[發(fā)明專利]一種制造光纖預(yù)制棒外包層的方法及裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210397808.9
• 申請日: 2012-10-18
• 公開（公告）號: CN103771696A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 盧衛(wèi)民;劉連勇;吳海港;朱曉波;楊軍勇;章海峰;方子乾;丁熊
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江富通光纖技術(shù)有限公司
• 主分類號: C03B37/018
• 分類號: C03B37/018
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 魏曉波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光通信技術(shù)領(lǐng)域，應(yīng)用于光纖預(yù)制棒的制造，特別涉及一種制造光纖預(yù)制棒外包層的方法及裝置。

背景技術(shù)

當(dāng)前外部汽相沉積法工藝生產(chǎn)光纖預(yù)制棒的方法主要采用如圖1所示的沉積形式，在該方法中，原料氣體、可燃?xì)怏w和惰性氣體通入沉積燈2，在沉積燈（下面簡稱為燈）噴出的火焰中發(fā)生水解和氧化反應(yīng)，生成玻璃粉塵顆粒，在熱泳作用下，粘附在起始出發(fā)棒的表面，沉積生成玻璃顆粒粉塵棒1，并最終通過進(jìn)一步加工得到需要的光纖預(yù)制棒。但該種方法因燈數(shù)等工藝條件的限制，沉積速率35g/min基本已是極限，生產(chǎn)成本居高難下。隨著光纖市場的發(fā)展，競爭日趨激烈，降低預(yù)制棒制造成本，已是大勢所趨。

在外部汽相沉積法制造光纖預(yù)制棒工藝中，原料四氯化硅（SiCl₄）氣體和氧氣（O₂）混合，同氫氣（或甲烷氣）/氧氣火焰一起噴向轉(zhuǎn)動的“芯棒”（即上面提到的起始出發(fā)棒），在熱能作用下，原料發(fā)生水解反應(yīng)生成SiO₂，二氧化硅顆粒熱解產(chǎn)生的粉塵粒子一層層的吸附在穿越火焰的轉(zhuǎn)動的“芯棒”上，形成光纖預(yù)制棒。對于每次橫向沉積，橫向起始位置移動到設(shè)定位置，在橫向起始位置達(dá)到設(shè)定位置后，再返回到初始位置。這樣使橫向移動末端處的玻璃顆粒粉塵棒表面溫度相對較高，粉塵沉積所需時間會變長，體積密度會變大，導(dǎo)致玻璃顆粒粉塵棒的外徑產(chǎn)生差異。在沉積過程中，體積密度低外徑大的部分，玻璃顆粒粉塵沉積量會增大；相反，在體積密度高而直徑小的部分，粉塵沉積量相對變小，因為這種原因，使最終生產(chǎn)的光纖預(yù)制棒光徑波動變大，拉制光纖的性能下降，采用多燈陣列沉積生產(chǎn)的光纖預(yù)制棒在徑向穩(wěn)定性、錐面長度和界面氣泡的控制上尤為困難，為防止合成的松散體錐面因密度小而開裂，需在錐面處加助熱燈燒結(jié)，使錐面體積密度變大，防止粉塵棒開裂。

在外部汽相沉積法工藝中，公開號[CN?1457325A]專利中披露一種豎直方向上生產(chǎn)玻璃顆粒沉積體的方法和設(shè)備，在該方法中，起始棒（起始出發(fā)棒）由可轉(zhuǎn)動的支撐桿在豎直方向上支撐，置于具有排氣口的反應(yīng)容器內(nèi)，燃燒器（沉積燈）陣列由奇數(shù)和偶數(shù)排列的燃燒器組成，奇數(shù)和偶數(shù)燃燒器具有不同的沉積條件，燃燒器合成的玻璃顆粒沉積在轉(zhuǎn)動的起始棒上，從而生產(chǎn)出玻璃顆粒沉積體。在該方法中沿用的是汽相軸向沉積的方法，且沒有水平方向上多燈陣列沉積的控制方式。

因此，如何解決光纖預(yù)制棒光徑波動大的問題，提高拉制光纖的性能，成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的重要技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種制造光纖預(yù)制棒外包層的方法，解決了光纖預(yù)制棒外徑波動大的問題，使光纖預(yù)制棒有效部分外徑波動很小，可控制在±1%的范圍內(nèi)，使制品性能穩(wěn)定提高。

本發(fā)明還提供了一種應(yīng)用了上述方法的制造光纖預(yù)制棒外包層的裝置。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種制造光纖預(yù)制棒外包層的方法，

起始出發(fā)棒沿水平方向設(shè)置，且能夠沿其軸向轉(zhuǎn)動；

多個沉積燈沿直線排列，沿水平方向設(shè)置在所述起始出發(fā)棒的下方，多只所述沉積燈的上端燈面均同所述起始出發(fā)棒相對，且多只所述沉積燈能夠沿所述起始出發(fā)棒的軸向運(yùn)動。

優(yōu)選的，多只所述沉積燈沿所述起始出發(fā)棒軸向的運(yùn)動包括至少一個運(yùn)動周期，在每個運(yùn)動周期內(nèi)包括至少一次正向偏移和一次返回初始位置，正向偏移包括多只所述沉積燈以速度V（mm/min）同步做的多次往復(fù)運(yùn)動，且每次往復(fù)運(yùn)動均朝同一方向偏移相同的距離L₀，每次正向偏移的偏移次數(shù)n，直到總偏移距離nL₀達(dá)到設(shè)定值，然后返回到初始位置。

優(yōu)選的，多個運(yùn)動周期內(nèi)返回初始位置的方式采用反向偏移和快速返回相間的作業(yè)方式，正向偏移和反向偏移的速度范圍100-2000mm/min，快速返回的速度范圍在5000-20000mm/min。

優(yōu)選的，所述起始出發(fā)棒以轉(zhuǎn)速R（rpm）進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，且V/R≤L₀，相鄰兩個所述沉積燈之間的距離A是偏移距離L₀的整數(shù)倍，A≥nL₀。

優(yōu)選的，所述起始出發(fā)棒轉(zhuǎn)速R的范圍控制在50-250rpm范圍內(nèi)。

優(yōu)選的，所述沉積燈的數(shù)量不少于6只，燈間距A長度區(qū)間150-350mm。