[發(fā)明專利]一種大尺寸、高沉積速率光纖預制棒用噴燈及其疏松體制造方法

在審

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• 申請日: 2019-08-02
• 公開（公告）號: CN110372201A
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發(fā)明（設計）人: 馬三寶;吳儀溫;張文其;田煒;孫林棟;陳坤;姬世誠;靳守卿
• 申請（專利權）人: 杭州永特信息技術有限公司
• 主分類號: C03B37/018
• 分類號: C03B37/018;C03B37/014
• 代理公司: 北京科億知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 田相迪

本發(fā)明公開了一種大尺寸、高沉積速率光纖預制棒用噴燈及其疏松體制造方法，包括噴燈本體,噴燈本體呈多層同心套管結構,包括由內(nèi)向外依次設置的原料中心管、原料中間管和原料外層管、內(nèi)保護氣體管和外保護氣體管，其中，外保護氣體管為實心管，外保護氣管圍繞內(nèi)保護氣體管具有多層環(huán)形分布氣孔，多層環(huán)形分布氣孔由內(nèi)到外依次為內(nèi)層燃燒氣體噴孔、外層燃燒氣體噴孔和外保護氣體噴孔。用該方法制備的光纖預制棒疏松體具有四氯化硅轉(zhuǎn)化率高、沉積速率高、密度分布均勻、疏松體直徑波動小等優(yōu)點。

技術領域：

本發(fā)明涉及光纖制造技術領域，特別是一種大尺寸、高沉積速率光纖預制棒用噴燈及其疏松體制造方法。

背景技術：

隨著光通訊產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，光纖市場的競爭也愈加激烈，為降低光纖制造成本，提高企業(yè)市場競爭力，制造大尺寸光纖預制棒已經(jīng)成為國內(nèi)光纖企業(yè)發(fā)展的必然方向。制造大尺寸光纖預制棒，一方面可以減少預制棒的頭尾損耗，增加連續(xù)沉積時間，提高四氯化硅等原材料利用效率，另一方面可以減少拉絲過程中預制棒的安裝、拉絲爐升溫降溫頻率等非必要的工時，從而有效的提高了光纖預制棒拉絲的生產(chǎn)效率。當前光纖企業(yè)制造光纖預制棒的技術方法主要為：管外氣相沉積法(OVD)、軸向氣相沉積法(VAD)、等離子體化學汽相沉積法(PCVD)、改進化學汽相沉積法(MCVD)及其組合，MCVD+OVD，VAD+OVD等。其中OVD及其組合法因沉積速率高、沉積外徑不受限制已成為大尺寸、高沉積速率光纖預制棒制備的主流方向，而該方法往往由于噴燈結構與沉積過程中燃燒氣體、助燃氣體流量的不匹配使得原材料無法充分反應，導致沉積速率和原材料利用率較低。

為了提高光纖預制棒的產(chǎn)能，必須提升沉積速率。當前為了提高沉積效率往往采用多噴燈結構設計，如“多噴燈制備疏松體光纖預制棒的方法(CN104909556B)”專利技術，采用多噴燈結構(5～15個噴燈)雖然有效的提高沉積速率，但是沉積速率的增加則導致了沉積效率的降低，使得光纖預制棒的生產(chǎn)成本增加。同時沉積效率的降低使沉積倉體內(nèi)未沉積到疏松體表面的二氧化硅顆粒增加，使得疏松體燒結后在預制棒內(nèi)存在氣泡、白點。又如“一種合成大直徑光纖預制棒疏松體的方法及裝置(CN104176926B)”專利技術，沉積過程中切換大小口徑噴燈，雖然可以有效提高四氯化硅轉(zhuǎn)化率及沉積速率，但由于兩種口徑噴燈的差異性切換時必然導致氣體流量、火焰溫度有較大的差異，使得切換時產(chǎn)生的二氧化硅粉末顆粒分布、堆積密度有較大的差別易導致沉積過程中疏松體開裂。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明所要解決的技術問題是，提供一種大尺寸、高沉積速率光纖預制棒用噴燈及其疏松體制造方法，用該方法制備的光纖預制棒疏松體具有四氯化硅轉(zhuǎn)化率高、沉積速率高、密度分布均勻、疏松體直徑波動小等優(yōu)點。

本發(fā)明的技術解決方案是，提供一種大尺寸、高沉積速率光纖預制棒用噴燈，包括噴燈本體,噴燈本體呈多層同心套管結構,包括由內(nèi)向外依次設置的原料中心管、原料中間管和原料外層管、內(nèi)保護氣體管和外保護氣體管，其中，外保護氣體管為實心管，外保護氣管圍繞內(nèi)保護氣體管具有多層環(huán)形分布氣孔，多層環(huán)形分布氣孔由內(nèi)到外依次為內(nèi)層燃燒氣體噴孔、外層燃燒氣體噴孔和外保護氣體噴孔，并且所述的原料中心管、原料中間管和原料外層管分別構成用于流通四氯化硅蒸汽和運載氧氣的沿出口方向的直線通路，所述內(nèi)保護氣體管和外保護氣體噴孔分別構成用于流通氧氣的沿出口方向的直線通路，內(nèi)層燃燒氣體噴孔、外層燃燒氣體噴孔分別構成用于流通甲烷和氧氣的沿出口方向的直線通路。

作為優(yōu)選，內(nèi)層燃燒氣體噴孔、外層燃燒氣體噴孔和外保護氣體噴孔其路徑分別平行于出口方向。