CN113912282B - 芯棒的加工方法、预制棒以及光纤 - Google Patents

芯棒的加工方法、预制棒以及光纤 Download PDF

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Abstract

本申请公开了芯棒的加工方法、预制棒以及光纤，其中，芯棒的加工方法，包括以下步骤：1)在反应腔的中部设置排废管，排废管的侧壁设置通孔，通过隔板将反应炉的内部空间分隔成多个沉积区，各沉积区绕排废管间隔设置，每个沉积区均设置有两个反应喷灯；2)将辅助棒与种棒熔接，辅助棒安装在旋转升降机构上；3)控制各种棒下移至对应沉积区的下方，各沉积区的两个反应喷灯工作，进行沉积反应，沉积反应时，通过旋转升降机构控制种棒转动和上移，在种棒上沉积出芯棒松散体；4)对芯棒松散体进行除水后烧结成芯棒。本申请能够在一个反应腔中沉积多根芯棒松散体，生产效率高。

Description

芯棒的加工方法、预制棒以及光纤
技术领域
本发明涉及光纤预制棒领域，具体涉及芯棒的加工方法、预制棒以及光纤。
背景技术
芯棒加工时，先通过VAD工艺进行沉积反应，得到芯棒松散体，然后对芯棒松散体进行干燥和烧结得到芯棒。
现有加工芯棒松散体时，反应炉只能加工一根芯棒松散体，生产效率较低。
发明内容
本发明针对上述问题，提出了芯棒的加工方法、预制棒以及光纤。
本发明采取的技术方案如下：
一种芯棒的加工方法，包括以下步骤：
1)在反应腔的中部设置排废管，排废管的侧壁设置通孔，通过隔板将反应炉的内部空间分隔成多个沉积区，各沉积区绕排废管间隔设置，每个沉积区均设置有两个反应喷灯；
2)将辅助棒与种棒熔接，辅助棒安装在旋转升降机构上；
3)控制各种棒下移至对应沉积区的下方，各沉积区的两个反应喷灯工作，进行沉积反应，沉积反应时，通过旋转升降机构控制种棒转动和上移，在种棒上沉积出芯棒松散体；
4)对芯棒松散体进行除水后烧结成芯棒。
本申请的加工方法，通过将排废管设置在反应腔的中部，各沉积区能够共用排废管；通过设置隔板能够有效降低相邻两个沉积区之间的影响；本申请能够在一个反应腔中沉积多根芯棒松散体，生产效率高。
于本发明其中一实施例中，所述步骤1)通过反应炉实施，所述反应炉包括：
中空的炉体，内部具有反应腔；
排废管，设置在所述反应腔的中部，排废管的侧壁具有通孔，排废管的一端用于与炉体外的管道连通，排出废料；
多块隔板，各隔板与排废管的外侧壁固定，绕排废管的轴线间隔分布，多块隔板将反应炉的内部空间分隔成多个沉积区；
多个喷灯组，所述喷灯组设置在炉体的侧壁，位于对应沉积区的下部，所述喷灯组包括两个反应喷灯。
于本发明其中一实施例中，所述炉体的顶部具有贯穿孔，所述贯穿孔与沉积区相连通，贯穿孔用于供芯棒松散体穿过。
于本发明其中一实施例中，所述反应炉还包括：
多个激光发射器，所述激光发射器固定在炉体的侧壁，用于发射水平激光；
激光接收架，位于所述排废管的中部；
多个激光接收器，固定在所述激光接收架上，绕激光接收架的轴线间隔分布，所述激光发射器与激光接收器一一对应配合，激光发射器的发射的激光通过排废管的通孔射向激光接收器。
激光发射器和激光接收器的工作原理：在进行沉积时，通过激光发射器向芯棒松散体的最下方发射激光，并被激光接收器接受，随着反应的进行，芯棒松散体向下沉积，最下方的芯棒松散体会遮挡或部分遮挡激光，当激光接收器接收到的激光强度减弱至设定范围时，需要控制芯棒松散体上移设定距离。
实际运用时，为了保护激光发射器，可以在炉体的侧壁设置玻璃，激光发射器位于沉积区外部，激光发射器发射的激光通过玻璃后进入沉积区。
于本发明其中一实施例中，所述激光发射器与反应喷灯错位设置。这样设置能够防止反应喷灯与激光发射器干涉。
于本发明其中一实施例中，所述炉体的侧壁具有与沉积区相对应的补风整流结构，所述补风整流结构用于在反应时向沉积区提供干净的空气。
于本发明其中一实施例中，所述反应炉还包括补气总管以及多根补气分管，所述补气分管的一端与补气总管连接，另一端与对应的补风整流结构连接。
于本发明其中一实施例中，所述补气总管的一端位于炉体外侧，另一端从排废管的中部穿过，所述激光接收架位于补气总管内，且激光接收器的接收端密封穿过补气总管的外侧壁。
沉积反应的温度高，激光接收器位于排废管内时，需要承受较高的温度。通过将激光接收架设置在补气总管内，将补气总管从排废管的中部穿过，这样不仅能够通过排废管的废料预热补气总管内的空气，补气总管内的空气流动也能够对激光接收架进行冷却，有效保护激光接收器。
本申请还公开了一种预制棒，在芯棒的外层沉积出预制棒松散体，对预制棒松散体进行烧结，得到预制棒，所述芯棒为上文所述的芯棒的加工方法制得的芯棒。
本申请还公开了一种光纤，通过上述所述的预制棒拉丝得到。
本发明的有益效果是：本申请的加工方法，通过将排废管设置在反应腔的中部，各沉积区能够共用排废管；通过设置隔板能够有效降低相邻两个沉积区之间的影响；本申请能够在一个反应腔中沉积多根芯棒松散体，生产效率高。
附图说明：
图1是反应炉的结构示意图；
图2是反应炉的另一角度的结构示意图；
图3是反应炉去掉下封板后的示意图；
图4是补风总管、激光接收架与排废管的示意图。
图中各附图标记为：
1、辅助棒；2、种棒；3、芯棒松散体；4、炉体；5、反应腔；6、排废管；7、通孔；8、管道；9、隔板；10、沉积区；11、反应喷灯；12、贯穿孔；13、激光发射器；14、激光接收架；15、激光接收器；16、补气总管；17、补气分管。
具体实施方式：
下面结合各附图，对本发明做详细描述。
如图1～4所示，一种芯棒的加工方法，包括以下步骤：
1)在反应腔5的中部设置排废管6，排废管6的侧壁设置通孔7，通过隔板9将反应炉的内部空间分隔成多个沉积区10，各沉积区10绕排废管6间隔设置，每个沉积区10均设置有两个反应喷灯11；
2)将辅助棒1与种棒2熔接，辅助棒1安装在旋转升降机构上；
3)控制各种棒2下移至对应沉积区10的下方，各沉积区10的两个反应喷灯11工作，进行沉积反应，沉积反应时，通过旋转升降机构控制种棒2转动和上移，在种棒2上沉积出芯棒松散体3；
4)对芯棒松散体3进行除水后烧结成芯棒。
本申请的加工方法，通过将排废管6设置在反应腔5的中部，各沉积区10能够共用排废管6；通过设置隔板9能够有效降低相邻两个沉积区10之间的影响；本申请能够在一个反应腔5中沉积多根芯棒松散体3，生产效率高。
如图1～4所示，于本实施例中，步骤1)通过反应炉实施，反应炉包括：
中空的炉体4，内部具有反应腔5；
排废管6，设置在反应腔5的中部，排废管6的侧壁具有通孔7，排废管6的一端用于与炉体4外的管道8连通，排出废料；
多块隔板9，各隔板9与排废管6的外侧壁固定，绕排废管6的轴线间隔分布，多块隔板9将反应炉的内部空间分隔成多个沉积区10；
多个喷灯组，喷灯组设置在炉体4的侧壁，位于对应沉积区10的下部，喷灯组包括两个反应喷灯11。
需要说明的是，通常情况下沉积区之间的气流会相互影响，本申请通过隔板的主要阻隔能够尽可能降低影响，另外实际操作时，可以通过调节各零部件的距离来进一步降低影响，使生产的芯棒松散体的质量满足要求。于其他实施例中，可以通过隔板将反应腔分隔成完全独立的沉积区，各沉积区之间不连通，各沉积区只共用排废管，此时可以更好的防止气流之间的相互影响。
如图1所示，于本实施例中，炉体4的顶部具有贯穿孔12，贯穿孔12与沉积区10相连通，贯穿孔12用于供芯棒松散体3穿过。
如图3和4所示，于本实施例中，反应炉还包括：
多个激光发射器13，激光发射器13固定在炉体4的侧壁，用于发射水平激光；
激光接收架14，位于排废管6的中部；
多个激光接收器15，固定在激光接收架14上，绕激光接收架14的轴线间隔分布，激光发射器13与激光接收器15一一对应配合，激光发射器13的发射的激光通过排废管6的通孔7射向激光接收器15。
激光发射器13和激光接收器15的工作原理：在进行沉积时，通过激光发射器13向芯棒松散体3的最下方发射激光，并被激光接收器15接受，随着反应的进行，芯棒松散体3向下沉积，最下方的芯棒松散体3会遮挡或部分遮挡激光，当激光接收器15接收到的激光强度减弱至设定范围时，需要控制芯棒松散体3上移设定距离。
实际运用时，为了保护激光发射器13，可以在炉体4的侧壁设置玻璃，激光发射器13位于沉积区10外部，激光发射器13发射的激光通过玻璃后进入沉积区10。
于本实施例中，激光发射器13与反应喷灯11错位设置。这样设置能够防止反应喷灯11与激光发射器13干涉。
于本实施例中，炉体4的侧壁具有与沉积区10相对应的补风整流结构(图中省略未示出)，补风整流结构用于在反应时向沉积区10提供干净的空气。
所述2和3所示，于本实施例中，反应炉还包括补气总管16以及多根补气分管17，补气分管17的一端与补气总管16连接，另一端与对应的补风整流结构连接。
如图4所示，于本实施例中，补气总管16的一端位于炉体4外侧，另一端从排废管6的中部穿过，激光接收架14位于补气总管16内，且激光接收器15的接收端密封穿过补气总管16的外侧壁。
沉积反应的温度高，激光接收器15位于排废管6内时，需要承受较高的温度。通过将激光接收架14设置在补气总管16内，将补气总管16从排废管6的中部穿过，这样不仅能够通过排废管6的废料预热补气总管16内的空气，补气总管16内的空气流动也能够对激光接收架14进行冷却，有效保护激光接收器15。
本实施例还公开了一种预制棒，在芯棒的外层沉积出预制棒松散体，对预制棒松散体进行烧结，得到预制棒，芯棒为上文的芯棒的加工方法制得的芯棒。
本实施例还公开了一种光纤，通过上述的预制棒拉丝得到。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此即限制本发明的专利保护范围，凡是运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种芯棒的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）在反应腔的中部设置排废管，排废管的侧壁设置通孔，通过隔板将反应炉的内部空间分隔成多个沉积区，各沉积区绕排废管间隔设置，每个沉积区均设置有两个反应喷灯；
2）将辅助棒与种棒熔接，辅助棒安装在旋转升降机构上；
3）控制各种棒下移至对应沉积区的下方，各沉积区的两个反应喷灯工作，进行沉积反应，沉积反应时，通过旋转升降机构控制种棒转动和上移，在种棒上沉积出芯棒松散体；
4）对芯棒松散体进行除水后烧结成芯棒；
所述步骤1）通过反应炉实施，所述反应炉包括：
中空的炉体，内部具有反应腔；
排废管，设置在所述反应腔的中部，排废管的侧壁具有通孔，排废管的一端用于与炉体外的管道连通，排出废料；
多块隔板，各隔板与排废管的外侧壁固定，绕排废管的轴线间隔分布，多块隔板将反应炉的内部空间分隔成多个沉积区；
多个喷灯组，所述喷灯组设置在炉体的侧壁，位于对应沉积区的下部，所述喷灯组包括两个反应喷灯；
所述反应炉还包括：
多个激光发射器，所述激光发射器固定在炉体的侧壁，用于发射水平激光；
激光接收架，位于所述排废管的中部；
多个激光接收器，固定在所述激光接收架上，绕激光接收架的轴线间隔分布，所述激光发射器与激光接收器一一对应配合，激光发射器的发射的激光通过排废管的通孔射向激光接收器；
所述炉体的侧壁具有与沉积区相对应的补风整流结构，所述补风整流结构用于在反应时向沉积区提供干净的空气；所述反应炉还包括补气总管以及多根补气分管，所述补气分管的一端与补气总管连接，另一端与对应的补风整流结构连接；所述补气总管的一端位于炉体外侧，另一端从排废管的中部穿过，所述激光接收架位于补气总管内，且激光接收器的接收端密封穿过补气总管的外侧壁。
2.如权利要求1所述的芯棒的加工方法，其特征在于，所述炉体的顶部具有贯穿孔，所述贯穿孔与沉积区相连通，贯穿孔用于供芯棒松散体穿过。
3.如权利要求1所述的芯棒的加工方法，其特征在于，所述激光发射器与反应喷灯错位设置。
4.一种预制棒，其特征在于，在芯棒的外层沉积出预制棒松散体，对预制棒松散体进行烧结，得到预制棒，所述芯棒为权利要求1~3任意一种芯棒的加工方法制得的芯棒。
5.一种光纤，其特征在于，通过预制棒拉丝得到，所述预制棒为权利要求4所述的预制棒。
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