[发明专利]一种光纤拉丝冷却系统

说明书

本发明属于光纤加工技术领域，具体的说是一种光纤拉丝冷却系统，包括冷却模块，冷却模块包括水冷单元和/或气冷单元；本发明通过利用冷却水对冷却管体进行包围以及向冷却管体上的气体通道内通入氦气，以实现对穿过冷却管体的裸光纤进行冷却，使得裸光纤的温度低于70℃，从而使得裸光纤的温度接近涂料温度，避免由于裸光纤温度过高而影响涂覆性能，另外，通有氦气的冷却管体被冷却水包围，能够利用氦气降低冷却水的温度或利用冷却水降低氦气的温度，两者相辅相成，能够使得裸光纤表面的温度迅速降低，缩短了对裸光纤进行涂覆的时间，并提高了光纤拉丝速率，从而提高了光纤拉丝质量。

技术领域

本发明属于光纤加工技术领域，具体的说是一种光纤拉丝冷却系统。

背景技术

光纤通讯作为信息领域的代表，极大推动了人类向信息社会迈进的步伐；光纤按其本身材料的组成可分为石英光纤、多组分玻璃光纤、液芯光纤、塑料光纤、氟化物光纤和硫硒确化合物光纤等；

光纤的结构十分简单，其典型结构为一种细长多层同轴圆柱形实体复合纤维，自内向外为：纤芯(芯层)→包层→涂覆层(被覆层)；核心部分为纤芯和包层，它具有一定的芯包比和折射率分布，纤芯折射率较高，包层折射率较低，二者共同构成介质光波导，折射率差异会引起光在纤芯发生全内反射，形成对光信号的传导和约束，实现光在纤芯内的传输，所以又将二者构成的光纤称为裸光纤；涂覆层又称被覆层，是一层高分子涂层，主要对裸光纤提供机械保护，因裸光纤的主要成分为二氧化硅，是一种脆性易碎材料，抗弯曲性能差，韧性差，为提高光纤的微弯性能，需涂覆一层高分子涂层；

光纤制作流程如下：

1)将提纯且符合制作要求的原料制成预制棒；预制棒是一根加粗加大用于拉光纤(丝)的玻璃特种预制大棒，预制棒一般直径为几毫米至几十毫米(俗称光棒)，先进炉子所用的预制棒直径可达到200mm以上；

2)进行拉丝(即拉制光纤)，拉丝是将已经制得的光纤预制棒直径缩小，且保持芯包比和折射率分布不变的操作；另外，在裸纤拉成的同时，就给它涂上弹性涂料(被覆层)，以保护裸光纤；

当预制棒尖端热到一定程度时(一般为2000℃左右，棒体尖端的粘度降低，靠自身重量逐渐下垂并被夹持住，在牵引力的作用下克服玻璃的内摩擦力(粘度)拉制成等直径的裸光纤；此时，通过拉丝炉拉出来的裸光纤就包括了纤芯和包层；导光的部分是处于轴线上的实心纤芯，包层的作用是提供一个圆柱形的界面，以便把光线束缚在纤芯之中；被覆层是一种弹性耐磨的塑料材料，它增强了光纤的强度和柔软性；

在拉丝过程中，为防止光纤形成之后被急冷而造成高应力，光纤在出拉丝炉之后在退火炉内缓慢冷却，将应力逐渐释放，同时，在退火处理之后，光纤涂覆之前需要将其表面温度迅速降低至接近涂料温度，即小于70℃，否则会对涂覆材料的性能产生负面影响，从而影响光纤质量；但是，现有在对光纤拉丝制作中，其拉丝速度受到制约，导致光纤拉丝效率低，生产周期长，其主要原因在于裸光纤冷却不足，不能使得裸光纤在涂覆之前温度迅速降低，而延长了对裸光纤进行涂覆的时间，从而导致生产效率低；另外，光纤拉丝中冷却速率缓慢也会影响光纤拉丝质量；

因此，急需研究一款如何加大对裸光纤的冷却，提高光纤拉丝效率以及质量的光纤拉丝冷却系统。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，解决现有的对裸光纤冷却不足，导致光纤拉丝效率低以及质量低的问题，本发明提出了一种光纤拉丝冷却系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种光纤拉丝冷却系统，包括：

冷却模块，所述冷却模块包括水冷单元和/或气冷单元；其中，

所述水冷单元包括装有冷却水的冷却箱以及贯穿冷却箱的冷却管体；所述冷却管体的两端位于冷却箱的外部，且冷却管体中部具有用于光纤通过的内腔；