[發(fā)明專(zhuān)利]石英光纖及其制備方法和裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110652462.1
• 申請(qǐng)日: 2021-06-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113307511B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-06-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊亮亮;賈金升;張卓;王曉章;曹珊珊;孫勇;張洋;趙冉;孔壯;那天一;王一葦
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)建筑材料科學(xué)研究總院有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C03C25/54
• 分類(lèi)號(hào): C03C25/54;C03C25/42;C03C25/285;C03C10/12
• 代理公司: 北京鼎佳達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11348
• 代理人: 張曉萍;劉鐵生

1.一種石英光纖的制備方法，其特征在于，所述的制備方法包括：在拉制后的石英裸光纖的溫度降至其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度之前，在石英裸光纖表面涂覆微晶玻璃液，形成微晶玻璃涂層；經(jīng)冷卻后，再在微晶玻璃涂層表面涂覆有機(jī)涂料，形成有機(jī)涂層，得到石英光纖，其中，微晶玻璃的膨脹系數(shù)小于5×10^-7/℃，熔融溫度為1200℃～1400℃；所述的石英裸光纖的芯層和皮層均采用石英玻璃材料；

所述的微晶玻璃液的涂覆溫度為1200℃～1450℃；

所述的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度之前的溫度范圍為1200℃～1600℃；

在涂覆的過(guò)程中，控制微晶玻璃涂層的厚度為石英裸光纖的絲徑的2％～6％；

所述的微晶玻璃為L(zhǎng)i-Al-Si系微晶玻璃；

所述的Li-Al-Si系微晶玻璃的各組分，以質(zhì)量份數(shù)計(jì)，包括：Li₂O 45～49份、Al₂O₃ 29～32份、SiO₂ 16～20份、TiO₂ 2～4份、Sb₂O₃ 0.3～0.4份和ZnO 0.1～0.5份。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石英光纖的制備方法，其特征在于，

所述的微晶玻璃的膨脹系數(shù)為5×10^-9～5×10^-7/℃；

所述的有機(jī)涂料為丙烯酸樹(shù)脂、有機(jī)硅膠或聚酰亞胺。

3.一種石英光纖，其特征在于，按照權(quán)利要求1或2所述的制備方法制備得到。

4.一種權(quán)利要求3所述的石英光纖的制備裝置，其特征在于，包括：從上到下依次設(shè)置的光纖預(yù)制棒熔融拉絲機(jī)構(gòu)、微晶玻璃涂覆機(jī)構(gòu)、有機(jī)涂覆機(jī)構(gòu)和牽引機(jī)構(gòu)，其中，所述光纖預(yù)制棒熔融拉絲機(jī)構(gòu)用于將光纖預(yù)制棒熔融并拉制成石英裸光纖；所述微晶玻璃涂覆機(jī)構(gòu)包括第一涂杯，用于盛放微晶玻璃液，所述第一涂杯設(shè)置在由保溫磚圍成的空腔中，所述第一涂杯的周?chē)O(shè)置有加熱部件，并在保溫磚和第一涂杯中間的空隙中填充有保溫棉，所述第一涂杯的頂部設(shè)有光纖引線(xiàn)孔，所述第一涂杯的底部設(shè)有光纖出線(xiàn)孔；所述有機(jī)涂覆機(jī)構(gòu)包括第二涂杯，用于盛放有機(jī)涂料；所述牽引機(jī)構(gòu)用于為拉制光纖提供動(dòng)力；

在所述的微晶玻璃涂覆機(jī)構(gòu)和有機(jī)涂覆機(jī)構(gòu)之間設(shè)有光纖輔助牽引機(jī)構(gòu)，使得從光纖預(yù)制棒熔融拉絲機(jī)構(gòu)出來(lái)的石英裸光纖的軸心與微晶玻璃涂覆機(jī)構(gòu)的軸心和有機(jī)涂覆機(jī)構(gòu)的軸心重合；

在第一涂杯的光纖引線(xiàn)孔處、光纖出線(xiàn)孔處、第一涂杯內(nèi)部盛放微晶玻璃液處、第二涂杯的頂部入口處、內(nèi)部盛放有機(jī)涂料處和底部出口處均設(shè)有溫度傳感器，這些溫度傳感器分別通過(guò)相應(yīng)的信號(hào)變送器與可編程邏輯控制器相連；可編程邏輯控制器與主控電腦連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備裝置，其特征在于，所述的第一涂杯為白金涂杯，其包括杯體和光纖引出部件，所述光纖引出部件可拆卸地連接于所述杯體的底部，所述光纖引線(xiàn)孔位于所述杯體的頂部，所述光纖出線(xiàn)孔位于所述光纖引出部件的底部。