CN112794639B

CN112794639B - 一种棒外气相沉积的调控方法及设备

Info

Publication number: CN112794639B
Application number: CN202110340837.0A
Authority: CN
Inventors: 王卫勇; 高志维
Original assignee: Tengcang Fenghuo Photoelectric Material Technology Co ltd
Current assignee: Tengcang Fenghuo Photoelectric Material Technology Co ltd
Priority date: 2021-03-30
Filing date: 2021-03-30
Publication date: 2021-08-03
Anticipated expiration: 2041-03-30
Also published as: CN112794639A

Abstract

本申请涉及一种棒外气相沉积的调控方法及设备，涉及光纤预制棒制造技术领域。本调控方法首先分别确定沉积开始前多个排气阀的开度值，根据多个开度值拟合形成多个排气阀在沉积时开度值随位置变化的理论的调节曲线，在沉积过程中监测疏松体的外径尺寸，若监测到疏松体的外径尺寸每增加预设厚度，则将理论的调节曲线的对应段沿其所处坐标的纵坐标方向向下移动第一预设距离，若监测到疏松体的外径尺寸增加的厚度小于预设厚度，则保持理论的调节曲线的对应段的形态不变，最后根据调节曲线的实际形态分别实时调节各个排气阀的开度值。本申请提供的调控方法解决了相关技术中疏松体在沉积的过程中沉积品质和效率难以维持稳定的问题。

Description

一种棒外气相沉积的调控方法及设备

技术领域

本申请涉及光纤预制棒制造技术领域，特别涉及一种棒外气相沉积的调控方法及设备。

背景技术

目前，随着光通讯行业的快速发展以及相关产业的不断升级，市场上对于光纤预制棒的质量要求越来越严格，在光通信制造领域，一般采用为轴向气相沉积VAD(VaporAxial Deposition)结合外部气相沉积OVD(Outside Vapor Deposition)的“两步法”合成工艺来制得光纤预制棒，其中，VAD法用于沉积制备芯棒，OVD法则用于沉积外包层，疏松体玻璃化后就制成了光纤预制棒。具体的，OVD法采用专门设计的喷灯将四氯化硅蒸发原料燃烧后产生二氧化硅粉尘，随后喷射在芯棒表面形成光纤预制棒疏松体。

在沉积反应中会生成SiO₂粉尘，因为生成的SiO₂并未全部沉积在芯棒表面上，因此实际沉积中有相当比例的SiO₂粉尘会以废气的形式排出。其中，在相关生产过程中，由于沉积是一个动态变化的过程，在SiO₂粉尘排出的过程中，其在一定程度上会影响到SiO₂沉积的效果和品质，其他工艺参数的改变均会对SiO₂沉积的效率和品质有一定的影响；另外疏松体的密度与产品最终的质量密切相关，如果密度过大，棒体就会表现得细而重，密度过小，棒体则表现得粗而轻，这都不利于后工序生产，难以保证产品高品质。一般更常见的是密度不均，如果密度不均匀，除了不利于后工序生产外，还将影响最终产品形态，严重会导致报废，所以，保持密度一致并控制疏松体的密度在理想值附近至关重要。

在相关生产中，由于疏松体的沉积过程持续时间长，工艺控制要素众多，各种干扰难以避免，导致疏松体密度在沉积过程中持续波动，难以维持稳定，品质和效率也无法尽可能地规范统一。

发明内容

本申请实施例提供一种棒外气相沉积的调控方法及设备，以解决相关技术中疏松体在沉积的过程中沉积品质和效率难以维持稳定的问题。

第一方面，提供了一种棒外气相沉积的调控方法，其步骤包括：

分别确定沉积开始前多个排气阀的开度值，根据多个所述开度值拟合形成多个所述排气阀在沉积时开度值随位置变化的理论的调节曲线；

在沉积过程中监测疏松体的外径尺寸，若监测到所述疏松体的外径尺寸每增加预设厚度，则将理论的所述调节曲线的对应段沿其所处坐标的纵坐标方向向下移动第一预设距离，若监测到所述疏松体的外径尺寸增加的厚度小于所述预设厚度，则保持理论的所述调节曲线的对应段的形态不变；

根据所述调节曲线的实际形态分别实时调节各个所述排气阀的开度值。

一些实施例中，所述调控方法还包括：

在沉积过程中监测所述疏松体对应位置的实际沉积密度，若监测到所述实际沉积密度每大于理论沉积密度的预设百分比时，则将所述调节曲线的实际形态对应所述疏松体对应位置的对应段沿其所处坐标的纵坐标方向向上移动第二预设距离；

若监测到所述实际沉积密度每小于所述理论沉积密度的预设百分比时，则将所述调节曲线的实际形态对应所述疏松体对应位置的对应段沿其所处坐标的纵坐标方向向下移动所述第二预设距离；

若监测到所述实际沉积密度与理论沉积密度之间的差值不大于所述理论沉积密度的预设百分比时，则保持所述调节曲线的实际形态不变。

一些实施例中，所述在沉积过程中监测所述疏松体对应位置的实际沉积密度，具体包括：

利用外径测量仪分别监测所述疏松体位于喷嘴两侧对应位置的外径尺寸D1和D2；

利用质量测试仪监测预设时间段内所述疏松体增加的质量△m，并获取所述疏松体的移动速度v；

根据所述D1、D2、△m和v计算得到所述疏松体对应位置的实际沉积密度。

一些实施例中，所述预设厚度为沉积前所述疏松体与沉积罩内壁之间的距离s0同理论沉积结束后所述疏松体与沉积罩内壁之间的距离s2的差值的5%，所述第一预设距离为处于对应位置的所述排气阀的开度值的1%。

一些实施例中，所述预设百分比为2%，所述第二预设距离为处于对应位置的所述排气阀的开度值的5%。

一些实施例中，所述调节曲线的实际形态沿其所处坐标的纵坐标方向的调节范围为理论的所述调节曲线沿其所处坐标的纵坐标取值的85%~115%。

第二方面，提供了一种棒外气相沉积的设备，其特征在于，该设备用于实现上述的棒外气相沉积的调控方法，其包括：

排气单元，其包括多个并列间隔设置的排气阀，所述排气阀用于与疏松体同步沿水平方向左右移动；

监测单元，其用于监测多个所述排气阀的位置参数，还用于监测所述疏松体的外径尺寸；

调控单元，其与所述监测单元和多个所述排气阀均相连，所述调控单元用于根据所述位置参数分别确定沉积开始前多个所述排气阀的开度值，并根据多个所述开度值拟合形成多个所述排气阀在沉积时开度值随位置变化的理论的调节曲线，所述调控单元还被配置为：若所述监测单元监测到所述疏松体的外径尺寸每增加预设厚度，则所述调控单元用于将理论的所述调节曲线的对应段沿其所处坐标的纵坐标方向向下移动第一预设距离，若所述监测单元监测到所述疏松体的外径尺寸增加的厚度小于所述预设厚度，则所述调控单元控制理论的所述调节曲线的对应段的形态不变。

一些实施例中，所述设备还包括：

沉积单元，其包括沉积架体，所述沉积架体与排气单元相连，且所述沉积架体上架设有用于固定所述疏松体的主轴，所述主轴用于驱动所述疏松体转动；

喷射单元，其设于所述主轴的一侧，所述喷射单元包括至少一喷嘴，所述喷嘴用于朝所述疏松体的表面喷射并沉积SiO₂。

一些实施例中，还包括驱动组件，所述驱动组件设于所述沉积架体远离所述排气阀的一侧，所述驱动组件包括传动丝杆和驱动电机，所述传动丝杆与沉积架体相连，所述驱动电机用于驱动所述传动丝杆带动所述沉积架体沿水平方向左右移动。

一些实施例中，所述监测单元还包括：

编码器，其设于所述驱动电机上，所述编码器用于监测所述沉积架体的位置和移动速度v；

两个外径测量仪，两个所述外径测量仪设于所述喷射单元上且分别设于所述喷嘴的两侧，所述外径测量仪用于监测所述疏松体位于所述喷嘴两侧对应位置的外径尺寸D1和D2；

质量测试仪，其设于所述主轴上，所述质量测试仪用于监测预设时间段内所述疏松体增加的质量△m；其中，

所述编码器、两个所述外径测量仪和质量测试仪均与所述调控单元相连，所述调控单元被配置为：所述调控单元用于根据所述D1、D2、△m和v计算得到所述疏松体对应位置的实际沉积密度，并比较所述实际沉积密度与理论沉积密度的大小，若监测到所述实际沉积密度每大于理论沉积密度的预设百分比时，则将所述调节曲线的实际形态对应所述疏松体对应位置的对应段沿其所处坐标的纵坐标方向向上移动第二预设距离，若监测到所述实际沉积密度每小于所述理论沉积密度的预设百分比时，则将所述调节曲线的实际形态对应所述疏松体对应位置的对应段沿其所处坐标的纵坐标方向向下移动所述第二预设距离，若监测到所述实际沉积密度与理论沉积密度之间的差值不大于所述理论沉积密度的预设百分比时，则保持所述调节曲线的实际形态不变。

本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：

本申请实施例提供了一种棒外气相沉积的调控方法，通过多个排气阀的开度值拟合形成多个排气阀在沉积时开度值随位置变化的理论的调节曲线，随后在具体的沉积过程中通过监测疏松体的外径尺寸，根据疏松体的外径尺寸每增加的厚度，对理论的调节曲线的对应段沿其所处坐标的纵坐标方向向下移动对应距离，以得到调节曲线的实际形态，最后根据调节曲线的实际形态分别实时调节各个排气阀的开度值。本调控方法可以根据疏松体在沉积时的参数变化情况，实时调整调节曲线的实际形态，再根据调节曲线的实际形态分别对多个排气阀的开度值进行调节，合理确定排气的流量，较好地控制疏松体表面的气流速度，明显改善沉积质量，提高沉积效率，同时减少了废气排放。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的棒外气相沉积的设备的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的棒外气相沉积的设备的侧视图；

图3为本申请实施例提供的棒外气相沉积的调控方法的理论的调节曲线与上限调节曲线和下限调节曲线的示意图；

图4为本申请实施例提供的棒外气相沉积的调控方法的排气阀的最大开度与疏松体外径尺寸的关系示意图。

图中：1-排气单元，10-排气阀，2-监测单元，20-驱动组件，200-传动丝杆，201-驱动电机，202-编码器，21-外径测量仪，3-调控单元，4-沉积单元，40-沉积架体，41-主轴，5-喷射单元，50-喷嘴；

①-调节曲线的上限形态，②-调节曲线的理想形态，③-调节曲线的下限形态，④-既有OVD设备中排气阀的最大开度值的形态，⑤-本申请OVD设备中排气阀随疏松体的直径变化时的最大开度值的曲线形态。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供了一种棒外气相沉积的调控方法，其能解决相关技术中疏松体在沉积的过程中沉积品质和效率难以维持稳定的问题。

参见图1所示，本调控方法包括首先分别确定沉积开始前多个排气阀10的开度值，根据多个开度值拟合形成多个排气阀10在沉积时开度值随位置变化的理论的调节曲线，随后在沉积过程中监测疏松体的外径尺寸，若监测到疏松体的外径尺寸每增加预设厚度，则将理论的调节曲线的对应段沿其所处坐标的纵坐标方向向下移动第一预设距离，若监测到疏松体的外径尺寸增加的厚度小于预设厚度，则保持理论的调节曲线的对应段的形态不变，最后根据调节曲线的实际形态分别实时调节各个排气阀10的开度值。

具体的，排气阀10为电动节流阀，节流阀叶片类似于相机快门，可以由电机驱动调节开度大小，参见图3所示，曲线②是调节曲线的理想形态，曲线①和③分别为曲线②可调节的开度控制波动范围，曲线①为上限调节曲线，曲线③为下限调节曲线，图中h1、h2和h3分别代表从左至右三个排气阀10的开度值，曲线①、②和③所处的坐标的横坐标为排气阀10在一个周期内的位置，纵坐标为排气阀10的开度值，单位为百分比。三个排气阀10的位置固定且随着疏松体的左右移动同步移动，疏松体来回移动一次为一个沉积周期，在一个沉积周期内，排气阀10的开度值首先主要由排气阀10与喷嘴50之间的距离决定，由于喷嘴50的位置固定，排气阀10随着疏松体左右移动，即开度值的大小由排气阀10的位置决定。

具体的，当测得疏松体的密度为理想值时，3个排气阀10的横坐标对应的开度值依次为h1、h2、h3，其值由调节曲线的实际形态和3个排气阀10的横坐标决定。在中间的排气阀10与喷嘴50对齐时，其开度值h2约为90%，位于两侧的排气阀10开度值h1和h3约为30%，根据多个开度值拟合形成多个排气阀10在沉积时开度值随位置变化的理论的调节曲线，随着疏松体沉积的继续，排气阀10跟随疏松体往对应方向移动，其开度值则遵循曲线②的形态进行实时调节，距离越小，开度值越大，距离越大，开度值越小，合理确定排气的流量，较好地控制疏松体表面的气流速度，提高沉积效率和沉积质量。

通过距离调节开度值的原理主要从温度方面考虑，由于喷嘴50类似于喷灯的结构，在沉积时会升高疏松体表面的温度，为了防止离喷嘴50远的排气阀10带走较多的热量导致疏松体降温过快影响沉积的质量和效率，因此基于此得到位置与开度值关系的调节曲线，一个沉积周期对应一条曲线②，全部沉积周期对应一组曲线②，该组曲线②由工艺和试验拟定以后存储在工艺PC机中，随沉积过程的进行，每个周期进行更新调用。

具体的，在全周期范围内，从第一个沉积周期到最后一个沉积周期，对不同的沉积周期，排气阀10的开度值也是不同的，这主要与疏松体的直径的变化有关。在第一个沉积周期，疏松体直径D接近于芯棒直径d，在沉积的最后一个周期，疏松体直径D达到最大，与直径D逐步增加对应的，是疏松体的表面与沉积罩之间的间隙s的逐渐减小，沉积罩设于排气阀10和主轴41之间，用于废气收集。在沉积初期，s最大，在沉积最后，s最小，s比较大时，空气阻力小，空气对疏松体表面气焰速度影响小，对温度的影响也小，s比较小时，疏松体表面空气流速大，将降低沉积效率，降低疏松体表面温度，对沉积不利。

参见图4所示，为了抵消此不利影响，随着疏松体直径D的增大，排气阀10的开度值宜逐步调小，曲线④为既有OVD设备中排气阀10吸气口的最大开度值，是固定不变的，曲线⑤则是目前OVD设备中排气阀10随疏松体的直径变化时的最大开度值，它随疏松体直径的增大而减小，需指出的是，图4中曲线⑤的数值对应于图3中曲线②的峰值。其中，图4所示的坐标系的横坐标为疏松体的直径尺寸，纵坐标为排气阀10的最大开度值，单位为百分比。

具体的，预设厚度为沉积前疏松体与沉积罩内壁之间的距离s0同理论沉积结束后疏松体与沉积罩内壁之间的距离s2的差值的5%，第一预设距离为处于对应位置的排气阀10的开度值的1%。为简化控制，设在沉积开始时即第一个沉积周期理想疏松体表面与沉积罩之间的间隙为s0，沉积结束时，理想疏松体表面与沉积罩之间的间隙为s1，s0和s1都是确定值，s0与s1之间的差值△s是沉积全过程理想变化量。沉积开始时疏松体的直径为D，随着沉积进行，疏松体外径逐渐变大，外径每增加5%△s，排气阀10的开度值就减小1%，小于5%时则不调整开度，至沉积结束，排气阀10最大开度约减小20%。每次计算出新的开度值，在下一个沉积周期执行新的最大开度值，本沉积周期最大开度值维持不变，一般沉积临近到结束阶段，实际最大开度是80%左右。

进一步的，由于疏松体的密度与产品最终的质量密切相关，如果密度过大，棒体就会表现得细而重，密度过小，棒体则表现得粗而轻，这都不利于后工序生产，难以保证产品高品质，而沉积过程对疏松体的密度会产生较大的影响，因此，调控方法还包括对沉积密度的控制，以保证沉积的质量和效率。在排气阀10工作时，抽排走的气体中除了沉积废气以外，还有从疏松体和沉积罩之间流入的空气，沉积气焰和空气一起，贴着疏松体外表面，流向排气阀10。不难理解，排气阀10吸气口气流速度越大，疏松体圆柱表面的气流速度也越大，疏松体表面的气流速度也越大，SiO₂粉尘越难以沉积，沉积比例或效率越低，所以，控制排气阀10的开度，可以影响SiO₂粉尘沉积效率，进而影响疏松体的沉积密度。

具体的，调控方法还包括首先在沉积过程中监测疏松体对应位置的实际沉积密度，若监测到实际沉积密度每大于理论沉积密度的预设百分比时，则将调节曲线的实际形态对应疏松体对应位置的对应段沿其所处坐标的纵坐标方向向上移动第二预设距离；若监测到实际沉积密度每小于理论沉积密度的预设百分比时，则将调节曲线的实际形态对应疏松体对应位置的对应段沿其所处坐标的纵坐标方向向下移动第二预设距离；若监测到实际沉积密度与理论沉积密度之间的差值不大于理论沉积密度的预设百分比时，则保持调节曲线的实际形态不变。

进一步的，在沉积过程中监测疏松体对应位置的实际沉积密度，步骤具体包括：首先利用外径测量仪21分别监测疏松体位于喷嘴50两侧对应位置的外径尺寸D1和D2，再利用质量测试仪监测预设时间段内疏松体增加的质量△m，并获取疏松体的移动速度v，最后根据D1、D2、△m和v计算得到疏松体对应位置的实际沉积密度。

具体的，外径测量仪21测得的疏松体得其中一处的外径为D1，另一处的外径为D2，D2＞D1，两者之差则为本监测时间段内沉积疏松体直径的增加量。在沉积方向上，假设以喷嘴50为位置基点，某时刻t1为时间基点，此时此点质量测试仪测得疏松体重量为m1，经过单位时间△t，主轴41移动的距离为l，此时测得疏松体重量为m2，则在单位时间内疏松体增加的重量为m2与m1的差值△m，根据体积公式则可以求得疏松体的实际沉积密度ρ。

开度值进行调整时，上限不超过曲线①，下限不超过曲线③，调节曲线的实际形态沿其所处坐标的纵坐标方向的调节范围为理论的调节曲线沿其所处坐标的纵坐标取值的85%~115%，因此曲线①和曲线③每一点的纵坐标大约为曲线②纵坐标的115%和85%。具体的，预设百分比为2%，第二预设距离为处于对应位置的排气阀10的开度值的5%。

则实际沉积密度ρ每大于理想密度2%时，3个排气阀10的开度就调整开5%，反之实际沉积密度ρ每小于理想密度2%时，3个排气阀10的开度就调整闭5%，密度变化小于2%时则不调整开度。在第一个沉积周期，3个排气阀10的初期开度设置分别为30%、60%、90%，全周期内，开闭范围约为10~90%，根据上述原理，调整排气阀10的开度值，使疏松体密度维持稳定，疏松体密度的精确控制实现了光棒的关键性能，非圆率约提高10%，1383损失下降8%，这里的1383是指波长为1383纳米的光，一般1383损失作为评价产品质量的重要参数，1383损失具体指这个波长的光的损失。

本调控方法与相关技术中的方法相比，结合密度控制和外径尺寸变化两个方向的考虑，实时调整调节曲线，来控制排气阀10的开度值，合理确定排气的流量，较好地控制疏松体表面的气流速度，提高沉积效率和沉积质量，显著提高了沉积效率5~15%，节省了工序时间，提高了产能2~8%，提高了材料利用率2~5%，最后还减少了废气颗粒，减少了后续环保处理成本。

本申请还提供了一种棒外气相沉积的设备，该设备用于实现上述的棒外气相沉积的调控方法，参见图1和图2所示，其具体包括排气单元1、监测单元2和调控单元3，其中，排气单元1包括多个并列间隔设置的排气阀10，排气阀10用于与疏松体同步沿水平方向左右移动，监测单元2用于监测多个排气阀10的位置参数，还用于监测疏松体的外径尺寸，调控单元3与监测单元2和多个排气阀10均相连，调控单元3用于根据位置参数分别确定沉积开始前多个排气阀10的开度值，并根据多个开度值拟合形成多个排气阀10在沉积时开度值随位置变化的理论的调节曲线，调控单元3还被配置为：若监测单元2监测到疏松体的外径尺寸每增加预设厚度，则调控单元3用于将理论的调节曲线的对应段沿其所处坐标的纵坐标方向向下移动第一预设距离，若监测单元2监测到疏松体的外径尺寸增加的厚度小于预设厚度，则调控单元3控制理论的调节曲线的对应段的形态不变。

具体的，预设厚度为沉积前疏松体与沉积罩内壁之间的距离s0同理论沉积结束后疏松体与沉积罩内壁之间的距离s2的差值的5%，第一预设距离为处于对应位置的排气阀10的开度值的1%。沉积开始时疏松体的直径为D，随着沉积进行，疏松体外径逐渐变大，外径每增加5%△s，排气阀10的开度值就减小1%，小于5%时则不调整开度。

进一步的，设备还包括沉积单元4和喷射单元5，沉积单元4包括沉积架体40，沉积架体40与排气单元1相连，沉积架体40上架设有用于固定疏松体的主轴41，主轴41用于驱动疏松体转动；喷射单元5设于主轴41的一侧，喷射单元5包括至少一喷嘴50，喷嘴50用于朝疏松体的表面喷射并沉积SiO₂。具体的，主轴41左右两侧有左卡盘、右卡盘，主轴41用于固定芯棒，左卡盘和右卡盘通过驱动主轴41带动芯棒同轴同向同步旋转。

进一步的，监测单元2具体包括驱动组件20，驱动组件20设于沉积架体40远离排气阀10的一侧，驱动组件20包括传动丝杆200、驱动电机201，传动丝杆200与沉积架体40相连，驱动电机201用于驱动传动丝杆200带动沉积架体40沿水平方向左右移动。

进一步的，监测单元2还包括编码器202、两个外径测量仪21和质量测试仪，其中，编码器202与调控单元3相连，并用于监测沉积架体40的位置和移动速度v，两个外径测量仪21设于喷射单元5上且分别设于喷嘴50的两侧，外径测量仪21用于监测疏松体位于喷嘴50两侧对应位置的外径尺寸D1和D2，质量测试仪设于主轴41上，质量测试仪用于监测预设时间段内疏松体增加的质量△m。

具体的，其中，编码器202、两个外径测量仪21和质量测试仪均与调控单元3相连，调控单元3被配置为：调控单元3用于根据D1、D2、△m和v计算得到疏松体对应位置的实际沉积密度，并比较实际沉积密度与理论沉积密度的大小，若监测到实际沉积密度每大于理论沉积密度的预设百分比时，则将调节曲线的实际形态对应疏松体对应位置的对应段沿其所处坐标的纵坐标方向向上移动第二预设距离，若监测到实际沉积密度每小于理论沉积密度的预设百分比时，则将调节曲线的实际形态对应疏松体对应位置的对应段沿其所处坐标的纵坐标方向向下移动第二预设距离，若监测到实际沉积密度与理论沉积密度之间的差值不大于理论沉积密度的预设百分比时，则保持调节曲线的实际形态不变。

具体的，预设百分比为2%，第二预设距离为处于对应位置的排气阀10的开度值的5%，则若调控单元3监测到实际沉积密度ρ每大于理想密度2%时，控制3个排气阀10的开度调整开5%，反之若调控单元3监测到实际沉积密度ρ每小于理想密度2%时，控制3个排气阀10的开度调整闭5%，监测到密度变化小于2%时则不调整开度。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种棒外气相沉积的调控方法，其特征在于，其步骤包括：

分别确定沉积开始前多个排气阀（10）的开度值，根据多个所述开度值拟合形成多个所述排气阀（10）在沉积时开度值随位置变化的理论的调节曲线；

根据所述调节曲线的实际形态分别实时调节各个所述排气阀（10）的开度值。

2.如权利要求1所述的一种棒外气相沉积的调控方法，其特征在于，所述调控方法还包括：

3.如权利要求1所述的一种棒外气相沉积的调控方法，其特征在于，所述在沉积过程中监测所述疏松体对应位置的实际沉积密度，具体包括：

利用外径测量仪（21）分别监测所述疏松体位于喷嘴（50）两侧对应位置的外径尺寸D1和D2；

4.如权利要求1所述的一种棒外气相沉积的调控方法，其特征在于：所述预设厚度为沉积前所述疏松体与沉积罩内壁之间的距离s0同理论沉积结束后所述疏松体与沉积罩内壁之间的距离s2的差值的5%，所述第一预设距离为处于对应位置的所述排气阀（10）的开度值的1%。

5.如权利要求2所述的一种棒外气相沉积的调控方法，其特征在于：所述预设百分比为2%，所述第二预设距离为处于对应位置的所述排气阀（10）的开度值的5%。

6.如权利要求5所述的一种棒外气相沉积的调控方法，其特征在于：所述调节曲线的实际形态沿其所处坐标的纵坐标方向的调节范围为理论的所述调节曲线沿其所处坐标的纵坐标取值的85%~115%。

7.一种棒外气相沉积的设备，其特征在于，该设备用于实现如权利要求1所述的棒外气相沉积的调控方法，其包括：

排气单元（1），其包括多个并列间隔设置的排气阀（10），所述排气阀（10）用于与疏松体同步沿水平方向左右移动；

监测单元（2），其用于监测多个所述排气阀（10）的位置参数，还用于监测所述疏松体的外径尺寸；

调控单元（3），其与所述监测单元（2）和多个所述排气阀（10）均相连，所述调控单元（3）用于根据所述位置参数分别确定沉积开始前多个所述排气阀（10）的开度值，并根据多个所述开度值拟合形成多个所述排气阀（10）在沉积时开度值随位置变化的理论的调节曲线，所述调控单元（3）还被配置为：若所述监测单元（2）监测到所述疏松体的外径尺寸每增加预设厚度，则所述调控单元（3）用于将理论的所述调节曲线的对应段沿其所处坐标的纵坐标方向向下移动第一预设距离，若所述监测单元（2）监测到所述疏松体的外径尺寸增加的厚度小于所述预设厚度，则所述调控单元（3）控制理论的所述调节曲线的对应段的形态不变。

8.如权利要求7所述的一种棒外气相沉积的设备，其特征在于，所述设备还包括：

沉积单元（4），其包括沉积架体（40），所述沉积架体（40）与排气单元（1）相连，且所述沉积架体（40）上架设有用于固定所述疏松体的主轴（41），所述主轴（41）用于驱动所述疏松体转动；

喷射单元（5），其设于所述主轴（41）的一侧，所述喷射单元（5）包括至少一喷嘴（50），所述喷嘴（50）用于朝所述疏松体的表面喷射并沉积SiO₂。

9.如权利要求8所述的一种棒外气相沉积的设备，其特征在于：还包括驱动组件（20），所述驱动组件（20）设于所述沉积架体（40）远离所述排气阀（10）的一侧，所述驱动组件（20）包括传动丝杆（200）和驱动电机（201），所述传动丝杆（200）与沉积架体（40）相连，所述驱动电机（201）用于驱动所述传动丝杆（200）带动所述沉积架体（40）沿水平方向左右移动。

10.如权利要求9所述的一种棒外气相沉积的设备，其特征在于，所述监测单元（2）还包括：

编码器（202），其设于所述驱动电机（201）上，所述编码器（202）用于监测所述沉积架体（40）的位置和移动速度v；

两个外径测量仪（21），两个所述外径测量仪（21）设于所述喷射单元（5）上且分别设于所述喷嘴（50）的两侧，所述外径测量仪（21）用于监测所述疏松体位于所述喷嘴（50）两侧对应位置的外径尺寸D1和D2；

质量测试仪，其设于所述主轴（41）上，所述质量测试仪用于监测预设时间段内所述疏松体增加的质量△m；其中，

所述编码器（202）、两个所述外径测量仪（21）和质量测试仪均与所述调控单元（3）相连，所述调控单元（3）被配置为：所述调控单元（3）用于根据所述D1、D2、△m和v计算得到所述疏松体对应位置的实际沉积密度，并比较所述实际沉积密度与理论沉积密度的大小，若监测到所述实际沉积密度每大于理论沉积密度的预设百分比时，则将所述调节曲线的实际形态对应所述疏松体对应位置的对应段沿其所处坐标的纵坐标方向向上移动第二预设距离，若监测到所述实际沉积密度每小于所述理论沉积密度的预设百分比时，则将所述调节曲线的实际形态对应所述疏松体对应位置的对应段沿其所处坐标的纵坐标方向向下移动所述第二预设距离，若监测到所述实际沉积密度与理论沉积密度之间的差值不大于所述理论沉积密度的预设百分比时，则保持所述调节曲线的实际形态不变。