[發(fā)明專利]采用套管法制造光纖預(yù)制棒外包層的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310059687.1
• 申請日: 2013-02-26
• 公開（公告）號: CN103086598A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馮高峰;葛錫良;楊軍勇;章海峰;馬靜
• 申請（專利權(quán)）人: 富通集團(tuán)有限公司;富陽市光通信行業(yè)技術(shù)研究開發(fā)中心
• 主分類號: C03B37/014
• 分類號: C03B37/014
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務(wù)所(普通合伙) 33206
• 代理人: 胡龍祥

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光纖制造技術(shù)，特別是涉及在改進(jìn)化學(xué)氣相沉積設(shè)備上采用套管法制造光纖預(yù)制棒外包層的方法。

背景技術(shù)

光纖預(yù)制棒是制造光纖的原材料。為了保證預(yù)制棒的高純度和拉制后光纖的低損耗，目前光通信領(lǐng)域內(nèi)預(yù)制棒均采用氣相沉積法制造。對于目前應(yīng)用最為廣泛的G.652單模光纖，幾乎所有的光功率均在芯層和內(nèi)包層中傳輸，因此預(yù)制棒芯層和內(nèi)包層（芯層和內(nèi)包層合在一起稱為芯棒）的制造決定了拉制后光纖的光學(xué)性能，而預(yù)制棒外包層，從成本考慮，可以采用原材料純度相對較低，工藝相對簡單的方法制造。目前預(yù)制棒芯棒制造工藝主要有VAD（軸向氣相沉積）、OVD（外部氣相沉積）、MCVD（改進(jìn)的化學(xué)氣相沉積）和PCVD（等離子化學(xué)氣相沉積），而外包層制造工藝主要有火焰水解法、套管法等。

目前預(yù)制棒大尺寸化已成為降低成本的有效方法，不僅可以減少多根預(yù)制棒的頭尾損耗，而且可以增加連續(xù)生產(chǎn)時間，提高原材料利用率。國內(nèi)、外光纖預(yù)制棒制造商相繼采用大套管制造預(yù)制棒外包層。目前套管最大直徑可達(dá)180-200mm，與芯棒組合后單根預(yù)制棒拉絲長度達(dá)到6000km以上。然而對于剖面結(jié)構(gòu)復(fù)雜的光纖制造，如多模光纖、色散補(bǔ)償光纖等，管內(nèi)沉積法（MCVD和PCVD）為主流工藝。然而管內(nèi)沉積法由于受沉積管尺寸的限制，難以直接制造大尺寸光纖預(yù)制棒。為了進(jìn)一步增大光纖預(yù)制棒的外徑，提高生產(chǎn)效率、降低成本，套管法被認(rèn)為是初期投入成本小、生產(chǎn)周期短并可充分利用現(xiàn)有設(shè)備的最佳選擇之一。

專利號為US4668263的美國專利公開了一種套管法制造光纖預(yù)制棒外包層的方法，如圖1所示。套管4的兩端安裝在玻璃車床的卡盤7上，套管4的一端與旋轉(zhuǎn)接頭8相連。真空泵10通過一個控制閥9連接到旋轉(zhuǎn)接頭8上。芯棒1安裝在套管4內(nèi)部的突起部分5。安裝好之后，噴燈6在套管4的一端加熱，從而使套管4塌縮到芯棒1上。芯棒1和套管4保持同步旋轉(zhuǎn)，噴燈6沿著套管4緩慢移動，使套管4完全塌縮到芯棒1上形成實(shí)心的預(yù)制棒。在這種方法中，由于車床上的卡盤7夾住套管4的兩端，從而使卡盤7兩端的套管4無法塌縮到芯棒1上而造成浪費(fèi)。與上述方法不同的是，專利號為US4596589的美國專利將輔助玻璃棒13的一端焊接到芯棒1上，如圖2所示，另一端安裝在車床尾座12的卡盤上（圖中未示出）。套管4的一端安裝在頭座11的卡盤上，為了保證芯棒1與套管4相對固定，在套管4的頭部圓周上設(shè)置了至少三個凹陷部14，從而使芯棒1的一端焊接在套管4的內(nèi)壁上，套管的凹陷處仍留有間隙15，使套管4塌縮時氣體能夠順利的排出，如圖3所示。雖然這種方法避免了套管4其中一端材料的浪費(fèi)，但套管4的另一端被頭座11的卡盤夾住，噴燈無法移到該處，塌縮完成后仍需要去除。其次，這種方法在塌縮的最初階段，由于套管4靠近尾座12的一端與大氣連通導(dǎo)致無法抽真空，塌縮較為困難。此外，為了確保制造的光纖預(yù)制棒的同心度，塌縮開始時，需要特別注意將套管4和芯棒1的軸線調(diào)整成一條直線，并且在塌縮的過程中保持不變。該方法剛開始塌縮時，套管4靠近尾座12的一端處于懸空狀態(tài)，套管4在高溫下軟化塌縮到芯棒1上的過程中，容易造成套管4和芯棒1的同心度偏差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題和提出的技術(shù)任務(wù)是克服現(xiàn)有套管法制造光纖預(yù)制棒外包層存在浪費(fèi)套管等缺陷，提供一種可充分利用套管的采用套管法制造光纖預(yù)制棒外包層的方法。

為此，本發(fā)明的采用套管法制造光纖預(yù)制棒外包層的方法，其具有，其特征是包括以下步驟：

將芯棒焊接到輔助玻璃棒上，在焊接處設(shè)置外徑增粗部分；將輔助玻璃棒安裝在尾座卡盤上；將用以形成外包層的套管一端焊接到把手管上，把手管安裝在頭座卡盤上并通過旋轉(zhuǎn)接頭連接真空泵，所述的尾座卡盤與頭座卡盤同心；

將整根芯棒同心地插入到套管內(nèi)，使芯棒的外表面和套管的內(nèi)表面之間形成環(huán)形間隙，令所述的外徑增粗部分封住套管的一端；

用噴燈加熱套管焊接把手管的一端形成至少三個凹陷部用以定位固定芯棒臨近把手管的一端避免芯棒偏心，凹陷部處留有間隙；用噴燈加熱所述的外徑增粗部分及套管被封住的一端將套管的該端封閉；

通過所述的真空泵向所述的環(huán)形間隙施加持續(xù)的負(fù)壓，通過所述尾座卡盤、頭座卡盤帶著套管、芯棒轉(zhuǎn)動，軸向移動噴燈加熱所述的套管和芯棒令套管塌縮到芯棒上形成實(shí)心的光纖預(yù)制棒。