CN1512969A - 光纤预制件以及光纤的制造方法 - Google Patents

光纤预制件以及光纤的制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1512969A
CN1512969A CNA028108744A CN02810874A CN1512969A CN 1512969 A CN1512969 A CN 1512969A CN A028108744 A CNA028108744 A CN A028108744A CN 02810874 A CN02810874 A CN 02810874A CN 1512969 A CN1512969 A CN 1512969A
Authority
CN
China
Prior art keywords
rod
pipe
diameter
assembly
passage
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.)
Granted
Application number
CNA028108744A
Other languages
English (en)
Other versions
CN100347109C (zh
Inventor
安娜·齐尔尼克
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Gscp Arsenal Lux Ii Saar Co
Price Miln Lux Ii
Prysmian Cavi e Sistemi Energia SRL
Original Assignee
Pirelli and C SpA
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pirelli and C SpA filed Critical Pirelli and C SpA
Publication of CN1512969A publication Critical patent/CN1512969A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100347109C publication Critical patent/CN100347109C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/02Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor
    • C03B37/025Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor from reheated softened tubes, rods, fibres or filaments, e.g. drawing fibres from preforms
    • C03B37/027Fibres composed of different sorts of glass, e.g. glass optical fibres
    • C03B37/02754Solid fibres drawn from hollow preforms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/01205Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments
    • C03B37/01211Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments by inserting one or more rods or tubes into a tube
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/01205Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments
    • C03B37/01225Means for changing or stabilising the shape, e.g. diameter, of tubes or rods in general, e.g. collapsing
    • C03B37/0124Means for reducing the diameter of rods or tubes by drawing, e.g. for preform draw-down
    • C03B37/01245Means for reducing the diameter of rods or tubes by drawing, e.g. for preform draw-down by drawing and collapsing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/01205Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments
    • C03B37/01225Means for changing or stabilising the shape, e.g. diameter, of tubes or rods in general, e.g. collapsing
    • C03B37/01248Means for changing or stabilising the shape, e.g. diameter, of tubes or rods in general, e.g. collapsing by collapsing without drawing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/01205Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments
    • C03B37/01225Means for changing or stabilising the shape, e.g. diameter, of tubes or rods in general, e.g. collapsing
    • C03B37/0126Means for supporting, rotating, translating the rod, tube or preform
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/02Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor
    • C03B37/025Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor from reheated softened tubes, rods, fibres or filaments, e.g. drawing fibres from preforms
    • C03B37/027Fibres composed of different sorts of glass, e.g. glass optical fibres
    • C03B37/02736Means for supporting, rotating or feeding the tubes, rods, fibres or filaments to be drawn, e.g. fibre draw towers, preform alignment, butt-joining preforms or dummy parts during feeding
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2205/00Fibre drawing or extruding details
    • C03B2205/08Sub-atmospheric pressure applied, e.g. vacuum
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2205/00Fibre drawing or extruding details
    • C03B2205/12Drawing solid optical fibre directly from a hollow preform
    • C03B2205/14Drawing solid optical fibre directly from a hollow preform comprising collapse of an outer tube onto an inner central solid preform rod
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2205/00Fibre drawing or extruding details
    • C03B2205/12Drawing solid optical fibre directly from a hollow preform
    • C03B2205/16Drawing solid optical fibre directly from a hollow preform the drawn fibre consisting of circularly symmetric core and clad

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • 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)
  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

一种制造光纤的方法包括:在一棒(30)上设置一直径增大部分(32)。通过将该棒设置在一管(34)内,以将该棒组装成一垂直取向的棒管组件(12),从而在该棒的外表面与该管的内表面之间限定一环状间隙(37),且该棒的直径增大部分与管相接合,并相对于该管支承该棒,通过夹持该管来支承该棒管组件。在该棒管组件的下端处,使管部分塌缩在棒上,这样该管部分就熔合在棒上,形成该棒管组件的塌缩部分。拉拨该塌缩部分以形成光纤。也可使该垂直取向的棒管组件塌缩,以形成光纤预制件。

Description

光纤预制件以及光纤的制造方法
技术领域
本发明涉及通过使套管塌缩(collapse)在芯棒上来制造光纤的方法,特别的但非排他的,涉及在纤维拉拨过程中使这样一种管塌缩在芯棒上的方法。
发明背景
在一种已知的制造光纤预制件的方法中,使一个或多个套管塌缩在位于该套管内的芯棒上。这种方法描述在美国专利No.4154591和No.4596589中。这种方法包括以下步骤:将芯棒插入套管内,然后沿着该管的长度慢慢地来回移动一热源,以使该管塌缩在芯棒上。可对该棒与该管之间的环形间隙施加抽吸力,以协助塌缩过程。
通常,在一种合适的车床上完成将套管软化在芯棒上的步骤,随后再在一个单独的拉丝塔里拉出光纤。人们已经认识到,在两个相互分离的机器上执行这些操作的缺点是不经济,较佳的是使套管塌缩在芯棒上,  然后在同一台机器上几乎同时地从那里拉出光纤。WO-A-9909437(Pirelli Cavi e Sistemi SpA)公开了这样一种方法,这种方法在拉丝塔内完成以下两个连续的生产过程,首先使套管塌缩在一棒上,然后再拉拨所得到的预制件。
JP-A-60155542公开了另一种方法,其中在纤维拉伸过程中使管塌缩在一棒上。在这种方法中,将一棒设置在一管内,从而得到一种棒管组件,并在该棒的外表面与该管的内表面之间限定一个环形间隙。利用一种夹紧装置分别夹紧该棒与管的一端附近。将该棒与管的另一端送入加热炉内,使该管热塌缩在棒上。在加热炉的下游,拉伸该棒的新塌缩部分以制得光纤。将该夹紧装置构造成不仅可密封该棒和管,同时还限定了一条通道,可经由该通道向环形间隙施加抽吸力以协助管的塌缩。
人们已经认识到,制造光纤预制件及光纤产品的一个重要方面是避免在将预制件制造和/或塌缩成实体的过程中导致该预制件的几何构造不对称,不对称可反映在所得到纤维的横截面上,并对该纤维的传输性能产生负面作用。特别的,人们已经发现为避免这种不对称,在使管塌缩在棒上以制造具有两层的预制件时,应特别注意使该管在整个塌缩过程中位于该棒的中央。本申请人认识到用于制造光纤或光纤预制件的棒管组件的这种需要,能简单地制造这种组件,并相对于该管可靠地对中该棒。
发明概述
对于本发明,其提供了一种用于光纤及光纤预制件的棒管组件,能简单地制造这种组件,并相对于该管可靠地对中该棒。
本发明的一个方面是一种制造光纤的方法,所述方法包括步骤:
-在一玻璃棒上提供直径增大的部分,所述玻璃棒包括一纵向外表面并具有预定的直径;
-将所述棒设置在由周缘玻璃壁限定的一玻璃管内,所述周缘玻璃壁分别具有一内表面和一外表面,其中,所述玻璃管的内直径大于所述棒的所述预定直径,同时至少所述玻璃管的一个部分的内直径小于所述棒的所述直径增大部分的直径,从而使所述棒的所述直径增大部分与所述管相接合;
-垂直设置并机械支承所述管,以提供一个垂直取向的棒管组件,所述组件具有一上端区域和一下端区域,其中,在所述组件的所述上端区域的相应部分实现对所述管的机械支承以及所述棒的直径增大部分与所述管的接合,从而通过所述直径增大部分与所述管的接合,使所述棒垂直支承于所述管内,并在所述棒的非直径增大部分的外表面与所述管的内表面之间限定一个环状间隙;
-在所述组件的上端区域内提供一条通道,所述通道位于所述棒的所述直径增大部分的下方,以允许所述间隙内的液体流出所述间隙;
-在所述棒管组件的所述下端区域处,将所述管热塌缩在所述棒上,使所述管的至少一部分熔合在所述棒上;以及
-自所述棒管组件的所述塌缩部分拉出光纤。
本发明的另一方面涉及一种制造光纤预制件的方法,所述方法包括步骤:
-在一玻璃棒上提供直径增大的部分,所述玻璃棒包括一纵向外表面并具有预定的直径;
-将所述棒设置在由周缘玻璃壁限定的一玻璃管内,所述周缘玻璃壁分别具有一内表面和一外表面,其中,所述玻璃管的内直径大于所述棒的所述预定直径,同时至少所述玻璃管的一个部分的内直径小于所述棒的所述直径增大部分的直径,从而使所述棒的所述直径增大部分与所述管相接合;
-垂直设置并机械支承所述管,以提供一个垂直取向的棒管组件,所述组件具有一上端区域和一下端区域,其中,在所述组件的所述上端区域的相应部分实现对所述管的机械支承以及所述棒的直径增大部分与所述管的接合,从而通过所述直径增大部分与所述管的接合,使所述棒垂直支承于所述管内,并在所述棒的非直径增大部分的外表面与所述管的内表面之间限定一个环状间隙;
-在所述组件的上端区域内提供一条通道,所述通道位于所述棒的所述直径增大部分的下方,以允许所述间隙内的液体流出所述间隙;
-在所述棒管组件的所述下端区域处,将所述管热塌缩在所述棒上,使所述管的至少一部分熔合在所述棒上。
优选的,在所述塌缩步骤的过程中,纵向拉长所形成的光纤预制件。
优选的,所述棒包括一柄部分,所述直径增大部分位于所述柄部分上。
优选的,通过对所述棒的预定位置进行加热,并轴向压缩所述棒,来提供所述直径增大部分。
优选的,所述管包括一柄部分,所述棒的所述直径增大部分与所述管的柄部分接合。
所述管的柄部分包括两个以端对端关系连接起来的管状件,所述第一管状件限定了具有第一内直径的一内表面,所述第一内直径大于所述棒的所述预定直径,但小于所述棒的所述直径增大部分的直径,所述第二管状件限定了具有第二内直径的一内表面,所述第二内直径大于所述第一内直径且大于所述棒的所述直径增大部分的直径,所述第二管状件设置在所述第一管状件的轴向外侧,以限定所述管的一端。
该直径增大部分可与一梯级相接合,该梯级限定在所述第一管状件的轴向外端与所述第二管状件的轴向内端之间。
在所述第二管状件内提供至少一个横向孔,所述机械支承所述管的步骤包括将一相配合的接合件插入所述至少一个孔内。
有利的是,至少在所述热塌缩步骤中的部分时间内,经由提供在所述组件的上端区域内的所述通道向所述环状间隙供应抽吸力。
在所述棒内提供至少一条通道,所述至少一条通道都具有第一端和第二端,该第一端通向所述环状间隙,其中,向所述至少一个第二端提供所述抽吸力。
所述至少一条通道都包括基本上沿所述棒轴向延伸的一部分,这样所述通道的第二端就通向所述棒的横向端面。
所述至少一条通道都提供在所述棒的所述柄部分内。
至少一条通道可提供在所述管内,所述至少一条通道都具有第一端和第二端,该第一端通向所述环状间隙,其中,向所述至少一个第二端提供所述抽吸力。所述至少一条通道都提供在所述棒的所述柄部分内。
所述直径增大部分与所述管密封接合。
在所述直径增大部分与所述管之间提供一种密封材料来进行密封。
在制造光纤的连续过程中,在所述预制件的新塌缩部分上执行所述拉拨步骤。
附图的简要说明
为更好地理解本发明,现在将参照附图描述仅以实例形式给出的本发明的几种实施例,其中:
图1是一种光纤制造装置的示意图;
图2是用于图1所示装置的一种棒管组件的示意图;
图3是正在图1所示装置中进行处理的该棒管组件的示意图;
图4表示一种用于该棒管组件的弹簧夹;
图5表示另一种可供选择的弹簧夹;
图6是另一种可供选择的棒管组件的示意图;以及
图7是再一种可供选择的棒管组件的示意图。
优选实施例的详细说明
图1示意性表示了一种用于拉伸光纤以及制造光纤的装置10,以下称其为拉丝塔。该拉丝塔10对棒管组件12(图2和3)进行加工,以制得光纤14。
该拉丝塔10包括一夹紧装置16,该夹紧装置16用于支承(例如,夹紧)该棒管组件,并将该组件送入一拉伸炉18内。该棒管组件自拉伸炉排出后就成为拉伸光纤14(1),然后将该拉伸光纤14(1)送入一种光纤冷却装置20内。自该光纤冷却装置排出后,冷却光纤进入一种树脂涂布器22内,接着再将该涂覆了树脂的纤维送入一种UV烘焙炉24内,树脂涂层或涂覆层在该烘焙炉24内硬化。应认识到是,该树脂涂布器可利用所谓的湿涂布方法涂覆多层树脂,或者采用多个连续的涂布器/烘焙炉组合来获取所需要数目的涂层。利用拉丝卷筒(capstan)26拉出该烘焙炉24内的涂布光纤,并将其自该拉丝卷筒26输送至光纤卷取筒28,涂覆了树脂的光纤卷绕在该光纤卷取筒28上。
图2更详细地表示了该棒管组件12。该组件包括一棒30,该棒30包括由适当掺杂硅形成的棒芯30(1),该棒芯可由任何已知工艺例如OVD(Outside Vapour Deposition:外气相沉积)工艺或VAD(Vapour Axial Deposition:气相轴向沉积)工艺制成。目前优选的制造工艺是MCVD(Modified Chemical Vapour Deposition:改良式化学气相沉积)工艺。在所示优选实施例中,该芯棒30(1)的一端与手柄或者伪棒(dummy rod)30(2)的一端连接,该伪棒30(2)可由任何合适材料制成,但通常该伪棒30(2)由石英材料制成。该棒30具有环形肋32形式的直径增大部分。该肋32位于伪棒30(2)上,且基本上与该伪棒30(2)同轴。沿该肋32的轴向方向,其截面近似呈半球形。
该肋32是这样制得的,利用玻璃旋床(未表示)上的卡盘夹住棒30的两端,并以通常40rpm(转/每分)的速度转动该棒,同时对该棒的需要生成该肋的地方进行加热。典型的,利用氧/氢火焰将大约1cm的棒加热至软化点。一旦该棒已经适当软化,就使卡盘组中的一个朝向另一个移动大约1cm,同时卡盘组中的另一个保持静止。由该活动卡盘施加的压力使棒的受热部分向棒轴的外部凸起,以限定肋32。典型的,该肋的直径比棒直径大4mm左右。可对该肋进行研磨以改进其几何形状,但这并非是必不可少的步骤。
该棒管组件12还包括一管34。该管包括一硅质套管34(1)和一管柄34(2),利用喷灯火焰使该硅质套管34(1)和管柄34(2)端对端地连接。在连接上述管元件之前,钻穿该管柄的一个壁,以形成横向延伸且优选垂直于管轴延伸的一条通道36。典型的,该通道孔的直径大约为6mm。
典型的,芯棒的外直径在11至22mm的范围内,套管的直径在20至115mm的范围内。
在组装管34与棒30之前,先清洗该管34;优选利用合适的洗涤剂来清洗,但选择性的,也可通过火焰热处理或酸性液腐蚀来完成清洗过程。
将棒30插入经清洗的管34内,从而在该棒的外表面与该管的相对内表面之间限定一个环状间隙37。由此,仅利用位于管柄34(2)自由端上的环形肋32来支承该棒。在连接该棒与管之前,该肋可使棒在管内居中,这样两者就基本上同轴设置。这样选择该芯棒与管,使间隙37在0.25至1.0mm的范围内,最好为0.5mm。伪棒(dummy rod)与管柄之间的间隙可稍大,通常在2.0mm左右。组件12上端部分内的通道,具体地说是该管34上端部分内的通道36,允许环状间隙37与该组件12的外部流体连通,一旦如图3所示在该组件12的下端部分上,管34热塌缩在棒30上时,该通道36也允许环状间隙37与组件12的外部流体连通。
通过将该肋密封在管柄上,来封堵环状间隙37的一端。可利用由较软材料例如PTFE(聚四氟乙烯)制成的胶带环绕该肋,以帮助密封。当采用其它材料时,所提供的密封层形式可为带、O形环或垫圈。重要的是,确保所选择的密封层在温度升高时不会裂解,该温度升高是由于与火炉18发生热传递所导致的。
一根小管38位于通道36内。如图4所示,该管38安装在一块体40内,一根环状弹簧42固定在该块体40上。该弹簧42的作用是将管38保持在通道36内的合适位置上。图4所示加载有弹簧的安装装置的另一种可供选择的形式表示在图5中。图5所示装置具有一金属线圈44和一弹簧46,用该金属线圈44代替弹簧42,该弹簧46向金属线圈44施加拉力。
在拉丝塔10内对棒管组件12进行处理,以制得涂层光纤。参照图3,将该棒管组件插入拉丝塔上的夹具16内。优选的,该夹具夹住管柄34(2)的上端,且在管38下方的一个位置上与该管柄接合。然后利用一根柔性管52使该管38与一真空源50连接(图1)。
一旦棒管组件12与该真空源50连接,就朝着火炉18向下移动夹具16,使该组件的自由端或前端插入火炉的高温区域中。一旦该组件的前端已经软化,就启动真空源以减小环状间隙37内的压力,从而使管塌缩并熔合在该棒上,以形成图3中通常用数字56指示的实心棒部分;优选的,压力减小大约1Torr(托),但是也可采用任何适当的真空度。接着,拉拨该棒部分56以制得光纤14(1)。在拉伸过程中,真空源维持在启动状态,可提供一种适当的真空计58(图1),以确保密封件在拉拨过程中保持完整。
图6和7表示该棒管组件的两种变化形式。为便于说明,在相同参考数字的基础上分别增加100和200来指示相同部件。
图6表示一种变形的棒管组件112。在此组件中,具有一棒130和一管134,该棒130包括一芯棒130(1)和一伪棒130(2),该管134包括一套管134(1)和一管柄或伪管134(2)。在此组件的管内,没有钻任何通道。而是在伪棒130(2)内提供了一条轴向延伸的通道136,方便的是,该伪棒130(2)本身就为管状。在该伪棒的侧面内钻一孔139,这样该通道136的一端就通向环状间隙137。在另一端141,可利用任何适当的装置例如一根弹性管使该通道与一真空源150连接。
在拉丝塔10内对该棒管组件112进行处理的方式与上述组件12完全相同,唯一不同的是,经由伪棒130(2)内的通道136而不是伪套管内的通道将真空施加给环状间隙137。
图7表示另一种变化形式的棒管组件212。该棒管组件212不同于组件12之处在于,伪管包括第一部分234(2i)和第二部分234(2ii)。
第一伪管部分234(2i)的内外直径与套管234(1)的内外直径相同,且在该第一伪管部分234(2i)内提供了一条横向延伸的通道236,在处理过程中,可经由该通道236将真空供应给管234与棒230之间的环状间隙237。
第二伪管部分234(2ii)的外直径与第一伪管部分相同,但其内直径大于第一伪管部分。将该第二伪管部分以端对端的方式固定在第一伪管部分的远离套管234(1)的一端上,在使用时该第二伪管部分限定了棒管组件的上端。
在该第二伪管部分234(2ii)内提供有横向延伸的孔270。这样选择该孔的尺寸和位置,使棒管组件可支撑在一销件216上,该销件作为图1和3所示夹具16的一种替换形式。典型的,该孔的直径大约为10mm。
在拉丝塔10内对该棒管组件212进行处理的方式与上述组件12相同,不同之处在于,可利用已知的插销方法来支承该组件212,而不是利用卡盘夹或V形夹。
应认识到的是,棒管组件12,112和212提供了一种简单经济的安装构造,该安装构造允许在拉丝塔例如拉丝塔10内对该棒和管进行处理,在该处理中,使套管塌缩在棒上,然后拉拨新塌缩的部分以制得光纤。尽管这是该棒管组件的优选用途,但应认识到的是,通过使管塌缩在棒上,该棒管组件也可用于制作预制件。该管可简单地塌缩在棒上,或者选择性的,在塌缩步骤中纵向拉伸该整个组件。所获得的实心预制件可在随后的工序中通过以传统的方式进行拉伸来制造光纤。选择性的,所述预制件可用作一棒,在拉拨纤维时,使一管热塌缩在该棒上。
应认识到的是,在塌缩步骤之前,仅仅通过棒上的环状肋与管之间的接合,来相对于该管支承该棒。通过制造合适形状的环状肋,以及通过合适地选择该棒与管的相对尺寸,使该棒的圆周面与相对管的内表面部分之间的距离较小,例如在0.5至2.00mm的范围内,我们已经发现如果这样,就能有效地在该管内对中该棒,而不需要任何附加的对中装置。由此,就可简单地通过使夹盘爪或已知销件与该管相接合,来将该组件固定在适当装置内,在该适当装置内对组件进行处理以制造光纤或光纤预制件,而不需要任何附加装置来对中或支承该棒。
还应认识到的是,由于将环状肋设置成与管密封接合,从而封堵了位于棒和管之间的环状间隙的一端,因此不需要给该夹紧装置配备任何形式的密封装置,该夹紧装置在处理过程中支承着该棒管组件。特别地,由于通向环状间隙的通道位于所述环状肋的下方,因而有利的是,当经由所述通道向所述环状间隙施加抽吸力时,可增大所述环状肋与所述管之间的密封接合。此外,由于通向环状间隙且允许向该环状间隙施加抽吸力的适当通道位于棒和/或管内,因而就不需要给该夹紧装置配备通道。因此,该处理过程可方便地采用标准夹紧装置。
所示该棒管组件12,112和212的棒和管均具有伪部分。尽管这样是优选的,但应认识到的是,该伪部分并不是必不可少的,整个棒管组件可仅由掺杂硅和硅组成,以制造具有预定性质的光纤。
还应认识到的是,所述处理过程并未对材料作具体限定,该处理过程可采用任何已知的、适于通过棒管塌缩方法来制造光纤的组合材料。
在上述实施例中,通过向棒与管之间的间隙内施加抽吸力来促进塌缩。如本领域技术人员均知的,也可省略该步骤,尽管通常认为在限定环状间隙的该管的内外壁之间提供正压力梯度对本过程是有利的。
应认识到的是,虽然制造肋的本发明的优选方法是压缩受热部分,但也可通过将一环状玻璃件固定在棒上来提供该肋,优选地利用熔合来固定该玻璃件。在这种情况下同样,该棒管组件不仅可用来进行塌缩以及拉拨处理,也可用来形成光纤预制件。在后一种情况下,可沿着该预制件的整个长度来回移动某种火焰,同时最好利用夹持该管的夹盘转动该预制件,来制造该预制件。
在棒管组件用作制造光纤预制件的情况下,可通过将管的相对端部塌缩在棒上来形成该预制件,如WO-A-9909437中所公开的。
应认识到的是,虽然不是优选的,可在塌缩步骤之前将棒固定在套管上。优选的固定方法是将两部分熔合在一起。
在所描述的上述实施例中,仅具有一个芯棒和一个套管。在最简单的情况中,该芯棒形成光纤芯,该套管形成覆层。但应认识到的是,该棒和/或管可具有由不同掺杂物或不同掺杂物浓度形成的多层,相应的,该芯棒中位于径向外侧的环状部分可形成一部分覆层,该套管中位于径向内侧的环状部分也可形成一部分光纤芯。
应认识到的是,虽然优选的是在塌缩和/或拉伸处理过程中,棒管组件处于垂直取向,但并不需要绝对垂直,相对于垂直有一些小偏差也被认为包括在以下权利要求书所限定的本发明范围内。

Claims (18)

1.一种制造光纤的方法,所述方法包括步骤:
-在一玻璃棒上设置一直径增大部分,所述玻璃棒包括一纵向外表面并具有预定的直径;
-将所述棒设置在一由周缘玻璃壁限定的玻璃管内,所述周缘玻璃壁分别具有一内表面和一外表面,其中,所述玻璃管的内直径大于所述棒的所述预定直径,并且所述玻璃管的至少一部分的内直径小于所述棒的所述直径增大部分的直径,从而使所述棒的所述直径增大部分与所述管相接合;
-垂直设置并机械支承所述管,以提供一个垂直取向的棒管组件,所述组件具有一上端区域和一下端区域,其中,在所述组件的上端区域的相应部分实现对所述管的机械支承和所述棒的直径增大部分与所述管的接合,从而通过所述直径增大部分与所述管的接合,使所述棒垂直支承于所述管内,并在所述棒的非直径增大部分的外表面与所述管的内表面之间限定一个环状间隙;
-在所述组件的上端区域内设置一条通道,所述通道位于所述棒的直径增大部分的下方,以允许所述间隙内的液体流出所述间隙;
-在所述棒管组件的下端区域处将所述管热塌缩在所述棒上,从而使所述管的至少一部分熔合在所述棒上;以及
-自所述棒管组件的所述塌缩部分拉拨出光纤。
2.一种制造光纤预制件的方法,所述方法包括步骤:
-在一玻璃棒上设置一直径增大部分,所述玻璃棒包括一纵向外表面并具有预定的直径;
-将所述棒设置在一由周缘玻璃壁限定的玻璃管内,所述周缘玻璃壁分别具有一内表面和一外表面,其中,所述玻璃管的内直径大于所述棒的所述预定直径,并且所述玻璃管的至少一部分的内直径小于所述棒的所述直径增大部分的直径,从而使所述棒的所述直径增大部分与所述管相接合;
-垂直设置并机械支承所述管,以提供一个垂直取向的棒管组件,所述组件具有一上端区域和一下端区域,其中,在所述组件的上端区域的相应部分实现对所述管的机械支承和所述棒的直径增大部分与所述管的接合,从而通过所述直径增大部分与所述管的接合,使所述棒垂直支承于所述管内,并在所述棒的非直径增大部分的外表面与所述管的内表面之间限定一个环状间隙;
-在所述组件的上端区域内设置一条通道,所述通道位于所述棒的直径增大部分的下方,以允许所述间隙内的液体流出所述间隙;
-在所述棒管组件的下端区域处将所述管热塌缩在所述棒上,从而使所述管的至少一部分熔合在所述棒上。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,在所述塌缩步骤的过程中,纵向拉长所述组件。
4.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述棒包括一柄部分,所述直径增大部分设置在所述柄部分上。
5.如权利要求1,2,3或4所述的方法,其特征在于,通过对所述棒的预定位置进行加热并轴向压缩该棒来设置所述直径增大部分。
6.如前述任一项权利要求所述的方法,其特征在于,所述管包括一柄部分,所述棒的直径增大部分与所述管的柄部分接合。
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述管的柄部分包括两个以端对端关系连接起来的管状件,所述第一管状件限定了一具有第一内直径的内表面,所述第一内直径大于所述棒的所述预定直径,但小于所述棒的直径增大部分的直径,所述第二管状件限定了一具有第二内直径的内表面,所述第二内直径大于所述第一内直径且大于所述棒的直径增大部分的直径,所述第二管状件设置在所述第一管状件的轴向外侧,以限定所述管的一端。
8.如权利要求6或7所述的方法,包括步骤:在所述第二管状件内设置至少一个横向孔,所述机械支承所述管的步骤包括将一相配合的接合件插入所述至少一个孔内。
9.如前述任一项权利要求所述的方法,还包括步骤:至少在所述热塌缩步骤中的部分时间内,经由设置在所述组件的上端区域内的所述通道向所述环状间隙施加抽吸力。
10.如权利要求9所述的方法,还包括在所述棒内设置通道,所述通道具有通向所述环状间隙的第一端,以及与所述组件的外界流体连通的第二端。
11.如权利要求10所述的方法,其特征在于,所述通道具有第一部分和第二部分,所述第一部分基本上沿着所述棒的轴向延伸,并与所述组件的外界流体连通,所述第二部分基本上横向于所述棒延伸,并与所述第一部分和所述环状间隙流体连通。
12.当权利要求10或11从属于一个从属于权利要求4的权利要求时,如权利要求10或11所述的方法,其特征在于,所述通道设置在所述棒的所述柄部分内。
13.如权利要求1所述的方法,其特征在于,位于所述组件的所述上端区域内的所述通道设置在所述管的壁上,所述通道的第一端位于所述管的内表面上并通向所述环状间隙,所述通道的第二端位于所述管的外表面上并朝向所述组件的外部。
14.当权利要求13从属于一个从属于权利要求5的权利要求时,如权利要求13所述的方法,其特征在于,所述通道设置在所述柄部分内。
15.如前述任一项权利要求所述的方法,其特征在于,所述直径增大部分与所述管密封接合。
16.如权利要求15所述的方法,其特征在于,在所述直径增大部分与所述管之间设置一种密封材料来进行密封。
17.一种制造光纤的方法,包括依据权利要求2至16中任一项所述方法制造光纤预制件,然后拉拨所述预制件以形成光纤。
18.如权利要求17所述的方法,其特征在于,在所述预制件的新塌缩部分上执行所述拉拨步骤。
CNB028108744A 2001-05-30 2002-05-27 光纤预制件以及光纤的制造方法 Expired - Fee Related CN100347109C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP01304735.2 2001-05-30
EP01304735 2001-05-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1512969A true CN1512969A (zh) 2004-07-14
CN100347109C CN100347109C (zh) 2007-11-07

Family

ID=8181999

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB028108744A Expired - Fee Related CN100347109C (zh) 2001-05-30 2002-05-27 光纤预制件以及光纤的制造方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7062942B2 (zh)
EP (1) EP1390310B1 (zh)
CN (1) CN100347109C (zh)
AT (1) ATE517066T1 (zh)
BR (1) BR0210068B1 (zh)
WO (1) WO2002096816A1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103951181A (zh) * 2014-04-17 2014-07-30 中天科技精密材料有限公司 一种结构改进型的套管预制棒及其制造方法
CN106007353A (zh) * 2016-05-19 2016-10-12 江苏亨通光导新材料有限公司 光纤预制棒的固定装置及其固定方法
CN111362571A (zh) * 2019-12-30 2020-07-03 中天科技精密材料有限公司 光纤、光纤预制棒及制造方法

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5093956B2 (ja) * 2000-06-09 2012-12-12 ヘレウス・テネボ・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング 石英ガラス中実シリンダの製造方法
US20040065119A1 (en) * 2002-10-02 2004-04-08 Fitel U.S.A. Corporation Apparatus and method for reducing end effect of an optical fiber preform
US20040107735A1 (en) * 2002-12-04 2004-06-10 Fitel Usa Corp. Rod-in-tube optical fiber preform and method
US20040163420A1 (en) * 2003-01-06 2004-08-26 Dowd Edward Michael Method of fusing and stretching a large diameter optical waveguide
DE10333059A1 (de) * 2003-07-18 2005-02-17 Heraeus Tenevo Ag Verfahren zur Herstellung eines optischen Bauteils aus Quarzglas sowie Hohlzylinder aus Quarzglas zur Durchführung des Verfahrens
JP2005104756A (ja) * 2003-09-29 2005-04-21 Sumitomo Electric Ind Ltd 光ファイバ製造方法及び装置
JP2005298271A (ja) * 2004-04-12 2005-10-27 Sumitomo Electric Ind Ltd 光ファイバの製造方法及び光ファイバ
US11618708B2 (en) 2016-05-03 2023-04-04 Heraeus Quartz North America Llc Elongation method and preform for producing an optical glass component
US11028004B2 (en) * 2017-02-26 2021-06-08 Anatoly Glass, Llc Twisted glass canes for artists
JP7068945B2 (ja) * 2017-08-09 2022-05-17 株式会社フジクラ 光ファイバ母材の製造方法、光ファイバ母材、光ファイバの製造方法
CN108640502B (zh) * 2018-07-26 2020-12-22 杭州富通通信技术股份有限公司 光纤的制造方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3679385A (en) * 1970-09-18 1972-07-25 Gen Electric Manufacture of interior coated bulbs for high temperature glass lamps
CA1090134A (en) * 1976-03-22 1980-11-25 Western Electric Company, Incorporated Fabrication of optical fibers with improved cross sectional circularity
US4596589A (en) * 1984-02-09 1986-06-24 Perry Gregory A Method for producing a single mode fiber preform
JPS6259547A (ja) * 1985-09-11 1987-03-16 Hitachi Cable Ltd 光フアイバのプリフオ−ム製造方法
JPS62216933A (ja) 1986-03-17 1987-09-24 Ocean Cable Co Ltd 光フアイバ母材の製造方法
JPH02160635A (ja) * 1988-12-15 1990-06-20 Fujikura Ltd 光ファイバ用ガラス母材の製造方法
GB2244269A (en) 1989-11-29 1991-11-27 Plessey Telecomm Manufacture of optical fibre preforms
KR0177088B1 (ko) 1993-11-29 1999-05-15 김광호 단일모드 광섬유 1차 모재 오버크래딩 방법 및 장치
GB2291643B (en) 1994-07-21 1998-01-28 Pirelli General Plc Optical fibre preforms
US5917109A (en) 1994-12-20 1999-06-29 Corning Incorporated Method of making optical fiber having depressed index core region
KR0184481B1 (ko) * 1996-06-10 1999-05-15 김광호 광섬유 제조장치의 고생산성 광섬유 인출장치 및 그 인출방법
ES2262245T3 (es) 1997-08-19 2006-11-16 Prysmian Cavi E Sistemi Energia S.R.L. Procedimiento y aparato para la fabricacion de una preforma de fibra optica.
JP3676553B2 (ja) * 1997-11-05 2005-07-27 三菱電線工業株式会社 光ファイバ用母材の製造方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103951181A (zh) * 2014-04-17 2014-07-30 中天科技精密材料有限公司 一种结构改进型的套管预制棒及其制造方法
CN106007353A (zh) * 2016-05-19 2016-10-12 江苏亨通光导新材料有限公司 光纤预制棒的固定装置及其固定方法
CN111362571A (zh) * 2019-12-30 2020-07-03 中天科技精密材料有限公司 光纤、光纤预制棒及制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2002096816A1 (en) 2002-12-05
EP1390310A1 (en) 2004-02-25
BR0210068B1 (pt) 2011-11-29
BR0210068A (pt) 2004-08-10
CN100347109C (zh) 2007-11-07
EP1390310B1 (en) 2011-07-20
US20040206128A1 (en) 2004-10-21
US7062942B2 (en) 2006-06-20
ATE517066T1 (de) 2011-08-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100347109C (zh) 光纤预制件以及光纤的制造方法
US6460378B1 (en) Collapsing a multitube assembly and subsequent optical fiber drawing in the same furnace
NZ502779A (en) Method of and apparatus for manufacturing an optical fiber preform
CN1823020A (zh) 由石英玻璃制造光学构件的方法
US9315411B2 (en) Method of manufacturing an optical fibre glass preform
CN1014047B (zh) 用于包覆光学纤维预制棒的方法和装置
JPH07196332A (ja) 光ファイバ形成方法とその装置
CN101328013A (zh) 大尺寸光纤预制棒拉制光纤的方法
CN1291933C (zh) 生产光导纤维的方法和光导纤维
WO2007102168A1 (en) Apparatus and method for fabricating optical fiber preform.
US10730784B2 (en) Method for preparing a primary preform by etching and collapsing a deposited tube
US6481721B1 (en) Method and apparatus for overcladding a glass rod
CN112573816B (zh) 掺氟石英套管及制造方法
CN1281986C (zh) 通过椭圆度的改善最终具有低pmd的光纤预制棒的制造方法
KR20050093710A (ko) 광섬유 모재의 연신 방법
CN105084714B (zh) 通过内部气相沉积工艺制造光学预制件的方法和装置及基管组件
US11130702B2 (en) Optical fiber manufacturing method
JP2004091304A (ja) 光ファイバ母材の調芯方法
KR20050097692A (ko) 광섬유 모재 제작 방법과 광섬유 인출 방법
KR20010091370A (ko) 광섬유 모재의 제조방법
JP2003165733A (ja) ガラス管の製造方法及び光ファイバ用ガラス母材の製造方法
KR100572424B1 (ko) 볼록부를 가지는 모재봉을 사용한 광섬유 프리폼의 오버클래딩 방법
KR20030095850A (ko) 알아이티 공정에서의 경계지점 수분 발생 방지 방법 및 장치
CN117142759A (zh) 一种光纤预制棒芯棒的熔缩烧结装置及方法
JP2001294438A (ja) 光ファイバ用プリフォームの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: GSCP ARSENAL (LUX) SAAR COMPANY

Free format text: FORMER OWNER: PIRELLI + C· CO., LTD.

Effective date: 20071123

Owner name: PRASSMAN CABLE AND SYSTEM ENER

Free format text: FORMER OWNER: PRISSMINE (LUX) CO.,LTD.

Effective date: 20071123

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
C56 Change in the name or address of the patentee

Owner name: PRISSMINE (LUX) CO.,LTD.

Free format text: FORMER NAME OR ADDRESS: GSCP ARSENAL (LUX) SAAR COMPANY

CP03 Change of name, title or address

Address after: Luxemburg Luxemburg

Patentee after: Price Miln (LUX) II

Address before: Luxemburg Luxemburg

Patentee before: GSCP Arsenal (LUX) II Saar Co.

TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20071123

Address after: Milan Italy

Patentee after: PRYSMIAN CAVI E SISTEMI ENERGIA S.R.L.

Address before: Luxemburg Luxemburg

Patentee before: Price Miln (LUX) II

Effective date of registration: 20071123

Address after: Luxemburg Luxemburg

Patentee after: GSCP Arsenal (LUX) II Saar Co.

Address before: Milan Italy

Patentee before: PIRELLI & C. S.P.A.

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20071107

Termination date: 20150527

EXPY Termination of patent right or utility model