[发明专利]微间隙套管光纤预制棒的制备方法及其拉制光纤的方法

权利要求书

1.一种微间隙套管光纤预制棒的制备方法，其特征在于：

1)接柄

使用玻璃车床利用氢氧焰分别将芯棒和把棒、套管和尾柄端面在1600℃～1900℃高温熔融后进行对接，即为接柄，接柄后的整根芯棒和把棒，套管和尾柄的整体弓曲度控制在0～0.1mm/m以内；

2)清洗干燥

接柄完成后需利用浓度为2％～3％的氢氟酸对芯棒和套管表面进行清洗2小时以去除表面污染物，清洗过程中芯棒和套管在氢氟酸中的旋转速度控制在30～45转/分钟之间，超声波频率控制在40～60KHz，清洗完毕后需要一个干燥过程以去除表面水份，将清洗完的芯棒和套管分别放在湿度为5～10％的净化柜内使用含水量为0～10ppm、纯度为99.99％～99.999％的氮气进行吹扫2h，即可得到干燥洁净芯棒和套管；

3)组装

组装过程是将上述清洗干燥后的芯棒组装到套管内，然后将石英砂灌入套管与芯棒之间以保证套管与芯棒之间充满石英砂粉末，最终不存在可视间隙，制得微间隙的预制棒，具体组装过程如下：

a)使用夹具夹住芯棒的把棒通过转动葫芦将芯棒垂直吊起，超过套管高度；

b)将套管由水平状态旋转至垂直状态并处于芯棒正下方；

c)缓慢降低芯棒使之完全进入套管底部，松开芯棒把棒上的夹具；

d)在套管尾柄顶部安装上带有石英砂进口的耐高温真空塞，并将石英砂进口阀关好；

e)使用真空泵从套管底部预抽真空管道孔对套管进行抽真空处理，将套管内部气压抽至5～10mbar之间；

f)打开石英砂进口阀让石英砂在负压作用下充实芯棒与套管间的间隙，石英砂纯度在99.999％～99.9999％之间，直径在0.5～1mm之间；

g)取下石英砂包装袋；

h)使用氢氧焰喷灯将预制棒下端的预抽真空管道孔熔融封闭，即制得微间隙套管光纤预制棒。

2.权利要求1所述的微间隙套管光纤预制棒拉制光纤的方法，其特征在于：

将微间隙套管光纤预制棒通过套管尾柄固定到光纤拉丝塔的夹头上；将石英砂进口管连接到真空泵上，一边拉丝一边对预制棒进行抽真空处理以确保套管和芯棒间的气压在700mbar～800mbar从而保证套管与芯棒的熔缩效果，通过光纤拉丝塔光纤预制棒送给系统将光纤预制棒送至温度为2100℃～2200℃拉丝炉中，熔融后从拉丝炉下口拉出光纤，依次通过测径仪测径、冷却管冷却、涂覆、光纤涂料固化、主牵引装置牵引最终到达双收线机绕收光纤，各过程的作用及工艺参数如下：

1)测径仪测径：采用测径仪对光纤直径进行实时监测，并反馈给控制系统；

2)冷却管冷却：冷却管是由两片半圆柱体的通水铝管制成，生产时冷却管内常通氦气，光纤从冷却管内通过，利用氦气高效率的热传导性能将裸光纤的温度降至30℃～60℃；

3)涂覆：涂覆是利用光纤与光纤涂料间的剪切力将光纤涂料均匀涂覆到光纤表面，涂覆后的光纤直径在240μm～250μm之间；

4)光纤涂料固化：光纤涂料固化系统是利用紫外光在0.1s～0.2s的时间内将90％～95％的光纤涂料固化的过程；

5)主牵引装置牵引：主牵引的作用是根据测径仪反馈的光纤直径调节牵引速度1500～1600m/min，从而将裸光纤直径控制在124μm～125μm之间；

6)双收线机：双收线机保持与主牵引装置相同的线速度将光纤收绕至指定光纤盘上。