[發明專利]具有多個熱區的加熱器、具有所述加熱器的用于將光纖預型體拉成光纖的爐子和使用所述裝置拉制光纖的方法

無效

• 申請號: 200680052886.8
• 申請日: 2006-11-13
• 公開（公告）號: CN101374779A
• 公開（公告）日: 2009-02-25
• 發明（設計）人: 申亨洙;梁榮奎;樸來赫
• 申請（專利權）人: LS電線有限公司
• 主分類號: C03B37/029
• 分類號: C03B37/029
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司
• 代理人: 丁香蘭;龐東成

技術領域

本發明涉及使用光纖預型體拉制光纖的技術，更具體而言，本發明涉及通過熔化光纖預型體而拉制光纖的爐子。

背景技術

通常，在高溫爐中通過拉制透明玻璃鐵氧體(glass?ferrite)，也就是所謂的光纖預型體來得到光纖。正如在現有技術中廣泛公知的，所述爐子分為電阻爐和感應爐。

圖1顯示了用于拉制光纖的常用爐子的構成。例如，在日本專利公報特開平3-24421或美國專利第5,637,130號中詳細記載了如圖1中所示的用于拉制光纖的爐子。

如圖1所示，在由不銹鋼制成的爐體11中設置用于加熱熔化光纖預型體12的環形加熱器13。用于承載光纖預型體12的核芯管17布置在加熱器13的內部，其中光纖預型體12垂直安裝并通過核芯管17的上部開口提供。通常，核芯管17由碳材料制成，并固定在爐體11中。而且，核芯管17被加熱器13的中心分成上部圓柱體和下部圓柱體。上部圓柱體應當具有至少比所述預型體更大的直徑。

此外，爐體11和加熱器13之間的空間由絕熱材料16填充以防止加熱器13放出的熱量向外擴散。頂部開口由帽蓋部件18覆蓋。

在核芯管17的上部圓柱體中安裝用于使諸如氮氣或氦氣等惰性氣體20流入核芯管17的氣體入口17a。通過氣體入口17a流入核芯管的惰性氣體20沿著預型體12移動，然后通過核芯管17的底部開口流出。結果，爐子的內部可以維持在惰性氣體20的氣氛中，使得由于外部空氣的流入而導致的加熱器13或核芯管17的氧化最小化。

經由頂部開口在核芯管17中承載的光纖預型體12被加熱器13加熱并熔化，并在頸縮區中拉制具有微徑的光纖15，在所述頸縮區中由加熱器13形成熱區(加熱區)。

隨著拉制技術的發展已經嘗試獲得具有增大直徑的光纖預型體以改善其生產率。也就是說，大直徑的預型體通常已經用于由一個預型體拉制最大長度的光纖。不過，預型體的尺寸增大導致難以增大拉制速度，這是因為光纖的直徑與預型體的尺寸成比例地增大。

然而，即使如前所述增大光纖預型體的尺寸，也難以將光纖的拉制速度增大至約1,000mpm～2,000mpm或更大。

光纖預型體的進料速度與光纖的拉制速度之間滿足下述等式1的關系。

等式1

Vf=(dD)2×UO]]>

(其中，Vf：預型體的進料速度，D：預型體的外徑，d：光纖的外徑，Uo：光纖的拉制速度)。

也就是說，光纖預型體的進料速度與預型體外徑的平方成反比，因而預型體在爐子中的保留時間與預型體外徑的平方成比例。結果，如果光纖預型體的外徑增大，則預型體在爐子中的保留時間增大，從而導致將在下面描述的各種問題。

在光纖的拉制過程中，加熱器應當具有高于1,700℃的溫度，這是SiO₂的熔化溫度，并通常為約1,800℃～2,300℃的溫度。如果SiO₂在上述溫度條件下熔化，則一定量的SiO₂蒸發。蒸發的SiO₂附著在預型體的頸縮區的上部。

參看圖2，構成預型體12的SiO₂在加熱器13的熱區熔化，以形成頸縮區(A)，然后從頸縮區(A)拉制光纖15。此時，痕量SiO₂從頸縮區蒸發并向上流動至預型體的上部(B)。蒸發的SiO₂附著在由于熱泳而具有相對較低溫度的頸縮區的上部，導致形成污染區21。

如果預型體具有較小的外徑，則圖2中所示的蒸發的痕量SiO₂由于短暫的保留時間而再次附著于預型體，而如果預型體具有增大的外徑則再次附著于預型體的SiO₂的量增多。

附著有蒸發的SiO₂的污染區21隨預型體的向下移動而進入頸縮區(A)，由于存在不均勻地附著在預型體表面的附著物因而在預型體的頸縮區形成圖2中所示的皺褶22。如果在預型體的表面形成皺褶，則光纖的橢圓度較低，或者在拉制過程中被切斷。

發明內容

技術問題