[发明专利]一种采用PCVD法的具有控制功能的光纤预制棒生产装置

说明书

技术领域

本发明涉及光纤设备领域，特别涉及一种采用PCVD法的具有控制功能的光纤预制棒生产装置。

背景技术

光纤预制棒又称制棒，其制造过程为将四氯化硅等原材料制成与光纤具有相同折射率分布，直径为1至3厘米的预制棒的过程。制造方法有多种，普遍采用的有：MCVD法、VCD法、OVD法和PCVD法。其中PCVD法是利用微波等离子体使石英管的气体氧化并沉积的预制棒制造方法。在石英管的一端送入各种化学试剂与载气氧气，另一端用旋转真空泵保持一定的真空度，一个震荡频率为2.45GHz、功率为1kW左右的环形微波谐振腔包围着石英管并以8m/min的速度沿石英管快速移动整个过程在高温炉子内进行。微波能量使石英管内局部地产生非等温低压离子体，不同离子体相互碰撞直接进行化学反应，沉积出透明玻璃层，沉积后的空心板进行烧缩，制成光纤预制棒。

由PCVD法的运行原理可知，石英管内的玻璃层分布主要取决于微波腔内的发生的微波能量产生的等离子体的分布，由于通过等离子体的碰撞沉积出玻璃层，因此等离子体是使石英管内壁玻璃层分布的关键因素，但是现有的光纤预制棒生产装置中，没有控制石英管内等离子体的分布，任由其在石英管内发生碰撞，导致石英管内各处玻璃层分布不均匀，从而影响了光纤预制棒的生产质量，降低了生产设备的实用性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种采用PCVD法的具有控制功能的光纤预制棒生产装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种采用PCVD法的具有控制功能的光纤预制棒生产装置，包括底座、控制器、石英管、底板、支杆、微波腔、控制机构、两个移动机构和两个支撑机构，两个支撑机构分别设置在底座的上方的两侧，所述支撑机构包括支柱和安装环，所述安装环通过支柱固定在底座的上方，所述安装环套设在石英管上，所述底板位于底座的上方，两个移动机构分别设置在底板的两侧，所述微波腔通过支杆固定在底板的上方，所述微波腔套设在石英管上，所述控制机构设置在底板的上方，所述控制机构设置在支杆的一侧，所述控制器固定在其中一个支柱的远离底板的一侧，两个移动机构分别设置在底板的两侧；

所述控制机构包括蜗轮、两个驱动单元和两个支板，两个支板分别设置在蜗轮的两侧，所述支板的底端固定在底板上，两个驱动单元分别设置在蜗轮的上方和下方，所述驱动单元与蜗轮传动连；

所述驱动单元包括第一电机、第一缓冲块、第一驱动轴和蜗杆，所述第一电机固定在其中一个支板的靠近蜗轮的一侧，所述第一缓冲块固定在另一个支板的靠近蜗轮的一侧，所述第一驱动轴设置在第一电机和第一缓冲块之间，所述第一电机与第一驱动轴传动连接，所述蜗杆设置在第一驱动轴上，所述蜗杆与蜗轮相匹配；

所述蜗轮上设有环形口，所述蜗轮通过环形口套设在石英管上，所述环形口内设有X光探测器、控制组件和至少两个连接组件，所述X光探测器固定在环形口的一侧的内壁上，所述控制组件设置在环形口的另一侧的内壁上，所述连接组件周向均匀分布在蜗轮的内侧；

所述控制组件包括弧形板、线圈和两个控制单元，两个控制单元与弧形板传动连接，所述弧形板的圆心位于弧形板的远离石英管的一侧，所述线圈固定在弧形板的靠近石英管的一侧。

作为优选，为了实现弧形板的移动，所述控制单元包括第二电机、第二缓冲块、第二驱动轴、移动块和连接块，所述第二电机固定在环形口的内壁上，所述第二缓冲块通过连接块与连接组件连接，所述第二驱动轴设置在第二电机和第二缓冲块之间，所述第二电机与第二驱动轴传动连接，所述第二驱动轴的外周设有第一外螺纹，所述移动块套设在第二驱动轴上，所述移动块与弧形板固定连接，所述移动块内设有第一内螺纹，所述移动块内的第一内螺纹与第二驱动轴上的第二外螺纹相匹配。第二电机运行时，带动第二驱动轴沿其中心轴线转动，从而使第二驱动轴上的第一外螺纹与移动块内的第一内螺纹相互作用，带动移动块沿着第二驱动轴方向移动，从而带动弧形板移动。

作为优选，为了便于蜗轮以石英管的轴线为中心转动，所述连接组件包括固定杆和固定块，所述固定杆的一端固定在环形口的内壁上，所述固定杆的另一端与固定块连接，所述固定块的远离固定杆的一侧与石英管相匹配。