专利名称：一种具有多个折射率的光纤的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光纤，具体涉及一种具有多个折射率的光纤，属于光纤技术领域。
背景技术：
光纤损耗是限制光纤通信中继距离的瓶颈，为了减少通信光纤中由于损耗代理的限制，通常的做法是在中继中增加光纤放大器，这样方法可以在一定程度上解决损耗大带来的问题，但在一些环节条件限制的情况下，例如海面、沙漠等地带建立中继站难度大，同时成本又高，就带来很大的挑战。普通的光纤损耗1550nm窗口约为0.2dB/km,中继距离一般不超过80km,而低损耗光纤1550nm窗口约小于0.18dB/km,中继距离可以超过120km,米用低损耗光纤可以在通信线路上大幅减少中继站的建设，使得客户的最终成本得到有效的降低。另外，现有的光纤损耗比较大。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种低损耗的具有多个折射率的光纤。为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现:本发明包括纤芯、内包层和外包层，内包层和外包层由内到外依次包裹在纤芯上；纤芯、内包层和外包层的折射率分别为nl、n2和n3 ；其中，折射率A l=nl-n2/nl ^ 0.28% 0.32% ；其中，折射率A 2=n2-n3/n2 ^ -0.1% -0.3%。上述纤芯(I)内掺杂少量的锗，内包层为掺杂少量氟的玻璃管，外包层为纯二氧化硅的玻璃管。上述纤芯的直径为6 IOum,内包层的直径为10 20um。本发明光纤的纤芯使用VAD方法制造具有一定的折射率nl，内包层采用预成型的具有低折射率n2的掺氟玻璃管，外包层部分为预成型的折射率较低的n3玻璃管，纤芯相比不同光纤降低了锗的掺杂量，从而降低了纤芯对光的吸收，光功率基本保持在纤芯中，因为A l=nl-n2/nl ^ 0.32%，光不会跑出到内包层中传输，从而，光纤的损耗大大降低。
图1为本发明的光纤结构示意图；图2为本发明的 光纤剖面折射率结构图；图3为本发明的工艺流程图。
具体实施例方式为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式
，进一步阐述本发明。参见图1,本发明的光纤包括纤芯1、内包层2和外包层3,内包层2和外包层3由内到外依次包裹在纤芯I上；纤芯1、内包层2和外包层3的折射率分别为nl、n2和n3 ;其中，折射率 A l=nl-n2/nl ^ 0.28% 0.32% ;其中，折射率 A 2=n2_n3/n2 ^ -0.1% -0.3%。纤芯I内掺杂少量的锗，内包层2为掺杂少量氟的玻璃管，外包层3为纯二氧化硅
的玻璃管。纤芯I的直径为6 IOum,内包层2的直径为10 20um。本发明使用VAD和RIC法结合生产低损耗光纤的方法。光纤的纤芯I使用VAD方法制造具有一定的折射率nl，内包层2部分采用预成型的具有低折射率n2的掺氟玻璃管，外包层3部分为预成型的折射率较低的n3玻璃管。该方法使复杂的掺氟工艺变得相对简单，纤芯I相比不同光纤降低了锗的掺杂量，从而降低了芯层部分对光的吸收，光功率基本保持在芯层中，因为A l=nl-n2/nl ^ 0.32%，光不会跑出到内包层2中传输。此方法生产低损耗光纤简化了工艺，对设备的 要求相对降低，极大的降低了生产成本。光纤损耗在1310nm为彡0.320dB/km，在1550nm为彡0.185dB/km。光纤的其他参数满足G.652光纤的要求。光纤的折射率应为阶跃折射率结构。参见图3，本发明光纤的制造方法，纤芯I采用VAD工艺，制造折射率单一的芯层，并且VAD工艺沉积效率高，两层包层材料都是预制成型的，只需要进行组装，通过RIC工艺可以拉制低损耗光纤，把复杂的工艺进行了分解，简化了生产工艺，降低成本。具体包括以下几个步骤:(A)通过设计确定纤芯I的折射率；通过分析知道光纤损耗的构成为:损耗a =Rn/ A 4+a IR+ a IM+ a 0H，其中Rn是瑞利散射系数 Rn=l+0.62 A Gerod+0.6 A F2rod+0.44 A Gerod* A F2rod,此外还和红外吸收损耗，OH吸收损耗及应力有关。因此可以通过降低光纤芯I中的锗浓度，即降低nl，但nl降低会增大光纤的传光能力，所以要设法在降低内包层2的折射率n2，这样就可以确保△ I比普通光纤不会有大的改变。为此本发明提前预制出比纯二氧化硅折射率小的掺氟玻璃管来降低包层的折射率n2，这样在内包层2处形成了一个凹陷。外包层3采用预制好的纯Si02玻璃管，此处的折射率又形成一个凸起，该凸起不进行光能量的传输，参见图2，图2中nl是降低掺杂后的纤芯I折射率，n2是掺杂了氟的内包层2折射率，n3是纯二氧化硅构成的外包层3折射率。(B)用VAD工艺进行纤芯I的沉积，对沉积好的松散体依次进行烧结，脱水和玻璃化，再拉制到预定的直径；(C)把内包层2安装到外包层3中，封好一端的端面，再把纤芯I安装到内包层2中，对纤芯I进行固定，即完成光纤预制棒4的制造；其中，内包层2为掺杂少量氟的玻璃管，外包层3为纯二氧化硅的玻璃管；(D)把组装好的光纤预制棒4安装在拉丝塔上，然后把光纤预制棒4送进石墨拉丝炉5,加热石墨拉丝炉5,光纤预制棒4熔化被抽成直径为0.125mm的光纤6 ；(E)光纤6依次通过测径仪7，冷却管8，涂覆杯9，UV固化10，到达主牵引装置11，即完成了整个光纤的制造。以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。 ·
权利要求
1.一种具有多个折射率的光纤，其特征在于，包括纤芯(I)、内包层(2)和外包层(3),所述内包层(2)和外包层(3)由内到外依次包裹在纤芯(I)上； 所述纤芯(I)、内包层(2)和外包层(3)的折射率分别为nl、n2和n3; 其中，折射率 A l=nl-n2/nl ^ 0.28% 0.32% ； 其中，折射率 A 2=n2-n3/n2 ^ -0.1% -0.3%。
2.根据权利要求1所述的具有多个折射率的光纤，其特征在于，所述纤芯(I)内掺杂少量的锗，所述内包层(2)为掺杂少量氟的玻璃管，所述外包层(3)为纯二氧化硅的玻璃管。
3.根据权利要求1所述的具有多个折射率的光纤，其特征在于，所述纤芯(I)的直径为6 IOum,所述内 包层(2)的直径为10 20um。
全文摘要
本发明公开了一种具有多个折射率的光纤，包括纤芯、内包层和外包层，内包层和外包层由内到外依次包裹在纤芯上；纤芯、内包层和外包层的折射率分别为n1、n2和n3；其中，折射率Δ1=n1-n2/n1≈0.28%～0.32%；其中，折射率Δ2=n2-n3/n2≈-0.1%～-0.3%。本发明光纤的纤芯使用VAD方法制造具有一定的折射率n1，内包层采用预成型的具有低折射率n2的掺氟玻璃管，外包层部分为预成型的折射率较低的n3玻璃管，纤芯相比不同光纤降低了锗的掺杂量，从而降低了纤芯对光的吸收，光功率基本保持在纤芯中，因为Δ1=n1-n2/n1≈0.32%，光不会跑出到内包层中传输，从而，光纤的损耗大大降低。
文档编号G02B6/028GK103246010SQ201310168990
公开日2013年8月14日 申请日期2013年5月9日 优先权日2013年5月9日
发明者贺作为, 张良, 汪洪海, 袁健, 陈明, 郭浩林 申请人:江苏亨通光纤科技有限公司, 江苏亨通光电股份有限公司