CN116324544A - 光纤结构及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本文公开了一种光纤结构及其制备方法。光纤结构包括芯层，芯层的直径d1满足5μm≤d1≤15μm；包覆芯层的包层，包层的直径的中值d2满足80μm≤d2≤125μm；包覆包层的内涂层，内涂层的直径d3满足120μm≤d3≤160μm；包覆内涂层的外涂层，外涂层的直径d4满足160μm≤d4≤185μm。在本文公开的光纤结构中，不仅对每层的直径数值进行设置，还对不同层之间的直径比例，以及芯层与包层的折射率进行设置。

Description

光纤结构及其制备方法 技术领域

本申请涉及光纤技术领域，例如涉及一种光纤结构及其制备方法。

背景技术

随着400G大容量通信和第五代(5th Generation，5G)通信技术的发展，光纤网络承载的信息量呈现指数型增长，干线及城域网中的管道资源已经明显不足，而新敷设管道则需要耗费大量的时间和成本。因此，如何更好的利用管道资源实现网络的扩容成为运营商关注的焦点，而使用细结构的光纤就成为解决管道资源紧张最为行之有效的方案。同时，5G光纤入户需求增加，入户场景复杂多变，对于细结构同时性能优异的光纤需求，也大大增加。

细结构的光纤拥有更小的光纤直径，同时保持良好的光纤性能和兼容性，在相同芯数的光缆中，使用细结构光纤可使光缆尺寸降低15％以上；在相同尺寸的光缆中，使用细结构光纤可使光缆中光纤容量提升45％以上。此类光纤可以满足长途干线、光纤到x(Fiber To The x，FTTx)接入网、光纤入户等应用需求，在城域网建设中，可以大幅提高管道资源的利用率，降低运营商的网络扩容投入，在一些特殊场合，可以满足狭小空间和极限弯曲下的入户需求，是未来5G及大容量网络建设的主流光纤。

然而，如何设计光纤中多个结构的尺寸在实现细结构光纤的同时保证光纤的弯曲性能以及机械性能成为研究热点。

发明内容

本申请提供一种光纤结构及其制备方法，在实现细结构光纤的基础上保证光纤结构的弯曲性能和机械性能，保证光纤性能稳定。

本申请提供了一种光纤结构，包括：

芯层，所述芯层的直径d1满足5μm≤d1≤15μm；

包覆所述芯层的包层，所述包层的直径的中值d2满足80μm≤d2≤125μm；

包覆所述包层的内涂层，所述内涂层的直径d3满足120μm≤d3≤160μm；

包覆所述内涂层的外涂层，所述外涂层的直径d4满足160μm≤d4≤185μm。

本申请还提供了一种光纤结构的制备方法，用于制备上述的光纤结构；

所述制备方法包括：

制备芯层松散体并烧结所述芯层松散体形成芯层光棒；

在所述芯层光棒表面制备包层松散体，烧结所述包层松散体形成包层光棒，其中，所述包层光棒包覆所述芯层光棒形成光纤预制棒；

熔融并拉丝所述光纤预制棒形成裸光纤，其中，所述芯层光棒拉丝形成芯层，包层光棒拉丝形成包层，所述芯层的直径d1满足5μm≤d1≤15μm，所述包层的直径d2的中值满足80μm≤d2≤125μm；

在所述裸光纤表面制备内涂层，其中，所述内涂层包覆所述包层，所述内涂层的直径d3满足120μm≤d3≤160μm；

在所述内涂层表面制备外涂层，其中，所述外涂层包覆所述内涂层，所述外涂层的直径d4满足160μm≤d4≤185μm。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种光纤结构的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的另一种光纤结构的结构示意图；

图3是本申请实施例提供的一种光纤结构的制备方法的流程示意图；

图4是本申请实施例提供的另一种光纤结构的制备方法的流程示意图；

图5是本申请实施例提供的另一种光纤结构的制备方法的流程示意图。

具体实施方式

以下将结合本申请实施例中的附图，通过具体实施方式，描述本申请的技术方案。

图1是本申请实施例提供的一种光纤结构的结构示意图，如图1所示，本申请实施例提供的光纤结构10包括芯层11，芯层11的直径d1满足5μm≤d1≤15μm；包覆芯层11的包层12，包层12的直径的中值d2满足80μm≤d2≤125μm；包覆包层12的内涂层13，内涂层13的直径d3满足120μm≤d3≤160μm；包覆内涂层13的外涂层14，外涂层14的直径d4满足160μm≤d4≤185μm。

如图1所示，光纤结构10从里到外依次包括芯层11、包层12、内涂层13和外涂层14，其中，包层12设置为保护芯层11，内涂层13设置为保护包层12，外涂层14设置为保护内涂层13，保证光纤结构10中的芯层11、包层12和内 涂层13结构完整稳定，保证光纤结构10可以正常传输信号。

芯层11的直径d1满足5μm≤d1≤15μm，包层12的直径的中值d2满足80μm≤d2≤125μm，内涂层13的直径d3满足120μm≤d3≤160μm，外涂层14的直径d4满足160μm≤d4≤185μm，通过设置芯层11、包层12、内涂层13和外涂层14的尺寸较小，保证可以实现细结构光纤。如此在相同芯数的光缆中，使用细结构光纤可使光缆尺寸降低15％以上；在相同尺寸的光缆中，使用细结构光纤可使光缆中光纤容量提升45％以上；细结构光纤还可以满足长途干线、FTTx接入网、光纤入户等应用需求；在城域网建设中，可以大幅提高管道资源的利用率，降低运营商的网络扩容投入，在一些特殊场合，可以满足狭小空间和极限弯曲下的入户需求。通过合理设置芯层11的直径、包层12的直径、内涂层13的直径以及外涂层14的直径，还可以保证细结构光纤具备良好的弯曲性能以及机械性能，保证细结构光纤具备良好的实际应用性能。

芯层11的直径d1满足5μm≤d1≤15μm，其中，d1可以为5μm～15μm之间的任意数值，例如5μm、6μm、7.5μm、9μm、10.2μm、11.8μm、13μm或者15μm，本申请实施例对芯层11的直径数据不进行限定，在不同的使用场景下可以设置芯层11具备不同的直径，以满足实际需求。包层12的直径的中值d2满足80μm≤d2≤125μm，其中，d2可以为80μm～125μm之间的任意数值，例如80μm、87μm、90.4μm、100μm、106μm、110.25μm、120.8μm或者125μm，本申请实施例对包层12的直径数据不进行限定，在不同的使用场景下可以设置包层12具备不同的直径，以满足实际需求。内涂层13的直径d3满足120μm≤d3≤160μm，其中，d3可以为120μm～160μm之间的任意数值，例如120μm、127μm、130.8μm、135μm、147.5μm、150.33μm、152μm或者160μm，本申请实施例对内涂层13的直径数据不进行限定，在不同的使用场景下可以设置内涂层13具备不同的直径，以满足实际需求。外涂层14的直径d4满足160μm≤d4≤185μm，其中，d4可以为160μm～185μm之间的任意数值，例如160μm、163.5μm、168μm、170.55μm、174μm、178.8μm、180.6μm或者185μm，本申请实施例对外涂层14的直径数据不进行限定，在不同的使用场景下可以设置外涂层14具备不同的直径，以满足实际需求。

芯层11可以为二氧化硅芯层，芯层11与已有光纤结构中的芯层可以采用相同的材料制备得到，保证芯层11的制备工艺简单。包层12可以为二氧化硅包层，包层12与已有光纤结构中的包层可以采用相同的材料制备得到，保证包层12的制备工艺简单。内涂层13可以包括高缓冲内涂层，例如通过在树脂材料中进行掺杂得到，便于对包层12和芯层11进行良好缓冲保护，本申请实施例对内涂层13的材料不进行限定。外涂层14可以包括高强度外涂层，例如通过在树脂材料中进行掺杂得到，便于对内涂层13、包层12和芯层11进行良好 强度保护，避免光纤结构10受到外界损伤，本申请实施例对外涂层14的材料不进行限定。

综上，本申请实施例提供的光纤结构，通过设置光纤结构包括芯层、包层、内涂层和外涂层，同时设置芯层的直径d1满足5μm≤d1≤15μm，包层的直径的中值d2满足80μm≤d2≤125μm，内涂层的直径d3满足120μm≤d3≤160μm，外涂层的直径d4满足160μm≤d4≤185μm，通过合理设置光纤结构的结构以及多个结构的直径数值，保证可以实现细结构光纤，降低光缆尺寸或者提升光纤容量；同时还可以保证细结构光纤具备良好的弯曲性能、机械性能以及环境性能，保证细结构光纤具备良好的实际应用性能。

在上述实施例的基础上，内涂层13的直径d3与包层12的直径的中值d2满足1.2≤d3/d2≤1.626；外涂层14的直径d4与内涂层13的直径d3满足1.125≤d4/d3≤1.376。

示例性的，通过合理设置内涂层13的直径d3与包层12的直径的中值d2直接的关系以及外涂层14的直径d4与内涂层13的直径d3之间的关系，可以保证光纤结构10具备良好的机械性能和物理性能，例如强度、硬度或者弯折性能，在保证实现细结构光纤的同时提升光纤结构的可应用性能，提升光纤结构的产品竞争力。

内涂层13的直径d3与包层12的直径的中值d2满足1.2≤d3/d2≤1.626，其中，d3与d2之间的比值可以为1.2～1.626之间的任意数值，例如1.2、1.241、1.325、1.44、1.5或者1.626，本申请实施例对内涂层13的直径与包层12的直径的中值之间的比例关系不进行限定，在不同的使用场景下可以设置不同的比例关系，以满足实际需求。

外涂层14的直径d4与内涂层13的直径d3满足1.125≤d4/d3≤1.376，其中，d4与d3之间的比值可以为1.125～1.376之间的任意数值，例如1.125、1.167、1.2、1.28、1.305或者1.376，本申请实施例对外涂层14的直径与内涂层13的直径之间的比例关系不进行限定，在不同的使用场景下可以设置不同的比例关系，以满足实际需求。

在上述实施例的基础上，芯层11的折射率为n1，包层12的折射率为n2，其中，n1＞n2。

示例性的，设置芯层11的折射率为n1，包层12的折射率为n2，其中，n1＞n2，如此在芯层11与包层12之间形成折射率梯度，保证芯层11与包层12之间具备良好的锁光能力，在光纤结构10弯曲时芯层11与包层12之间不会漏光，保证光纤结构在变细的情况下依然可以保持良好的弯曲性能。

芯层11与纯石英玻璃的相对折射率差△n1满足+0.30％≤△n1≤+0.75％；包层12与纯石英玻璃的相对折射率差△n2满足0％≤△n2≤+0.001％。

示例性的，以纯石英玻璃的折射率作为参照，芯层11的折射率大于纯石英玻璃的折射率，例如芯层11与纯石英玻璃的相对折射率差△n1可以满足+0.30％≤△n1≤+0.75％；包层12的折射率大于或者等于纯石英玻璃的折射率，且小于芯层11的折射率，例如包层12与纯石英玻璃的相对折射率差△n2可以满足0％≤△n2≤+0.001％。通过芯层11以及包层12与纯石英玻璃之间的相对折射率说明芯层11的折射率大于包层12的折射率，如此保证芯层11与包层12之间具备良好的锁光能力，在光纤结构10弯曲时芯层11与包层12之间不会漏光，保证光纤结构在变细的情况下依然可以保持良好的弯曲性能。

芯层11与纯石英玻璃的相对折射率差△n1满足+0.30％≤△n1≤+0.75％，其中，△n1可以为+0.30％～+0.75％之间的任意数值，例如+0.30％、+0.42％、+0.50％、+0.58％、+0.69％或者+0.75％，本申请实施例对芯层11与纯石英玻璃的相对折射率差值不进行限定，在不同的使用场景下可以设置不同的折射率差值，以满足实际需求。

包层12与纯石英玻璃的相对折射率差△n2满足0％≤△n2≤+0.001％，其中，△n2可以为0.0％～+0.001％之间的任意数值，例如0％、+0.0002％、+0.0005％、+0.0008％或者+0.001％，本申请实施例对包层12与纯石英玻璃的相对折射率差值不进行限定，在不同的使用场景下可以设置不同的折射率差值，以满足实际需求。

在上述实施例的基础上，图2是本申请实施例提供的另一种光纤结构的结构示意图，如图2所示，包层12可以包括内包层121和外包层122，内包层121包覆芯层11，外包层122包覆内包层121；芯层11的折射率为n1，内包层121的折射率为n21，外包层122的折射率为n22，其中，n21＜n22＜n1。

示例性的，如图2所示，包层12可以包括内包层121和外包层122，内包层121设置为包覆保护芯层11，外包层122设置为包覆保护内包层121。内包层121的折射率n21、外包层122的折射率n22以及芯层11的折射率n1满足n21＜n22＜n1，如此在芯层11与内包层121之间以及内包层121与外包层122之间均形成折射率梯度，保证芯层11与内包层121之间以及内包层121与外包层122之间均具备良好的锁光能力，在光纤结构10弯曲时芯层11与内包层121之间以及内包层121与外包层122之间均不会漏光，保证光纤结构在变细的情况下依然可以保持良好的弯曲性能。

内包层121与纯石英玻璃的相对折射率差△n21满足-0.005％≤△n21≤0％；外包层122与纯石英玻璃的相对折射率差△n22满足0％≤△n22≤+0.001％。

示例性的，以纯石英玻璃的折射率作为参照，内包层121的折射率小于或者等于纯石英玻璃的折射率，例如内包层121与纯石英玻璃的相对折射率差△n21可以满足-0.005％≤△n21≤0％；外包层122的折射率大于或者等于纯石英玻璃的折射率，且小于芯层11的折射率，例如外包层122与纯石英玻璃的相对折射率差△n22可以满足0％≤△n22≤+0.001％。通过内包层121以及外包层122与纯石英玻璃之间的相对折射率差说明内包层121的折射率小于外包层122的折射率，且均小于芯层11的折射率，如此保证在芯层11与内包层121之间以及内包层121与外包层122之间均形成折射率梯度，保证芯层11与内包层121之间以及内包层121与外包层122之间均具备良好的锁光能力，在光纤结构10弯曲时芯层11与内包层121之间以及内包层121与外包层122之间均不会漏光，保证光纤结构在变细的情况下依然可以保持良好的弯曲性能。

内包层121与纯石英玻璃的相对折射率差△n21满足-0.005％≤△n21≤0％，其中，△n21可以为-0.005％～0％之间的任意数值，例如-0.005％、-0.004％、-0.0032％、-0.002％、-0.001％或者0.0％，本申请实施例对内包层121与纯石英玻璃的相对折射率差值不进行限定，在不同的使用场景下可以设置不同的折射率差值，以满足实际需求。

外包层122与纯石英玻璃的相对折射率差△n22满足0％≤△n22≤+0.001％，其中，△n22可以为0.0％～+0.001％之间的任意数值，例如0％、+0.0002％、+0.0005％、+0.0008％或者+0.001％，本申请实施例对外包层122与纯石英玻璃的相对折射率差值不进行限定，在不同的使用场景下可以设置不同的折射率差值，以满足实际需求。

本申请实施例还提供了一种光纤结构的制备方法，用于制备上述实施例所述的光纤结构。图3是本申请实施例提供的一种光纤结构的制备方法的流程示意图，如图3所示，本申请实施例提供的光纤结构的制备方法包括：

S110、制备芯层松散体并烧结芯层松散体形成芯层光棒。

示例性的，芯层制备可以采用二氧化硅材料，通过气相沉积的方法制备芯层松散体，芯层松散体经高温烧结后形成透明的玻璃体芯层光棒。

S120、在芯层光棒表面制备包层松散体，烧结包层松散体形成包层光棒，包层光棒包覆芯层光棒形成光纤预制棒。

示例性的，包层制备可以采用二氧化硅材料，在玻璃体芯层光棒表面继续采用气相沉积法沉积上一层包层松散体，沉积完成后进行高温烧结，将包层松散体烧结成透明的玻璃体包层光棒，制备成光纤预制棒。

S130、熔融并拉丝光纤预制棒形成裸光纤，其中，芯层光棒拉丝形成芯层， 包层光棒拉丝形成包层，芯层的直径d1满足5μm≤d1≤15μm，包层的直径d2的中值满足80μm≤d2≤125μm。

示例性的，将光纤预制棒置于石墨加热炉当中，采用电阻或感应线圈的加热方式将光纤预制棒熔融并拉丝变成裸光纤，裸光纤从下炉口中流出。

在对光纤预制棒拉丝的过程中，芯层光棒拉丝形成芯层，包层光棒拉丝形成包层，芯层的直径d1满足5μm≤d1≤15μm，包层的直径d2的中值满足80μm≤d2≤125μm，芯层和包层的直径均较小，便于后续形成细结构光纤。

S140、在裸光纤表面制备内涂层，内涂层包覆包层，内涂层的直径d3满足120μm≤d3≤160μm。

S150、在内涂层表面制备外涂层，外涂层包覆内涂层，外涂层的直径d4满足160μm≤d4≤185μm。

示例性的，裸光纤经过涂覆和固化装置，经过此装置后裸光纤外面包覆上特殊材料的内涂层和外涂层，设置为对裸光纤进行保护。

内涂层的直径d3满足120μm≤d3≤160μm，涂层的直径d4满足160μm≤d4≤185μm，内涂层和外涂层的直径较小，便于后续形成细结构光纤。

在光纤结构的实际制备工艺中，在涂覆后的光纤结构还需要经过测量装置、牵引装置和收线装置，最终收线到光纤盘中，本申请实施例对此不再进行说明。

综上，本申请实施例提供的光纤结构的制备方法，通过依次制备光纤结构的芯层、包层、内涂层和外涂层，同时设置芯层的直径d1满足5μm≤d1≤15μm，包层的直径的中值d2满足80μm≤d2≤125μm，内涂层的直径d3满足120μm≤d3≤160μm，外涂层的直径d4满足160μm≤d4≤185μm，通过合理设置光纤结构的结构以及多个结构的直径数值，保证可以实现细结构光纤，降低光缆尺寸或者提升光纤容量；同时还可以保证细结构光纤具备良好的弯曲性能、机械性能以及环境性能，保证细结构光纤具备良好的实际应用性能。

在上述实施的基础上，图4是本申请实施例提供的另一种光纤结构的制备方法的流程示意图，如图4所示，本申请实施例提供的制备方法包括：

S210、制备芯层松散体并烧结芯层松散体形成芯层光棒。

S220、在芯层光棒表面制备包层松散体，烧结包层松散体形成包层光棒，包层光棒包覆芯层光棒形成光纤预制棒。

S230、熔融并拉丝光纤预制棒形成裸光纤，其中芯层光棒拉丝形成芯层，包层光棒拉丝形成包层，芯层的直径d1满足5μm≤d1≤15μm，包层的直径d2的中值满足80μm≤d2≤125μm。

S240、在保温退火炉中对裸光纤进行退火。

示例性的，通过在保温退火炉中对裸光纤进行退火后，保证光纤结构性能稳定。

保温退火炉内温度T可以控制在900℃～1200℃，既可以实现退火，又可以实现对裸光纤保温，保证最终得到的光纤结构性能稳定。

沿裸光纤延伸方向，保温退火炉的温度可以逐渐变化，且温度变化率小于或者等于5℃/dm；对应的，在保温退火炉中对裸光纤进行退火，可以包括：沿裸光纤延伸方向，在保温退火炉中对裸光纤进行梯度控制退火。

温度变化率可以理解为单位长度上的温度变化，这里单位长度以1dm为例进行说明。通过设置沿裸光纤延伸方向保温退火炉的温度逐渐变化，如此裸光纤在保温退火炉中进行保温退火的过程中可以实现梯度控制退火，如此可以降低光纤结构的老化速率以及衰减速率，提升光纤结构的使用寿命。通过设置温度变化率小于或者等于5℃/dm，可以保证不同位置处的光纤结构退火效果相差不大，保证光纤结构性能比较均衡。

S250、在裸光纤表面制备内涂层，内涂层包覆包层，内涂层的直径d3满足120μm≤d3≤160μm。

S260、在内涂层表面制备外涂层，外涂层包覆内涂层，外涂层的直径d4满足160μm≤d4≤185μm。

如此，制备得到弯曲性能、机械性能以及环境性能均良好的细结构光纤。

下面以两种可行的实施方式，说明本申请实施例提供的光纤结构的结构以及工艺参数。

作为一种可行的实施方式，光纤结构由里到外依次为二氧化硅芯层、二氧化硅包层、特殊树脂材料内涂层和特殊树脂材料外涂层。

芯层直径为8.5μm，芯层与纯石英玻璃的相对折射率差为+0.45％；包层直径为125μm，包层与纯石英玻璃的相对折射率差为0％。

内涂层直径为155μm，外涂层直径为180μm，内涂层直径与外涂层直径比值为1:1.161；包层直径与内涂层直径的比值为1:1.241。

在制备该光线纤结构的过程中，拉丝保温退火炉温度控制在1050℃附近，温度控制梯度差3℃/dm。

上述结构的光纤结构的光纤筛选强度可以达到100kpsi以上，其未老化拉伸强度可以达到4900MPa，未老化动态疲劳参数Nd可以达到23以上。经过拉丝退火保温的光纤结构，其1550nm衰减可以达到0.190dB/km以下，宏弯水平可 以满足国际电信联盟电信标准分局(International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector，ITU-T)G.657.A2国际标准。保证得到结构和性能稳定、衰减小、筛选强度大的细结构光纤，保证降低光缆尺寸或者提升光纤容量；同时还可以保证细结构光纤具备良好的弯曲性能、机械性能以及环境性能，保证细结构光纤具备良好的实际应用性能。

作为另一种可行的实施方式，光纤结构由里到外依次为二氧化硅芯层、二氧化硅内包层、二氧化硅外包层、特殊涂覆材料内涂层、特殊涂覆材料外涂层。

芯层直径为6.5μm，芯层与纯石英玻璃的相对折射率差为+0.69％；内包层与纯石英玻璃的相对折射率差为-0.001％，外包层与纯石英玻璃的相对折射率差为+0.0005％，外包层直径80μm。

内涂层直径为125μm，外涂层直径为165μm，内涂层直径与外涂层直径比值为1:1.320；包层直径与内涂层直径的比值为1:1.563。

在制备该光纤结构的过程中，拉丝保温退火炉温度控制在1080℃附近，温度控制梯度差3℃/dm。

上述结构的光纤结构的光纤筛选强度可以达到100kpsi以上，其未老化拉伸强度可以达到4000MPa，未老化动态疲劳参数Nd可以达到25以上。经过拉丝退火保温的光纤，其1550nm衰减可以达到0.210dB/km以下，宏弯水平优于ITU-T G.657.B3国际标准。保证得到结构和性能稳定、衰减小、筛选强度大的细结构光纤，保证降低光缆尺寸或者提升光纤容量；同时还可以保证细结构光纤具备良好的弯曲性能、机械性能以及环境性能，保证细结构光纤具备良好的实际应用性能。

在上述实施例的基础上，包层包括内包层和外包层；内包层包覆芯层，外包层包覆内包层，基于上述结构，图5是本申请实施例提供的另一种光纤结构的制备方法的流程示意图，图5所示的制备方法与上述实施例提供的制备方法的区别在于如何制备内包层和外包层。如图5所示，本申请实施例提供的光纤结构的制备方法包括：

S310、制备芯层松散体并烧结芯层松散体形成芯层光棒。

S320、在芯层光棒表面制备内包层松散体，烧结内包层松散体形成内包层光棒。

示例性的，可以在芯层表面采用气相沉积法沉积上一层二氧化硅，得到内包层松散体，之后对内包层松散体进行高温烧结得到内包层光棒，便于对芯层光棒进行保护。

S330、在内包层光棒表面制备外包层松散体，烧结外包层松散体形成外包 层光棒。

示例性的，可以在内包层光棒表面采用气相沉积法沉积上一层二氧化硅，得到外包层松散体，之后对外包层松散体进行高温烧结得到外包层光棒，便于对内包层光棒和芯层光棒进行保护。

芯层光棒、内包层光棒和外包层光棒形成光纤预制棒。

S340、熔融并拉丝光纤预制棒形成裸光纤，其中芯层光棒拉丝形成芯层，内包层光棒拉丝形成内包层，外包层光棒拉丝形成外包层，芯层的直径d1满足5μm≤d1≤15μm，包层的直径d2的中值满足80μm≤d2≤125μm。

内包层和外包层可以采用不同掺杂的二氧化硅，得到折射率不同的内包层和外包层，在芯层与内包层之间以及内包层与外包层之间形成折射率梯度，在光纤结构弯曲时芯层与内包层之间以及内包层与外包层之间均不会漏光，保证光纤结构在变细的情况下依然可以保持良好的弯曲性能。

芯层、内包层和外包层形成光纤预制棒。

S350、在裸光纤表面制备内涂层，内涂层包覆包层，内涂层的直径d3满足120μm≤d3≤160μm。

S360、在内涂层表面制备外涂层，外涂层包覆内涂层，外涂层的直径d4满足160μm≤d4≤185μm。

如上，得到包含内包层和外包层的光纤结构，保证光纤结构锁光性能良好。

Claims (10)

1. 一种光纤结构，包括：

   芯层，所述芯层的直径d1满足5μm≤d1≤15μm；

   包覆所述芯层的包层，所述包层的直径的中值d2满足80μm≤d2≤125μm；

   包覆所述包层的内涂层，所述内涂层的直径d3满足120μm≤d3≤160μm；

   包覆所述内涂层的外涂层，所述外涂层的直径d4满足160μm≤d4≤185μm。
2. 根据权利要求1所述的光纤结构，其中，所述内涂层的直径d3与所述包层的直径的中值d2满足1.2≤d3/d2≤1.626；

   所述外涂层的直径d4与所述内涂层的直径d3满足1.125≤d4/d3≤1.376。
3. 根据权利要求1所述的光纤结构，其中，所述芯层的折射率为n1，所述包层的折射率为n2，其中，n1＞n2。
4. 根据权利要求3所述的光纤结构，其中，所述芯层与纯石英玻璃的相对折射率差△n1满足+0.30％≤△n1≤+0.75％；

   所述包层与所述纯石英玻璃的相对折射率差△n2满足0％≤△n2≤+0.001％。
5. 根据权利要求3所述的光纤结构，其中，所述包层包括内包层和外包层；所述内包层包覆所述芯层，所述外包层包覆所述内包层；

   所述内包层的折射率为n21，所述外包层的折射率为n22，其中，n21＜n22＜n1。
6. 根据权利要求5所述的光纤结构，其中，所述内包层与纯石英玻璃的相对折射率差△n21满足-0.005％≤△n21≤0％；

   所述外包层与所述纯石英玻璃的相对折射率差△n22满足0％≤△n22≤+0.001％。
7. 一种光纤结构的制备方法，用于制备权利要求1-6中任一项所述的光纤结构；

   所述制备方法包括：

   制备芯层松散体并烧结所述芯层松散体形成芯层光棒；

   在所述芯层光棒表面制备包层松散体，烧结所述包层松散体形成包层光棒，其中，所述包层光棒包覆所述芯层光棒形成光纤预制棒；

   熔融并拉丝所述光纤预制棒形成裸光纤，其中，所述芯层光棒拉丝形成芯层，包层光棒拉丝形成包层，所述芯层的直径d1满足5μm≤d1≤15μm，所述 包层的直径d2的中值满足80μm≤d2≤125μm；

   在所述裸光纤表面制备内涂层，其中，所述内涂层包覆所述包层，所述内涂层的直径d3满足120μm≤d3≤160μm；

   在所述内涂层表面制备外涂层，其中，所述外涂层包覆所述内涂层，所述外涂层的直径d4满足160μm≤d4≤185μm。
8. 根据权利要求7所述的制备方法，在所述熔融并拉丝所述光纤预制棒形成裸光纤之后，还包括：

   在保温退火炉中对所述裸光纤进行退火。
9. 根据权利要求8所述的制备方法，其中，沿所述裸光纤延伸方向，所述保温退火炉的温度逐渐变化，且温度变化率小于或者等于5℃/dm；

   所述在保温退火炉中对所述裸光纤进行退火，包括：

   沿所述裸光纤延伸方向，在所述保温退火炉中对所述裸光纤进行梯度控制退火。
10. 根据权利要求7所述的制备方法，其中，所述包层包括内包层和外包层；所述内包层包覆所述芯层，所述外包层包覆所述内包层；

    所述在所述芯层光棒表面制备包层松散体，烧结所述包层松散体形成包层光棒，包括：

    在所述芯层光棒表面制备内包层松散体，烧结所述内包层松散体形成内包层光棒；

    在所述内包层光棒表面制备外包层松散体，烧结所述外包层松散体形成外包层光棒。

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