[发明专利]光导纤维玻璃预制件的制造方法

说明书

本发明涉及一种光导纤维玻璃预制件的制造方法。具体地讲，涉及一种用外表汽相沉积法（以下简称“OVD”法）制造光导纤维玻璃预制件的改进方法。

常规的OVD法（如图1所示），是通过以与种棒1的纵轴相垂直的方向从喷灯2中把气态的玻璃原料和气体燃料喷射在种棒上，使很小的玻璃微粒沉积在种棒上，在这过程中，使种棒绕其纵轴转动，并沿种棒1的轴向来回移动种棒或者喷灯，以形成一根具有预定长度的和相对于轴成对称形状的粉尘棒（soot    rod）3。

但是，用常规的OVD法制造的玻璃预制件的径向体积密度不均匀。结果使得形成的粉尘发生破裂，而且使得在烧结粉尘时所加入的添加剂（例如氟）的径向密度也不均匀。之所以产生这些缺点的原因是：在常规的OVD法中，喷灯2和种棒1的轴之间的距离是固定不变的，而且玻璃原料和气体燃料的喷射率也都保持恒定值。正在沉积玻璃微粒的那部分粉尘棒的温度随着粉尘棒直径的增大而发生变化。这是因为喷灯和逐渐变粗的那部分粉尘棒表面之间的距离越来越近，而且粉尘棒的热容量和冷却效力也发生变化。粉尘棒所述这部分的温度的变化引起粉尘棒的径向体积密度发生变化。结果造成粉尘破裂、添加剂的径向密度发生变化和/或在粉尘棒中形成气泡。

本发明的一个目的，是提供一具有希望的密度分布的玻璃预制件，而且不会发生粉尘破裂或添加剂的径向密度不均匀。

本发明的另一个目的，是提供一种用OVD方法制造光导纤维玻璃预制件的改进方法。采用此改进方法所制造的玻璃预制件具有希望的密度分布，并且不会发生粉尘破裂，或者添加剂的径向密度不均匀。

因此，本发明提供了一种制造光导纤维玻璃预制件的方法。该方法包括以下几个步骤：用从喷灯中喷射气态玻璃材料和气体燃料的方法形成玻璃微粒，把这些玻璃微粒沉积在一根种棒上以形成一粉尘棒，在操作过程中，测量正在沉积玻璃微粒的那部分粉尘棒的温度，以便控制该温度，然后烧结该粉尘棒以获得一透明的玻璃预制件。

下面通过举例，参阅附图对本发明进行说明。附图中，

图1是常规的OVD法的示意图。

图2是本发明方法的示意图。

图3A、3B、3C和3D表示粉尘棒的径向的体积密度分布，该粉尘棒可以是采用常规的OVD方法制造的，或者是采用本发明的方法制造的。

图5表示玻璃原料沿粉尘棒径向的沉积量。

图5表示预定的玻璃原料沿粉尘棒径向的沉积量。

图2是本发明所述方法的示意图。一根种棒4由一对支架81和82水平地支撑着。喷灯5以垂直于种棒4的轴的方向把气态玻璃原料和含有氧气和氢气的气体燃料喷射在转动着的种棒上。喷射出来的原料反应形成了许多极细的玻璃微粒，这些玻璃微粒沉积在该种棒上，结果就形成了粉尘棒6。喷灯5安装在基座7上，基座7具有可以使喷灯沿与种棒的水平轴相垂直的方向运动的装置。通过移动装有支架81和82的装置8（例如玻璃车床）使种棒4沿其轴向来回移动，或者通过移动安装喷灯基座7的喷灯移动装置9使喷灯5沿着与种棒4的轴向平行的方向来回移动，使粉尘棒6形成在种棒4上。在喷灯基座7上，装有两个臂91和92，它们分别支承着氦-氖激光源10和激光接收器11。当玻璃微粒在粉尘棒上沉积时，一面控制粉尘棒6表面和喷灯5之间的距离，一面利用控制装置12调整喷灯基座7的位置，使激光接收器11所接收到的激光量恒定。用表面高温计13测量正在沉积玻璃微粒的那部分粉尘棒的温度，并利用气体燃料控制装置14来调节气体燃料的喷射率。这样就可以把沉积玻璃微粒的那部分粉尘的温度保持在预定的温度值上，在该温度可获得具有希望体积密度的粉尘棒。

下面对本发明的第一个实施例进行说明，其中玻璃原的喷射率保持恒定。