CN111377619B - 光纤涂覆装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光纤涂覆装置，所述光纤涂覆装置包括依次相连的一次碳涂覆装置、冷却装置、二次涂覆装置以及固化装置，所述光纤依次穿过所述一次碳涂覆装置、冷却装置、二次涂覆装置以及固化装置，以完成所述光纤的涂覆、冷却和固化。本发明提供的光纤涂覆装置，结构紧凑，部件可独立拆卸，操作简单，使用可靠，一次涂覆和二次涂覆同步完成，可在裸光纤表面形成两层涂覆层，降低成本。

Description

光纤涂覆装置

技术领域

本发明涉及光纤制备反应装置技术领域，尤其涉及一种光纤涂覆装置。

背景技术

光纤是一种重要的非线性光学介质，结构多种多样。它具有极强的光约束能力，可通过不同的结构设计实现对激光模式的灵活调控。传统石英光纤在长期使用过程中会受到应力及水汽作用，引起裸光纤表面微裂纹的不断生长，从而导致光纤传输损耗增加，以及光纤机械强度的下降，减少光纤使用寿命。因此在光纤的生产过程中，需要对拉制的裸光纤表面进行涂覆涂料，涂覆涂料的作用是保护光纤表面不会受到机械损伤和潮气的影响并保持其原有的强度，因此涂覆质量对光纤的性能有很大的影响。目前有两种涂覆方式，一种方式是湿干涂覆，即先完成一次涂覆固化，然后再进行二次涂覆，还有一种涂覆方式是湿湿涂覆，即一次涂覆、二次涂覆同时完成，然后再一起固化。但传统的涂覆加工装置需要的路径长，设备建设成本高。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种光纤涂覆装置，操作简单，建造成本低，使用可靠。

一种光纤涂覆装置，用于光纤的涂覆，所述光纤涂覆装置包括依次相连的一次碳涂覆装置、冷却装置、二次涂覆装置以及固化装置，所述光纤依次穿过所述一次碳涂覆装置、冷却装置、二次涂覆装置以及固化装置，以完成所述光纤的涂覆、冷却和固化。

进一步的，所述一次碳涂覆装置包括连接于一体并且贯通的连接装置和反应装置，所述连接装置外壁上开设至少一第一进气口，用于通入惰性气体，对所述连接装置进行气体密封，所述连接装置两端分别开设容置所述光纤穿过的开口。

进一步的，所述反应装置包括一反应腔，所述反应装置与所述连接装置的连接处安装有一导向管，用于所述光纤的导向，所述反应装置外壁还设置有第二进气口、排气口和至少一燃烧器。

进一步的，所述反应装置底部为一挡料板构成，呈喇叭状，并在中心形成一个导丝孔，用于涂覆后的所述光纤导出。

进一步的，所述反应装置底部设置有固弃物出口，用于将堆积的反应物排出所述反应腔。

进一步的，所述冷却装置包括连接一体的连接部、冷却部和导出部，且沿轴向设置有贯穿一体的管道，连接部大体为一锥体，以与所述反应装置底部的喇叭状挡料板相配合。

进一步的，所述冷却部外壁开设有第三进气口和排气口，用于冷却气体的输入和排出。

进一步的，所述二次涂覆装置包括一垂直于轴向设置的隔板分隔开的涂覆部与二次导出部，所述涂覆部内设置有海绵体，所述海绵体吸附二次涂覆材料，用于所述光纤的二次涂覆。

进一步的，所述导出部大体呈一倒置的锥体，所述涂覆部上部沿轴向方向向内收缩成与所述二次导出部配合的凹陷。

进一步的，所述固化装置大体为圆柱体或者长方体或多边柱体中的一种。

与现有技术相比，所述光纤涂覆装置包括依次相连的一次碳涂覆装置、冷却装置、二次涂覆装置以及固化装置，所述光纤依次穿过所述一次碳涂覆装置、冷却装置、二次涂覆装置以及固化装置，以完成所述光纤的涂覆、冷却和固化。本发明提供的光纤涂覆装置，结构紧凑，操作简单，使用可靠，可在裸光纤上增加一层致密的膜，有效防止氢分子进入，提高了光纤的抗老化性能。

附图说明

图1为本发明第一实施例中的光纤涂覆装置的结构示意图。

主要元件符号说明

光纤涂覆装置	100
		光纤	102
开口	103
		一次碳涂覆装置	10
连接装置	11
		第一进气口	111
反应装置	12
		反应腔	121
导向管	123
		排气口	124、222
第二进气口	125
		燃烧器	126
挡料板	127
		导丝孔	128
固弃物出口	129
		冷却装置	20
连接部	21
		冷却部	22
第三进气口	221
		导出部	23
管道	24
		二次涂覆装置	30
隔板	31
		涂覆部	32
二次导出部	33
		腔体	331
固化装置	40

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是仅仅本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，图1为本发明第一实施方式中的光纤涂覆装置的结构示意图，所述光纤涂覆装置100用于对从拉丝炉(未示出)出来的光纤102进行涂覆，进而在所述光纤102表面形成保护膜，提高所述光纤102机械性能，然后通过外部收卷装置(未示出)将涂覆完成后的所述光纤102进行收卷。所述光纤涂覆装置100包括依次相连的一次碳涂覆装置10、冷却装置20、二次涂覆装置30以及固化装置40。

所述一次碳涂覆装置10包括连接于一体并且贯通的连接装置11和反应装置12，所述连接装置11大体为中空的圆台或棱台，其沿轴线的横截面为倒三角形形状。所述连接装置11两端分别开设容置所述光纤穿过的开口103，在本实施方式中，所述连接装置11采用气封方式进行密封，所述连接装置11外壁上开设至少一第一进气口111。在本实施方式中，在所述连接装置11外壁上设置两个第一进气口111，用于通入惰性气体，所述惰性气体可以选用N2、Ar或He等惰性气体，在本实施方案中，选用Ar气进行密封，通过第一进气口111不断吹入惰性气体，防止外部气体或杂质通过开口103进入一次碳涂覆装置10，影响涂覆。

所述反应装置12大体为底部向内凹陷呈喇叭状的圆柱体或多边柱体的一种，所述反应装置12包括一反应腔121，所述反应装置12与所述连接装置11的连接处安装有一导向管123，所述导向管123与靠近所述反应装置12一端的所述开口103的直径相等并与之贯通，用于所述光纤102的导向。所述反应装置12外壁还设置有第二进气口125、排气口124和至少一燃烧器126，所述第二进气口125和排气口124分别用于反应气体的输入与排出。所述燃烧器126设置在所述第二进气口125下方，用于加热反应气体，实现所述光纤102的一次涂覆，在本实施方式中，所述燃烧器126为一个。所述反应装置12底部为一挡料板127构成，呈喇叭状，并在中心形成一个导丝孔128，用于涂覆后的所述光纤102导出，并通过所述导丝孔128的孔壁同时刮掉涂覆在所述光纤102上多余的积。所述反应部122底部设置有固弃物出口129，用于将堆积的反应物排出所述反应腔121，可通过一废气设备将过量的反应气体及为沉积反应物排出反应腔121，从而便于所述光纤102的后续涂覆。在本实施方式中，所述反应装置12大体为底部呈喇叭状的圆柱体，所述固弃物出口129数量为两个，对称设置。

所述冷却装置20大体为一中空的陀螺状结构,其包括连接一体的连接部21、冷却部22和导出部23，且沿轴向设置有贯穿一体的管道24，用于承接所述反应装置12，并冷却一次涂覆后的所述光纤102。所述连接部21大体为一锥体，且与所述反应装置12底部的喇叭状挡料板127相配合，所述冷却部22外壁开设有第三进气口221和排气口222，用于冷却气体的输入和排出，所述冷却气体为压缩空气、氮气，氦气，在本实施方式中选用氦气。所述导出部23大体呈一倒置的锥体，且所述锥体横截面小于所述冷却部22横截面，所述管道24直径与所述导向管123直径相等。

所述二次涂覆装置30大体为中空的圆柱体或者长方体或多边柱体中的一种，用于所述光纤102的二次涂覆，进一步增强所述光纤102的强度。所述二次涂覆装置30包括用一垂直于轴向设置的隔板31分隔开的涂覆部32与二次导出部33，所述涂覆部32上部沿轴向方向向内收缩成与所述导出部23配合的凹陷，所述涂覆部32内设置有海绵体301，所述海绵体301吸附二次涂覆材料，用于所述光纤102的二次涂覆。所述二次导出部33内设置有一腔体331，所述腔体331呈倒三角形状，用于二次涂覆后光纤102的导出，所述涂覆部32及所述二次导出部33上开设同轴设置的通道(未标号)和开口(未标号)，用于所述光纤102通过。所述二次涂覆装置30也可以采用压力涂覆的方式，所述光纤102穿过压力涂覆模具的中心，二次涂覆材料通过加压机构从涂料筒中压到涂覆器里，所述二次涂覆材料进入模具，环绕在光纤周围，通过模芯的尺寸进而限制涂覆的直径，使二次涂覆均匀。所述加压机构可采用气压，通过气体压力容器或者气体压缩机供给。

所述固化装置40大体为圆柱体或者长方体或多边柱体中的一种，在本实施方式中，为uv固化设置，用于对二次涂覆的光纤进行固化。

所述光纤102在涂覆过程时，先通过一次碳涂覆装置10后实现一次涂覆，进而通过冷却装置20进行冷却，以防止在二次涂覆时，与二次涂覆材料混合。所述光纤102进行一次涂覆和冷却后，进入二次涂覆装置30，完成二次涂覆后再通过所述固化装置40进行最终固化。所述光纤102从固化装置40出来，与收卷装置(未示出)连接，完成收卷。

本发明提供的光纤涂覆装置结构紧凑，操作简单，使用可靠，成本低廉，可在裸光纤上增加两层膜，有效防止氢分子进入，提高了光纤的性能。

本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上实施方式所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围内。

Claims (7)

1.一种光纤涂覆装置，用于光纤的涂覆，其特征在于：所述光纤涂覆装置包括依次相连的一次碳涂覆装置、冷却装置、二次涂覆装置以及固化装置，所述光纤依次穿过所述一次碳涂覆装置、冷却装置、二次涂覆装置以及固化装置，以完成所述光纤的涂覆、冷却和固化；

所述一次碳涂覆装置包括连接于一体并且贯通的连接装置和反应装置，所述连接装置外壁上开设至少一第一进气口，用于通入惰性气体，对所述连接装置进行气体密封，所述连接装置两端分别开设容置所述光纤穿过的开口;

所述反应装置底部为一挡料板构成，呈喇叭状，并在中心形成一个导丝孔，用于涂覆后的所述光纤导出;

所述反应装置底部设置有固弃物出口，用于将堆积的反应物排出反应腔。

2.如权利要求1所述的光纤涂覆装置，其特征在于：所述反应装置包括一反应腔，所述反应装置与所述连接装置的连接处安装有一导向管，用于所述光纤的导向，所述反应装置外壁还设置有第二进气口、排气口和至少一燃烧器。

3.如权利要求1所述的光纤涂覆装置，其特征在于：所述冷却装置包括连接一体的连接部、冷却部和导出部，且沿轴向设置有贯穿一体的管道，连接部为一锥体，以与所述反应装置底部的喇叭状挡料板相配合。

4.如权利要求3所述的光纤涂覆装置，其特征在于：所述冷却部外壁开设有第三进气口和排气口，用于冷却气体的输入和排出。

5.如权利要求3所述的光纤涂覆装置，其特征在于：所述二次涂覆装置包括一垂直于轴向设置的隔板分隔开的涂覆部与二次导出部，所述涂覆部内设置有海绵体，所述海绵体吸附二次涂覆材料，用于所述光纤的二次涂覆。

6.如权利要求5所述的光纤涂覆装置，其特征在于：所述导出部呈一倒置的锥体，所述涂覆部上部沿轴向方向向内收缩成与所述二次导出部配合的凹陷。

7.如权利要求1所述的光纤涂覆装置，其特征在于：所述固化装置为圆柱体或者多边柱体中的一种。