[發明專利]一種摻氟預制棒的制備方法

在審

• 申請號: 201510055374.8
• 申請日: 2015-02-03
• 公開（公告）號: CN104556672A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: 張佳琦;高亞明;龐璐;梁小紅;潘蓉;衣永青
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第四十六研究所
• 主分類號: C03B37/012
• 分類號: C03B37/012
• 代理公司: 天津中環專利商標代理有限公司 12105
• 代理人: 王鳳英

技術領域

本發明涉及光纖制備工藝，特別涉及一種摻氟預制棒的制備方法。

背景技術

石英芯摻氟包層光纖是激光傳輸的重要器件，廣泛應用在醫療，航天，通信和核工業等領域。對它的要求是在工作波長處損耗低、芯徑大，以便與激光進行耦合。國外是采用POD(等離子外沉積)技術來制備這種類型光纖的，它有一個微波等離子體發生器，其導出頭靠近一根旋轉的石英芯棒，要參加化學反應并沉積生長在石英芯棒表面上的SiCl₄、O₂和F等化學物料被引導通過該噴頭，形成等離子體，而最終以SiO₂＋SiF₄的形式沉積生長在石英芯棒表面上，在沉積過程中，該噴頭沿石英芯棒的軸向移動，移動到一端后又返回來，重新開始，這樣SiO₂等玻璃物料就一層一層的生長在石英芯棒的表面上，形成逐層生長，越長越厚，待預制件的芯徑比達到設計要求的數值后，生長即告結束，然后對制成的光纖預制件進行光纖，該光纖結構即為石英芯摻氟包層結構。而國內采用的MCVD（氣象沉積）技術在用摻氟管套管石英棒時，因為溫度過高，使摻氟管的氟泄漏出來，因此采用傳統工藝不容易制備摻氟預制棒。

發明內容

本發明的目的是解決現有工藝存在的技術問題，特別研發一種摻氟預制棒的制備方法。該方法采用MCVD技術，用摻氟基底管套管石英芯棒制備摻氟預制棒，以滿足生產摻氟光纖的需求。

本發明采取的技術方案是：一種摻氟預制棒的制備方法，其特征在于，采用加入隔離層法制備摻氟預制棒，包括以下步驟：將摻氟基底管固定在玻璃車床上，與大、小支撐管進行接管、拋光和脹管過程，然后在摻氟基底管上沉積隔離層；將生長隔離層的摻氟基底管和接管后的石英芯棒拼裝在一起，然后固定在玻璃車床上進行縮管、套管和退火過程，得到光纖預制棒；最后將光纖預制棒進行熱處理，然后固定在磨床上進行研磨，剝離掉最外面的石英基底管材料。

本發明所述在進行接管過程時，通入2000ml/min的氧氣作為保護氣體，將摻氟基底管與大、小支撐管熔融燒結在一起。

本發明所述在進行拋光過程時，通入O₂和SF₆氣體，拋光3～10次，車床轉速40±5rpm，燈速140±5mm/min，溫度1900～2000℃。

本發明所述在進行脹管過程時，脹管溫度1900～2200℃，壓力0.5～4乇。

本發明所述對摻氟基底管沉積隔離層時，通入SiCl₄氣體，流量為50～300ml/min,車床轉速降為35±5rpm，溫度1900～2200℃，沉積層數5～30，壓力0.5～2.5乇。

本發明所述在進行縮管過程時，通入2000ml/min的氧氣進行保護，溫度1900～2000℃，當石英芯棒與摻氟基底管內壁間的間距小于10mm時，停止縮管。

本發明所述在進行套管過程時，車床轉速30±5rpm，降低燈速至5～20mm/min，溫度2100～2300℃。

本發明所述在進行退火過程時，每次退火降低溫度100℃，燈速500mm/min，退火10次。

本發明所述光纖預制棒熱處理溫度為1100℃，恒溫時間為0.5h。

本發明所述將光纖預制件固定在磨床上進行研磨，先用千分表進行光纖預制件兩端的對中檢測，并通過調整磨床兩頭的卡盤進行對中，使光纖預制件相對于磨床的兩個卡頭同心。

本發明的有益效果是：采用該方法加工的光纖預制棒，具有設計靈活、制備簡單的優點，可以根據不同的摻氟濃度設計隔離層的厚度，根據不同芯棒的直徑，設計摻氟基底管的內徑，可以自由調節摻氟層和芯徑的比例。

附圖說明

圖1為采用本方法制備過程中的光纖預制棒剖面圖。

具體實施方式

以下結合附圖和實施例對本發明作進一步說明：

實施例1：參照圖1，本實施例的制備方法包括以下步驟：

（1）將ΔN為0.28，外徑30mm的摻氟基底管與兩端的大、小支撐管進行酸水處理，將摻氟基底管4卡緊在MCVD玻璃車床的后夾頭上，分別將大支撐管1和小支撐管5卡裝在MCVD玻璃車床的前夾頭上，向反應管內通入2000ml/min的氧氣作為保護氣體，將氫氧焰炬點燃，把摻氟基底管與大、小支撐管熔融燒結在一起。