CN111792835A - 一种玻璃毛细管及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种玻璃毛细管及其制备方法，其方法为：将玻璃棒分割成两半圆棒，及在各所述半圆棒的截面上制出符合设计要求的若干个槽；基于各所述槽的几何中心将各所述半圆棒进行第一冷加工制成组合棒；将若干个第一玻璃管、组合棒和第二玻璃管排列制成玻璃毛细管胚管；在拉丝设备上对所述玻璃毛细管胚管进行控压处理，并拉制成玻璃毛细管长坯；根据产品要求，将所述玻璃毛细管长坯进行第二冷加工制成玻璃毛细管成品。本发明提供的玻璃毛细管制备方法制备过程简易，第一玻璃管、两半圆棒构成的组合棒以及第二玻璃管能够实现良好的收缩结合，且槽间距及槽尺寸精度高，避免质量缺陷产生，实现了低成本、高精度、高效率的玻璃毛细管的制备。

Description

一种玻璃毛细管及其制备方法
技术领域
本发明涉及光纤通信器件系统，尤其涉及一种玻璃毛细管及其制备方法。
背景技术
术语解释：
玻璃毛细管：采用玻璃材质制作的内径小于等于1毫米的细管，其中光通信用的玻璃毛细管采用高硼硅玻璃材料。
外内径比：玻璃管的外径与内径的比值，在光纤通信中应用的玻璃毛细管的比值通常大于7。
光纤通信器件中为了减少信号在连接中的损耗或为实现特定功能，需要采用玻璃毛细管对单根或多根光纤进行精确的定位。玻璃毛细管由于定位精度高(外径尺寸公差±0.005mm，内径尺寸公差±0.002mm)、工艺性能好、性价比高、透明可检视等优势，而在光纤隔离器、密集型光波复用等光纤通信器件中得到了大量的使用。常规通信光纤的直径仅有0.125mm，为确保定位精度，光纤通信所用的玻璃毛细管的内径典型尺寸是0.128±0.002mm。同时为了兼顾工艺上的可操作性，光纤通信用的玻璃毛细管的外径通常大于1mm，因此光纤通信用的玻璃毛细管的外内径比值通常大于7。
玻璃毛细管通常采用胚管拉伸技术制造，玻璃毛细管的尺寸精度主要由胚管的制备技术和拉制技术决定，其中高精度胚管的制备技术是玻璃毛细管的关键技术之一。由于光纤通信用的玻璃毛细管的外内径比值大，同时对尺寸精度要求高，传统的大尺寸玻璃管制造技术如人工吹拔、机械拉管等方法均难以制造出满足要求的胚管。
目前光纤通信用玻璃毛细管的制备方法主要如下：1.热熔成型拉丝法；如专利文件(公开号：CN200410065524.5)公开了一种采用热熔玻璃在拉伸过程中包裹金属细丝，再采用酸腐蚀去除金属丝来制作玻璃毛细管的方法；专利文件(公开号：CN200510038673.7)公开了一种在模具内将玻璃热熔成型为胚管再拉制成玻璃毛细管的方法；专利文件(公开号：CN201810834469.3)公开了一种将穿入异型孔模具的空心玻璃棒放入高温熔炉拉丝成型得到异形孔毛细管的方法。2.堆积排列拉丝法；专利文件(公开号：CN201410013429.4)公开了一种在玻璃管内通过堆积排列若干玻璃细丝和玻璃细管组装成预制棒再拉制成毛细管的方法。3.玻璃棒打孔拉丝法；专利文件(公开号：CN201810836769.5)公开了一种用精密打孔设备在玻璃棒上制作出微长孔然后拉丝制作毛细管的方法，专利文件(公开号：CN201821138661.0)公开了一种用于光纤毛细管的打孔机。
然而，方法1对模具的性能要求十分苛刻，而且由于高硼硅玻璃的成形温度高达1260℃，在此高温下材料会出现氧化、软化、变形、脆裂等问题，难以制造出高精度的胚管，工艺实现的难度大、成品率低以及制造成本高。方法2中由于玻璃丝在玻璃管内难以实现密堆积，所以内玻璃管的定位精度低，同时由于存在大量的空隙与玻璃丝界面，在拉制过程中这些空隙在负压下收缩会引起外管的不规则变形和内管的尺寸位置的变化，而且由于大量玻璃丝界面的存在，玻璃在拉制过程中容易出现析晶现象，导致出现微孔变形、错位、内部气线、析晶等不良现象，导致成品率低，制造成本偏高。方法3中根据精密机械理论，当孔深大于2.5倍孔径时，加工精度将随深度的增加而明显下将；经计算，光纤通信玻璃毛细管胚棒的内孔尺寸要求小于4mm，而长度需要大于400mm，深径比大于100倍，这种深长孔加工对加工设备的精度要求高、加工难度大、加工效率低且加工精度难以满足要求。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种玻璃毛细管及其制备方法。
本发明所采用的第一技术方案是：
一种玻璃毛细管制备方法，包括以下步骤：
将玻璃棒分割成两半圆棒，及在各所述半圆棒的截面上制出符合设计要求的若干个槽；
基于各所述槽的几何中心将各所述半圆棒进行第一冷加工制成组合棒；
将若干个第一玻璃管、所述组合棒和第二玻璃管排列组合制成玻璃毛细管胚管；
在拉丝设备上对所述玻璃毛细管胚管进行控压处理，并拉制成玻璃毛细管长坯；
根据产品要求，将所述玻璃毛细管长坯进行第二冷加工制成玻璃毛细管成品。
可选地，所述将玻璃棒分割成两半圆棒，及在各所述半圆棒的截面上制出符合设计要求的若干个槽这一步骤，包括以下步骤：
将选取的玻璃棒纵向切割为尺寸相同的两个半圆棒；
根据设计要求在各所述半圆棒的纵截面上制出若干个槽；
对各所述半圆棒的纵截面和槽面进行表面处理制成半圆棒。
可选地，所述槽包括圆形槽、四边形槽、椭圆槽、跑道形槽、正多边形槽或三角形槽中的至少一种。
可选地，所述第一冷加工包括粘合、磨棒和抛光中的至少一种，所述基于各所述槽的几何中心将各所述半圆棒进行第一冷加工制成组合棒这一步骤，具体包括以下步骤：
将表面处理后的各所述半圆棒进行粘合制成粘合后的组合棒；
将粘合后的组合棒基于各所述槽的几何中心进行磨棒制成磨棒后的组合棒；
对磨棒后的组合棒的圆柱面进行精磨或抛光处理制成组合棒。
可选地，所述对磨棒后的组合棒的圆柱面进行精磨或抛光处理制成组合棒这一步骤，还包括以下步骤：
在精磨或抛光后的组合棒两端加工出捆扎槽后，对各精磨或抛光后的组合棒进行清洗；
基于捆扎槽将清洗后的组合棒采用预设材料进行捆扎制成组合棒。
可选地，所述将若干个第一玻璃管、所述组合棒和第二玻璃管排列组合制成玻璃毛细管胚管这一步骤，具体包括以下步骤：
将若干个第一玻璃管对应置入所述组合棒的若干槽内制成第一组合体；
将所述第一组合体置于所述第二玻璃管内制成第二组合体；
对所述第二组合体固定处理制成玻璃毛细管胚管。
可选地，所述在拉丝设备上对所述玻璃毛细管胚管进行控压处理，并拉制成玻璃毛细管长坯这一步骤，具体包括以下步骤：
在拉丝设备上对玻璃毛细管肧管下端进行熔融处理，待所述玻璃毛细管胚管下端收缩融合对所述玻璃毛细管肧管进行控压处理；
对控压处理后的玻璃毛细管胚管进行拉制处理制成玻璃毛细管长坯。
可选地，所述控压处理包括气体填充和抽真空，所述对玻璃毛细管胚管进行控压处理具体为：
对第一玻璃管内腔进行气体填充，及对第一玻璃管与第二玻璃管之间的空腔进行抽真空。
可选地，所述第二冷加工包括切割、研磨或锥孔成形中的至少一种，所述根据产品要求，将所述玻璃毛细管长坯进行第二冷加工制成玻璃毛细管成品这一步骤，具体包括以下步骤：
根据产品要求，对所述玻璃毛细管长坯进行分段切割制成切割后的玻璃毛细管坯；
对切割后的玻璃毛细管坯的端面进行研磨处理制成端面研磨后的玻璃毛细管坯；
对端面研磨后的玻璃毛细管坯进行锥孔成形处理制成玻璃毛细管成品。
本发明所采用的第二技术方案是：
一种玻璃毛细管，所述玻璃毛细管采用上述所述的一种玻璃毛细管制备方法制成。
本发明的有益效果是：相较于现有技术方案，本技术方案玻璃毛细管制备方法对设备材质性能和精度无特殊要求，玻璃毛细管制备过程中组件少、操作简易，而且第一玻璃管、两半圆棒构成的组合体以及第二玻璃管的间隙及界面面积小，真空与高温环境下第一玻璃管、两半圆棒构成的组合棒以及第二玻璃管能够实现良好的收缩结合，且槽间距及槽尺寸精度高，避免出现内部析晶和气线的质量缺陷，实现了低成本、高精度、高效率的玻璃毛细管的制备。
附图说明
图1是本发明一种玻璃毛细管的制备方法步骤流程图；
图2是本发明一种玻璃毛细管制备工艺示意图；
图3是本发明具体实施例中第二玻璃管的示意图；
图4是本发明具体实施例一单孔圆形槽组合棒的制备工艺流程图；
图5是本发明具体实施例一单孔圆形槽玻璃毛细管长坯的制备工艺流程图；
图6是本发明具体实施例二双孔圆形槽组合棒的制备工艺流程图；
图7是本发明具体实施例二双孔圆形槽玻璃毛细管长坯的制备工艺流程图；
图8是本发明具体实施例三单孔方形槽组合棒的制备工艺流程图；
图9是本发明具体实施例三单孔方形槽玻璃毛细管长坯的制备工艺流程图。
具体实施方式
实施例一
如图1所示，本发明一方面提供一种玻璃毛细管制备方法，包括以下步骤：
S1、将玻璃棒分割成两半圆棒，及在各所述半圆棒的截面上制出符合设计要求的若干个槽；
S2、基于各所述槽的几何中心将各所述半圆棒进行第一冷加工制成组合棒；
S3、将若干个第一玻璃管、所述组合棒和第二玻璃管排列组合制成玻璃毛细管胚管；
S4、在拉丝设备上对所述玻璃毛细管胚管进行控压处理，并拉制成玻璃毛细管长坯；
S5、根据产品要求，将所述玻璃毛细管长坯进行第二冷加工制成玻璃毛细管成品。
本实施例中，对玻璃棒的分割采用光学精密加工的方法制作出尺寸精度达±0.05mm的细长槽的两半圆玻璃棒(两半圆玻璃棒可以是尺寸大小完全相同的半圆玻璃棒，也可以是尺寸大小不相同的半圆玻璃棒)，相较于其他成型方法尺寸精度高了一个数量级，能够有效提升拉制工序的尺寸合格率，将两半圆棒的以各所述槽的几何中心为中心进行拼接粘合有助于后续制备出符合产品设计要求的玻璃毛细管成品，此外，第一玻璃管与第二玻璃管市场易于获取，第一玻璃管的直径小于第二玻璃管直径，也就是说第一玻璃管可以通过第二玻璃管拉制而成，从而降低生产成本，将若干个第一玻璃管、两半圆棒构成的组合棒以及第二玻璃管进行排列组合制成玻璃毛细管胚管，在拉丝设备上对所述玻璃毛细管胚管进行控压处理，制成玻璃毛细管长坯，真空和熔融环境下的第一玻璃管、两半圆棒构成的组合体以及第二玻璃管实现了玻璃毛细管胚管的有效收缩结合，能够避免出现内部析晶和气线的质量缺陷，然后，将玻璃毛细管长坯经第二次冷加工制成玻璃毛细管成品，实现了低成本、高加工效率、高成品率的玻璃毛细管的制备。
可选地，所述步骤S1这一步骤，具体包括以下步骤：
S11、将选取的玻璃棒纵向切割为尺寸相同的两个半圆棒；
S12、根据设计要求在各所述半圆棒的纵截面上制出若干个槽；
S13、对各所述半圆棒的纵截面和槽面进行表面处理制成半圆棒。
本实施例中，所述表面处理包括但不限于精磨处理和抛光处理等。
可选地，所述槽包括圆形槽、四边形槽、椭圆槽、跑道形槽、正多边形槽或三角形槽中的至少一种。
可选地，所述第一冷加工包括粘合、磨棒和抛光中的至少一种，所述S2这一步骤，具体包括以下步骤：
S21、将表面处理后的各所述半圆棒进行粘合制成粘合后的组合棒；
S22、将粘合后的组合棒基于各所述槽的几何中心进行磨棒制成磨棒后的组合棒；
S23、对磨棒后的组合棒的圆柱面进行精磨或抛光处理制成组合棒。
本实施例中，对抛光后的各个半圆棒的拼接粘合可选用蜡拼接粘合，用蜡进行粘合成本低、且易于去除。
可选地，所述步骤S23这一步骤，还包括以下步骤：
S24、在精磨或抛光后的组合棒两端加工出捆扎槽后，对各精磨或抛光后的组合棒进行清洗；
S25、基于捆扎槽将清洗后的组合棒采用预设材料进行捆扎制成组合棒。
可选地，所述步骤S3这一步骤，具体包括以下步骤：
S31、将若干个第一玻璃管对应置入所述组合棒的若干槽内制成第一组合体；
S32、将所述第一组合体置于所述第二玻璃管内制成第二组合体；
S33、对所述第二组合体固定处理制成玻璃毛细管胚管。
可选地，所述步骤S4这一步骤，具体包括以下步骤：
S41、在拉丝设备上对玻璃毛细管肧管下端进行熔融处理，待所述玻璃毛细管胚管下端收缩融合对所述玻璃毛细管肧管进行控压处理；
S42、对控压处理后的玻璃毛细管胚管进行拉制处理制成玻璃毛细管长坯。
可选地，所述控压处理包括气体填充和抽真空，所述步骤S41中对所述玻璃毛细管胚管进行控压处理这一步骤具体为：
S411、对第一玻璃管内腔进行气体填充，及对第一玻璃管与第二玻璃管之间的空腔进行抽真空。
可选地，所述第二冷加工包括切割、研磨或锥孔成形中的至少一种，所述步骤S5这一步骤，具体包括以下步骤：
S51、根据产品要求，对所述玻璃毛细管长坯进行分段切割制成切割后的玻璃毛细管坯；
S52、对切割后的玻璃毛细管坯的端面进行研磨处理制成端面研磨后的玻璃毛细管坯；
S53、对端面研磨后的玻璃毛细管坯进行锥孔成形处理制成玻璃毛细管成品。
实施例二
本发明另一方面提供一种玻璃毛细管，所述玻璃毛细管采用实施例一所述的方法制成。
如图2所示，本发明一种玻璃毛细管制备工艺流程图，具体包括以下：
(1)根据产品需要，选取尺寸合适的大玻璃管(第二玻璃管)、小玻璃管(第一玻璃管)和玻璃棒。
(2)采用光学精密加工方法将玻璃棒从中间切开成两个尺寸相同的半圆棒，在半圆棒的平面上，加工出所需要的单槽或双槽，并对平面和槽面进行抛光。
(3)将两个半圆棒进行拼接粘合，确保槽对准，以单槽的中心或双槽的对称中心为组合棒的中心进行定心磨棒，并对圆柱面进行抛光。
(4)先在磨好的棒两端各加工一个环形捆扎槽，将组合棒分开进行清洗，然后采用耐高温的金属丝，在捆扎槽处将两半圆棒捆紧成组合棒。
(5)将小玻璃管(第一玻璃管)置于两半圆棒的槽内，然后将该组合体置于大玻璃管(第二玻璃管)内，采用专用的接头对组合体的一端进行联接固定，至此便制作出了高精度的玻璃毛细管胚管。
(6)在拉丝设备上对上述胚管进行熔融拉制，当组合体下端收缩熔合后，在拉制的过程中对小玻璃管的内腔通入适量气体进行精密控压，而对小玻璃管与大玻璃管的间隙部分进行抽真空，采用送料速度V1和拉伸速度V2对胚管进行持续拉制，便可制造出高精度的毛细管长坯。
(7)将上述制得的毛细管长坯根据需要进行分段切割、端面研磨和锥孔成形等加工处理，便可制作出高精度的玻璃毛细管产品。
具体实施例一
如图3至图5所示，一种单孔圆形槽玻璃毛细管的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)选取长度500mm的直径为D1-t1的玻璃管(第二玻璃管)、长度550mm直径为D7的玻璃管(第一玻璃管)和长度450mm的直径为D2玻璃棒。
(2)采用精密光学加工方法将玻璃棒从中间切开成两个尺寸相同的半圆棒，采用装有专用成型砂轮的精密磨床，在半圆棒的平面上，居中加工出直径为D9±0.05mm(如图4所示)的半圆槽，并对平面和槽面进行抛光。
(3)采用蜡将两个半圆棒进行拼接粘合，确保槽对准，以拼接槽孔的中心为组合棒的中心进行定心磨棒，并对组合棒的圆柱面进行抛光，棒的完工尺寸是直径为D4±0.1mm。
(4)在距离棒两端各5mm处，分别加工一个宽度和深度均为2mm的环形捆扎槽。将组合棒加热分开，进行清洗除蜡，然后采用耐高温的镍铬丝，在捆扎槽处将两半圆棒对齐捆紧成组合棒。
(5)将一根玻璃管(第一玻璃管)插入槽孔内，然后将该组合体置于玻璃管(第二玻璃管)内，采用专用的接头对组合体的一端进行联接固定；至此便制作出了高精度的玻璃毛细管胚管。
(6)在拉丝设备上对上述胚管进行熔融拉制，当组合体下端收缩熔合后，在拉制的过程中对玻璃管(第一玻璃管)的内腔通入适量气体进行精密控压，而对玻璃管(第一玻璃管)与玻璃管(第二玻璃管)的间隙部分进行抽真空，采用送料速度V1和拉伸速度V2对胚管进行持续拉制，便可制造出高精度的玻璃毛细管长坯。
(7)将上述制得的玻璃毛细管长坯根据需要进行切割、端面研磨和锥孔成形等加工处理，便可制作出高精度的单孔玻璃毛细管产品。
本具体实施例对玻璃管(第二玻璃管)的壁厚无特殊要求，所以的玻璃管(第一玻璃管)可以由，因此所需材料为易于获取，成本低、工艺简便、加工精度高促进了成品率的有效提高。
具体实施例二
如图3、图6和图7所示，一种双孔圆形槽玻璃毛细管制备方法，具体包括以下步骤：
(1)选取长度500mm的直径为D1-t1的玻璃管(第二玻璃管)、长度550mm直径为D7的玻璃管(第一玻璃管)和长度450mm的直径为D2玻璃棒。
(2)采用光学精密加工方法将玻璃棒从中间切开成两个尺寸相同的半圆棒，采用装有专用成型砂轮的精密磨床，在半圆棒的平面上，居中加工出间距为H2±0.05mm，直径为D9±0.05mm(如图示6所示)的双半圆槽，并对平面和槽面进行抛光。
(3)采用蜡将两个半圆棒进行拼接粘合，确保槽对准，以单槽的中心或双槽的对称中心为组合棒的中心进行定心磨棒，并对圆柱面进行抛光，棒的完工尺寸是直径为D4±0.1mm。
(4)在距离棒两端各5mm处，分别加工一个宽度和深度均为2mm的环形捆扎槽。将组合棒加热分开，进行清洗除蜡，然后采用耐高温的镍铬丝，在捆扎槽处将两半圆棒对齐捆紧成组合棒。
(5)将双根玻璃管(第一玻璃管)插入两槽内，然后将该组合体置于玻璃管(第二玻璃管)内，采用专用的接头对组合体的一端进行联接固定，至此便制作出了高精度的玻璃毛细管胚管(如图7所示)。
(6)在拉丝设备上对上述玻璃毛细管胚管进行熔融拉制，当组合体下端收缩熔合后，在拉制的过程中对玻璃管(第一玻璃管)的内腔通入适量气体进行精密控压，而对玻璃管(第一玻璃管)与玻璃管(第二玻璃管)的间隙部分进行抽真空，采用送料速度V1和拉伸速度V2对胚管进行持续拉制，便可制造出高精度的毛细管长坯(如图7所示)。
(7)将上述制得的玻璃毛细管长坯根据产品要求进行切割、端面研磨和锥孔成形等加工处理，便可制作出高精度的玻璃间距毛细管产品。
本具体实施例中只需调节开槽的间距便可以制作出多种产品设计要求间距尺寸的高精度间距玻璃毛细管，相比于热熔模具成型法和堆积排列法制备过程而且第一玻璃管、两半圆棒构成的组合体以及第二玻璃管的间隙及界面面积小，真空和熔融环境下第一玻璃管、两半圆棒构成的组合棒以及第二玻璃管能够实现良好的收缩结合，避免出现内部析晶和气线的质量缺陷，从而实现低成本、高加工效率、高成品率的玻璃毛细管的制备。
具体实施例三
如图3、图8与图9所示，一种单孔方形槽玻璃毛细管制备方法，具体包括以下步骤：
下面以制作外径尺寸为1.8mm，内孔尺寸为0.252mm×0.252mm的方孔毛细管为例，说明本发明方法应用于制作异形孔毛细管的具体实施方式：
(1)选取长度500mm的直径为D1-t1的玻璃管(第二玻璃管)，长度550mm、边长L±0.05mm壁厚t2±0.05mm的方形玻璃管(第一玻璃管)和长度450mm的直径为D2玻璃棒。
(2)将玻璃棒从中间切开成两个尺寸相同的半圆棒，采用装有专用成型砂轮的精密磨床，在半圆棒的平面上，居中加工出边长为L1±0.05mm，深度为1/2L1±0.05mm的方形槽，并对平面和槽面进行抛光。
(3)采用蜡将两个半圆棒进行拼接粘合，确保槽对准，以单槽的中心或双槽的对称中心为组合棒的中心进行定心磨棒，并对圆柱面进行抛光，棒的完工尺寸是直径为D4±0.1mm。
(4)在距离棒两端各5mm处，分别加工一个宽度和深度均为2mm的环形捆扎槽。将组合棒加热分开，进行清洗除蜡，然后采用耐高温的镍铬丝，在捆扎槽处将两半圆棒对齐捆紧成组合棒。
(5)将方形玻璃管(第一玻璃管)插入槽内，然后将该组合体置于玻璃管(第二玻璃管)内，采用专用的接头对组合体的一端进行联接固定。至此便制作出了高精度的玻璃毛细管胚管。
(6)在拉丝设备上对上述胚管进行熔融拉制，当组合体下端收缩熔合后，在拉制的过程中对玻璃管(第一玻璃管)的内腔通入适量气体进行精密控压，而对玻璃管(第一玻璃管)与玻璃管(第二玻璃管)的间隙部分进行抽真空，采用送料速度V1和拉伸速度V2对胚管进行持续拉制，便可制造出高精度的毛细管长坯。
(7)将上述制得的毛细管坯根据需要进行切割、端面研磨和锥孔成形等加工处理，便可制作出高精度的玻璃方孔毛细管产品。
本具体实施例中解决了异型槽孔玻璃毛细管胚管加工难、精度差以及成品率低的问题，且制备过程无需使用耐高温的模具和精密的钻孔加工设备，制备过程简易，异型槽孔的加工精度高，容易实现多种内槽孔形状的玻璃毛细管，如长方形玻璃毛细管、六角形玻璃毛细管等。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种玻璃毛细管制备方法，其特征在于，包括：
将玻璃棒分割成两半圆棒，及在各所述半圆棒的截面上制出符合设计要求的若干个槽；
基于各所述槽的几何中心将各所述半圆棒进行第一冷加工制成组合棒；
将若干个第一玻璃管、所述组合棒和第二玻璃管排列组合制成玻璃毛细管胚管；
在拉丝设备上对所述玻璃毛细管胚管进行控压处理，并拉制成玻璃毛细管长坯；
根据产品要求，将所述玻璃毛细管长坯进行第二冷加工制成玻璃毛细管成品。
2.根据权利要求1所述的一种玻璃毛细管制备方法，其特征在于，所述将玻璃棒分割成两半圆棒，及在各所述半圆棒的截面上制出符合设计要求的若干个槽这一步骤，包括以下步骤：
将选取的玻璃棒纵向切割为尺寸相同的两个半圆棒；
根据设计要求在各所述半圆棒的纵截面上制出若干个槽；
对各所述半圆棒的纵截面和槽面进行表面处理制成半圆棒。
3.根据权利要求2所述的一种玻璃毛细管制备方法，其特征在于，所述槽包括圆形槽、四边形槽、椭圆槽、跑道形槽、正多边形槽或三角形槽中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的一种玻璃毛细管制备方法，其特征在于，所述第一冷加工包括粘合、磨棒和抛光中的至少一种，所述基于各所述槽的几何中心将各所述半圆棒进行第一冷加工制成组合棒这一步骤，具体包括以下步骤：
将表面处理后的各所述半圆棒进行粘合制成粘合后的组合棒；
将粘合后的组合棒基于各所述槽的几何中心进行磨棒制成磨棒后的组合棒；
对磨棒后的组合棒的圆柱面进行精磨或抛光处理制成组合棒。
5.根据权利要求4所述的一种玻璃毛细管制备方法，其特征在于，所述对磨棒后的组合棒的圆柱面进行精磨或抛光处理制成组合棒这一步骤，还包括以下步骤：
在精磨或抛光后的组合棒两端加工出捆扎槽后，对各精磨或抛光后的组合棒进行清洗；
基于捆扎槽将清洗后的组合棒采用预设材料进行捆扎制成组合棒。
6.根据权利要求1所述的一种玻璃毛细管制备方法，其特征在于，所述将若干个第一玻璃管、所述组合棒和第二玻璃管排列组合制成玻璃毛细管胚管这一步骤，具体包括以下步骤：
将若干个第一玻璃管对应置入所述组合棒的若干槽内制成第一组合体；
将所述第一组合体置于所述第二玻璃管内制成第二组合体；
对所述第二组合体固定处理制成玻璃毛细管胚管。
7.根据权利要求1或6所述的一种玻璃毛细管制备方法，其特征在于，所述在拉丝设备上对所述玻璃毛细管胚管进行控压处理，并拉制成玻璃毛细管长坯这一步骤，具体包括以下步骤：
在拉丝设备上对玻璃毛细管肧管下端进行熔融处理，待所述玻璃毛细管胚管下端收缩融合对所述玻璃毛细管肧管进行控压处理；
对控压处理后的玻璃毛细管胚管进行拉制处理制成玻璃毛细管长坯。
8.根据权利要求7所述的一种玻璃毛细管制备方法，其特征在于，所述控压处理包括气体填充和抽真空，所述对玻璃毛细管胚管进行控压处理具体为：
对第一玻璃管内腔进行气体填充，及对第一玻璃管与第二玻璃管之间的空腔进行抽真空。
9.根据权利要求1所述的一种玻璃毛细管制备方法，其特征在于，所述第二冷加工包括切割、研磨或锥孔成形中的至少一种，所述根据产品要求，将所述玻璃毛细管长坯进行第二冷加工制成玻璃毛细管成品这一步骤，具体包括以下步骤：
根据产品要求，对所述玻璃毛细管长坯进行分段切割制成切割后的玻璃毛细管坯；
对切割后的玻璃毛细管坯的端面进行研磨处理制成端面研磨后的玻璃毛细管坯；
对端面研磨后的玻璃毛细管坯进行锥孔成形处理制成玻璃毛细管成品。
10.一种玻璃毛细管，其特征在于，所述玻璃毛细管采用权利要求1至9任一项所述的制备方法制成。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5183489A (en) * 1990-11-08 1993-02-02 Alcatel Fibres Optiques Method of making multi-ferrules having a series of channels with parallel axes
CN1657455A (zh) * 2005-03-11 2005-08-24 宁波大学 一种特种光纤的制备方法
CN2769906Y (zh) * 2004-09-08 2006-04-05 吴砺 一种光学装配结构
CN103771698A (zh) * 2014-01-13 2014-05-07 武汉市艾玻睿光电科技有限公司 一种精密玻璃毛细管的制备方法
US20150110452A1 (en) * 2012-05-11 2015-04-23 Ofs Fitel, Llc Barbell Optical Fiber And Method Of Making The Same
CN105866880A (zh) * 2016-06-14 2016-08-17 烽火通信科技股份有限公司 一种保偏光纤的制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5183489A (en) * 1990-11-08 1993-02-02 Alcatel Fibres Optiques Method of making multi-ferrules having a series of channels with parallel axes
CN2769906Y (zh) * 2004-09-08 2006-04-05 吴砺 一种光学装配结构
CN1657455A (zh) * 2005-03-11 2005-08-24 宁波大学 一种特种光纤的制备方法
US20150110452A1 (en) * 2012-05-11 2015-04-23 Ofs Fitel, Llc Barbell Optical Fiber And Method Of Making The Same
CN103771698A (zh) * 2014-01-13 2014-05-07 武汉市艾玻睿光电科技有限公司 一种精密玻璃毛细管的制备方法
CN105866880A (zh) * 2016-06-14 2016-08-17 烽火通信科技股份有限公司 一种保偏光纤的制备方法

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