一种大尺寸光纤预制棒的测试方法

摘要

本发明涉及一种大尺寸光纤预制棒的测试方法，用来判定光纤预制棒的光学性能。本发明包括以下工艺步骤：(1)采用预制棒制造工艺制备大直径光纤预制棒；(2)将大直径光纤预制棒放入先端加工的电加热炉；(3)将大直径光纤预制棒的先端加热，使之熔融并在重力作用下落下；(4)通过控制温度变化和调整大直径预制棒在炉中的位置，使落下的预制棒形成一定长度和直径较小且相对均匀的预制棒；同时先端形成所需形状的锥形；(5)用预制棒分析仪测试小直径预制棒的折射率剖面，并分析其有关性能参数；(6)根据测试结果判定大直径预制棒的有关性能参数，并决定后续工序；(7)将符合要求、具有先端锥形的大直径光纤预制棒送入拉丝炉中拉制光纤。

主权项

一种大尺寸光纤预制棒的测试方法步骤如下：(1)制备大直径光纤预制棒可以采用低温等离子气相沉积法PCVD、改进的化学气相沉积法MVCD、轴向气相沉积法VAD和外部气相沉积法OVD四种芯棒制造工艺中的任一种，制备光纤预制棒的芯棒；然后将芯棒作为靶棒，采用外部气相沉积法soot或等离子喷涂法在靶棒上制备外包层；最终制得的实心大直径光纤预制棒直径为100-200mm；(2)预制棒安装将制备的大直径光纤预制棒送入先端加工设备的电加热炉中，将光纤预制棒上部的把柄固定在先端加工设备的夹具上，夹具可以绕中心轴旋转，调整预制棒在电加热炉中的位置，使预制棒的受热部位符合要求；(3)加热熔锥按一定的温度制度升高电加热炉的温度，并通过夹具旋转预制棒使之受热均匀，旋转速度5-30rpm，在10-20分钟内，将温度由室温升到1500℃-1800℃；当电加热炉中的温度到达1500℃-1800℃时，保温5-15min；然后夹具停止旋转，电加热炉继续升温到2000℃-2200℃，优选2150℃，预制棒先端的A点受热熔融，在重力作用下落下。(4)锥形控制在电加热炉的下端观察到预制棒开始落下时，按温度制度降温，降温温度制度为10℃/min，当落下的预制棒形成一段长度为500mm左右，直径为20-40mm的小直径光纤预制棒时，关闭电加热炉。同时以600-1000mm/min的速度，向下送预制棒，直至在电加热炉下炉口观察到大直径光纤预制棒为止，此时预制棒的先端形成所需的锥形；这是本发明中关键的控制工艺，要求落下的直径小于40mm的小直径预制棒形成直径较为均匀的玻璃棒；(5)取样测试预制棒冷却后，将小直径预制棒切下，使预制棒形成锥形头部，其中D为大直径预制棒的平均直径，d为锥形头部的直径，范围在20-40mm，优选25mm；h为锥形头部到预制棒直径为D时长度，范围在150-500mm，典型值在200mm。在截下的小直径预制棒中，选取直径在20-30mm，长度为200-300mm的一段预制棒，用预制棒分析仪P104测试折射率剖面分布，利用P104分析软件计算出其对应光纤的模场直径MFD和截止波长λc；(6)测试结果分析参照通信行业标准ITU-T对光纤预制棒的性能做出判定，如G.652光纤预制棒的模场直径允许范围为8.6-9.5μm，如果判定结果合格，则光纤预制棒进入后续光纤拉制；如果判定结果不合格，则根据具体情况来决定是否需要对预制棒进行处理，比如进行表面腐蚀以使芯/包比符合要求；或者调整后续拉丝条件/参数，比如调整拉丝温度和拉丝张力；(7)光纤拉制将具有所需锥形的大直径光纤预制棒送入拉丝炉中，通过常规工艺拉制光纤，由于预制棒的锥形控制在比较合理的范围内，不仅可以减少起头等待时间，还可以减少起头报废的光纤。