低水峰光纖預製件的製造方法

《低水峰光纖預製件的製造方法》是杭州富通昭和光通信股份有限公司於2003年5月23日申請的專利，該專利的公布號為CN1458099，申請號為031288707，授權公布日為2003年11月26日，發明人是鄧海鷹、楊軍勇、吳興坤、陳劍、兒玉喜直。

《低水峰光纖預製件的製造方法》是一種低水峰光纖預製件的製造方法，可進一步降低光纖預製件中OH含量，它包括製備芯棒鬆散體、氯氣乾燥、芯棒鬆散體燒結、拉伸成玻璃體芯棒、包覆二氧化矽包層，多孔玻璃預製件乾燥、燒結步驟，其特徵是在芯棒鬆散體採用氯氣乾燥和芯棒鬆散體燒結步驟之間對芯棒鬆散體進行同位素D－H交換乾燥步驟和二次氯氣（Cl₂）乾燥步驟，同位素D－H交換乾燥在燒結爐內進行，在爐內通入重水（D₂O）氣體和氘氣（D₂）中的至少一種。採用該方法能製備1383納米波長下光衰減小於0.32分貝/千米的低水峰光纖預製件，該方法實施起來十分經濟，而且在實施時不會額外產生對環境不友好的廢棄物。

2018年12月20日，《低水峰光纖預製件的製造方法》獲得第二十屆中國專利優秀獎。

（概述圖為《低水峰光纖預製件的製造方法》摘要附圖）

基本介紹

• 中文名：低水峰光纖預製件的製造方法
• 公布號：CN1458099
• 授權日：2003年11月26日
• 申請號：031288707
• 申請日：2003年5月23日
• 申請人：杭州富通昭和光通信股份有限公司
• 地址：浙江省富陽市銀湖開發區
• 發明人：鄧海鷹、楊軍勇、吳興坤、陳劍、兒玉喜直
• Int.Cl.：C03B37/012、C03B37/018、C03B20/00、G02B6/00
• 代理機構：浙江翔隆專利事務所
• 代理人：沈綠怡、祝耀坤
• 類別：發明專利

專利背景

截至2003年5月，無機光導纖維在通訊行業已得到廣泛套用，其中石英系列光纖以其具有光損耗低、適用的光波範圍廣、適應長距離通訊等特點而成為無機光導纖維的主體。近年來，石英系光纖的製備已經取得了顯著的進展，消除了絕大多數非本徵衰減（除了羥基離子吸收以外），提高了光纖傳輸可用光的能力，而由羥基引起的衰減成為光纖總衰減的重要因素。

在二氧化矽系光纖的衰減譜圖上，在第二傳輸視窗1310納米區（1280納米～1325納米）和第三傳輸視窗1550納米區（1380納米～1565納米）之間的1383納米波長附近，通常有一個較高的水吸收峰，通常稱為水峰，在1380納米視窗內阻止可用的電磁波通過。氫原子與玻璃基體內的SiO₂、GeO₂以及其他含氧化合物中的氧結合，形成OH/OH₂。由於玻璃內的OH/OH₂所造成的衰減約為0.5～1.0分貝/千米，衰減峰通常在“1380納米視窗”（定義為，約1330～1470納米的波長範圍）內。隨著波分復用（WDM）、放大器技術以及雷射源方面的新近進展，消除1380納米的水峰日益顯得重要起來。

石英光纖是由拉制與光纖結構類似的光纖預製件的方法而得的。石英系光纖預製件的製備包括下列步驟：先將矽的水解化合物汽化，然後將其導入燃燒氣體火焰中，氣體受熱分解並形成細小的二氧化矽粉末，最後使二氧化矽粉末玻璃化，從而形成透明製品。這種工藝方法，即粉末法，能被用於製造摻雜含有較高氣體壓的氧化物的石英玻璃，如B₂O₃、P₂O₅、GeO₂。截至2003年5月，實用的粉末工藝主要有三種，即：外部氣相沉積法（OVD）、改進的化學氣相沉積工藝（MCVD）和軸向氣相沉積工藝（VAD）。

截至2003年5月，通常是採用粉末工藝中的一種，製造光纖預製件的芯棒的鬆散體，該鬆散體在化學乾燥後，在含有氯氣的氣氛中燒結，由此形成芯棒預製棒；然後，將此芯棒預製棒置於一個再拉伸爐內，加熱到足以將其拉伸為較小直徑圓柱玻璃體即芯棒的溫度。在拉伸步驟後，一般採取外部氣相沉積法（OVD）、改進的化學氣相沉積工藝（MCVD）和軸向氣相沉積工藝（VAD）中的任一種方法，如通過OVD法沉積，將所得芯棒的周圍包覆上一層二氧化矽粉末的菸灰。將覆蓋了菸灰層的芯棒進行化學乾燥，再燒結形成光纖預製棒，然後，可將其拉伸成為光纖。儘管使用了化學乾燥和燒結步驟，這種光纖在約1380納米測得的衰減仍然相當多。

由於原料鹵化物中的含氫雜質與羥基雜質，載流氣體中的水氣體，以及石英玻璃管中的OH擴散，使得粉末法工藝製備的光纖預製件羥基含量較高，拉制的光纖受到羥基污染。為了避免光纖被羥基污染，降低水峰造成的衰減，人們採取了多種手段，比如，精製原料氣體，純化載氣，以去除氣體中所含的水氣體；管線密閉，採用低OH含量的石英玻璃管等等。其中，最為有效的是進行化學脫水，即在進行玻璃化之前，利用亞硫醯氯（SOCl₂）、氯氣（Cl₂）等化學試劑對羥基的取代反應，對光纖預製品進行鹵化。由於反應結果產生的Si-Cl的基頻振動吸收峰位於25微米附近，因而在光纖使用的波長區域，由Si-Cl鍵的振動而產生吸收衰減對光纖的傳輸衰減並無重大影響。利用鹵化過程而進行的化學脫水對於減少殘餘OH含量十分有效。例如，在VAD法中，水分主要來自火焰水解反應產生的氣體。雖然大部分的氣體通過廢氣排氣口排出，仍然有相當多的H₂O被吸附在光纖預製件中，VAD法製備的光纖預製品經過Cl₂化學脫水之後，OH含量可降低到10ppb；拉制的光纖在“1380納米視窗”的衰減為0.5分貝/千米。

但是，針對進一步降低光纖預製品的OH含量、進而大幅度降低水峰衰減的技術要求，在2003年前的工藝條件下，鹵化脫水法是無法達到要求。

發明內容

專利目的

《低水峰光纖預製件的製造方法》要解決的技術問題和提出的技術任務是克服2003年前光纖預製件的製造所存在的技術缺陷，提供一種可以進一步降低光纖預製件中OH含量的製造方法，以期在不影響光纖預製件主要品質的前提下，較為簡便的獲得低水峰光纖預製件。

技術方案

《低水峰光纖預製件的製造方法》的低水峰光纖預製件的製造方法包括如下步驟：

（1）製備芯棒鬆散體，

（2）芯棒鬆散體採用氯氣（Cl₂）或亞硫醯氯（SOCl₂）乾燥，

（3）芯棒鬆散體燒結、拉伸成玻璃體芯棒，

（4）在玻璃體芯棒的外表面包覆二氧化矽包層，形成多孔玻璃預製件，

（5）多孔玻璃預製件乾燥，

多孔玻璃預製件燒結成光纖預製件，其特徵是在芯棒鬆散體採用氯氣（Cl₂）或亞硫醯氯（SOCl₂）乾燥步驟後對芯棒鬆散體進行同位素D-H交換乾燥步驟，同位素D-H交換乾燥在燒結爐內進行，在燒結爐的氣體入口處通入重水（D₂O）氣體和氘氣（D₂）中的至少一種，爐內溫度保持在1200℃～1300℃，乾燥60～360分鐘。（同位素D-H交換乾燥是指在高溫下使多孔預製棒芯棒的鬆散體在富含D₂O或D₂的氣氛下浸潤，以同位素D原子替代鬆散體中吸附的H原子，定義為進行同位素D-H交換乾燥）

為了達到更佳效果，對芯棒鬆散體進行同位素D-H交換乾燥步驟後，進行二次氯氣（Cl₂）乾燥步驟，二次氯氣（Cl₂）乾燥時間為180～360分鐘（根據芯棒鬆散體長度來定）。二次氯氣（Cl₂）乾燥後再進行芯棒鬆散體燒結、拉伸成玻璃體芯棒的步驟。

芯棒鬆散體的製備與2003年前的製造光纖預製件的石英光纖芯棒一樣，即使流動的包含至少一種形成玻璃的前體化合物的氣體混合物發生火焰水解反應，形成二氧化矽基的粉末流；所述反應產物部分沉積於種棒端面，形成生長表面，並且按軸向逐步堆積形成製造光纖預製件的芯棒的鬆散體。芯棒鬆散體然後在適當濃度下的氯氣（Cl₂）或亞硫醯氯（SOCl₂）氣氛中進行一次化學乾燥；之後，將氯氣切換成重水（D₂O）氣體或氘氣（D₂）中的一種，或重水（D₂O）氣體和氘氣（D₂）的混合氣體，使多孔預製棒芯棒的鬆散體在富含D₂O或D₂或兩者的混合物的氣氛下浸潤，充分進行同位素D-H交換乾燥；最後，在含有氯氣的氣氛中燒結、拉伸為較小直徑圓柱玻璃體，形成玻璃體芯棒。芯棒平均羥基重量含量小於約1ppb。將所得芯棒的周圍進行包覆二氧化矽包層，將覆蓋了菸灰層的多孔玻璃預製件進行常規化學乾燥，再燒結形成光纖預製件。形成能用來製備1383納米波長下光衰減小於0.32分貝/千米的低水峰光纖預製件。

進行同位素D-H交換乾燥步驟也可在芯棒鬆散體的氯氣（Cl₂）或亞硫醯氯（SOCl₂）氣氛中進行一次化學乾燥之前進行，能夠達到同樣的效果。

“水峰”，本質上，是O-H吸收振動引起的諧波造成的。O-H鍵的伸縮振動可以近似認為簡諧振動。根據簡諧振動的定義和經典力學的方法，討論雙原子分子的振動，作諧振動的雙原子分子的振動頻率計算公式為：

v＝1304（k/M）0.5

分子中的原子被它的同位素取代後，幾乎不影響原子間距離和化學鍵力常數（k）。這樣就可以通過兩個同位素的振動頻率與分子的折合質量的關係（v1/v2＝（M1/M2）0.5），求出OD的振動頻率。

vH＝10000/2.72＝3676厘米；

MH＝16*1/（16+1）＝0.94；

MD＝16*2/（16+2）＝1.78；

則OD基頻計算值為vD＝2671厘米，波長3.74微米。

從公式來看，用較重的同位素D原子替代H原子，使折合質量增加，就可以使基頻降低，因而各次諧波的頻率也相應降低，即提高相應的波長。這樣，水峰向長波方向移動，計算結果表明，移出1280～1600納米區域。而OD對相關波長範圍內的光吸附幾乎沒有作什麼貢獻，因為OD的比吸收比相關波長範圍即1380納米視窗內的OH比吸收約小2個數量級。另外，D₂O和H₂O的交換反應效率很高，能在短時間內大大降低光纖預製件中的H的含量。

表1H-D交換導致相關振動波波長遷移（與“1380視窗”關係密切的振動部分）

頻率	H-波長（微米）	D-波長（微米）
v1+2v3	1.24	1.62
2v3	1.38	1.87
2v1+v3	1.90	2.31
v1+v3	2.22	2.85
v3	2.72	3.74

在光纖預製件製備室中，鹵化物原料，如SiCl₄、GeCl₄等，通過供氣系統由氬氣載流，其氣體從氫氧噴燈中噴出，經火焰水解反應形成細玻璃粉末。這些細玻璃粉末沉積在沿軸向旋轉的石英靶棒生長端部，從而生長成圓柱狀的多孔的光纖預製件芯棒。火焰水解反應方程式如下：

SiCl₄+2H₂O→SiO₂+HCl

GeCl₄+2H₂O→GeO₂+HCl

得到的多孔的光纖預製件芯棒是處於含有大量H₂O分子的製備室氣氛中，因此光纖預製件本身通過物理吸附水（H₂O）和/或化學吸附水（βOH）吸附了很多H₂O分子，必須經過乾燥步驟，才能燒結得到含水量較少的芯棒。同時，在燒結之前，光纖預製件芯棒一旦接觸到大氣或含氫化合物的氣氛，不論暴露時間如何短，光纖預製件芯棒都會再次吸附水，變得“濕潤”。

截至2003年5月，化學乾燥所採用的脫水劑，一般是Cl₂或SOCl₂等。實踐證明，經過Cl₂乾燥後燒結得到的VCD法芯棒中仍殘留至少10ppb的OH；由此種芯棒制的預製件拉絲得到的光纖，其衰減在1383納米左右仍然≥0.5分貝/千米。

《低水峰光纖預製件的製造方法》對光纖預製件芯棒採用Cl₂乾燥和用D₂O或D₂進行D-H交換乾燥二種乾燥方法，光纖預製件芯棒經過二次（Cl₂乾燥和用D₂O或D₂進行D-H交換乾燥）或二次以上（Cl₂乾燥、用D₂O或D₂進行D-H交換乾燥、二次Cl₂乾燥）的“乾燥”，可以使光纖預製件內10ppb的OH降低到1ppb左右，製得的光纖在1383納米左右的衰減由2003年前的≥0.5分貝/千米，降低到≤0.32分貝/千米

有益效果

1、可以大大減少光纖預製件內的水含量，尤其是光纖預製件中心部分即GeO₂芯層部分的水含量。由光纖的光場分布可知，光束的傳遞幾乎集中在光纖的芯層，減少光纖預製件芯層部分的水含量，對降低光衰減可以達到事半功倍的效果。由這種光纖預製件製成的光纖在1380納米和總體上在1380納米視窗可表現出小得多的水峰，從而，在1380納米視窗表現出的光衰減比常規預製棒生產方法（如VAD、MCVD、OVD等法）製成的預製品製備的光纖低。

2、用《低水峰光纖預製件的製造方法》的方法製造的光纖預製件製成的光纖能夠在約1300～1680納米的波長範圍內任意選擇出的某個波長下工作，不會有大的光衰減。具體地說，這種光纖在約1300～1680納米波長範圍內的每一波長下都表現出小於約0.32分貝/千米的衰減，優選小於約0.30分貝/千米。

3、《低水峰光纖預製件的製造方法》方法實施起來十分經濟，而且在實施時不會額外產生對環境不友好的廢棄物。下面將通過實施例並對照附圖，對《低水峰光纖預製件的製造方法》作進一步的敘述。

附圖說明

圖1是懸掛在燒結爐中的芯棒鬆散體的示意圖。圖中的標號說明：1-芯棒鬆散體；2-燒結爐；3-爐內氣氛；4-氣體入口。

圖1

技術領域

《低水峰光纖預製件的製造方法》涉及光纖領域，特別是光纖預製件的製造方法。

權利要求

1、一種低水峰光纖預製件的製造方法，它包括以下步驟：

（1）製備芯棒鬆散體，

（2）芯棒鬆散體採用氯氣（Cl₂）或亞硫醯氯（SOCl₂）乾燥，

（3）芯棒鬆散體燒結、拉伸成玻璃體芯棒，

（4）在玻璃體芯棒的外表面包覆二氧化矽包層，形成多孔玻璃預製件，

（5）多孔玻璃預製件乾燥，

（6）多孔玻璃預製件燒結成光纖預製件，其特徵是在芯棒鬆散體採用氯氣（Cl₂）或亞硫醯氯（SOCl₂）乾燥步驟後對芯棒鬆散體進行同位素D-H交換乾燥步驟，同位素D-H交換乾燥在燒結爐內進行，在燒結爐的氣體入口處通入重水（D₂O）氣體和氘氣（D₂）中的至少一種，爐內溫度保持在1200℃～1300℃，乾燥60～360分鐘。

2、根據權利要求1所述的低水峰光纖預製件的製造方法，其特徵是對芯棒鬆散體進行同位素D-H交換乾燥步驟與步驟（3）芯棒鬆散體燒結、拉伸成玻璃體芯棒之間有二次氯氣（Cl₂）乾燥步驟，二次氯氣（Cl₂）乾燥時間為180～360分鐘。

3、根據權利要求1或2所述的低水峰光纖預製件的製造方法，其特徵是芯棒鬆散體同位素D-H交換乾燥時先用流量為0.25SLPM的Cl₂和20SLPM的He流經燒結爐，之後，用較大流量的He（20～30SLPM）吹掃燒結爐10～20分鐘，再將燒結爐氣體轉換成重水（D₂O）氣體60～360分鐘。

4、根據權利要求3所述的低水峰光纖預製件的製造方法，其特徵是燒結爐氣體轉換重水（D₂O）氣體時使用重水鼓泡器，鼓泡器溫度設定範圍是：75℃～85℃，以流量為2～4升/分鐘的He作為載氣，通入燒結爐的D₂O的質量為0.3～0.9克/分鐘。

5、根據權利要求1或2所述的低水峰光纖預製件的製造方法，其特徵是芯棒鬆散體同位素D-H交換乾燥時，燒結爐內通入D₂氣體60～360分鐘，D₂的分壓為1333帕～4000帕。

6、根據權利要求1或2所述的低水峰光纖預製件的製造方法，其特徵是芯棒鬆散體同位素D-H交換乾燥時，在燒結爐的氣體入口處通入重水（D₂O）與D₂混和氣體，具體過程為：用流量為20～30SLPM的He吹掃燒結爐10～20分鐘，然後，用流量為3SLPM的He作為載氣流經D₂O鼓泡器（鼓泡器溫度設定在75～85℃），鼓泡器輸出氣體（含有D₂O氣體和He）和0.4SLPM的氘氣（D₂）一起吹掃芯棒鬆散體60～360分鐘，同時20SLPM的He氣通過燒結爐。

7、一種低水峰光纖預製件的製造方法，它包括以下步驟：

（1）製備芯棒鬆散體，

（2）芯棒鬆散體採用氯氣（Cl₂）或亞硫醯氯（SOCl₂）乾燥，

（3）芯棒鬆散體燒結、拉伸成玻璃體芯棒，

（4）在玻璃體芯棒的外表面包覆二氧化矽包層，形成多孔玻璃預製件，

（5）多孔玻璃預製件乾燥，

（6）多孔玻璃預製件燒結成光纖預製件，其特徵是在芯棒鬆散體採用氯氣（Cl₂）或亞硫醯氯（SOCl₂）乾燥步驟前先對芯棒鬆散體進行同位素D-H交換乾燥步驟，同位素D-H交換乾燥在燒結爐內進行，在燒結爐的氣體入口處通入重水（D₂O）氣體和氘氣（D₂）中的至少一種，爐內溫度保持在1200℃～1300℃，乾燥60～360分鐘。

8、根據權利要求7所述的低水峰光纖預製件的製造方法，其特徵是芯棒鬆散體進行同位素D-H交換乾燥步驟時，燒結爐的氣體入口通入流量為30SLPM的He預先吹掃多孔預製件芯棒大約15分鐘，吹掃後，通入重水（D₂O）氣體達60-180分鐘，重水（D₂O）氣體由重水鼓泡器產生，載氣He以3～4升/分鐘的流量通過鼓泡器，鼓泡器溫度保持在75～85℃，與此同時，20SLPM的He氣流通過燒結爐。

9、根據權利要求7所述的低水峰光纖預製件的製造方法，其特徵是芯棒鬆散體進行同位素D-H交換乾燥步驟時，燒結爐內通入D₂氣體達60～360分鐘，D₂的分壓為1333帕～4000帕。

10、根據權利要求7所述的低水峰光纖預製件的製造方法，其特徵是芯棒鬆散體同位素D-H交換乾燥時，先用流量為30SLPM的He吹掃燒結爐15分鐘，然後，將3～4L（He）流經D₂O鼓泡器（鼓泡器溫度保持在75～85℃），從鼓泡器流出的重水氣體與氦氣的混合氣體、0.4SLPM的氘氣（D₂）同時通入燒結爐，連同20SLPM的He氣流，吹掃芯棒鬆散體60～360分鐘。

實施方式

• 實施例1

將一長500毫米左右的按常規方式製作的圓柱狀的芯棒鬆散體置於燒結爐內部的上方，將燒結爐的溫度保持在（1260±20）℃左右，開始時，從氣體入口處通入流量為30SLPM的He預先吹掃多孔預製件芯棒鬆散體大約15分鐘，吹掃後，通入乾燥劑Cl₂進行乾燥60分鐘。期間，流量為0.25SLPM的Cl₂和20SLPM的He流經燒結爐，完成一次乾燥。之後，用流量為30SLPM的He吹掃燒結爐15分鐘；再將燒結爐氣體轉換成重水（D₂O）氣體達360分鐘，進行D-H交換乾燥。D₂O氣體由重水鼓泡器產生，鼓泡器溫度保持在85℃；以流量為3.5SLPM的He作為載氣通過鼓泡器，同時，20SLPM的He氣流通過燒結爐。之後，下降多孔預製件芯棒鬆散體，使其進入爐子熾熱區（1560±20℃），流量20SLPM的He流經燒結爐，進行燒結，得到密實的芯棒。此棒經過再拉伸，採用OVD等方式進行包覆，得到多孔玻璃預製件，乾燥，燒結，得到低水峰的圓柱形玻璃態的光纖預製棒，通過拉絲拉成光纖，其光衰減如下：

1310納米	1383納米	1550納米	截止波長	纖維直徑
0.369分貝/千米	0.312分貝/千米	0.239分貝/千米	1300納米	125微米

• 實施例2

將一長500毫米左右的按常規方式製作的圓柱狀的多孔預製棒芯棒鬆散體置於燒結爐內部的上方，將燒結爐的溫度保持在1200℃～1300℃左右，開始時，用流量為30SLPM的He預先吹掃多孔預製棒芯棒鬆散體大約15分鐘。吹掃後，通入乾燥劑Cl₂進行乾燥60分鐘。期間，流量為0.25SLPM的Cl₂和20SLPM的He流經燒結爐。然後，停止通入Cl₂，用流量為30SLPM的He燒結爐大約15分鐘，通入重水（D₂O）氣體（載氣He流量為3升/分鐘，鼓泡器溫度保持在80℃），同時，20SLPM的He氣流通過燒結爐，300分鐘之後，轉換為以流量為30SLPM的He吹掃加熱爐大約15分鐘；吹掃後，切換流量為0.250SLPM的Cl₂和20SLPM的He，乾燥240分鐘。升高爐溫至1560℃，關閉氯氣，進行燒結，得到密實的芯棒。此棒經過再拉伸，採用OVD等方式進行包覆，乾燥，燒結，最後得到低水峰的圓柱形玻璃態的光纖預製棒，通過拉絲拉成光纖，其光衰減如下：

1310納米	1383納米	1550納米	截止波長	纖維直徑
0.351分貝/千米	0.318分貝/千米	0.203分貝/千米	1284納米	125微米

• 實施例3

將一按常規方式製作的圓柱狀的多孔預製棒芯棒鬆散體置於燒結爐內部的上方，溫度保持在1200～1300℃左右，開始時，用流量為30SLPM的He預先吹掃多孔預製棒芯棒鬆散體大約15分鐘。吹掃後，通入乾燥劑Cl₂進行乾燥60分鐘。期間，流量為0.25SLPM的Cl₂和20SLPM的He流經燒結爐；之後，用流量為30SLPM的He吹掃燒結爐15分鐘；然後，通入0.4～0.8SLPM的氘氣（D₂）和20SLPM的He氣流通過燒結爐，使混和氣體吹掃預製件芯棒鬆散體120分鐘以上；D₂的分壓至少為1333帕。下降多孔預製棒芯棒芯棒鬆散體，使其進入爐子熾熱區，流量20SLPM的He流經燒結爐，進行燒結，得到密實的芯棒。此棒經過再拉伸，採用OVD的方法進行包覆，再化學乾燥，燒結，之後拉成光纖，其光衰減如下：

1310納米	1383納米	1550納米	截止波長	纖維直徑
0.382分貝/千米	0.314分貝/千米	0.245分貝/千米	1310納米	125微米

• 實施例4

將一按常規方式製作的圓柱狀的多孔預製棒芯棒鬆散體置於燒結爐內部的上方，溫度保持在1200～1300℃左右，開始時，用流量為30SLPM的He預先吹掃多孔預製棒芯棒鬆散體大約15分鐘。吹掃後，通入乾燥劑Cl₂進行乾燥60分鐘。期間，流量為0.25SLPM的Cl₂和20SLPM的He流經燒結爐；之後，用流量為30SLPM的He吹掃燒結爐15分鐘；然後，0.4SLPM的氘氣（D₂）與3～4SLPM流經D₂O鼓泡器（鼓泡器溫度保持在75℃-85℃）的載氣He（含有D₂O氣體）同時通入燒結爐，連同20SLPM的He氣流，使混和氣體吹掃預製件60～360分鐘以上；下降多孔預製棒芯棒鬆散體，使其進入爐子熾熱區，流量20SLPM的He流經燒結爐，進行燒結，得到密實的芯棒。此棒經過再拉伸，包覆，乾燥，燒結，之後拉成光纖。其光衰減如下：

1310納米	1383納米	1550納米	截止波長	纖維直徑
0.341分貝/千米	0.317分貝/千米	0.225分貝/千米	1281納米	125微米

• 實施例5

將一長500毫米左右的按常規方式製作的圓柱狀的多孔預製棒芯棒鬆散體置於燒結爐內部的上方，將燒結爐的溫度保持在1200℃～1300℃左右，開始時，氣體入口通入流量為30SLPM的He預先吹掃多孔預製件芯棒鬆散體大約15分鐘。吹掃後，通入D₂O。D₂O氣體由重水（D₂O）鼓泡器產生，載氣He的流量為4SLPM，泡器溫度保持在75℃；同時，20SLPM的He氣流通過燒結爐。240分鐘後停止通入重水，然後以流量為30SLPM的He吹掃加熱爐大約15分鐘；切換流量為0.25SLPM的Cl₂和20SLPM的He，乾燥180分鐘。再將爐溫升高至1560℃，關閉氯氣，進行燒結，得到密實的芯棒。此棒經過再拉伸，採用VAD等方式進行包覆，得到多孔玻璃預製件，進行乾燥，燒結，得到低水峰的圓柱形玻璃態的光纖預製棒，通過拉絲拉成光纖，其光衰減如下：

1310納米	1383納米	1550納米	截止波長	纖維直徑
0.364分貝/千米	0.335分貝/千米	0.214分貝/千米	1308納米	125微米

• 實施例6

與實施例4所不同之處在於D-H交換結束後，用0.25SLPM的Cl₂和20SLPM的He，再次乾燥鬆散體180～360分鐘（鬆散體以3.3毫米/分鐘左右的速度通過高溫區）。最後得到的低水峰圓柱形玻璃態的光纖預製棒，通過拉絲拉成光纖，其光衰減如下：

1310納米	1383納米	1550納米	截止波長	纖維直徑
0.346分貝/千米	0.317分貝/千米	0.219分貝/千米	1311納米	125微米

• 實施例7

與實施例5所不同之處在於D-H交換時，利用0.4～0.8的氘氣對鬆散體進行D-H交換，處理時間為180～300分鐘。最後得到的低水峰圓柱形玻璃態的光纖預製棒，通過拉絲拉成光纖，其光衰減如下：

1310納米	1383納米	1550納米	截止波長	纖維直徑
0.346分貝/千米	0.317分貝/千米	0.219分貝/千米	1311納米	125微米

• 實施例8

與實施例5所不同之處在於，流量為3SLPM通過85℃的D₂O鼓泡器的載氣He，與0.4SLPM的氘氣（D₂）混和，共同作用於鬆散體120～360分鐘左右，進行D-H交換，同時，20SLPM的He氣流通過燒結爐。最後得到的低水峰圓柱形玻璃態的光纖預製棒，通過拉絲拉成光纖，其光衰減如下：

1310納米	1383納米	1550納米	截止波長	纖維直徑
0.358分貝/千米	0.32分貝/千米	0.213分貝/千米	1324納米	125微米

一般，根據芯棒鬆散體的長度，通入重水的時間從60分鐘～360分鐘不等，時間長效果更好。載氣攜帶的D₂O的質量至少為0.27克/分鐘，（如下表所列）即分壓大於1333帕。均能達到如上述表中的效果。

表2 不同He流量下攜帶D₂O的質量（克/分鐘）

表2

榮譽表彰

2018年12月20日，《低水峰光纖預製件的製造方法》獲得第二十屆中國專利優秀獎。