[发明专利]光纤预制棒熔融成型方法及其制造设备

说明书

本发明涉及的是光纤通信材料制备技术领域，尤其是一种光纤预制棒熔融成型方法及其制造设备。包括塔架、端部密封装置、抽真空管路、石英砂填充管路、推进装置、加热炉、夹持牵引装置、光纤预制棒冷却装置和测径仪；加热炉安装在塔架上，推进装置安装在加热炉上部的塔架上，夹持装置安装在加热炉下部，光纤预制棒冷却装置安装在夹持装置下部；端部密封装置安装在石英套管上端部，端部密封装置上配有抽真空管路及石英砂填充管路，分别用于对石英套管内抽真空及向石英套管内填充高纯度石英砂；加热炉出口处下部装有测径仪，测径仪通过传感器，测量控制拉制光纤预制棒外径。

技术领域

本发明涉及的是光纤通信材料制备技术领域，尤其是一种光纤预制棒熔融成型方法及其制造设备。

背景技术

光纤预制棒由中间的高纯度芯棒与外侧的高纯度石英包层组成，是拉制光纤的原材料。

光在被拉制成型的光纤中通过时，由于芯层与外包层的折射率的不同，大部分光从芯层中被传输。

目前，光纤预制棒大部分采用气相成型方法制造。采用气相成型法制造光纤预棒时，设备投入及维护成本昂贵、工艺过程复杂、生产效率低下，导致制造成本较高，不符合光通信产业的发展需求。

气相成型方法主要有以下两大步骤如下：

在高纯度芯棒外侧通过专用喷灯，在氢氧焰的作用下，将含有SiCL4、GeCL4等原材料的气体沉积至芯棒外侧，形成石英粉末疏松体。在疏松体沉积过程中，对气体的流量及混和比、温度的高低、喷灯移动速度的均匀性以及芯棒转动速度的平稳状况等工艺参数的敏感性相当明显。同时，由于沉积后的石英粉末疏松体呈松散状，自身没有强度，对外力的影响相当敏感。

因此，在疏松体沉积过程中，生产效率相当低，成品率合格率也比较低。

将沉积形成的疏松体置入专用的加热炉中进行玻璃化烧结，形成预制棒。在烧结过程中，由于脱水会产生大量的有害气体，环保与安全要求非常高。

目前采用的光纤预制棒成型工艺存在设备投入及维护成本昂贵、工艺过程复杂、生产效率低下等问题，非常不利于该技术及产业的推广及发展。

同时，由于生产成本较高，导致直接抬高了最终生产出来的光纤光缆产品价格。

发明内容

本发明目的是针对上述不足之处提供一种光纤预制棒熔融成型方法及制造设备，是一种全新的光纤预制棒成型方法，从根本上改变了目前所采用的光纤预制棒气相成型方法。

光纤预制棒熔融成型方法及其制造设备是采取以下技术方案实现：

光纤预制棒熔融成型制造设备包括塔架、端部密封装置、抽真空管路、石英砂填充管路、推进装置、加热炉、夹持牵引装置、光纤预制棒冷却装置、测径仪。

加热炉安装在塔架上，推进装置安装在加热炉上部的塔架上，夹持装置安装在加热炉下部。光纤预制棒冷却装置安装在夹持装置下部。

端部密封装置安装在石英套管上端部，端部密封装置上配有抽真空管路及石英砂填充管路，分别用于对石英套管内抽真空及向石英套管内填充高纯度石英砂。

所述的端部密封装置采用带有定位锁紧功能的金属封头,金属封头具有端部密封功能及定位锁紧功能。金属封头具有端部密封圈及定位锁紧件。

所述的抽真空管路与真空抽气泵相连。石英砂填充管路与石英砂定量加料斗相连接。

加热炉出口处下部装有测径仪，测径仪通过传感器，测量控制拉制光纤预制棒外径。

所述的推进装置具有夹持功能，能够调整水平度，并可以在水平面上沿X、Y两个方向调整位置。在伺服系统驱动下，推进装置可以沿垂直方向匀速移动。