[发明专利]一种用于制备光纤预制棒的OVD沉积腔体装置

说明书

本发明涉及一种用于制备光纤预制棒的OVD沉积腔体装置，包括从上往下依次设置的抽风管、一级缓冲室、二级缓冲室、沉积腔室，沉积腔室底部设置有进风口，沉积芯棒和沉积喷灯设置在沉积腔室内部，沉积腔室为屋型：上部为梯形、下部为方型、顶部与二级缓冲室狭缝对接；二级缓冲室下部为倒梯形；一级缓冲室为圆管型，端面设置补风管，补风管上设置补风阀用于调节补风管的开合大小，一级缓冲室通过多个轴向并排分布的二级分管与二级缓冲室上下连通；抽风管通过两个弧形管左右对称的与所述一级缓冲室连通。本申请提高了沉积腔室内气流沿沉积芯棒轴向分布均匀性，稳定沉积腔室内的气压，提高喷灯火焰对沉积芯棒的包裹面积，提高SiO₂粉末的收集率。

技术领域

本发明涉及光纤制备领域中的OVD沉积。

背景技术

通信行业迅猛发展，各大厂家竞相扩大产能，导致产能过剩，光纤价格近乎腰斩。如何控制光纤生产成本、提高市场占有率成为企业生死存亡的关键。目前，主流的光纤预制棒制备技术为：VAD+OVD工艺，即：用VAD工艺制备芯棒；OVD工艺制备包层。而其中包层成本占预制棒成本的90％以上，因而，在当前的形势下，如何降低OVD工艺成本是形成企业竞争力的关键。

OVD腔体对光纤预制棒的成本和品质有重要影响。一方面OVD腔体可以进行沉积反应，提供一个洁净的空间，防止腔体外的粉尘和杂质污染影响预制棒的品质；另一方面可以通过抽风和送风系统在腔体内形成稳定的冷却气体流场。这个流场既可以带走反应生成的尾气，同时也可以影响沉积火焰的形状、温度、反应区域的大小等，对OVD的收集效率等工艺参数有重大的影响。由此可见OVD腔体结构对预制棒制备工艺来说极其重要。

目前常用的OVD腔体一般采用多个抽风罩沿轴向并排布置，通过调节每个抽风罩的风速，来使冷却空气流场分布均匀。这种结构在使用过程中存在以下几个缺陷：

1.冷却气体流速在疏松体轴向分布均匀性不好：OVD沉积腔体结构容易因单个灯罩从中心到外侧流速呈现中间高侧面低，使得冷却气体流速沿疏松体轴向呈周期性波动，导致最终沉积的预制棒外径出现波动，从而影响预制棒的品质，例如截止波长、模场直径的稳定性变差。

2.疏松体的收集效率低：现有OVD沉积腔体结构，冷却气体的流向得不到有效控制，导致沉积火焰与疏松体的接触面积较小，即沉积火焰对疏松体的包裹面积小，大量的SiO₂粉体沉积不到疏松体表面，而是随气流被直接抽走，导致收集效率偏低，一般在45～50％之间。

3.腔体压力不能在线控制：现有OVD沉积腔体装置对腔体压力采取离线控制的方式。在这样的状态下，腔体压力会因疏松体不断长大或气流管道内不断积灰而下降，最终可能导致沉积生成的尾气无法及时抽走，粉尘大量在沉积腔体聚集，残留的粉尘落到疏松体上，在预制棒内形成杂质缺陷。

4.不利于清洁：目前的沉积腔体存在气流死角，这些气流死角大多数也是难以得到吹扫的卫生死角。尤其是抽风罩的背面容易积灰，如果沉积过程中灰尘掉落到疏松体上，很容易在soot中形成“白点”等杂质缺陷。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足和问题，创造性地设计出了一款适用于OVD制备光纤预制棒工艺的沉积腔体装置，用于提高疏松体沉积芯棒沿轴向冷却气流分布的均匀性，实现在线调整沉积腔室内部压力，提高疏松体的收集率，同时尽可能的消除沉积腔室内部卫生死角。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种用于制备光纤预制棒的OVD沉积腔体装置，包括从上往下依次设置的抽风管、一级缓冲室、二级缓冲室、沉积腔室，所述沉积腔室底部设置有进风口，沉积芯棒和沉积喷灯设置在所述沉积腔室内部，所述沉积腔室为屋型：上部为梯形、下部为方型、顶部与所述二级缓冲室狭缝对接；所述二级缓冲室为钻石型：上部为梯形、下部为倒梯形；所述一级缓冲室为圆管型，端面设置补风管，所述补风管上设置补风阀用于调节补风管的开合程度，所述一级缓冲室通过多个轴向并排分布的二级分管与所述二级缓冲室上下连通；所述抽风管通过两个弧形管左右对称的与所述一级缓冲室连通。