[发明专利]一种制备稀土掺杂光纤的全气相掺杂装置及掺杂方法

权利要求书

1.一种制备稀土掺杂光纤的全气相掺杂装置，其特征在于，包括气化系统、气相混合系统和气相沉降系统，气化系统包括多个加热气化单元，加热气化单元将原料加热气化并传输至气相混合系统，其中，

气相混合系统包括三路进气单元、稀土掺杂原料蒸发单元和气体混合区，三路进气单元包括位于气相混合系统中部的共掺原料输送管、套在共掺原料输送管外的其它原料输送管以及套在其它原料输送管外的功能气体输送管；稀土掺杂原料蒸发单元包括装填有稀土掺杂原料的稀土掺杂原料蒸发室和设置在稀土掺杂原料蒸发室外的第一加热炉，功能气体输送管的输出端与稀土掺杂原料蒸发室相通；共掺原料输送管、其它原料输送管和稀土掺杂原料蒸发室的输出端均与气体混合区相通；

气相沉降单元包括与稀土掺杂原料蒸发室的输出端连接并与气体混合区相通的石英玻璃衬底管和用于移动加热石英玻璃衬底管的第二加热炉，石英玻璃衬底管和稀土掺杂原料蒸发室分别通过旋转基座固定并且能够绕着各自的中心轴旋转；

所述稀土掺杂原料蒸发室的旋转基座与其连接的固定组件之间还设置有实现密封连接的旋转密封，所述第一加热炉为石墨加热炉，所述第二加热炉为氢氧焰加热炉；

所述加热气化单元包括加热蒸发罐、进气管道和输气管道，所述进气管道通往加热蒸发罐底部并且用于输入第一载气，所述输气管道设置于加热蒸发罐顶部并且用于输出混合气体，所述加热蒸发罐内置盛料舱和测温探头且罐壁包括保温套和加热层。

2.根据权利要求1所述制备稀土掺杂光纤的全气相掺杂装置，其特征在于，所述进气管道的入口端设置有气体流量控制计且输出端连接有鼓泡器，所述输气管道包括从外至内依次设置的保温保护套、加热套、测温探头和气体传输通道并且输气管道连接在加热蒸发罐与气相混合系统之间，功能气体输送管上也设置有气体流量控制计。

3.根据权利要求1所述制备稀土掺杂光纤的全气相掺杂装置，其特征在于，所述加热气化单元有2～6个，每个加热气化单元的加热蒸发罐内盛装一种原料，其中的1～2个加热气化单元的加热蒸发罐内盛装共掺原料，剩下的加热气化单元的加热蒸发罐内盛装作为基体原料的卤化物原料。

4.根据权利要求3所述制备稀土掺杂光纤的全气相掺杂装置，其特征在于，所述作为基体原料的卤化物原料为SiCl₄或GeCl₄，所述共掺原料为POCl₃、AlCl₃、BBr₃或C₂F₆，所述进气管道向加热蒸发罐中输入的第一载气为O₂或者He。

5.根据权利要求1所述制备稀土掺杂光纤的全气相掺杂装置，其特征在于，所述稀土掺杂原料蒸发室中填充的稀土掺杂原料是原子序数为57～71的稀土元素螯合物原料，所述功能气体输送管向稀土掺杂原料蒸发室中输入的是作为第二载气的N₂或He或者作为干燥气的Cl₂或作为抛光气的SF₆。