一种低损耗单模光纤及其制备方法与流程

本发明涉及光纤制备技术领域，具体为一种低损耗单模光纤及其制备方法。

背景技术：

光纤是光导纤维的简写，是一种由玻璃或塑料制成的纤维，可作为光传导工具。传输原理是“光的全反射”。

单模光纤(singlemodefiber)：中心玻璃芯很细(芯径一般为9或10μm)，只能传一种模式的光纤。因此，其模间色散很小，适用于远程通讯，但还存在着材料色散和波导色散，这样单模光纤对光源的谱宽和稳定性有较高的要求，即谱宽要窄，稳定性要好。后来又发现在1.31μm波长处，单模光纤的材料色散和波导色散一为正、一为负，大小也正好相等。这样，1.31μm波长区就成了光纤通信的一个很理想的工作窗口，也是现在实用光纤通信系统的主要工作波段1.31μm常规单模光纤的主要参数是由国际电信联盟itu－t在g652建议中确定的，因此这种光纤又称g652光纤。

光纤在生产过程中，通过高温炉对预制棒进行高温熔化，在重力作用下将预制棒拉制成丝，在经过退火、涂覆涂层和收卷，制成光纤，现有的光纤的制备过程中，预制棒在高温炉内熔化时，高温炉内的空气与高温炉内的石墨体发生氧化，导致预制棒融化时会渗入杂质，并且光纤在退火过程中，过快的降温会导致光纤内的应力集中，光纤涂覆涂料的过程中，涂料无法有效的均匀的涂覆在光纤的表面，严重的影响了光纤的传输损耗。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种低损耗单模光纤及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的现有的光纤的制备过程中，预制棒在高温炉内熔化时，高温炉内的空气与高温炉内的石墨体发生氧化，导致预制棒融化时会渗入杂质，并且光纤在退火过程中，过快的降温会导致光纤内的应力集中，光纤涂覆涂料的过程中，涂料无法有效的均匀的涂覆在光纤的表面，严重的影响了光纤的传输损耗的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种低损耗单模光纤，包括纤芯、内包层和外包层，所述内包层包覆在所述纤芯的外侧，所述外包层包覆在所述内包层的外侧。

优选的，所述纤芯为掺锗二氧化硅。

优选的，所述内包层为掺氟二氧化硅。

优选的，所述外包层二氧化硅。

一种低损耗单模光纤的制备方法，该低损耗单模光纤的制备方法包括如下步骤：

s1：光纤拉丝：将预制棒塞入到高温炉中进行拉丝，通过延长尾管将预制棒推入到高温炉中，通过安装在高温炉顶部的气管向高温炉顶部的平行方向吹气，对高温炉内进行抽真空；

s2：第一次退火：拉丝出炉后将光纤拉到第一退火炉内，第一退火炉内粘附有气凝胶毡，通过气凝胶毡对第一退火炉进行保温，对第一退火炉内的光纤进行缓慢降温退火；

s3：第二次退火：将经过第一次退火后的光纤拉到第二退火炉内，第二退火炉内安装有加热丝和温度传感器，第二退火炉的外侧暗转有温控装置，温度传感器通过导线与温控装置连接，温控装置通过导线与加热丝连接，通过温度传感器测量第二退火炉内的温度，通过温控装置控制加热丝的加热温度，通过加热丝的加热将第二退火炉内的温度始终保持在恒定的温度，通过恒温对光纤进行退火；

s4：第三次退火：将经过第二次退火后的光纤拉到第三退火炉内，第二退火炉内壁安装有石墨保温管，通过石墨保温管对光纤进行保温退火；

s5：涂覆涂层：将经过第三次退火后的光纤拉到涂覆模具内，涂覆模具为漏斗形，涂覆模具的底部孔径与光纤的直径相匹配，通过盛装在涂覆模具内的涂料对光纤的表面进行涂覆；

s6：固化：经过涂覆的光纤拉到固化机内对光纤上的涂料固化；

s7：收卷：固化后的光纤经过收卷机进行收卷。

优选的，所述步骤s1中，高温炉内的温度为1900℃-2200℃。

优选的，所述步骤s3中，第二退火炉的温度控制在1000℃-1200℃。

优选的，所述步骤s5中，涂覆模具内盛装的涂料为环氧丙烯酸酯或聚丙烯酸酯。

优选的，所述步骤s6中，固化机为紫外线固化机，通过紫外线对光纤进行紫外线固化。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过气管对高温炉的炉口进行吹气，在炉口的顶部形成负压区，将高温炉内的氧气抽出，减少氧化反应，从而减少杂质的渗入，通过三次阶梯性的降温退火，消除光纤内的应力，通过与光纤相匹配的涂覆模具将涂料均匀的涂覆在光纤的表面，有效的实现了光纤的低损耗。

附图说明

图1为本发明光纤结构示意图；

图2为本发明制备方法流程图；

图3为本发明高温炉结构示意图。

图中：100纤芯、200内包层、300外包层、400高温炉、410气管、420固定夹。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供一种低损耗单模光纤，包括纤芯100、内包层200和外包层300，内包层200包覆在纤芯100的外侧，外包层300包覆在内包层200的外侧，纤芯100为掺锗二氧化硅，内包层200为掺氟二氧化硅，外包层300二氧化硅。

请参阅图2和图3，本发明还提供一种低损耗单模光纤的制备方法。

实施例

该低损耗单模光纤的制备方法包括如下步骤：

s1：光纤拉丝：将预制棒塞入到高温炉400中进行拉丝，通过延长尾管将预制棒推入到高温炉400中，高温炉400的顶部安装气管410和固定夹420，固定夹420通过螺栓固定安装在高温炉400的顶部右侧，通过固定夹420将气管410固定安装在高温炉400的顶部右侧，气管410的左侧出气口与高温炉400的顶部的炉口相平齐，气管410的右端与鼓风机相连，通过安装在高温炉400顶部的气管410向高温炉炉口的顶部的平行方向吹气，在高温炉400顶部炉口处形成负压区，高温炉400内的高压区空气向炉口处流动，将高温炉400内的氧气抽出，对高温炉400进行抽真空，从而减少氧气与高温熔炉400中的石墨体表面发生氧化，从而减少杂质的渗入，有效实现低损耗，高温炉400内的温度在1900℃-2200℃之间；

s2：第一次退火：拉丝出炉后将光纤拉到第一退火炉内，第一退火炉内粘附有气凝胶毡，通过气凝胶毡对第一退火炉进行保温，对第一退火炉内的光纤进行缓慢降温退火，将光纤的温度从2000℃左右的温度降低到1500℃左右，退火时间为在7-10秒；

s3：第二次退火：将经过第一次退火后的光纤拉到第二退火炉内，第二退火炉内安装有加热丝和温度传感器，第二退火炉的外侧暗转有温控装置，温度传感器通过导线与温控装置连接，温控装置通过导线与加热丝连接，通过温度传感器测量第二退火炉内的温度，通过温控装置控制加热丝的加热温度，通过加热丝的加热将第二退火炉内的温度始终保持在恒定的温度，通过恒温对光纤进行退火，第二退火炉内的温度保持在1000℃-1200℃之间，退火时间为4-7秒；

s4：第三次退火：将经过第二次退火后的光纤拉到第三退火炉内，第二退火炉内壁安装有石墨保温管，通过石墨保温管对光纤进行保温退火，将光纤的温度降低到100摄氏度以下，通过三次阶梯性的退火，消除光纤内的应力，有效实现光纤的低损耗；

s5：涂覆涂层：将经过第三次退火后的光纤拉到涂覆模具内，涂覆模具为漏斗形，涂覆模具的底部孔径与光纤的直径相匹配，通过盛装在涂覆模具内的涂料对光纤的表面进行涂覆，通过涂覆模具底部与光纤的直径相匹配的孔径将涂料均匀涂覆在光纤的表面，有效实现光纤的低损耗；

s6：固化：经过涂覆的光纤拉到紫外线固化机内对光纤上的涂料进行紫外线固化；

s7：收卷：固化后的光纤经过收卷机进行收卷。

综合以上所述，通过气管对高温炉的炉口进行吹气，在炉口的顶部形成负压区，将高温炉内的氧气抽出，减少氧化反应，从而减少杂质的渗入，通过三次阶梯性的降温退火，消除光纤内的应力，通过与光纤相匹配的涂覆模具将涂料均匀的涂覆在光纤的表面，有效的实现了光纤的低损耗。

虽然在上文中已经参考实施例对本发明进行了描述，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本发明所披露的实施例中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。