[發明專利]一種用于制造光纖預制件的裝置

有效

• 申請號: 200910096092.7
• 申請日: 2009-02-09
• 公開（公告）號: CN101481207A
• 公開（公告）日: 2009-07-15
• 發明（設計）人: 曹駿;李劍峰;張立永;盧衛民
• 申請（專利權）人: 富通集團有限公司
• 主分類號: C03B37/018
• 分類號: C03B37/018
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務所
• 代理人: 胡龍祥

技術領域

本發明屬于光纖制造技術，具體的是一種通過氣相軸向沉積法(VAD)制造光纖預制件的裝置。?

背景技術

作為光纖母材的制造方法之一，氣相軸向沉積法(VAD)以其原料利用率高、產品外徑波動小、可以連續生產、適合制造大型預制棒的特點，為許多生產廠家所青睞，近年來得到了廣泛的開發應用。VAD的具體制備方法是：采用一帶有排廢管道7的反應容器2，反應容器2下部設置有大致朝向排廢管道7的包層噴燈3、芯層噴燈4，在反應容器2內部豎向設置種棒6，種棒6安裝在一根可以繞自身軸線轉動并可在反應容器內部豎直方向上下移動的轉軸5上。制造預制件松散體時，將種棒6置于反應容器2內與噴燈相對，將氫氣和氧氣通入噴燈并在反應容器內點燃產生氫氧焰，再將原料氣體SiCl₄(四氯化硅)、GeCl₄(四氯化鍺)經噴燈送入氫氧焰中，令其發生水解反應，生成SiO₂(二氧化硅)、GeO₂(二氧化鍺)微粒并沉積在種棒6下端，同時旋轉種棒6并將其向上提升，使微粒在種棒下端沉積成內外兩層具有不同光學折射率的圓柱形光纖預制件松散體1。該方法的工作原理如圖1所示。經上述方法沉積形成的預制件松散體，最后通過燒結成為透明的光纖預制件。?

光纖的大多數性能指標都是由預制件松散體決定的，控制好預制件松散體的生產過程對于保證光纖的品質有決定性的意義。在沉積過程中，影響反應過程的因素很多，比如，反應容器的大小、原料氣體的流速、噴燈距松散體的距離等等，因此，穩定生產中的反應狀態顯得尤為重要。研究發現，在這些影響因素中，最直接導致產品性能不穩定的主要因素之一是反應容器內部的壓力，它對反應過程的影響主要體現在以下幾個方面：?

1、反應容器內部壓力的波動會引起噴燈火焰的不穩定，造成松散體沉積表面溫度分布的波動，進一步影響產品的生長速率、密度以及產品軸向品質的均一性；?

2、反應容器內部壓力的波動在一定程度上帶來氣流的紊亂，使得反應生成的SiO₂、GeO₂微粒無法及時排出反應容器外而附著在反應容器內壁上形成鏡面，導致熱量反射，致使內部溫度逐漸上升，最終導致沉積過程不穩定；?

3、由于未沉積到預制件上的SiO₂、GeO₂微粒未及時排出容器外，內壁上的SiO₂、GeO₂微粒剝落附著在正在沉積的松散體表面，形成密度較小的區域，在后續的燒結工序中，該區域容易產生氣泡。?

傳統的調壓方法如圖1所示，在排廢管道上開一個補風口，連接到外部大氣中，通過改變補風口徑的大小來達到控制反應容器內部壓力大小的目的。然而，生產過程中，反應容器內部的壓力大小因為溫度、排廢速率、供料速率等的改變也不停地發生變化，而這種控制方法顯然無法對這種狀況作出及時的反應，壓力的波動范圍最大會達到±6Pa(約為設定值的10％)，這種控制方法屬于開環控制，非常不利于反應過程的穩定。為此，我們需要開發一種閉環控制的裝置，以對容器內壓力的變化做出更快的反應，達到對反應狀態更好控制的目的。?

發明內容

本發明要解決的技術問題和提出的技術任務是克服現有裝置無法對溫度、排廢速率、供料速率等的改變作出及時反應以將反應容器內部的壓力控制在穩定狀態的缺陷，提供一種用于制造光纖預制件的裝置。為此，本發明采用以下技術方案：?

一種用于制造光纖預制件的裝置，具有一個用于氣相軸向沉積的反應容器，該反應容器具有一個排廢管道，該反應容器下部設置有大致朝向所述排廢管道的包層噴燈、芯層噴燈，在所述反應容器內部豎向設置種棒，所述種棒安裝在一根可以繞自身軸線轉動并可在反應容器內部豎直方向上下移動的轉軸上，其特征是：所述的排廢管道經包括用于補風的自動調壓閥、壓力表、用于補風的手動調壓閥的自動調壓裝置連接至主排廢管道，所述的主排廢管道連接排廢系統。該裝置通過連接在排廢管道上的自動調壓裝置來控制補風的流量，從而達到動態穩定反應容器內部壓力的目的。?