[发明专利]制备光纤预制棒的环形等离子体射流法和装置

权利要求书

1.一种制备光纤预制棒的方法，所述方法包括：

将等离子体源气体注入管状元件的第一末端，所述管状元件具有 中心纵轴；

通过所述等离子体源气体流过等离子气体进料器喷嘴，来产生温 度至少3,000℃的环形等离子火焰，所述等离子气体进料器喷嘴包含：

内管，和

外管，其中在所述内管和所述外管之间注入所述等离子体源气 体，产生所述环形等离子火焰，以便至少一部分所述环形等离子火焰 辐射状朝向所述管状元件的所述内表面；

相对于所述等离子火焰，沿所述纵轴穿越所述管状元件；

通过将化学试剂引入所述等离子火焰中，在所述管状元件的内表 面上沉积至少一个未固结的灰材料层，在离所述等离子火焰的预定距 离，将所述化学试剂引入所述管状元件的所述第一末端内；和

在所述管状元件的所述内表面上，将所有的所述未固结灰材料层 熔合成透明玻璃材料。

2.权利要求1的方法，其中所述产生环形等离子火焰还包括：

在所述管状元件的所述内部体积内，建立振荡电磁场。

3.权利要求1的方法，其中在与所述环形等离子火焰间隔预定距 离的所述管状元件内部的位置，沿所述纵轴的方向，将所述化学试剂 注入，且沿与注入一部分等离子气体相同的方向注入。

4.权利要求1的方法，其中所述沉积至少一个未固结的灰材料层 还包括：

将掺杂剂引入所述等离子火焰中，在距离所述等离子火焰预定的 距离，所述掺杂剂被引入所述管状元件的第二末端中，所述掺杂剂沿 与注入一部分等离子气体相反的方向引入。

5.权利要求4的方法，其中所述将掺杂剂引入所述等离子火焰中 还包括：

在由所述化学试剂产生的至少一个或多个未固结的灰材料层沉 积之后，将所述掺杂剂引入所述等离子火焰中。

6.权利要求4的方法，其中所述将掺杂剂引入所述等离子火焰中 还包括：

将惰性气体与所述掺杂剂一起引入所述等离子火焰中，所述惰性 气体沿与注入一部分等离子气体相反的方向引入。

7.权利要求4的方法，其中所述掺杂剂是固相。

8.权利要求1的方法，其中所述熔合包括沿所述纵轴的方向，使 所述管状元件相对于所述环形等离子火焰移动预定的沉积长度。

9.权利要求1的方法，其中所述穿越包括沿所述纵轴的方向，使 所述管状元件相对于所述环形等离子火焰移动预定的沉积长度。

10.权利要求8的方法，其中与所述使所述管状元件移动同时的 所述预定的沉积长度保持基本上恒定。

11.权利要求1的方法，其中所述穿越所述管状元件还包括：

与所述产生环形等离子火焰和使材料沉积持续进行的至少一部 分时间同时，使所述管状元件选择性旋转。

12.权利要求1的方法，其中所述注入等离子体源气体包括：

在所述管状元件的所述内部体积内提供等离子气体进料器喷嘴， 将所述等离子气体进料器喷嘴构造和安排成将环流特征赋予所述等 离子体源气体。

13.权利要求12的方法，其中所述产生环形等离子火焰产生具有 涡流的所述环形等离子火焰，以便一部分所述环形等离子火焰易发生 在围绕所述管状元件的内表面的环上，具有关于所述纵轴的旋转速 度，因此形成等离子体环，且其中所述将所述材料沉积包括将所述材 料沉积在所述环上。

14.权利要求13的方法，其中所述化学试剂具有与所述环形等离 子火焰相同的涡流。

15.权利要求13的方法，其中所述沿纵轴的方向，使所述环形等 离子火焰移动预定的沉积长度将所述环移动相应的距离，且其中所述 将材料沉积包括将所述材料沉积在所述移动的环上。