[其他]调整光学基底形状的方法和设备

说明书

本发明涉及调整光学预制件形状的方法和设备，具体说来，所涉及的是产生一个用于管和棒工艺过程中的预制棒的方法和设备，以便提供沿着预制棒的长度方向具有预定形状的光学预制件。

光学纤维需求量增加，就要求努力提高公知的修正化学气相沉积（MCVD）工艺过程（参见美国专利4，217，027）的生产率。然而MCVD工艺过程的生产率，要受到在管内进行沉积的基底管壁厚度的局限。为得到具有最佳几何及光学特性的光纤，预制件的芯～包层的质量比必须被限定在规定的范围内。增加基底管的质量以便获得较大的预制件，就要求将基底管壁做得厚一些。然而，增加基底管壁的厚度，就会降低向含反应物的气体传热的速率，从而增大沉积每层玻璃颗粒所需的时间。如果基底管壁太厚了，那末就会出现导热不足，从而导致气泡的产生或不完全熔结。

提高MCVD工艺过程生产率的方法之一，首先是生产一种比所要求的芯～包层质量比大一些的带内包层的预制件。将这种带内包层的预制件嵌入被称之为外包层的玻璃管中，然后裹紧在预制件上，称之为棒～管工艺。所希望的是，预制件周围材料由于外包层而产生的任何附加的壁厚不均匀度应降为最低。

假如内包层不是很平直，那末在将棒嵌入管中时就要遇到困难;在将管裹紧在棒上时，也会出现问题。尚未发现预制件同管的内表面的接触在目前所感兴趣的校验水平下是有害的。然而，对于目前所感兴趣的校验水平，径向因素是有害的。外包层管与带内包层的预制件之间在径向的不同心度应当减至最小，否则最后拉伸出来的光纤芯可能太偏心，妨碍拉伸光纤间的恰当联接。

光纤预制管的矫直是已知的，譬如可以参见美国专利4，477，273所述的光学预制管矫直及成形所用的方法和设备。

有必要采用而又未在已有技术中被使用的是，采用自动化的方法及设备以制成适于在棒～管工艺过程中能够可靠地嵌入管中的、基本上为平直的预制棒。所寻求的方法和设备，最好能够适合现有的设备，而且在条件的变化下是可控的。

使用本发明所述的方法和设备，就能克服上述已有技术存在的问题。将一根细长的由玻璃材料制作的、用作光纤原料的基底支撑起来，使其能绕着穿过它的端部的转轴旋转。然后让此基底绕该转轴旋转。使施加作用力的装置在沿着转轴的方向上运动的同时朝向基底运动，直到转动着的基底与施力装置彼此衔接时为止。当施力装置同转动的基底周围预定的部分保持连续衔接时，便产生一个信号。根据此信号，施力装置朝向转轴渐进的运动即行中止。

倘若基底不是圆的或者基底的横截面偏离穿过其端部的转轴，那么当它转动时，与施力装置贴近的部分将移近转轴，使施力装置与基底失去衔接，并使施力装置又朝向纵轴渐进运动。施力装置脱开时，使所产生的信号中断。

当所产生的信号能够维持一段预定的时间，这相应于基底旋转时施力装置与基底周围预定部分连续衔接，基底的每个连续的截面就被确定为合格的。作为这种工艺过程的结果，此基底所具有的纵轴沿其长度方向基本上是直的，基本上是与转轴同心的，而且横截面基本上是共心地布置在纵轴周围的圆形。

一种能够产生由光学玻璃材料制作的、基本上是平直的且其截面为圆形的基底的设备，它包括能将基底悬挂起来以使其可绕穿过基底端部的转轴旋转的装置，以及能够将作用力施加在基底长度方向上每一连续区域上的装置。此施力装置被支撑起来，以便能在朝向基底转轴的第一方向上作渐进运动，并且在常态下是偏离此方向的。而且这种设备还能让施力装置在朝向转轴作渐进运动的同时在沿转轴的方向上运动。信号发生装置常态下偏向与第一方向相反的第二方向。

在操作过程中，施力装置朝向基底的转轴作渐进运动，直到转动基底的一部分与施力装置彼此衔接为止。这就引起信号发生装置在第一方向上的运动，并且向与施力装置联在一起的控制装置提供一个信号。只要施力装置与基底保持适当的衔接，该信号就持续下去。在旋转的时候，如果基底长度周围任何部分是椭圆形的，或者基底的横截面偏离穿过其端部的转轴，那么施力装置就可能失去衔接并朝向转轴移动，从而引起操作信号的中断。当所产生的信号至少能够持续一段预定的时间时，基底长度的每部分就被确认为其平直度和椭圆度是合格的。在这个条件得到满足时，控制装置就要中断施力装置朝向转轴的渐进运动。此预定时间选择为，在施力装置每次朝基底移动时施力装置与基底周围一个预定的部位的衔接时间。