发明名称 光纤及其制造方法
摘要 在本发明的光纤中,增加MFD以有效地减少非线性光学效应的影响。制造光纤的方法可以有效防止在透明的工件中形成气泡,工件中的变形,及制造期间在工件表面上的瑕疵。从光纤中心向周边部位,光纤包含具有第一折射系数n1的第一核,具有第二折射系数n2(<n1)的第二核,具有第三折射系数n3(<n2)的第一护套,及具有第四折射系数n4(>n3,<n2)的第二护套。设定该第二护套的外径介于25至40μm之向。尤其是,最好光纤之第一及第二核的折射系数沿其内侧向周边外侧的径向增加。可经由在制造对应该第一及第二护套的工件区城的程序中经由调整氟材料的供应量而使得氟的含量沿径向减少,因此可得到此一结构。
申请公布号 TW356531 申请公布日期 1999.04.21
申请号 TW086119792 申请日期 1997.12.26
申请人 发明人
分类号 C03B20/00;G02B6/16;G02B6/22 主分类号 C03B20/00
代理机构 代理人
主权项 1.一种光纤,主要含有矽玻璃,该光纤包含: 一具有预定折射系数的第一核; 一围绕在该第一核的外部周边的第二核,该第二核 的折射系数比该第一核的折射系数低,而其外径介 于25至40m之间; 一围绕在该第二核之外部周边的第一护套,该第一 护套的折射系数比该第二核的折射系数低;以及 一围绕在该第一护套之外部周边的第二护套,该第 第二护套的折射系数比该第一护套的折射系数高, 而低于该第二核的折射系数。2.如申请专利范围 第1项之光纤,其中: 该第一核包含一含有至少一二氧化锗的玻璃区域, 该第二核包含一玻璃区域,此区域非有意地掺杂二 氧化锗, 该第一护套包含一玻璃区域,此区域至少含有氟; 以及 该第二护套包含一玻璃区域,此区域含有氟。3.如 申请专利范围第1项之光纤,其中 该第一核,第二核,及该第一护套含有氯。4.如申请 专利范围第3项之光纤,其中 该第二护套含有氯。5.如申请专利范围第3项之光 纤,其中 在该第一护套中的氯含量低于在该第一及第二核 中的氯含量。6.如申请专利范围第1项之光纤,其中 从第一护套之内侧向周边侧的径向中增加该第一 护套的折射系数,以及 从第二护套之内侧向周边侧的径向中增加该第二 护套的折射系数。7.如申请专利范围第6项之光纤, 其中 该第一及第二护套含有氟,作为调整该折射系数的 掺杂剂。8.如申请专利范围第7项之光纤,其中 该第一核包含一玻璃区域,该区域含有至少二氧化 锗;以及 该第二核包含一玻璃区域,该区域非有意地掺杂二 氧化锗。9.一种制造申请专利范围第1项之光纤的 方法,此方法包含下列步骤: 第一步骤:应用蒸气相合成法形成一多孔工件,该 多孔工件之沿纵轴之中心部位对应该第一核,而围 绕该中心部位的周边部位对应该第二核; 第二步骤:烧结该多孔工件以得到一核玻璃工件; 第三步骤:拉长该核玻璃工件至所需要的外径,且 经由蒸气相合成而沈积第一多孔玻璃体,该多孔玻 璃体对应该拉长核玻璃工件之外表面的第一护套, 因而得到一第一合成工件; 第四步骤:在含有氟粗料的大气中烧结该第一合成 工件以得到中间工件; 第五步骤:拉长该中间工件至所需要的外径,且经 由蒸气相合成,沈积一第二多孔玻璃体,此多孔玻 璃体对应在该拉长中间工件之外表面上的第二护 套; 第六步骤:烧结该第二合成工件以得到一光纤工件 ;以及 第七步骤:抽出该光纤工件,而加热该光纤工件的 一端。10.如申请专利范围第9项之方法,其中在该 第七步骤中,拉出该光纤工件使得所得到光纤之第 二核的外径介于25至40m之间。11.如申请专利范 围第9项之方法,更包含: 在该第一及第二步骤之间于含卤素气体的大气中 提供第一加热程序,该第一加热程序加热该第一步 骤中得到的多孔工件;以及 在该第三及第四步骤之间,在含卤素气体的大气中 ,提供第二加热程序,该第二加热程序加热在第三 步骤中得到的该第一合成工件。12.如申请专利范 围第11项之方法,其中该卤素气体包含SiCl4。13.如 申请专利范围第11项之方法,包含: 在第五及六步骤之间于含卤素气体的大气中提供 第三加热程序,此第三加热程序加热在第五步骤中 得到的该第二合成工件。14.如申请专利范围第9项 之方法,其中在第六步骤中,在含氟粗料的大气中, 烧结第二合成工件。15.如申请专利范围第9项之方 法,其中在该第五步骤中,该第二多孔玻璃体沈积 于该中间工件的外表面上,而供应一氟化物气体。 16.一种光纤,主要包含矽玻璃,该光纤包含: 一具有第一预定折射系数的第一核 一第二核,围绕在第一核的外周边,且其折射系数 比该第一核的折射系数低; 一第一护套,围绕在该第二核的外周边,且折射系 数比该第二核的折射系数低,此第一护套的折射系 数沿其内侧向周边侧的径向增加;以及 一第二护套,围绕该第一护套的外周边,且其折射 系数比该第一护套的折射系数高,此第二护套的折 射系数沿其内侧向周边侧的径向增加。17.如申请 专利范围第16项之光纤,其中: 该第一及第二护套包括至少一氟,作为调整折射系 数的掺杂剂。18.如申请专利范围第17项之光纤,其 中 该第一核包含一玻璃区域,该区域含有至少一二氧 化锗,且 该第二核包含一玻璃区域,该区域中非有意地掺杂 二氧化锗。19.一种制造申请专利范围第16项中的 光纤之方法,该方法包含下列步骤: 第一步骤:应用蒸气相合成法形成一多孔工件,此 多孔工件之沿纵轴之中心部位对应该第一核,而围 绕该中心部位的周边部位对应该第二核,且烧结该 多孔工件以得到一核玻璃工件; 第二步骤:拉长该核玻璃工件至所需要的外径,且 包含氟材料的大气中(该氟在预定的温度下具有预 定的浓度),由蒸气相合成加热由沈积第一多孔玻 璃体所得到的第一合成工件,该第一多孔玻璃体对 应该拉长核玻璃工件外表面上的该第一护套,且在 大气温度增加而大气中所含氟材料的浓度改变后, 使该第一合成工件呈透明,因此得到一中间工件; 以及 第三步骤:拉长该中间工件至所需要的外径,经由 蒸气相合成,在含具有预定温度之预定浓度的氟材 料的大气中,加热由沈积第二多孔玻璃体得到的第 二合成工件,此多孔破璃体对应在该拉长中间工件 之外表面上的第二护套,在大气温度增加,且大气 中所含氟材料的浓度改变后,使得该第二合成工件 呈透明,因此得到一光纤工件。20.如申请专利范围 第19项之方法,其中 在第二步骤中,设定加热该第一合成工件时大气中 氟材料的浓度高于使该第一合成工件透明时大气 中氟材料的浓度;以及 在第三步骤中,设定加热该第二合成工件时氟材料 的浓度高于使该第二合成工件透明时氟材料的温 度。图式简单说明: 第一图显示本发明第一实施例之光纤的局部结构 及折射系数分布; 第二图系用于说明使用VAD制造光纤的步骤,尤其是 ,制造多孔工件的程序; 第三图为使用VAD制造光纤的另一方法,尤其是由第 二图所示之VAD对多孔工件脱水的程序; 第四图说明另一使用VAD制造光纤时的另一步骤,尤 其是烧结多孔工件的程序; 第五图说明使用OVD制造光纤的步骤,尤其是制造多 孔工件的程序; 第六图显示使用OVD制造光纤的另一步骤,尤其是对 第五图所示之零所得到的多孔工件脱水的程序; 第七图用于说明使用OVD制造光纤的另一步骤,尤其 是,烧结多孔工件的步骤; 第八图用于说明依据本发明制造光纤时拉长工件 的程序; 第九图是在本发明的制造中,制造合成工件的程序 ; 第十图说明本发明光纤制造中的脱水程序; 第十一图说明本发明光纤制造中烧结工件的程序; 第十二图说明本发明光纤制造中光纤抽拉的程序; 第十三图说明本发明第二实施例中光纤的截面图, 及其制造方法; 第十四图是沿光纤径向之第十三图的光纤护套区 域中折射系数及氟含量之间的关系; 第十五图是沿时间轴在工件烧结程序中供应之氟 粗料量的改变情况。
地址