阅读说明：本技术 一种弯曲不敏感光纤预制棒及其制备方法 (Bending insensitive optical fiber preform and preparation method thereof ) 是由 谈立君 刘二明 王友志 吴鹏程 马雷震 张明 张红军 于 2021-01-08 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种弯曲不敏感光纤预制棒及其制备方法,包括芯棒和套管,其特征在于所述的芯棒包括有芯层和内包层,内包层紧密包覆在芯层的外周,在芯棒与套管之间存在有环形空腔,在所述的环形空腔中安设有包层填充棒,所述的包层填充棒为实芯玻璃棒,在实芯玻璃棒的外周轴向间隔布设有内凹的槽和/或孔,构成RIT光纤预制棒。本发明可有效提高光纤的抗弯曲性能,光纤在1550nm和1625nm波长处,在5mm弯曲半径的条件下,附加损耗均优于0.1dB/圈；本发明的结构简单合理,制作工艺简便灵活,过程易控；不仅制作的光纤精度高,而且可适于制成大直径光纤预制棒,将弯曲不敏感光纤的生产效率提高了2倍以上,同时降低30%左右的成本。(The invention relates to a bending insensitive optical fiber preform rod and a preparation method thereof, and the bending insensitive optical fiber preform rod comprises a core rod and a sleeve, and is characterized in that the core rod comprises a core layer and an inner cladding layer, the inner cladding layer is tightly coated on the periphery of the core layer, an annular cavity is arranged between the core rod and the sleeve, a cladding filling rod is arranged in the annular cavity, the cladding filling rod is a solid core glass rod, and inwards concave grooves and/or holes are distributed on the periphery of the solid core glass rod at intervals in the axial direction to form an RIT optical fiber preform rod. The invention can effectively improve the bending resistance of the optical fiber, and the additional loss of the optical fiber is better than 0.1 dB/circle at the wavelength of 1550nm and 1625nm under the condition of 5mm bending radius; the invention has simple and reasonable structure, simple and flexible manufacturing process and easy control of the process; the optical fiber manufactured has high precision, can be suitable for manufacturing large-diameter optical fiber preforms, improves the production efficiency of bending insensitive optical fibers by more than 2 times, and reduces the cost by about 30 percent.)

一种弯曲不敏感光纤预制棒及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种弯曲不敏感光纤预制棒及其制备方法，属于光纤制造技术领域。

背景技术

光纤通信具有抗干扰性强、损耗低、重量轻、容量大等优点，因而被日益广泛的应用。近年来，社会信息化进程逐渐加快，接入网成为网络向宽带化发展的瓶颈。接入网的市场容量大，因而涌现出很多的新技术来满足用户的需求，其中光纤到户（FTTH）是一种能够高效的将数据、语音、视频等多业务组合，且具有超髙带宽的网络解决方案，因而成为了开发热点。FTTH技术在实际的室内布线时５mm是比较常见的弯曲半径，同时在实际的通信线路中，弯曲损耗要小于化1dB/圈时才能更好的保证系统的传输性能。但是当弯曲半径较小（＜５mm）时普通单模光纤的弯曲损耗值比较大，因而对光纤的弯曲损耗性能提出了更高的要求。

目前，可通过几种方法来改善光纤的抗弯曲性能：方法之一是采用小模场直径光纤，即减小光纤的芯径和模场直径，该方法是减小光纤弯曲损耗的最简单直接的方法，但其减小的范围有限，并且模场直径小也会带来光纤其它性能的降低和损失，从而不能在实际工程中得到广泛的应用。方法之二是孔助光纤，中国专利CN101625438A公开了一种具有大有效面积的弯曲不敏感单模光纤及其制造方法，在中心芯棒侧面开槽，制得的弯曲不敏感光纤在7.5mm和5mm弯曲半径下，在1625nm分别具有0.1dB/圈和0.2dB/圈的附件宏弯损耗。由于在通信过程中光主要在芯层和内包层传播，即中心芯棒质量决定了光传播的质量，直接在中心芯棒上开槽极易引起芯棒质量的劣化，产品的质量难以得到保证，也影响产品的成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足提供一种弯曲不敏感光纤预制棒及其制备方法，它不仅能有效提高光纤的弯曲性能，而且工艺相对简便，过程易控，生产效率高。

本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：包括芯棒和套管，其特征在于所述的芯棒包括有芯层和内包层，内包层紧密包覆在芯层的外周，在芯棒与套管之间存在有环形空腔，在所述的环形空腔中安设有包层填充棒，所述的包层填充棒为实芯玻璃棒，在实芯玻璃棒的外周轴向间隔布设有内凹的槽和/或孔，构成RIT（rod in tube）光纤预制棒。

按上述方案，所述的实芯玻璃棒外周的槽为轴向等距间隔的环形槽，所述的环形槽的轴向截面为三角形、矩形、梯形或圆弧形。

按上述方案，所述的实芯玻璃棒外周的槽为螺旋槽，所述的螺旋槽的法向截面为三角形、矩形、梯形或圆弧形。

按上述方案，所述的实芯玻璃棒外周的孔为圆孔或圆锥孔，间隔交错布设在实芯玻璃棒的外周面上。

按上述方案，所述的槽或孔在实心玻璃棒中的占空比为1/10~1/2。

按上述方案，所述芯棒的外径与芯层直径的比值，即包芯比为2.5~5.0。

按上述方案，所述的包层填充棒的的最大直径与芯棒外径的比值为1/2~2。

本发明光纤预制棒制备方法技术方案为：分别制备芯棒、包层填充棒和套管，然后将芯棒和包层填充棒套装于套管中，其中芯棒位于套管的中心，包层填充棒围绕在芯棒外周的环形空腔中，制作成RIT（rod in tube）光纤预制棒。

按上述方案，所述的芯棒由轴向气相沉积工艺（VAD）制作而成，所述的包层填充棒由外部气相沉积工艺（OVD）制作而成，所述包层填充棒开设的槽与孔用机械加工或激光加工而成。

按上述方案，所述的芯棒为掺杂二氧化硅玻璃棒，所述的包层填充棒为掺杂二氧化硅玻璃棒或纯二氧化硅玻璃棒，所述的套管为纯二氧化硅玻璃套管。

本发明的有益效果在于：1、通过设置包层填充并在包层填充棒上布设孔槽，该填充层位于光纤中间包层的位置，形成气孔和气隙增强了光纤的柔性，可有效提高光纤的抗弯曲性能，光纤在1550nm和1625nm波长处，在5mm弯曲半径的条件下，附加损耗均优于0.1dB/圈；2、本发明的结构简单合理，制作工艺简便灵活，过程易控；由于在包层填充棒开设孔槽，降低了开设孔槽过程对光纤性能的影响程度，降低了过程控制的难度；通过对填充棒孔槽的形状、大小、分布方式等参数的控制，提高过程控制的灵活性，并可根据不同产品需求定制工艺参数；3、采用轴向气相沉积法（VAD）和外部气相沉积法（OVD）相结合的方式制作芯棒和包层填充棒制作成RIT（rod in tube）光纤预制棒，不仅制作的光纤精度高，而且可适于制成大直径光纤预制棒，将弯曲不敏感光纤的生产效率提高了2倍以上，同时降低30%左右的成本。

附图说明

图1为本发明一个实施例的径向截面结构图。

图2为本发明一个实施例中包层填充棒的轴向截面结构图。

图3为本发明包层填充棒另一种结构的的轴向截面结构图。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步的详细描述。

本发明的一个实施例如图1、图2和图3所示，首先利用轴向气相沉积工艺（VAD）制造中心芯棒，所述的芯棒包括有芯层4和内包层3，内包层紧密包覆在芯层的外周，芯棒外径与芯层直径的比值，即包芯比为3.0，利用外部气相沉积工艺（OVD）制造包层填充棒2，所述的包层填充棒为实芯玻璃棒，所述的实芯玻璃棒外周的槽5为轴向等距间隔的环形槽，所述的环形槽的轴向截面为矩形，如图2所示，也可为梯形，如图3所示，所述环形槽的轴向间距为包层填充棒总长的1/10，所述的环形槽在实心玻璃棒中的占空比为1/5，所述的包层填充棒的的最大直径与芯棒外径的比值为1.0，然后依次将芯棒、包层填充棒组装至外部套管1中制作成RIT（rod in tube）光纤预制棒，包层填充棒围绕芯棒外周为一层（圈），填充在芯棒与套管之间存在的环形空腔中，并且包层填充棒的最大直径与环形孔腔的径向距相等。然后将该组装体光纤预制棒悬挂至拉丝塔上，使用公知方法拉制出光纤。本发明方法所制备的预制棒的参数和所拉光纤的宏弯性能参数分别如表1和表2所示。

表1预制棒的参数

表2光纤的宏弯性能参数