[实用新型]一种生产低偏振模色散光纤的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及光纤制造领域，尤其是涉及一种生产低偏振模色散光纤的装置。

背景技术

理想的单模光纤具有完美的圆对称性。它可以传播入射进光纤的任何偏振态而不发生变化，即任何两个正交的偏振本征模式是简并的，具有相同的传播速度。在光纤的实际生产制造过程中，由于各种原因造成大量的扰动，破坏了理想光纤的对称性，并引起模式耦合造成单模光纤中光偏振态的不稳定，引起双折射效应导致PMD增大。常用改善PMD的方法主要有以下两种：一种是改善芯层的不圆度，另一种是施加扭转应力。但是后者对环境变化非常敏感。

公开号为CN 1592860A的中国专利《通过椭圆度的改善最终具有低PMD的光纤预制棒的制造方法》介绍了通过控制芯层圆整度的方法生产低PMD光纤预制棒。此方法通过多次熔缩芯棒预制棒来控制芯层的圆整度，生产效率极低，无法满足目前普通光纤大规模生产的需求。

公开号为CN 1487315A和CN1083449A的中国专利《抗偏振模色散（PMD）系统》和《包括具有低偏振模色散的光纤制品及制造该光纤的方法》采用旋转振动轮，给光纤施加扭矩的方法降低PMD。该方法制作的光纤PMD值最小可达0.051ps/km^1/2。但是此方法在拉丝过程中容易给光纤造成损伤，严重影响光纤强度的同时也影响了拉丝速度。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题就是采用一种高效率，并且对光纤强度无损害的装置生产低PMD光纤预制棒及光纤。此装置中必须严格控制芯棒预制棒拉伸炉温度，旋转夹具的速度，拉伸速度及退火时间。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种生产低偏振模色散光纤的装置，该装置包括：

芯棒预制棒生产装置，采用VAD、OVD、MCVD、PCVD方法中的一种，制作具有特定

包芯比的预制棒，芯棒预制棒的包芯比为2≤b/a≤5；

拉伸塔，用于对芯棒预制棒进行旋转拉伸；其包括拉伸炉、上部夹具、拉伸夹具，拉伸炉按照设定程序升温至1750~2200℃，开始延伸时，上部夹具设定0~200rpm速度旋转 ，拉伸夹具设定1~30mm/min 向下拉伸，拉伸炉以自动控制速度上升；

退火炉，用于对拉伸后的芯棒退火，退火炉退火温度为800~1100℃，退火时间大于5小时；

组装装置，将芯棒与石英套管组装成光纤预制棒；

拉丝塔，包括高温炉以及收线机，用于对光纤预制棒进行拉丝。

进一步，芯棒预制棒首末端分别焊接尾柄，并固定在旋转夹具101和拉伸夹具105上。

进一步，拉伸炉升温至2100℃，开始延伸时，上部夹具设定为5rpm速度旋转，拉伸夹具设定为2mm/min向下拉伸，拉伸炉以自动控制速度上升，芯棒预制棒被缓慢拉伸成芯棒，将拉伸后的芯棒在退火炉中退火，设定退火温度为900℃，退火时间为10小时。

进一步，用于组装光纤预制棒的石英套管为直径125mm的石英套管。

使用本实用新型的装置生产出来的光纤不仅具有较低的PMD，还可以根据需求设计不同尺寸的光纤预制棒，生产效率高，可满足大规模生产的需求。

附图说明

图1拉伸塔结构示意图。101为旋转夹具；102为芯棒预制棒；103为芯棒拉伸炉；104为芯棒；105为拉伸夹具。

图2 对低PMD光纤预制棒拉丝的拉丝塔的结构示意图。201为低PMD光纤预制棒，202为石英套管，203为芯棒，204为高温炉，205为收线机。

图3 低PMD光纤生产流程图。

具体实施方式

以下结合说明书附图及实施例对本实用新型做进一步说明。

采用VAD、OVD、MCVD、PCVD方法中的一种，制作具有特定包芯比的预制棒，芯棒预制棒的包芯比为2≤b/a≤5。优选地，以VAD+套管法生产光纤预制棒为例，首先生产包/芯比为3，直径为100mm的芯棒预制棒102。将芯棒预制棒102首末端分别焊接尾柄，并固定在旋转夹具101和拉伸夹具105上，如图1所示。将拉伸炉103按照设定程序升温至1750~2200℃，优选地为2100℃。开始延伸时，上部夹具101设定0~200rpm ，优选地为5rpm速度旋转，拉伸夹具105设定1~30mm/min，优选地为2mm/min向下拉伸，拉伸炉103以自动控制速度上升。芯棒预制棒102被缓慢拉伸成芯棒104。将拉伸后的芯棒在退火炉中退火，设定退火温度为为800~1100℃，优选地为900℃，退火时间大于5小时，优选地为10小时。