[发明专利]一种光学纤维拉丝炉

说明书

本发明公开了一种光学纤维拉丝炉，包括加热炉体和设置在所述加热炉体下方的支撑体；所述加热炉体包括中空的炉膛和底板，所述炉膛的四周内壁均匀设有加热炉丝，所述底板位于所述炉膛的底部，所述底板上设有中空的均温体，所述均温体位于炉膛内，所述均温体的空腔中心与炉膛的空腔中心重合；所述支撑体包括位于中间的拉丝通道，所述拉丝通道与均温体的空腔相连通，所述均温体的空腔中心与拉丝通道的中心重合。本发明通过设计一个窄高温区的炉膛，使得拉丝的原材料利用率得以提高，且本发明结构简单，易于拆卸更换，拉丝炉膛内部的温度场稳定均匀，保温效果好，节能环保，所拉制的光学纤维丝的丝径和椭圆度稳定，表面质量优良，表面缺陷少。

技术领域

本发明涉及光学纤维制造加工技术领域，特别是涉及一种光学纤维拉丝炉。

背景技术

光纤传像元件，包括光学纤维面板、光学纤维倒像器、光学纤维光锥、光纤传像束以及微通道板等，是一种性能优异的光电成像元件，具有结构简单、体积小、重量轻、分辨率高、数值孔径大、级间耦合损失小、传像清晰、真实、传光效率高、在图像传输上具有光学零厚度以及能改善边缘像质等特点。光纤传像元件被广泛地应用于军事、刑侦、夜视、航天、医疗等领域的各种阴极射线管、摄像管、电荷耦合元件(CCD，Charge-coupled Device)耦合、医疗器械显示屏以及高清晰度电视成像和其他需要传送图像的仪器和设备中，是本世纪光电子行业的高科技尖端产品。

光纤传像元件是将高折射率玻璃棒和低折射率玻璃管匹配组合，经过拉丝炉的高温加热软化后经过单丝拉制、一次复丝拉制、二次复丝拉制等过程制成单元纤维丝径小于6μm的光学纤维丝，然后再将成千上万根单元纤维丝径小于6μm的光学纤维紧密堆积排列后，再经过热熔压成型，再进一步加工制得的可传递图像的硬质光纤传像元器件。光纤传像元件中的每根光学纤维都具有很好的光学绝缘性，因此每根光学纤维都能够独立传光传像，而不受临近其它光学纤维的影响。光纤传像元件主要用于阴极射线管、摄像管、像增强器等需要传送图像的仪器和设备中，因此对产品制作工艺要求极高，特别是光学纤维丝的拉制过程，是光纤传像元件产品制备过程中的关键工序，是将匹配好的预制棒在拉丝炉中经高温加热软化，然后依靠重力下垂，再通过光学纤维丝的拉制牵引装置将软化下垂的光学纤维丝牵引向下拉制。光学纤维的拉丝方法不同，决定了光纤传像元件产品的丝径尺寸也不同，而光学纤维丝的拉制过程决定了光纤传像元件产品的光学纤维丝径尺寸精度、垂直度、丝表面质量、椭圆度、丝径稳定性等一系列指标。而光学纤维丝的拉丝炉是光学纤维丝拉制过程中的关键设备和装置，拉丝炉的结构、炉温的稳定性和均匀性直接关系到光学纤维丝的拉丝精度、光学纤维丝径的尺寸稳定性以及丝径表面质量等。特别是对于制备硬质光纤传像元件的光学纤维丝，需要经过单丝拉制、一次复丝拉制、二次复丝拉制的过程，尤其是二次复丝，是由多根单纤维丝排列组成的母棒拉制而成的一次复丝再排列再拉制而成，其表面是由很多根光学纤维排列后，结合形成的锯齿状面，经过多次复合排列和拉制后，光学纤维表面锯齿齿数随排列次数倍增，二次复丝的皮层厚度也越来越薄，其表面皮层玻璃厚度薄至0.2～0.3μm，稍有触碰和摩擦或者温度急冷就会造成光学纤维皮层的破损或纤维丝的炸裂，从而造成光学纤维的“漏光”，使得制备出的光纤传像元件内部产生“斑点”或“网格”缺陷，极大的影响了光纤传像元件的产品质量和合格率。