[發(fā)明專利]光纖預(yù)制棒的生產(chǎn)工藝及其光纖預(yù)制棒

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710113464.7
• 申請日: 2017-02-28
• 公開（公告）號(hào): CN106830665B
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊軍勇;王醒東
• 申請（專利權(quán)）人: 天津富通集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): C03B37/018
• 分類號(hào): C03B37/018;G01N30/02;G01N1/22
• 代理公司: 杭州裕陽聯(lián)合專利代理有限公司 33289
• 代理人: 姚宇吉

本發(fā)明公開了一種光纖預(yù)制棒的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟:1)芯棒沉積工序：在松散體沉積燒結(jié)過程中，使用氣體取樣裝置，抽取芯棒底部外側(cè)的氣體和芯棒頂部外側(cè)的氣體分析氣體中氯化氫的含量；2)玻璃化工序：在松散體玻璃化過程中，使用氣體取樣裝置，抽取芯棒底部外側(cè)的氣體和芯棒頂部外側(cè)的氣體，使用氣相色譜裝置分析氣體中氫氣、氯化氫和水蒸汽的含量；本發(fā)明公開了一種光纖預(yù)制棒的生產(chǎn)工藝在芯棒沉積工序使用氣體取樣裝置，抽取并分析氣體中氯化氫的含量，與吹入的氣體濃度相比較；測算反應(yīng)速率；精確監(jiān)控工藝過程。在玻璃化工序使用氣體取樣裝置，抽取并分析氣體中氫氣、氯化氫和水蒸汽的含量，精確判斷玻璃化去水的效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光纖預(yù)制棒生產(chǎn)領(lǐng)域，具體涉及一種光纖預(yù)制棒的生產(chǎn)工藝及其光纖預(yù)制棒。

背景技術(shù)

光纖預(yù)制棒是制造石英系列光纖的核心原材料。光纖的內(nèi)部結(jié)構(gòu)就是在預(yù)制棒中形成的，因而預(yù)制棒的制造是光纖工藝中最重要的部分。光纖預(yù)制棒的制造有多種方法，常用的制造工藝是氣相氧化法。在氣相氧化法中，高純度鹵化物的蒸汽和氧氣發(fā)生反應(yīng)，形成一些氧化物微粒，這些氧化物微粒會(huì)沉積在玻璃或者石英體的表面上(或管狀體的內(nèi)壁)，然后通過燒結(jié)形成透明的玻璃棒。

眾所周知，用VAD或OVD法沉積的松散體要經(jīng)過燒結(jié)才能變成可供拉絲的光纖預(yù)制棒。在這一過程中，如何制得高度透明的均勻的玻璃體預(yù)制棒，對(duì)光纖的傳輸衰減特性十分重要。隨著制造的預(yù)制棒直徑的增大，棒中的殘留氣泡問題再度成為關(guān)注的焦點(diǎn)。固化過程中氣孔的變化收縮與燒結(jié)前松散體芯棒的直徑、密度、氣孔的大小有關(guān)，因此燒結(jié)工藝必須結(jié)合沉積后松散體預(yù)制棒的特點(diǎn)，根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的工藝條件。而在松散體的燒結(jié)過程中，通入四氯化硅、氫氣和氧氣，燒結(jié)生成的二氧化硅微粒附著在芯棒上形成松散體上，該燒結(jié)過程的穩(wěn)定，直接影響了松散體各層次的氣泡的均勻性和松散體的密度分布(松散體的沿由外而內(nèi)徑向方向密度依次增加，且氣泡分布由疏變密，同一直徑區(qū)域的氣泡應(yīng)一致)，最終直接影響后續(xù)玻璃化工序燒結(jié)的效果。

現(xiàn)有的預(yù)制棒燒結(jié)和松散體玻璃化過程中，由于缺乏實(shí)時(shí)的氣相反應(yīng)詳細(xì)的數(shù)據(jù)，對(duì)實(shí)際生產(chǎn)狀況，只能要依靠工人直接觀察火焰顏色和以往的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行粗略判斷，因此，在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，現(xiàn)有的工藝無法精確了解實(shí)際的燒結(jié)沉積和玻璃化過程，因而無法保證生產(chǎn)工藝的穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)上述問題，提出了一種光纖預(yù)制棒的生產(chǎn)工藝，解決了現(xiàn)有光纖預(yù)制棒生產(chǎn)工藝無法監(jiān)測實(shí)際生產(chǎn)過程的缺陷。

本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下：

一種光纖預(yù)制棒的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟:

1)芯棒沉積工序：在芯棒車床上，于氫氧噴燈中通入四氯化硅、氫氣和氧氣，進(jìn)行燒結(jié)，生成的二氧化硅微粒附著在芯棒上形成松散體；在松散體燒結(jié)沉積過程中，使用氣體取樣裝置，抽取芯棒底部外側(cè)的氣體和芯棒頂部外側(cè)的氣體，使用氣相色譜裝置分析氣體中氯化氫的含量，與吹入的氣體濃度相比較；

2)玻璃化工序：得到的松散體熔融脫水，得到玻璃化的芯棒；在松散體玻璃化過程中，使用氣體取樣裝置，抽取松散體底部外側(cè)的氣體和松散體頂部外側(cè)的氣體，使用氣相色譜裝置分析氣體中氫氣、氯化氫和水蒸汽的含量；

步驟1)和步驟2)中所述燒結(jié)爐上設(shè)有氣體取樣裝置、氣相色譜裝置和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；所述氣體取樣裝置包括底部取樣器和頂部取樣器；所述底部取樣器包括弧形采樣管和固定接管；所述頂部采樣器包括同樣的弧形采樣管和滑動(dòng)接管；所述弧形采樣管具有120℃的弧度，所述弧形采樣管的末端設(shè)有取樣頭；所述取樣頭內(nèi)設(shè)有耐高溫陶瓷濾網(wǎng)；所述燒結(jié)爐上開有第一穿孔、第二穿孔和排氣管，所述排氣管位于燒結(jié)爐的頂部；所述固定接管穿過第一穿孔外接第一進(jìn)樣管；所述滑動(dòng)接管穿過第二穿孔外接第二進(jìn)樣管；所述滑動(dòng)接管可沿第二穿孔滑動(dòng)，使得弧形采樣管的采樣頭接近或遠(yuǎn)離芯棒；所述第一進(jìn)樣管和第二進(jìn)樣管上均設(shè)有截止閥，所述第一進(jìn)樣管和第二進(jìn)樣管均連接進(jìn)樣總管上，所述進(jìn)樣總管連接氣體儲(chǔ)器，所述氣體儲(chǔ)器連接氣相色譜裝置；所述氣相色譜裝置電性連接計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。