CN115536261A - 光纤预制棒制造设备及光纤预制棒制造方法 - Google Patents
光纤预制棒制造设备及光纤预制棒制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115536261A CN115536261A CN202211404067.2A CN202211404067A CN115536261A CN 115536261 A CN115536261 A CN 115536261A CN 202211404067 A CN202211404067 A CN 202211404067A CN 115536261 A CN115536261 A CN 115536261A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- optical fiber
- quartz tube
- fiber preform
- guide rail
- furnace
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 title claims abstract description 76
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 61
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 133
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims abstract description 129
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 57
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 57
- 239000012707 chemical precursor Substances 0.000 claims description 24
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 20
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 20
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 18
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 2
- 239000002775 capsule Substances 0.000 abstract description 16
- 238000002844 melting Methods 0.000 abstract description 15
- 230000008018 melting Effects 0.000 abstract description 15
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 14
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 5
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000155 melt Substances 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 19
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 7
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 2
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
- C03B37/014—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
- C03B37/018—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD] by glass deposition on a glass substrate, e.g. by inside-, modified-, plasma-, or plasma modified- chemical vapour deposition [ICVD, MCVD, PCVD, PMCVD], i.e. by thin layer coating on the inside or outside of a glass tube or on a glass rod
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
- C03B37/014—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
- C03B37/018—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD] by glass deposition on a glass substrate, e.g. by inside-, modified-, plasma-, or plasma modified- chemical vapour deposition [ICVD, MCVD, PCVD, PMCVD], i.e. by thin layer coating on the inside or outside of a glass tube or on a glass rod
- C03B37/01807—Reactant delivery systems, e.g. reactant deposition burners
- C03B37/01815—Reactant deposition burners or deposition heating means
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
- C03B37/014—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
- C03B37/018—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD] by glass deposition on a glass substrate, e.g. by inside-, modified-, plasma-, or plasma modified- chemical vapour deposition [ICVD, MCVD, PCVD, PMCVD], i.e. by thin layer coating on the inside or outside of a glass tube or on a glass rod
- C03B37/01853—Thermal after-treatment of preforms, e.g. dehydrating, consolidating, sintering
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Abstract
本发明属于光纤预制棒技术领域，公开了光纤预制棒制造设备及光纤预制棒制造方法，光纤预制棒制造设备的机架具有沿第一方向延伸的导轨，并用于安装石英管，进料系统用于向石英管内输送化学前驱物，沉积炉滑动设置于导轨，并能够沿导轨往复运动，以使化学前驱物沉积于石英管的内壁，以完成沉积；熔缩炉滑动设置于导轨，并能够沿导轨往复运动，以使石英管熔缩为实心棒，以完成熔缩，从而使石英管的沉积和熔缩能够在同一设备上进行，沉积过程和熔缩过程之间无需拆装、转运石英管，简化了加工流程，同时避免石英管的转运过程中，管材会受到环境影响而导致中空的石英管出现应力堆积或管材形变。
Description
技术领域
本发明涉及光纤预制棒技术领域，尤其涉及光纤预制棒制造设备及光纤预制棒制造方法。
背景技术
光纤预制棒是用于拉制光纤的材料预制件，是制造石英系列光纤的核心原材料。传统的光纤预制棒的制造流程包括沉积、熔缩以及套管等过程。其中，光纤预制棒的沉积工艺有改进化学气相沉积(Modified Chemical Vapor Deposition，MCVD)、外部化学沉积(Outside Vapor Deposition，OVD)、轴向气相沉积(Vapor Phase Axial Deposition，VAD)和等离子体化学气相沉积法(Plasma enhanced Chemical Vapor Deposition，PCVD)等方法。
以PCVD工艺为例，将反应气体(4SiCl4、GeCl4、C2F6和O2)注入到高纯石英管内，谐振腔往返移动，微波激活气体产生等离子体使反应气电离产生等离子体，带电的离子重新结合，并释放热能。释放的能量使原料气体发生反应形成的粒子沉积在高纯石英管的内壁上。在完成沉积后，需要将石英管移动到熔缩设备上，沿石英管轴向往返移动的石墨电阻炉对不断旋转的管子加热，在表面张力的作用下分阶段将沉积好的石英管熔缩成实心棒。其存在的问题是，沉积和熔缩需要在两个设备上进行，导致石英管在完成沉积后，需要从沉积设备上拆卸，并安装于熔缩设备进行熔缩，导致加工过程繁琐，且在石英管的转运过程中，管材会受到环境影响，导致中空的石英管出现应力堆积或管材形变，从而导致加工完成后的光纤预制棒出现质量问题。
发明内容
根据本发明的一个方面，本发明提供光纤预制棒制造设备，以解决现有技术中石英管的沉积和熔缩需要在两个设备上进行，导致加工过程繁琐，且在石英管的转运过程中，管材会受到环境影响的问题。
为达上述目的，本发明采用以下技术方案：
光纤预制棒制造设备，包括：
机架，具有沿第一方向延伸的导轨，并用于安装石英管，以使所述石英管沿第一方向延伸；
进料系统，连接于所述机架，并用于向所述石英管内输送化学前驱物；
沉积炉，滑动设置于所述导轨，并能够沿所述导轨往复运动，以使所述化学前驱物沉积于所述石英管的内壁；
熔缩炉，滑动设置于所述导轨，并能够沿所述导轨往复运动，以使所述石英管熔缩为实心棒。
作为光纤预制棒制造设备的优选方案，还包括辅助加热器，所述辅助加热器沿第二方向滑动设置于所述机架，第二方向垂直于第一方向，所述辅助加热器用于加热所述石英管。
作为光纤预制棒制造设备的优选方案，所述辅助加热器设置有两个，两个所述辅助加热器分别用于加热所述石英管的两端端部。
作为光纤预制棒制造设备的优选方案，还包括驱动组件，所述驱动组件能够驱动所述沉积炉沿所述导轨往复运动，并能够驱动所述熔缩炉沿所述导轨往复运动。
作为光纤预制棒制造设备的优选方案，还包括排废系统，所述排废系统与所述石英管远离所述进料系统的一端连接。
作为光纤预制棒制造设备的优选方案，所述沉积炉包括设置于所述导轨的沉积炉炉体、设置于所述沉积炉炉体内的谐振件以及设置于所述沉积炉炉体内的微波发生装置，所述谐振件用于套设在所述石英管的外壁。
作为光纤预制棒制造设备的优选方案，所述熔缩炉包括设置于所述导轨的熔缩炉炉体、设置于所述熔缩炉炉体内的加热件以及设置于所述熔缩炉炉体内的石墨中空管，所述加热件用于对所述石墨中空管进行加热，所述石墨中空管用于套设在所述石英管的外壁。
根据本发明的另一个方面，提供光纤预制棒制造方法，通过上述光纤预制棒制造设备实施，所述光纤预制棒制造方法包括：
S100：将石英管安装于所述机架，以使所述石英管沿第一方向延伸；
S200：通过所述进料系统向所述石英管内输送化学前驱物；
S300：控制所述沉积炉沿所述导轨往复运动，以使所述化学前驱物沉积于所述石英管的内壁；
S400：控制所述熔缩炉沿所述导轨往复运动，以使所述石英管熔缩为实心棒；
S500：将石英套管套设于所述实心棒，以制成光纤预制棒。
作为光纤预制棒制造方法的优选方案，所述光纤预制棒制造设备还包括辅助加热器，所述辅助加热器沿第二方向滑动设置于所述机架，第二方向垂直于第一方向，所述辅助加热器用于加热所述石英管；
所述光纤预制棒制造方法还包括与步骤S400同步进行的：
S401：控制所述辅助加热器加热所述石英管。
作为光纤预制棒制造方法的优选方案，还包括位于步骤S400与步骤S500之间的：
S410：切割所述实心棒的端部。
本发明的有益效果是：
本发明提供光纤预制棒制造设备，其机架具有沿第一方向延伸的导轨，并用于安装石英管，进料系统用于向石英管内输送化学前驱物，沉积炉滑动设置于导轨，并能够沿导轨往复运动，以使化学前驱物沉积于石英管的内壁，以完成沉积；熔缩炉滑动设置于导轨，并能够沿导轨往复运动，以使石英管熔缩为实心棒，以完成熔缩，从而使石英管的沉积和熔缩能够在同一设备上进行，沉积过程和熔缩过程之间无需拆装、转运石英管，简化了加工流程，同时避免石英管的转运过程中，管材会受到环境影响而导致中空的石英管出现应力堆积或管材形变。
本发明还提供光纤预制棒制造方法，通过上述光纤预制棒制造设备实施，该光纤预制棒制造方法通过将石英管安装于机架，由进料系统向石英管内输送化学前驱物，控制沉积炉沿导轨往复运动，以使化学前驱物沉积于石英管的内壁，以完成沉积；控制熔缩炉沿导轨往复运动，以使石英管熔缩为实心棒，以完成熔缩；然后将石英套管套设于实心棒，制成光纤预制棒。
附图说明
图1是本发明实施例中光纤预制棒制造设备的结构示意图；
图2是本发明实施例中沉积炉的结构示意图；
图3是本发明实施例中熔缩炉的结构示意图；
图4是本发明实施例中光纤预制棒制造方法的流程图。
图中：
100、石英管；
1、机架；11、导轨；12、套管；
2、进料系统；21、储料仓；22、气柜；23、进料管路；
3、沉积炉；31、沉积炉炉体；311、沉积炉炉壳；312、沉积炉保温层；32、谐振件；
4、熔缩炉；41、熔缩炉炉体；411、熔缩炉炉壳；412、熔缩炉保温层；42、加热件；43、石墨中空管；44、气封板；45、水冷板；46、吸风罩；
5、辅助加热器；
6、排废系统；61、排废管路；611、压力传感器；62、废料仓；63、过滤器。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
传统的光纤预制棒的制造流程包括沉积、熔缩以及套管等过程。但是传统的制造流程中，沉积和熔缩需要在两个设备上进行，导致石英管在完成沉积后，需要从沉积设备上拆卸，并安装于熔缩设备进行熔缩，导致加工过程繁琐，且在石英管的转运过程中，管材会受到环境影响，导致中空的石英管出现应力堆积或管材形变，从而导致加工完成后的光纤预制棒出现质量问题。
针对上述问题，本实施例提供光纤预制棒制造设备，以解决现有技术中石英管的沉积和熔缩需要在两个设备上进行，导致加工过程繁琐，且在石英管的转运过程中，管材会受到环境影响的问题。
参照图1-图3，光纤预制棒制造设备包括机架1、进料系统2、沉积炉3以及熔缩炉4，机架1具有沿第一方向延伸的导轨11，并用于安装石英管100，以使石英管100沿第一方向延伸。本实施例中，第一方向为竖直方向，机架1为立式结构，在其它实施例中，第一方向还可以垂直于竖直方向，机架1为卧式结构。进料系统2连接于机架1，并用于向石英管100内输送化学前驱物。其中，化学前驱物为石英管100沉积所需的物料，如4SiCl4、GeCl4、C2F6和O2等气体。沉积炉3滑动设置于导轨11，并能够沿导轨11往复运动，以使化学前驱物沉积于石英管100的内壁，以完成沉积。熔缩炉4滑动设置于导轨11，并能够沿导轨11往复运动，以使石英管100熔缩为实心棒，以完成熔缩。通过该光纤预制棒制造设备，使石英管100的沉积和熔缩能够在同一设备上进行，沉积过程和熔缩过程之间无需拆装、转运石英管100，简化了加工流程，同时避免石英管100的转运过程中，管材会受到环境影响而导致中空的石英管100出现应力堆积或管材形变。在对石英管100进行沉积、熔缩形成实心棒后，只需将石英套管套设于实心棒，即可制成光纤预制棒。
可选地，机架1固定设置有两个套管12，石英管100的两端分别与两个套管12连接，从而将石英管100安装于机架1。可选地，套管12套设于石英管100，套管12的端部设置有多个弹性夹片，多个弹性夹片沿套管12的圆周方向间隔设置，且多个弹性夹片之间具有调节槽，石英管100设置在多个弹性夹片之间，螺母螺纹连接于弹性夹片，并能够改变调节槽的宽度，以使弹性夹片夹紧石英管100或松开。可选地，石英管100与轴套12之间设置有密封圈，以形成密封，同时起到一定的紧固作用。
可选地，进料系统2包括用于储存化学前驱物的储料仓21、连接于储料仓21的气柜22以及连接于气柜22的出口端的进料管路23，气柜22的输入端与储料仓21连接，并用于将储料仓21中的化学前驱物输送至进料管路23，进料管路23与其中一个轴套12连接，化学前驱物能够依次通过进料管路23以及轴套12进入石英管100内。
可选地，沉积炉3包括设置于导轨11的沉积炉炉体31、设置于沉积炉炉体31内的谐振件32以及设置于沉积炉炉体31内的微波发生装置，谐振件32用于套设在石英管100的外壁。微波发生装置用于使位于石英管100内的化学前驱物电离，以产生等离子体，从而释放热能，释放的能量使原料气体发生反应形成的粒子沉积在石英管100的内壁上，以完成沉积。可选地，沉积炉炉体31包括沉积炉炉壳311和位于沉积炉炉壳311内的沉积炉保温层312，沉积炉保温层312套设于谐振件32，并能够防止谐振件32内的热量散失。
可选地，熔缩炉4包括设置于导轨11的熔缩炉炉体41、设置于熔缩炉炉体41内的加热件42以及设置于熔缩炉炉体41内的石墨中空管43，加热件42用于对石墨中空管43进行加热，石墨中空管43用于套设在石英管100的外壁，通过加热件42加热石墨中空管43，以使石英管100熔缩为实心棒。可选地，熔缩炉炉体41包括熔缩炉炉壳411和位于熔缩炉炉壳411内的熔缩炉保温层412，熔缩炉保温层412套设于石墨中空管43，并能够防止石墨中空管43内的热量散失。
可选地，熔缩炉4还包括气封板44，气封板44具有用于向熔缩炉4外吹气的第一气孔，可通过第一气孔向熔缩炉4外吹保护气以进行隔绝密封。优选地，第一气孔的中心线倾斜向外，且与石墨中心管43的轴线夹角为45°。同时为了避免石墨中空管43内氧化反应的速率过快，气封板44还具有用于向炉内吹气的第二气孔，第二气孔用于向石墨中空管43内吹入氢气，以燃烧空气中的氧气，从而有效保温，并防止氧气进入石墨中空管43，避免石墨中空管43在高温下氧化。其中，第一气孔与第二气孔相互独立设置，且第一气孔吹出的保护气与第二气孔吹出的氢气不会发生混合。可选地，气封板44设置有两个，两个气封板44分别设置在熔缩炉炉体41的两端。
由于气封板44需要承受较高的温度，为了避免气封板44的结构以及焊缝受热发生损伤，熔缩炉4还包括设置于熔缩炉炉体41的水冷板45，气封板44安装于水冷板45，通过水冷板45隔绝熔缩炉炉体41的高温，避免气封板44损坏。
可选地，熔缩炉4还包括设置于熔缩炉炉体41的吸风罩46，吸风罩46用于抽吸石英管100熔缩过程中产生的SiO2等挥发物。
继续参照图1-图3，光纤预制棒制造设备还包括驱动组件，驱动组件能够驱动沉积炉3沿导轨11往复运动，并能够驱动熔缩炉4沿导轨11往复运动。其中，驱动组件可以是气缸或直线电机等设备。
继续参照图1-图3，光纤预制棒制造设备还包括辅助加热器5，辅助加热器5沿第二方向滑动设置于机架1，第二方向垂直于第一方向，辅助加热器5用于加热石英管100。在沉积和熔缩的过程中，可通过辅助加热器5对石英管100进行加热，防止热量散失，提升成品率。辅助加热器5能够沿第二方向滑动，能够避免与沿第一方向运动的沉积炉3以及熔缩炉4发生干涉。
继续参照图1-图3，辅助加热器5设置有两个，两个辅助加热器5分别用于加热石英管100的两端端部，以取得最佳的加热保温效果。
继续参照图1-图3，光纤预制棒制造设备还包括排废系统6，排废系统6与石英管100远离进料系统2的一端连接，用于排出石英管100在沉积以及熔缩过程中产生的废料。可选地，排废系统6包括连接于远离进料系统2的套管12的排废管路61，还包括连接于排废管路61的废料仓62，以使石英管100在沉积以及熔缩过程中产生的废料能够通过排废管路61进入废料仓62。此外，排废系统6还包括同时连接于排废管路61以及废料仓62的过滤器63，以使空气在经过过滤净化后排出光纤预制棒制造设备。可选地，排废管路61设置有压力传感器611，以检测排废管路61内的气体压力。可选地，排废系统6与熔缩炉4的吸风罩46连接。
参照图4，本实施例还提供光纤预制棒制造方法，通过上述光纤预制棒制造设备实施，光纤预制棒制造方法包括以下步骤。
S100：将石英管100安装于机架1，以使石英管100沿第一方向延伸。
具体为将石英管100的两端分别安装于两个套管12。可以理解的是，石英管100的两端需要安装于套管12，因而仅中间部分的石英管100可用于制造光纤预制棒，该部分石英管100为石英管100的有效部分。
S200：通过进料系统2向石英管100内输送化学前驱物。
S300：控制沉积炉3沿导轨11往复运动，以使化学前驱物沉积于石英管100的内壁。
通过微波发生装置使位于石英管100内的化学前驱物电离，以产生等离子体，从而释放热能，释放的能量使原料气体发生反应形成的粒子沉积在石英管100的内壁上，以完成沉积。通过控制沉积炉3沿导轨11往复运动，以完成石英管100的有效部分的沉积。
S400：控制熔缩炉4沿导轨11往复运动，以使石英管100熔缩为实心棒。
通过加热件42对石墨中空管43进行加热，以使石英管100受热熔缩为实心棒。通过控制熔缩炉4沿导轨11往复运动，以完成石英管100的有效部分的熔缩。
由于在熔缩的过程中，需要使石英管100的温度保持在一定的范围内，光纤预制棒制造方法还包括与步骤S400同步进行的：
S401：控制辅助加热器5加热石英管100。
通过辅助加热器5加热石英管100，以使石英管100在熔缩的过程中，两端的温度保持不变，从而提升成品率。
S410：切割实心棒的端部。
在将石英管100的有效部分制成实心棒后，由于石英管100的两端仍有一部分无法完成制造，因而需要将两端端部切割，仅保留位于中心的实心部分。
S500：将石英套管套设于实心棒，以制成光纤预制棒。
在完成沉积和熔缩后，只需将石英套管套设于实心棒，即可制成光纤预制棒。
本实施例的光纤预制棒制造方法，通过上述光纤预制棒制造设备实施，该光纤预制棒制造方法通过将石英管100安装于机架1，由进料系统2向石英管100内输送化学前驱物，控制沉积炉3沿导轨往复运动，以使化学前驱物沉积于石英管100的内壁，以完成沉积；控制熔缩炉4沿导轨往复运动，以使石英管100熔缩为实心棒，以完成熔缩；然后将石英套管套设于实心棒，制成光纤预制棒。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.光纤预制棒制造设备，其特征在于，包括：
机架(1)，具有沿第一方向延伸的导轨(11)，并用于安装石英管(100)，以使所述石英管(100)沿第一方向延伸；
进料系统(2)，连接于所述机架(1)，并用于向所述石英管(100)内输送化学前驱物；
沉积炉(3)，滑动设置于所述导轨(11)，并能够沿所述导轨(11)往复运动，以使所述化学前驱物沉积于所述石英管(100)的内壁；
熔缩炉(4)，滑动设置于所述导轨(11)，并能够沿所述导轨(11)往复运动，以使所述石英管(100)熔缩为实心棒。
2.根据权利要求1所述的光纤预制棒制造设备，其特征在于，还包括辅助加热器(5)，所述辅助加热器(5)沿第二方向滑动设置于所述机架(1)，第二方向垂直于第一方向，所述辅助加热器(5)用于加热所述石英管(100)。
3.根据权利要求2所述的光纤预制棒制造设备，其特征在于，所述辅助加热器(5)设置有两个，两个所述辅助加热器(5)分别用于加热所述石英管(100)的两端端部。
4.根据权利要求1所述的光纤预制棒制造设备，其特征在于，还包括驱动组件，所述驱动组件能够驱动所述沉积炉(3)沿所述导轨(11)往复运动，并能够驱动所述熔缩炉(4)沿所述导轨(11)往复运动。
5.根据权利要求1所述的光纤预制棒制造设备，其特征在于，还包括排废系统(6)，所述排废系统(6)与所述石英管(100)远离所述进料系统(2)的一端连接。
6.根据权利要求1-5任一项所述的光纤预制棒制造设备，其特征在于，所述沉积炉(3)包括设置于所述导轨(11)的沉积炉炉体(31)、设置于所述沉积炉炉体(31)内的谐振件(32)以及设置于所述沉积炉炉体(31)内的微波发生装置，所述谐振件(32)用于套设在所述石英管(100)的外壁。
7.根据权利要求1-5任一项所述的光纤预制棒制造设备，其特征在于，所述熔缩炉(4)包括设置于所述导轨(11)的熔缩炉炉体(41)、设置于所述熔缩炉炉体(41)内的加热件(42)以及设置于所述熔缩炉炉体(41)内的石墨中空管(43)，所述加热件(42)用于对所述石墨中空管(43)进行加热，所述石墨中空管(43)用于套设在所述石英管(100)的外壁。
8.光纤预制棒制造方法，其特征在于，通过如权利要求1-7任一项所述的光纤预制棒制造设备实施，所述光纤预制棒制造方法包括：
S100：将石英管安装于所述机架，以使所述石英管沿第一方向延伸；
S200：通过所述进料系统向所述石英管内输送化学前驱物；
S300：控制所述沉积炉沿所述导轨往复运动，以使所述化学前驱物沉积于所述石英管的内壁；
S400：控制所述熔缩炉沿所述导轨往复运动，以使所述石英管熔缩为实心棒；
S500：将石英套管套设于所述实心棒，以制成光纤预制棒。
9.根据权利要求8所述的光纤预制棒制造方法，其特征在于，所述光纤预制棒制造设备还包括辅助加热器，所述辅助加热器沿第二方向滑动设置于所述机架，第二方向垂直于第一方向，所述辅助加热器用于加热所述石英管；
所述光纤预制棒制造方法还包括与步骤S400同步进行的：
S401：控制所述辅助加热器加热所述石英管。
10.根据权利要求8所述的光纤预制棒制造方法，其特征在于，还包括位于步骤S400与步骤S500之间的：
S410：切割所述实心棒的端部。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211404067.2A CN115536261A (zh) | 2022-11-10 | 2022-11-10 | 光纤预制棒制造设备及光纤预制棒制造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211404067.2A CN115536261A (zh) | 2022-11-10 | 2022-11-10 | 光纤预制棒制造设备及光纤预制棒制造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115536261A true CN115536261A (zh) | 2022-12-30 |
Family
ID=84720067
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211404067.2A Pending CN115536261A (zh) | 2022-11-10 | 2022-11-10 | 光纤预制棒制造设备及光纤预制棒制造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115536261A (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101182112A (zh) * | 2007-11-09 | 2008-05-21 | 长飞光纤光缆有限公司 | 用于光纤预制棒制造的熔缩炉装置 |
| CN201132815Y (zh) * | 2007-11-09 | 2008-10-15 | 长飞光纤光缆有限公司 | 用于光纤预制棒制造的熔缩炉装置 |
| JP2016188151A (ja) * | 2015-03-30 | 2016-11-04 | 株式会社フジクラ | 光ファイバ母材の製造方法 |
| CN113024102A (zh) * | 2021-03-15 | 2021-06-25 | 武汉友美科自动化有限公司 | 一种等离子体化学气相沉积法制备光纤预制棒的装置和方法 |
| CN113860722A (zh) * | 2021-12-03 | 2021-12-31 | 武汉长盈通光电技术股份有限公司 | 光纤预制棒制造设备及方法 |
-
2022
- 2022-11-10 CN CN202211404067.2A patent/CN115536261A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101182112A (zh) * | 2007-11-09 | 2008-05-21 | 长飞光纤光缆有限公司 | 用于光纤预制棒制造的熔缩炉装置 |
| CN201132815Y (zh) * | 2007-11-09 | 2008-10-15 | 长飞光纤光缆有限公司 | 用于光纤预制棒制造的熔缩炉装置 |
| JP2016188151A (ja) * | 2015-03-30 | 2016-11-04 | 株式会社フジクラ | 光ファイバ母材の製造方法 |
| CN113024102A (zh) * | 2021-03-15 | 2021-06-25 | 武汉友美科自动化有限公司 | 一种等离子体化学气相沉积法制备光纤预制棒的装置和方法 |
| CN113860722A (zh) * | 2021-12-03 | 2021-12-31 | 武汉长盈通光电技术股份有限公司 | 光纤预制棒制造设备及方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2022766B1 (en) | An apparatus for fabricating an optical fiber and a method for sealing a drawing furnace | |
| CA2284562C (en) | Apparatus and method for overcladding optical fiber preform rod and optical fiber drawing method | |
| EP1005659B1 (en) | Method of and apparatus for manufacturing an optical fiber preform | |
| EP0770583B1 (en) | Method for drawing glass proform for optical fiber | |
| WO2001016039A1 (en) | Method of making a tubular member for optical fiber production using plasma outside vapor deposition | |
| KR20120102676A (ko) | 석영 유리 실린더의 제조 방법 및 그 제조 방법을 수행하기 위한 지지체 | |
| CN115536261A (zh) | 光纤预制棒制造设备及光纤预制棒制造方法 | |
| CN111453979B (zh) | 制造具有大横截面积的重型玻璃预制件的高强度焊接方法 | |
| CN101987779A (zh) | 制造光纤的初级预制棒的方法和装置 | |
| JP5519145B2 (ja) | 等温、低圧プラズマ堆積技術を用いる光ファイバ製造方法 | |
| US8857372B2 (en) | Method of fabricating optical fiber using an isothermal, low pressure plasma deposition technique | |
| CN104710106A (zh) | 一种用于光纤预制棒熔缩的感应炉 | |
| CN1286751C (zh) | 使用外部气相沉积法制造光纤预制棒的方法和设备 | |
| US7797966B2 (en) | Hot substrate deposition of fused silica | |
| JP7370890B2 (ja) | 光ファイバ母材用支持棒および光ファイバ母材の製造方法 | |
| CN112876060B (zh) | 一种大尺寸光纤预制棒芯棒的制备方法 | |
| KR100704071B1 (ko) | 광섬유 인선용 전기로 | |
| US20230192526A1 (en) | Inductive furnace with rotating susceptor for high precision waveguide glass draw | |
| CN117185646B (zh) | 等离子沉积制备F-SiO2光纤预制棒包层装置及方法 | |
| EP2316798B1 (en) | Formation of microstructured fiber preforms using porous glass deposition | |
| KR100641942B1 (ko) | 수정 화학 기상 증착법에 의한 광섬유 모재 제조용 로 | |
| CN110872174B (zh) | 在制造光纤中使用的加热纵长的氧化硅筒的方法、加热装置和系统 | |
| JP2023117084A (ja) | 光ファイバ母材の製造方法および光ファイバの製造方法 | |
| JP2003226536A (ja) | 光ファイバ母材の製造方法およびこれに用いられる光ファイバ製造装置 | |
| KR20050097692A (ko) | 광섬유 모재 제작 방법과 광섬유 인출 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20221230 |