[發明專利]等離子沉積設備及其應用方法

在審

• 申請號: 201910351805.3
• 申請日: 2019-04-28
• 公開（公告）號: CN111847863A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 丁杰;沈一春;錢宜剛;范艷層
• 申請（專利權）人: 中天科技精密材料有限公司
• 主分類號: C03B37/018
• 分類號: C03B37/018
• 代理公司: 深圳市賽恩倍吉知識產權代理有限公司 44334
• 代理人: 劉麗華;孫芬

本發明提供一種等離子沉積設備，用于對靶棒進行沉積處理，包括支架、安裝于所述支架上的傳動組件、若干溫控組件及等離子組件，所述傳動組件與所述靶棒連接，所述溫控組件安裝于所述靶棒周側，以控制所述靶棒溫度，所述等離子組件一端靠近所述靶棒，以對所述靶棒進行沉積處理。本發明提供一種等離子沉積設備的應用方法，利用所述靶棒外層直接沉積摻氟層。所述等離子沉積設備及其應用方法具有控制沉積溫度并能調節光纖預制棒折射率的優點。

技術領域

本發明涉及光纖制造領域，尤其涉及一種等離子沉積設備及其應用方法。

背景技術

傳能光纖主要應用于光能量傳輸，能夠將高能激光傳輸至指定位置，其在國防建設、高新技術研究等科技前沿具有廣泛的應用前景，光纖預制棒是具有特定折射率剖面并用于制造光纖的石英玻璃棒，光纖的內部結構就是在預制棒中形成的，預制棒的制作是光纖工藝中最重要的部分。現有技術中，光纖預制棒在沉積過程中受到環境溫度波動影響，致使所述芯層中的摻雜物分布不均，造成光纖預制棒軸向剖面一致性不好的問題。常規制造的傳能光纖采用純硅芯棒外加摻氟套管的方法，無法實時控制摻氟深度，該方法制造的光纖低數值孔徑使得光纖聚光不理想，光纖的抗彎曲性能低，限制了高功率激光的輸出。

發明內容

有鑒于此，有必要提供一種能控制沉積溫度并能調節光纖預制棒折射率的等離子沉積設備及其應用方法。

本發明提供一種等離子沉積設備，用于對靶棒進行沉積處理，包括支架、安裝于所述支架上的傳動組件、若干溫控組件及等離子組件，所述傳動組件與所述靶棒連接，所述溫控組件安裝于所述靶棒周側，以控制所述靶棒溫度，所述等離子組件一端靠近所述靶棒，以對所述靶棒進行沉積處理。

進一步的，每一所述溫控組件包括殼體及若干進氣管，所述殼體兩端設有開口，以容許所述靶棒穿過，所述進氣管一端連通于所述殼體側壁，另一端用于通入冷卻氣體。

進一步的，每一所述溫控組件上的進氣管數量根據所述靶棒的長度設計，所述進氣管沿所述殼體長度方向依次排列。

進一步的，所述溫控組件之間的靶棒所在區域形成沉積區，所述進氣管氣體流量沿著遠離所述沉積區的方向依次遞減，以使每一所述溫控組件內的氣流向所述沉積區方向移動。

進一步的，所述等離子沉積設備還包括固定架及多個承載支架，所述固定架沿長度方向設有導軌，所述承載支架可移動的安裝于所述固定架上。

進一步的，所述承載支架上分別安裝有所述傳動組件、溫控組件及等離子組件，以使所述傳動組件、溫控組件及等離子組件能夠沿所述固定架長度方向移動。

進一步的，所述等離子沉積設備還包括抽風組件，所述抽風組件與所述等離子組件分別安裝于所述靶棒徑向相對的兩側。

本發明提供一種等離子沉積設備的應用方法，所述的方法步驟如下：

S1，將靶棒固定于傳動組件一端；

S2，將溫控組件安裝于所述靶棒兩端，等離子組件及抽風組件分別安裝于靶棒相對的兩側；

S3，在等離子組件中通入載氣、原料及等離子氣體；

S4，啟動點火組件及傳動組件；

S5，在溫控組件中通入冷卻氣體，靶棒直徑沉積到設定長度后停止點火組件及傳動組件。

進一步的，所述載氣及原料包括氟化物，通過調節所述氟化物的通入量能夠實時控制所述靶棒的摻氟深度。

進一步的，所述冷卻氣體為氮氣、壓縮空氣及氦氣中的一種或多種。

上述的等離子沉積設備及其應用方法中，所述溫控組件能控制所述靶棒沉積時的溫度，以便于在低溫下進行沉積，減少光纖預制棒在沉積過程中受到環境溫度波動影響。通過調節所述等離子組件中的氟化物的流量能夠實時控制所述靶棒的摻氟深度。