[發明專利]一種VAD法制備光纖預制棒的裝置及方法

在審

• 申請號: 201410708948.2
• 申請日: 2014-12-01
• 公開（公告）號: CN104445915A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 黃利偉;張宏勝;王瑞春;顧立新;孫建華;朱方龍;渠馳;張文俊;楊軼
• 申請（專利權）人: 長飛光纖光纜股份有限公司
• 主分類號: C03B37/018
• 分類號: C03B37/018
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 胡建平

1.一種VAD法制備光纖預制棒的裝置，包括反應腔體和立架，立架上設置垂直升降座，垂直升降座與旋轉吊桿相連，反應腔體的一側為進氣端，另一端為排氣端，反應腔體內安設有芯部噴燈和包層噴燈，在反應腔體的上方對應于芯部噴燈和包層噴燈開設開口聯接上腔體，上腔體中通入旋轉吊桿，其特征在于所述的排氣端與包層排氣管道和芯層排氣管道分別相接，包層排氣管道位于排氣端的上方，芯層排氣管道位于排氣端的下方。

2.按權利要求1所述的VAD法制備光纖預制棒的裝置，其特征在于所述的芯層排氣管道的入口為可調伸縮入口，其入口與旋轉吊桿軸線的間距可進行調節。

3.按權利要求1或2所述的VAD法制備光纖預制棒的裝置，其特征在于在芯層排氣管道中設置有壓力傳感器，芯層排氣管道的出口處安設有蝶閥，壓力傳感器和蝶閥與PID控制回路相連，形成反饋，以使芯層排氣管道的壓力穩定可控。

4.按權利要求1或2所述的VAD法制備光纖預制棒的裝置，其特征在于所述反應腔體的橫向截面為矩形。

5.按權利要求2所述的VAD法制備光纖預制棒的裝置，其特征在于所述的芯層排氣管道的入口距離旋轉吊桿軸線的間距控制在50~150mm。

6.按權利要求1或2所述的VAD法制備光纖預制棒的裝置，其特征在于所述的包層排氣管道的入口距離旋轉吊桿軸線的間距為400~600mm。

7.按權利要求1或2所述的VAD法制備光纖預制棒的裝置，其特征在于在反應腔體內下方一側對應旋轉吊桿安設有芯部噴燈和包層噴燈，芯部噴燈安設在下方，噴口噴射方向與垂線的夾角30~?40°，包層噴燈安設在芯部噴燈的上方，包層噴燈的噴口噴射方向與垂線的夾角為35~45°。

8.一種按權利要求1所述的裝置制備光纖預制棒的方法，其特征在于在旋轉吊桿上安裝好石英靶棒并置于反應腔體內，使其以10-25?rad/min速度旋轉；將氫氣和氧氣通入芯部噴燈和包層噴燈，并在反應腔體內點燃，產生溫度為800?至1100℃的火焰；芯部噴燈的中心料孔中通入流量為2.0~3.0g/min的SiCl4和流量為0.15~0.2g/min的GeCl4，發生水解反應，氧化生成SiO2、GeO2?粉末，沉積于石英靶棒末端，形成芯層；向包層噴燈的中心料孔中通入流量為30.0~34.0g/min的SiCl4，發生水解反應，生成的SiO2粉末附著在芯層外周，形成包層；靶棒以2~3mm/min?的速度向上提升，使粉末在靶棒下端連續沉積成圓柱形粉末棒，與此同時，潔凈空氣從反應腔體一側的進氣端經過濾器進入，形成層流，穿過沉積區域，被排氣管道抽走，從而在整個沉積過程中排出未沉積于石英靶棒的SiO2、GeO2?粉末和水解反應生成的其他產物；排氣管道分為包層排氣管道和芯層排氣管道，芯層排氣管道入口向沉積區域伸出一定距離接近石英靶棒下端，與芯部噴燈相對應，將芯部沉積區域未沉積的粉末快速抽出；當粉末棒沉積到設定長度后，沉積結束，即制備成粉末預制棒，然后將沉積好的粉末預制棒轉移到燒結設備燒結，通過脫羥和玻璃化過程后成為透明的石英棒體。

9.按權利要求8所述的制備光纖預制棒的方法，其特征在于沉積時芯層噴燈火焰與粉末棒底部接觸部分，處在芯層排氣管道入口同一水平線上；芯層排氣管道入口設置可調伸縮入口，用以改變和調節排氣入口到芯層沉積區域的距離。

10.按權利要求9所述的制備光纖預制棒芯棒的方法，其特征在于在芯層排氣管道中設置有壓力傳感器，芯層排氣管道的出口處安設有蝶閥，并芯層排氣管道上設置PID回路，使芯層排氣管道壓力與該管道蝶閥開度形成反饋機制，通過壓力傳感信號控制管道內蝶閥的開口，控制芯層管道抽風壓力，保持壓力穩定，所述的芯層排風管道壓力為-80~-120Pa。