接触或不同轴(偏心)的情况，最终的包层预制棒的中心将偏离棒的中心。不过，为了减小这种偏心率，可通过在车床架510的基座上的万向接头使得管可以在任何方向绕枢轴运动。
环型吹管520，例如可以是氧氢吹管，界定管40的整个外周。当管40和棒20绕它们的纵轴转动时，吹管520对管40充分加热，使管重新定位，并在吹管停顿位置处形成偏离，从而使得管成为以棒为中心。实际上，管40通过在特定位置加热并且使其与棒20对准而解除应力。对于某一预定的停顿时间，吹管520保持在或接近管的顶端41，从而使得在此点封住棒20。此时，具有通过臂55和支座53延伸的管531并与管的下端相连的真空装置530，使得管内的压强相对于管外部的压强下降。其结果是利用真空辅助实现管的顶部与棒的密封。图中所示的管内压强大约0.2个大气压。在停顿时间之后，吹管520向下移动，越过管长。当吹管通过管40长度时保持真空，继续增加的管长经过一个加热区，导致管40以相当迅速的速率塌缩到棒20上，产生一个横截面如图6所示的预制棒。关于此方法的更详细的描述，可参见1989年4月11日公开的美国专利US.4,820,322，在此引为参考。另外，也可采用等离子体吹管使玻璃管塌缩到芯棒上，以进一步减少OH污染，如1996年11月26日公开的美国专利U.S.5,578,106中所公开的。因为OH层离纤芯很远，所以一般不需要除去包管外表面上在包裹过程中形成的OH层。预制棒图示的尺寸为100cm(长度)；63mm(外包层直径)；19mm(淀积包层直径)；和4.5mm(芯直径)。因此，D/cd=4.2。光纤拉伸和涂覆图3所示的步骤38表示从预制棒受热(约2000℃)的端部拉制光纤的过程。在光纤的制造中，玻璃棒垂直悬挂并以控制的速率移进炉内。预制棒在炉内软化，由位于拉制台底座的牵引辊从预制棒的熔化端自由地拉出。因为玻璃纤维的表面容易受到磨擦造成的损伤，所以需要在光纤拉出之后—但与任何表面接触之前对光纤涂覆。因为施用涂覆材料决不可损伤玻璃表面，所以涂覆材料以液态施用。一旦施加后，必须在玻璃纤维到达牵引辊之前固化涂覆材料。此过程一般在一个简短的时间间隔内通过光固化—一种液体涂覆材料通过曝露在辐射源下被转化成固态的方法而完成。
图7表示一种本发明的拉制后的双涂覆光纤700。如图所示，拉制的光纤70上施加有两层涂覆材料，这包括载光芯层71，淀积包层72和外包层73。玻璃纤维70直径大约为125μm。从图6中可以看出预制棒60相对尺寸对应于拉制光纤70的相对尺寸。(虽然拉制光纤的直径比预制棒的直径小上千倍，但它们具有相同的折射率分布)。在玻璃纤维70上施加一个保护性涂覆材料的内层75(主要涂层)，然后在主要涂层的上面施加保护性涂覆材料的外层76(辅助涂层)。两种材料均是具有预定硬度额定值的丙烯酸基聚合物。辅助涂覆材料一般具有较高的模量(如109Pa)以经受加工处理，而主要涂覆材料具有较低的模量(如106pa)以提供缓冲，减少微弯曲损耗。可以在主要涂层还湿着的时候就施加辅助涂层材料，然后用电磁波谱的紫外区域辐照，将两涂层同时固化。性能图8表示本发明制作的光纤的实际损耗特性。在1385nm处测量的最大损耗小于0.29dB/km，远低于将其保持在低于1310nm电磁波谱处测量损耗(约0.33dB/km)的既定目标。WDM系统图9表示本发明的波分复用系统(WDM)90。它包括用四个不同基带信号调制1200-1600nm区域内四个预制波长的四个发射器81-84。至少有一个发射器(如81)工作在1360-1430nm区域中的某一波长处。至此，对于损耗归因于OH离子吸收能量的长距离光学传输(即大于10公里的距离)，已经有效地消除了这种“无人区”内的操作。调制光波经多路调制器85而合并引入光缆900中，光缆的大体结构为相关领域的技术人员所公知并在多种出版物中有所公开。图示的光缆900包括一根或多根含有单模光纤700的光纤，其单模光纤按照在此所述的方法制作，因此光缆900适合于在1200-1600nm的波段内传输光信号，其在1385nm处的光损耗低于其在1310nm处的光损耗。在接收器端，四个通道根据它们的波长由信号分离器分离，并由接收器91-94处理以提取出各个基带信号。虽然在图9中没有示出，但是在多路调制器85和信号分离器95之间可以含有光放大器。图示的多路调制器和信号分离器是无源光学网络。
虽然已经显示并描述了各种特定的实施例，但应理解在本发明范围内的改型，如通过VAD之外的其它方法制作芯棒等都是可以的。
权利要求
1.—种制造用于单模光学传输的圆柱状玻璃体的方法，包括以下列步骤形成一个玻璃棒[20]，该玻璃棒有一个芯[21]，芯的折射率高于包围该芯的淀积包层的折射率，芯的直径设为(d)，淀积包层的直径设为(D)，其中D/d＜7.5，并且氢氧离子的浓度按重量计算小于0.8ppb；拉伸该玻璃棒，所述被拉伸的玻璃棒大致为圆柱状并有—个外径；提供一个空心的柱形管[40]，该柱形管有一个稍大于被拉伸玻璃棒外径的内径，所述管由OH含量适当低的玻璃制作而成；把被拉伸的玻璃棒的大部分放进所述空心管；以及把该管曝露在相对所述管和棒纵向移动的热源下，其中热源发出的热量促使该管向内塌缩到所述棒上，从而制得一玻璃预制棒[60]。
2.根据权利要求1所述的方法，其中拉伸玻璃棒[20]的步骤采用以氢氧离子污染棒表面的热源，其中执行下列步骤通过蚀刻上述表面以减小其外径一预定量从拉伸的玻璃棒表面除去大部分的氢氧离子。
3.根据权利要求2所述的方法，其中拉伸玻璃棒[20]的步骤利用氧-氢吹管进行。
4.根据权利要求1所述的方法，其中拉伸玻璃棒[20]的步骤利用无氢等离子体吹管进行。
5.根据权利要求1所述的方法，还包括如下步骤从玻璃预制棒[60]中拉制出玻璃纤维[70]；向拉制的玻璃纤维上施加保护性涂层材料[75、76]；以及将保护涂层曝露在热源的辐照下以固化保护性涂层材料，由此制成光纤[700]。
6.根据权利要求1所述的方法，其中形成玻璃预制棒[20]的步骤通过轴向气相淀积进行。
7.根据权利要求6所述的方法，还包括如下步骤在低于1300℃温度的含氯或含氟气氛中对玻璃棒[20]脱水；以及在高于1400℃的温度下，在氦气氛中将玻璃棒固结。
8.根据权利要求1所述的方法，其中芯[21]掺有锗。
9.根据权利要求1所述的方法，其中淀积的包层[22]掺有氟。
10.根据权利要求2所述的方法，其中蚀刻棒[20]的步骤用无氢等离子体吹管[10]进行。
11.根据权利要求10所述的方法，其中等离子体蚀刻减小棒[20]的外径0.5±0.3mm。
12.—种玻璃预制棒[60]，按照权利要求1所述的方法制造。
13.一种玻璃光纤[70]，由权利要求15所述的玻璃预制棒[60]拉制。
14.一种波分复用系统(WDM)[90]，包括多个在1200-1600nm区域内的不同波长处调制的光信号源[81-84]，这些源中至少有—个工作在1360-1430mm区域的某一波长处；在WDM系统的输入处多路调制光信号的装置[85]；在WDM系统的输出处多路解调光信号的装置[95]；一条在多路调制装置和多路解调装置之间延伸的传输通路，所述传输通路长于10公里，它包括一条在1385nm处的损耗小于1310nm处损耗的光纤[700]，其中，该光纤由一个用OH含量较低的玻璃管[40]包裹的芯棒[20]制得，所述芯棒的OH浓度水平以重量计小于十亿分之0.8，芯棒的淀积包层/芯层比率D/d＜7.5，此处，(d)为芯[21]的直径，(D)为淀积包层[22]的直径。
全文摘要
一种在1385nm处损耗极低的单模光纤(700)及其实际制法。芯棒(20)用轴向气相淀积法制作,具有小于7.5的淀积包层/芯层比(D/d)。芯棒在含氯或氟的约1200℃环境下脱水,使OH含量降到小于0.8ppb,然后在约1500℃氦气中固结,将疏松灰状体转变成玻璃。固结的芯棒用氧－氢吹管拉伸,在棒表面产生OH离子层,该层由等离子体蚀刻除去。最后芯棒装入适当低OH含量的玻璃管(40)中。之后,管塌缩到棒上成为预制棒(60),再将其拉制成光纤。
文档编号C03B37/012GK1221709SQ9810314
公开日1999年7月7日 申请日期1998年6月19日 优先权日1997年6月20日
发明者章凯慧, D·卡利斯, T·J·米勒, M·L·皮尔萨尔 申请人:卢森特技术有限公司