[发明专利]用于制备掺稀土光纤预制棒的设备

说明书

技术领域

 本发明涉及光纤制造方法技术领域，具体讲的是一种用于制备掺稀土光纤预制棒的设备。

背景技术

英国学者1985年成功发明了采用MCVD工艺试制掺稀土光纤。二十多年来，各国学者对其制备工艺做了诸多改进和创新。在提高光纤的光学性能、稀土掺杂浓度，及分布均匀性等方面取得了巨大进展。现在美国、日本、加拿大实现了产业化生产，占领了国际市场。当今掺稀土光纤主要应用于制备光纤放大器、光纤激光器、光纤传感器等。全球光纤放大器销量从2000年的30亿美元，到2004年增至70亿美元。中国2002年进口用于制备光纤放大器的掺稀土光纤约200公里，随着中国通信网每年超过10%的速度增长，用于制备光纤放大器的掺稀土光纤也随之每年双位数剧增，但现在基本上仍依赖进口。

光纤激光器是当今光电子领域研究开发的前沿技术，高功率光纤激光器早己被军事大国列入重大攻关项目。现在它不仅用于医疗、切割、焊接等技术领域，更重要的是用于战场，攻击敌方目标。光纤激光器具有高效，体积小等一系列无可比拟的优点。它的应用价值之大，范围之广，经济效益之高，早以引起全世界的关注，现在国际市场对稀土的激烈竞争，用于制备掺稀土光纤是其中的一部分。

掺稀土光纤研制技术1987年传入天津四十六所。经过十多年的研究开发，完成了多种稀土光纤试制产品。主要供给高校、科研院所用于研制光纤放大器、光纤激光器、光纤传感器。但因光纤芯部掺杂浓度及均匀性控制等难题困忧，末能完成产业化生产。

发明内容

本发明的目的是根据现有测试方法的不足，提供一种用于制备掺稀土光纤预制棒的设备，该装置采用MCVD工艺，通过三级载气混合通道，提高了稀土光纤的性能。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种用于制备掺稀土光纤预制棒的设备，包括一载气混合通道，用于对送入其中的AlCl₃气体、稀土氯化物气体进行混合，所述载气混合通道一端分别连通有AlCl₃气化炉、稀土氯化物气化炉，另一端通过输送气体通道连通有反应管，所述输送气体通道还连通有一玻璃组分气化炉，其特征在于：所述稀土氯化物气化炉和载气混合通道设置于一石墨电阻加热炉内，且共用所述石墨电阻加热炉之加热器件。

所述稀土氯化物气化炉由两个石英载料室构成，并对称设于石墨电阻加热炉一端，所述二石英载料室出口端分别与所述载气混合通道之入口端连通。

所述石英载料室内通过水平设置的石英隔板分为2-3层，所述石英载料室内稀土氯化物的气化面积高于20cm²。

所述石墨电阻加热炉的炉内温度为800℃-1200℃。

所述载气混合通道由二个隔板分隔为三个混合室，所述任一混合室容积不低于120ml，其中第一混合室内设有所述稀土氯化物气化炉、AlCl₃气化炉的出口端，第三混合室内设有输送气体通道的入口端；所述第一混合室、第二混合室之间的第一隔板中心处穿设有一管路，所述第二混合室、第三混合室之间的第二隔板近外缘处对称穿设有二管路。

所述输送气体通道由内向外依次分布的金属混合气体加热炉、保护气体管、玻璃组份气体管组成，其中所述金属混合气体加热炉之入口端置于所述载气混合通道内；所述保护气体管用于输送400℃-600℃的He气体；所述玻璃组份气体管连通有所述玻璃组分气化炉。

所述反应管入口端设有一沿反应管周向旋转的石英搅拌板，此石英搅拌板上的搅拌叶片垂直于所述反应管之中轴，且其外端大致贴合所述反应管的内壁。

本发明的优点是：可精确控制各稀土掺物质的浓度和均匀性，从而使稀土光纤的性能进一步优化。

附图说明

图1为本发明装置结构总装图；

图2为图1中A-A视图；

图3为本发明中AlCl₃气化炉轴向剖面图；

图4为本发明中AlCl₃气化炉周向剖面图；

图5为图1中B-B视图；

图6为图1中C-C视图；

图7为图1中D-D视图。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本发明特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：