CN116495988A - 光纤的拉制设备及方法 - Google Patents

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CN116495988A CN202310496741.2A CN202310496741A CN116495988A CN 116495988 A CN116495988 A CN 116495988A CN 202310496741 A CN202310496741 A CN 202310496741A CN 116495988 A CN116495988 A CN 116495988A
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optical fiber
preform
coating layer
speed
prefabricated
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杜明
黄苏梅
李静
庄宏洲
洪晓钦
叶嘉豪
彭斌
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Abstract

本申请提供了一种光纤的拉制设备及方法,光纤的拉制方法,包括将等直径的预制棒的第一端伸入加热炉内,对预制棒的预设区域进行加热以使预设区域的预制棒熔化以形成软化光纤;对所述软化光纤远离预制棒的一端施加牵引力,以使所述软化光纤以预设速度沿第一方向匀速拉丝并形成预制光纤;对所述预制光纤施加沿第二方向的作用力,使得所述预制光纤的拉丝速度由所述预设速度提高到目标速度,以在所述预制光纤上形成锥形区;其中,所述第一方向与所述第二方向垂直。本申请提供的光纤的拉制方法,可快速提高拉丝速度,从而提高了锥形光纤的质量与生产效率,且可根据施加的作用力的大小,灵活控制拉丝速度,灵活性更高。

Description

光纤的拉制设备及方法
技术领域
本申请属于光纤技术领域,更具体地说,是涉及一种光纤的拉制设备及方法。
背景技术
锥形光纤,指光纤直径一端大一端小的光纤,光纤从小端到大端之间具有锥形区。锥形光纤由于既能保持激光的单模特性,又能减小拉曼效应对激光输出功率的影响而被广泛应用。
相关技术中,锥形光纤的拉制方法一般先将预制棒拉出多个等间距的锥,再以匀速的方式将预制棒拉制成光纤。然而由于预制棒的直径大小不一,在拉丝过程中棒体轴向的玻璃粘度不均匀,从而导致拉出来的光纤直径过冲很大,很难得到合适的直径范围。
有鉴于此,相关技术还采用了将直径相同的预制棒进行拉丝,通过改变拉丝速度从而拉出锥形区的做法。然而采用该方法很难做到在极短的时间内将光纤直径降下来,从而导致锥形区的长度过长,对拉曼效应的改善效果不明显。而且每拉完一个锥,拉丝速度还需要降回原来的速度,导致生产效率极低,预制棒浪费严重。
发明内容
本申请提供一种光纤的拉制方法,可快速提高拉丝速度,提高了锥形光纤的质量与生产效率。
为实现上述目的,本申请采用的技术方案是:提供一种光纤的拉制方法,包括:
将等直径的预制棒的第一端伸入加热炉内,对预制棒的预设区域进行加热以使预设区域的预制棒熔化以形成软化光纤;
对所述软化光纤远离预制棒的一端施加牵引力,以使所述软化光纤以预设速度沿第一方向匀速拉丝并形成预制光纤;
对所述预制光纤施加沿第二方向的作用力,使得所述预制光纤的拉丝速度由所述预设速度提高到目标速度,以在所述预制光纤上形成锥形区;
其中,所述第一方向与所述第二方向垂直。
进一步地,所述锥形区包括第一段、与所述第一段连接的第二段,所述第一段的任意位置处的直径相同,所述第二段的直径沿着远离所述第一段的方向逐渐增大,所述作用力包括互不相同的第一作用力、第二作用力,所述目标速度包括第一目标速度、第二目标速度;
所述步骤“对所述预制光纤施加沿第二方向的作用力,使得所述预制光纤的拉丝速度由所述预设速度提高到目标速度,以在所述预制光纤上形成锥形区”具体包括:
对所述预制光纤施加沿第二方向的第一作用力,使得所述预制光纤的拉丝速度由预设速度提高到第一目标速度,并以所述第一目标速度保持运动,以使所述预制光纤形成所述第一段;
对所述预制光纤施加沿第二方向的第二作用力,使得所述预制光纤的拉丝速度由第一目标速度线性减小到第二目标速度,以使所述预制光纤形成第二段。
进一步地,所述目标速度还包括第三目标速度,所述第三目标速度大于所述第一目标速度;
所述步骤“对所述预制光纤施加沿第二方向的第一作用力,使得所述预制光纤的拉丝速度由预设速度提高到第一目标速度,并以所述第一目标速度保持运动,以使所述预制光纤形成所述第一段”具体包括:
对所述预制光纤施加沿第二方向的第一作用力,使得所述预制光纤的拉丝速度由预设速度提高到第三目标速度;
减小所述第一作用力,使得所述预制光纤的拉丝速度由所述第三目标速度降低到第一目标速度,并以所述第一目标速度保持运动,以使所述预制光纤形成所述第一段。
进一步地,所述预制光纤包括与所述第二段远离所述第一段的一端连接的第三段,所述第三段的任意位置处的直径相同;
所述步骤“对所述预制光纤施加沿第二方向的第二作用力,使得所述预制光纤的拉丝速度由第一目标速度线性减小到第二目标速度,以使所述预制光纤形成第二段”之后还包括:
所述预制光纤的拉丝速度以第二目标速度保持运动,以使所述预制光纤形成第三段。
进一步地,所述第一段的直径为125-300um,所述第三段的直径为200um-500um,所述第二段的长度为0.1-0.5m。
进一步地,步骤“对所述预制光纤施加沿第二方向的作用力,使得所述预制光纤的拉丝速度由所述预设速度提高到目标速度,以在所述预制光纤上形成锥形区”中,
当对所述预制光纤施加沿第二方向的作用力时,使得所述预制光纤获得一个沿第二方向的作用力速度V1,则V=V0+2V1,其中,所述预设速度为V0,所述目标速度为V。
进一步地,所述作用力速度V1为所述预设速度V0的10-20倍。
进一步地,所述的光纤的拉制方法还包括步骤:
对所述预制光纤进行第一胶水涂覆,以在所述预制光纤外形成第一涂覆层,并将所述第一涂覆层进行固化;
对所述第一涂覆层外进行第二胶水涂覆,以在所述第一涂覆层外形成第二涂覆层,并将所述第二涂覆层进行固化。
进一步地,所述步骤“对所述预制光纤进行第一胶水涂覆,以在所述预制光纤外形成第一涂覆层,并将所述第一涂覆层进行固化”与步骤“对所述第一涂覆层外进行第二胶水涂覆,以在所述第一涂覆层外形成第二涂覆层,并将所述第二涂覆层进行固化”之间还包括步骤:对所述第一涂覆层与所述预制光纤的同心度进行监测,以使所述第一涂覆层与所述预制光纤同心;
和/或,
所述步骤“对所述第一涂覆层外进行第二胶水涂覆,以在所述第一涂覆层外形成第二涂覆层,并将所述第二涂覆层进行固化”之后还包括步骤:对所述第二涂覆层与所述预制光纤的同心度进行监测,以使所述第二涂覆层与所述预制光纤同心。
进一步地,所述步骤“对所述预制光纤进行第一胶水涂覆,以在所述预制光纤外形成第一涂覆层,并将所述第一涂覆层进行固化”之前还包括步骤:对所述预制光纤的直径进行测量;
和/或,
所述步骤“对所述第一涂覆层外进行第二胶水涂覆,以在所述第一涂覆层外形成第二涂覆层,并将所述第二涂覆层进行固化”之后还包括步骤:对涂覆有所述第二涂覆层的预制光纤的外直径进行测量。
本申请还提供了一种光纤的拉制设备,包括:
加热炉,用于供等直径的预制棒的第一端伸入,以对所述预制棒的预设区域进行加热以使预设区域的预制棒熔化以形成软化光纤;
牵引轮,用于对所述软化光纤远离预制棒的一端施加牵引力,以使所述软化光纤以预设速度沿第一方向匀速拉丝并形成预制光纤;以及,
推力轮,用于对所述预制光纤施加沿第二方向的作用力,使得所述预制光纤的拉丝速度由所述预设速度提高到目标速度,以在所述预制光纤上形成锥形区;
其中,所述第一方向与所述第二方向垂直。
进一步地,所述光纤的拉制设备还包括定滑轮,所述定滑轮、所述推力轮、所述牵引轮沿所述第一方向依次设置,且所述推力轮沿所述第二方向活动设置。
进一步地,所述光纤的拉制设备还包括:
第一涂覆装置,用于对所述预制光纤进行第一胶水涂覆,以在所述预制光纤外形成第一涂覆层;
第一固化装置,用于对所述第一涂覆层进行固化;
第二涂覆装置,用于对所述第一涂覆层外进行第二胶水涂覆,以在所述第一涂覆层外形成第二涂覆层;以及,
第二固化装置,用于对所述第二涂覆层进行固化;
所述第一涂覆装置、所述第一固化装置、所述第二涂覆装置、所述第二固化装置沿所述第一方向依次设置。
进一步地,所述光纤的拉制设备还包括:
第一同心度测量装置,用于对所述第一涂覆层与所述预制光纤的同心度进行监测,以使所述第一涂覆层与所述预制光纤同心;
第二同心度测量装置,用于对所述第二涂覆层与所述预制光纤的同心度进行监测,以使所述第二涂覆层与所述预制光纤同心;
第一直径测量仪,用于对所述预制光纤的直径进行测量;以及,
第二直径测量仪,用于对涂覆有所述第二涂覆层的预制光纤的外直径进行测量;
所述第一同心度测量装置设置于所述第一固化装置与所述第二涂覆装置之间,所述第二同心度测量装置设置于所述第二固化装置下方;所述第一直径测量仪设置于所述加热炉与所述第一涂覆装置之间;所述第二直径测量仪设置于所述第二同心度测量下方。
进一步地,所述光纤的拉制设备还包括辅助轮,所述辅助轮设置于所述加热炉与所述第一涂覆装置之间,用于当所述软化光纤从所述加热炉伸出时,对所述软化光纤进行牵拉,以使所述软化光纤直径变小以穿过所述第一涂覆装置。
本申请提供的光纤的拉制方法的有益效果在于:通过对预制光纤施加沿第二方向的作用力,使得预制光纤的拉丝速度由预设速度提高到目标速度,从而可在预制光纤上形成锥形区,相对于相关技术采用改变牵引力的大小来控制拉丝速度来说,本申请实施例的拉制方法可快速提高拉丝速度,从而提高了锥形光纤的质量与生产效率,且可根据施加的作用力的大小,灵活控制拉丝速度,灵活性更高。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术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性的前提下,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光纤的拉制方法的流程示意图;
图2为本申请实施例提供的光纤的拉制设备的结构示意图;
图3为采用本申请实施例提供的光纤的拉制方法所拉制出得光纤的结构示意图;
图4为本申请实施例提供的S300的具体流程示意图。
其中,图中各附图标记:
10、预制光纤;11、第三段;20、锥形区;21、第一段;22、第二段;30、加热炉;40、牵引轮;50、推力轮;60、预制棒;70、定滑轮;80、第一涂覆装置;90、第一固化装置;100、第二涂覆装置;110、第二固化装置;120、第一同心度测量装置;130、第二同心度测量装置;140、第一直径测量仪;150、第二直径测量仪;160、辅助轮。
具体实施方式
为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
请参阅图1,现对本申请实施例提供的光纤的拉制方法进行说明。本申请实施例提供的光纤的拉制方法,包括步骤S100、S200、S300。
S100、将等直径的预制棒的第一端伸入加热炉内,对预制棒的预设区域进行加热以使预设区域的预制棒熔化以形成软化光纤。
其中,步骤S100中,“预制棒的预设区域”可根据实际需要进行选择。例如,可选在预制棒靠近第一端的位置,例如距离预制棒第一端5-6cm的位置,当预设区域加热后,在预制棒第一端的重力作用下,软化的光纤会拉丝并从加热炉中伸出。
具体的,等直径的预制棒由卡盘夹持,并使得预制棒的第一端伸入加热炉内。
S200、对软化光纤远离预制棒的一端施加牵引力,以使软化光纤以预设速度沿第一方向匀速拉丝并形成预制光纤。
步骤S200中,牵引力的大小保持不变,从而使得预设速度为一恒定的值,即软化光纤以预设速度匀速运动,从而沿第一方向匀速拉丝出预制光纤。预制光纤的直径保持一致。
S300、对预制光纤施加沿第二方向的作用力,使得预制光纤的拉丝速度由预设速度提高到目标速度,以在预制光纤上形成锥形区。
其中,第一方向与第二方向垂直。
步骤S300中,由于拉丝速度越大,拉出来的光纤直径就越小,拉丝速度越小,拉出来的光纤直径就越大。因此,通过对预制光纤施加沿第二方向的作用力,使得预制光纤的拉丝速度由预设速度提高到目标速度,从而使得拉出来的光纤直径变小,即可在预制光纤上形成锥形区。当需要改变光纤的直径时,只需要改变沿第二方向的作用的大小即可,无需对牵引力进行改变。
如图2所示,“第一方向”可以用图中的X轴方向表示,“第二方向”可以用图中的Y轴方向表示。可以理解的是,以上定义仅是为了便于理解各部件的相对位置关系,不应理解为对本申请的限制。
本申请实施例提供的光纤的拉制方法,通过对预制光纤施加沿第二方向的作用力,使得预制光纤的拉丝速度由预设速度提高到目标速度,从而可在预制光纤上形成锥形区,相对于相关技术采用改变牵引力的大小来控制拉丝速度来说,本申请实施例的拉制方法可快速提高拉丝速度,从而提高了锥形光纤的质量与生产效率,且可根据施加的作用力的大小,灵活控制拉丝速度,灵活性更高。
请参阅图3,锥形区20可以包括第一段21、与第一段21连接的第二段22。第一段21的任意位置处的直径相同,第二段22的直径沿着远离第一段的方向逐渐增大。作用力可以包括互不相同的第一作用力、第二作用力。目标速度可以包括第一目标速度、第二目标速度。
如图4所示,步骤S300、“对预制光纤施加沿第二方向的作用力,使得预制光纤的拉丝速度由预设速度提高到目标速度,以在预制光纤上形成锥形区”具体包括步骤S320、S340。
S320、对预制光纤施加沿第二方向的第一作用力,使得预制光纤的拉丝速度由预设速度提高到第一目标速度,并以第一目标速度保持运动,以使预制光纤形成第一段。
其中,通过施加沿第二方向的第一作用力,使得预制光纤由预设速度提高到第一目标速度,并以第一目标速度保持运动,以使预制光纤形成第一段,且由于预制光纤以第一目标速度保持运动,从而形成的第一段的直径处处相同。
S340、对预制光纤施加沿第二方向的第二作用力,使得预制光纤的拉丝速度由第一目标速度线性减小到第二目标速度,以使预制光纤形成第二段。
步骤S340中,“线性减小”指的是加速度大小不变的减速运动,即第二作用力保持恒定,且第二作用力小于第一作用力,此时当第二作用力作用在预制光纤时,预制光纤的拉丝速度会由第一目标速度逐渐减小到第二目标速度,从而形成的第二段的直径逐渐增大。
目标速度还可以包括第三目标速度,第三目标速度大于第一目标速度。
步骤S320、“对预制光纤施加沿第二方向的第一作用力,使得预制光纤的拉丝速度由预设速度提高到第一目标速度,并以第一目标速度保持运动,以使预制光纤形成第一段”具体可以包括步骤S321、步骤S322。
S321、对预制光纤施加沿第二方向的第一作用力,使得预制光纤的拉丝速度由预设速度提高到第三目标速度。
S322、减小第一作用力的大小,使得预制光纤的拉丝速度由第三目标速度降低到第一目标速度,并以第一目标速度保持运动,以使预制光纤形成第一段。
其中,预制光纤的拉丝速度由预设速度提高到第三目标速度,再将第三目标速度降低到第一目标速度,且第三目标速度大于第一目标速度,从而可在较短时间提高拉丝速度,使得预制光纤的直径可以快速下降,提高工作效率,且节省了拉丝速度由预设速度提高到第一目标速度的过程中导致的光纤浪费。
请参阅图3,预制光纤10可以包括与第二段22远离第一段21的一端连接的第三段11,第三段11的任意位置处的直径相同。
步骤“对预制光纤施加沿第二方向的第二作用力,使得预制光纤的拉丝速度由第一目标速度线性减小到第二目标速度,以使预制光纤形成第二段”之后还包括步骤S360。
S360、预制光纤的拉丝速度以第二目标速度保持运动,以使预制光纤形成第三段。
步骤S360中,通过使预制光纤的拉丝速度以第二目标速度保持运动,从而可使得预制光纤形成第三段。具体的,第二目标速度可以与预设速度相同。
其中,第一段的直径为125-300um,第三段的直径为200um-500um,第二段的长度为0.1-0.5m。
步骤S300、“对预制光纤施加沿第二方向的作用力,使得预制光纤的拉丝速度由预设速度提高到目标速度,以在预制光纤上形成锥形区”中,
当对预制光纤施加沿第二方向的作用力时,使得预制光纤获得一个沿第二方向的作用力速度V1,则V=V0+2V1,其中,预设速度为V0,目标速度为V。
即,光纤的拉丝速度瞬间由原来的预设速度提高到目标速度,从而可实现预制光纤的直径可在短时间内降低到目标值。
具体的,作用力速度V1可以为预设速度V0的10-20倍。即通过增加一个远远大于预设速度的作用力速度,可在较短时间内实现直径的降低,从而使得预制光纤的直径可以快速下降,提高工作效率,且节省了拉丝速度由预设速度提高到第一目标速度的过程中导致的光纤浪费
其中,作用力速度V1可以为0.1-1m/s,例如,可以为0.1m/s、0.5m/s、1m/s。预设速度V0可以为5-30m/min,例如,可以为5m/min、20m/min、30m/min。
光纤的拉制方法还可以包括步骤S500、S700。
S500、对预制光纤进行第一胶水涂覆,以在预制光纤外形成第一涂覆层,并将第一涂覆层进行固化。
S700、对第一涂覆层外进行第二胶水涂覆,以在第一涂覆层外形成第二涂覆层,并将第二涂覆层进行固化。
通过步骤S500与S700的设置,可以在预制光纤外形成第一涂覆层与第二涂覆层。
步骤S500“对预制光纤进行第一胶水涂覆,以在预制光纤外形成第一涂覆层,并将第一涂覆层进行固化”与步骤S700“对第一涂覆层外进行第二胶水涂覆,以在第一涂覆层外形成第二涂覆层,并将第二涂覆层进行固化”之间还可以包括步骤S600:对第一涂覆层与预制光纤的同心度进行监测,以使第一涂覆层与预制光纤同心。
通过步骤S600,可实时监测第一涂覆层与预制光纤同心度,避免偏移。
步骤S700“对第一涂覆层外进行第二胶水涂覆,以在第一涂覆层外形成第二涂覆层,并将第二涂覆层进行固化”之后还包括步骤S800:对第二涂覆层与预制光纤的同心度进行监测,以使第二涂覆层与预制光纤同心。
通过步骤S800,可实时监测第二涂覆层与预制光纤同心度,避免偏移。
步骤S500“对预制光纤进行第一胶水涂覆,以在预制光纤外形成第一涂覆层,并将第一涂覆层进行固化”之前还可以包括步骤S400、对预制光纤的直径进行测量。
通过步骤S400,可以测量出预制光纤裸芯的直径大小。
步骤S700“对第一涂覆层外进行第二胶水涂覆,以在第一涂覆层外形成第二涂覆层,并将第二涂覆层进行固化”之后还可以包括步骤S900、对涂覆有所述第二涂覆层的预制光纤的外直径进行测量。
通过步骤S900,可以测量出涂覆有所述第二涂覆层的预制光纤的外直径的大小。
请参阅图2,本申请实施例还提供了一种光纤的拉制设备,可用于实现上述任意实施的光纤的拉制方法。
包括加热炉30、牵引轮40与推力轮50。加热炉30用于供等直径的预制棒60的第一端伸入,以对预制棒60的预设区域进行加热以使预设区域的预制棒60熔化以形成软化光纤。牵引轮40用于对软化光纤远离预制棒60的一端施加牵引力,以使软化光纤以预设速度沿第一方向匀速拉丝并形成预制光纤10。推力轮50用于对预制光纤10施加沿第二方向的作用力,使得预制光纤10的拉丝速度由预设速度提高到目标速度,以在预制光纤10上形成锥形区20,其中,第一方向与第二方向垂直。
本申请实施例提供的光纤的拉制设备,通过推力轮50对预制光纤10施加沿第二方向的作用力,使得预制光纤10的拉丝速度由预设速度提高到目标速度,从而可在预制光纤10上形成锥形区20,相对于相关技术采用牵引力改变牵引力的大小来控制拉丝速度来说,本申请实施例的可快速提高拉丝速度,从而提高了锥形光纤的质量与生产效率,且可根据施加的作用力的大小,灵活控制拉丝速度,灵活性更高。
请参阅图2,光纤的拉制设备还包括定滑轮70,定滑轮70、推力轮50、牵引轮40沿第一方向依次设置,且推力轮50沿第二方向活动设置,从而可通过推动推力轮50,使得推力轮50沿第二方向活动,进而可改变预制光纤10的拉丝速度。
请参阅图2,光纤的拉制设备还可以包括第一涂覆装置80、第一固化装置90、第二涂覆装置100与第二固化装置110。第一涂覆装置80用于对预制光纤10进行第一胶水涂覆,以在预制光纤10外形成第一涂覆层。第一固化装置90用于对第一涂覆层进行固化。第一固化装置90可以采用紫外灯。第二涂覆装置100用于对第一涂覆层外进行第二胶水涂覆,以在第一涂覆层外形成第二涂覆层。第二固化装置110用于对第二涂覆层进行固化。第二固化装置110可以采用紫外灯。第一涂覆装置80、第一固化装置90、第二涂覆装置100、第二固化装置110沿第一方向依次设置。通过第一涂覆装置80与第二涂覆装置100可以在预制光纤10外形成第一涂覆层与第二涂覆层。
请参阅图2,光纤的拉制设备还可以包括第一同心度测量装置120、第二同心度测量装置130、第一直径测量仪140、第二直径测量仪150。
第一同心度测量装置120用于对第一涂覆层与预制光纤10的同心度进行监测,以使第一涂覆层与预制光纤10同心。
第二同心度测量装置130用于对第二涂覆层与预制光纤10的同心度进行监测,以使第二涂覆层与预制光纤10同心。
第一直径测量仪140用于对预制光纤10的直径进行测量。
第二直径测量仪150用于对涂覆有第二涂覆层的预制光纤10的外直径进行测量;
第一同心度测量装置120设置于第一固化装置90与第二涂覆装置100之间,第二同心度测量装置130设置于第二固化装置110下方;第一直径测量仪140设置于加热炉30与第一涂覆装置80之间;第二直径测量仪150设置于第二同心度测量下方。
通过第一同心度测量装置120可实时监测第一涂覆层与预制光纤10同心度,避免偏移。通过第二同心度测量装置130可实时监测第二涂覆层与预制光纤10同心度,避免偏移。
通过第一直径测量仪140可以测量出预制光纤10裸芯的直径大小,第二直径测量仪150可以测量出涂覆有所述第二涂覆层的预制光纤10的外直径的大小。
请参阅图2,光纤的拉制设备还可以包括辅助轮160,辅助轮160设置于加热炉30与第一涂覆装置80之间,用于当软化光纤从加热炉30伸出时,对软化光纤进行牵拉,以使软化光纤直径变小以穿过第一涂覆装置80。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种光纤的拉制方法,其特征在于:包括:
将等直径的预制棒的第一端伸入加热炉内,对预制棒的预设区域进行加热以使预设区域的预制棒熔化以形成软化光纤;
对所述软化光纤远离预制棒的一端施加牵引力,以使所述软化光纤以预设速度沿第一方向匀速拉丝并形成预制光纤;
对所述预制光纤施加沿第二方向的作用力,使得所述预制光纤的拉丝速度由所述预设速度提高到目标速度,以在所述预制光纤上形成锥形区;
其中,所述第一方向与所述第二方向垂直。
2.如权利要求1所述的光纤的拉制方法,其特征在于:所述锥形区包括第一段、与所述第一段连接的第二段,所述第一段的任意位置处的直径相同,所述第二段的直径沿着远离所述第一段的方向逐渐增大,所述作用力包括互不相同的第一作用力、第二作用力,所述目标速度包括第一目标速度、第二目标速度;
所述步骤“对所述预制光纤施加沿第二方向的作用力,使得所述预制光纤的拉丝速度由所述预设速度提高到目标速度,以在所述预制光纤上形成锥形区”具体包括:
对所述预制光纤施加沿第二方向的第一作用力,使得所述预制光纤的拉丝速度由预设速度提高到第一目标速度,并以所述第一目标速度保持运动,以使所述预制光纤形成所述第一段;
对所述预制光纤施加沿第二方向的第二作用力,使得所述预制光纤的拉丝速度由第一目标速度线性减小到第二目标速度,以使所述预制光纤形成第二段。
3.如权利要求2所述的光纤的拉制方法,其特征在于:所述目标速度还包括第三目标速度,所述第三目标速度大于所述第一目标速度;
所述步骤“对所述预制光纤施加沿第二方向的第一作用力,使得所述预制光纤的拉丝速度由预设速度提高到第一目标速度,并以所述第一目标速度保持运动,以使所述预制光纤形成所述第一段”具体包括:
对所述预制光纤施加沿第二方向的第一作用力,使得所述预制光纤的拉丝速度由预设速度提高到第三目标速度;
减小所述第一作用力,使得所述预制光纤的拉丝速度由所述第三目标速度降低到第一目标速度,并以所述第一目标速度保持运动,以使所述预制光纤形成所述第一段。
4.如权利要求2所述的光纤的拉制方法,其特征在于:所述预制光纤包括与所述第二段远离所述第一段的一端连接的第三段,所述第三段的任意位置处的直径相同;
所述步骤“对所述预制光纤施加沿第二方向的第二作用力,使得所述预制光纤的拉丝速度由第一目标速度线性减小到第二目标速度,以使所述预制光纤形成第二段”之后还包括:
所述预制光纤的拉丝速度以第二目标速度保持运动,以使所述预制光纤形成第三段。
5.如权利要求4所述的光纤的拉制方法,其特征在于:所述第一段的直径为125-300um,所述第三段的直径为200um-500um,所述第二段的长度为0.1-0.5m。
6.如权利要求1所述的光纤的拉制方法,其特征在于:步骤“对所述预制光纤施加沿第二方向的作用力,使得所述预制光纤的拉丝速度由所述预设速度提高到目标速度,以在所述预制光纤上形成锥形区”中,
当对所述预制光纤施加沿第二方向的作用力时,使得所述预制光纤获得一个沿第二方向的作用力速度V1,则V=V0+2V1,其中,所述预设速度为V0,所述目标速度为V。
7.如权利要求6所述的光纤的拉制方法,其特征在于:所述作用力速度V1为所述预设速度V0的10-20倍。
8.如权利要求1-7任一项所述的光纤的拉制方法,其特征在于:所述的光纤的拉制方法还包括步骤:
对所述预制光纤进行第一胶水涂覆,以在所述预制光纤外形成第一涂覆层,并将所述第一涂覆层进行固化;
对所述第一涂覆层外进行第二胶水涂覆,以在所述第一涂覆层外形成第二涂覆层,并将所述第二涂覆层进行固化。
9.如权利要求8所述的光纤的拉制方法,其特征在于:所述步骤“对所述预制光纤进行第一胶水涂覆,以在所述预制光纤外形成第一涂覆层,并将所述第一涂覆层进行固化”与步骤“对所述第一涂覆层外进行第二胶水涂覆,以在所述第一涂覆层外形成第二涂覆层,并将所述第二涂覆层进行固化”之间还包括步骤:对所述第一涂覆层与所述预制光纤的同心度进行监测,以使所述第一涂覆层与所述预制光纤同心;
和/或,
所述步骤“对所述第一涂覆层外进行第二胶水涂覆,以在所述第一涂覆层外形成第二涂覆层,并将所述第二涂覆层进行固化”之后还包括步骤:对所述第二涂覆层与所述预制光纤的同心度进行监测,以使所述第二涂覆层与所述预制光纤同心。
10.如权利要求8所述的光纤的拉制方法,其特征在于:所述步骤“对所述预制光纤进行第一胶水涂覆,以在所述预制光纤外形成第一涂覆层,并将所述第一涂覆层进行固化”之前还包括步骤:对所述预制光纤的直径进行测量;
和/或,
所述步骤“对所述第一涂覆层外进行第二胶水涂覆,以在所述第一涂覆层外形成第二涂覆层,并将所述第二涂覆层进行固化”之后还包括步骤:对涂覆有所述第二涂覆层的预制光纤的外直径进行测量。
11.一种光纤的拉制设备,其特征在于:包括:
加热炉,用于供等直径的预制棒的第一端伸入,以对所述预制棒的预设区域进行加热以使预设区域的预制棒熔化以形成软化光纤;
牵引轮,用于对所述软化光纤远离预制棒的一端施加牵引力,以使所述软化光纤以预设速度沿第一方向匀速拉丝并形成预制光纤;以及,
推力轮,用于对所述预制光纤施加沿第二方向的作用力,使得所述预制光纤的拉丝速度由所述预设速度提高到目标速度,以在所述预制光纤上形成锥形区;
其中,所述第一方向与所述第二方向垂直。
12.如权利要求11所述的光纤的拉制设备,其特征在于:所述光纤的拉制设备还包括定滑轮,所述定滑轮、所述推力轮、所述牵引轮沿所述第一方向依次设置,且所述推力轮沿所述第二方向活动设置。
13.如权利要求11所述的光纤的拉制设备,其特征在于:所述光纤的拉制设备还包括:
第一涂覆装置,用于对所述预制光纤进行第一胶水涂覆,以在所述预制光纤外形成第一涂覆层;
第一固化装置,用于对所述第一涂覆层进行固化;
第二涂覆装置,用于对所述第一涂覆层外进行第二胶水涂覆,以在所述第一涂覆层外形成第二涂覆层;以及,
第二固化装置,用于对所述第二涂覆层进行固化;
所述第一涂覆装置、所述第一固化装置、所述第二涂覆装置、所述第二固化装置沿所述第一方向依次设置。
14.如权利要求13所述的光纤的拉制设备,其特征在于:所述光纤的拉制设备还包括:
第一同心度测量装置,用于对所述第一涂覆层与所述预制光纤的同心度进行监测,以使所述第一涂覆层与所述预制光纤同心;
第二同心度测量装置,用于对所述第二涂覆层与所述预制光纤的同心度进行监测,以使所述第二涂覆层与所述预制光纤同心;
第一直径测量仪,用于对所述预制光纤的直径进行测量;以及,
第二直径测量仪,用于对涂覆有所述第二涂覆层的预制光纤的外直径进行测量;
所述第一同心度测量装置设置于所述第一固化装置与所述第二涂覆装置之间,所述第二同心度测量装置设置于所述第二固化装置下方;所述第一直径测量仪设置于所述加热炉与所述第一涂覆装置之间;所述第二直径测量仪设置于所述第二同心度测量下方。
15.如权利要求13所述的光纤的拉制设备,其特征在于:所述光纤的拉制设备还包括辅助轮,所述辅助轮设置于所述加热炉与所述第一涂覆装置之间,用于当所述软化光纤从所述加热炉伸出时,对所述软化光纤进行牵拉,以使所述软化光纤直径变小以穿过所述第一涂覆装置。
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