RU2385297C1 - Способ изготовления труб из кварцевого стекла - Google Patents
Способ изготовления труб из кварцевого стекла Download PDFInfo
- Publication number
- RU2385297C1 RU2385297C1 RU2008130137/03A RU2008130137A RU2385297C1 RU 2385297 C1 RU2385297 C1 RU 2385297C1 RU 2008130137/03 A RU2008130137/03 A RU 2008130137/03A RU 2008130137 A RU2008130137 A RU 2008130137A RU 2385297 C1 RU2385297 C1 RU 2385297C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coal
- sintering
- graphite pipe
- pipes
- carbon
- Prior art date
Links
Landscapes
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
Abstract
Способ изготовления труб из кварцевого стекла относится к волоконной оптике, в частности к технологии изготовления точноразмерных труб из кварцевого стекла, необходимых для производства волоконных световодов, используемых в линиях дальней связи, волоконно-оптических датчиках и лазерной технике. Изобретение решает задачу повышения качества изготавливаемых труб, а также позволяет сократить энергозатраты и продолжительность процесса изготовления заготовок световодов при одновременном уменьшении их оптических потерь. Способ включает операции газофазного осаждения частиц SiO2 на горизонтально расположенную вращающуюся углеграфитовую трубку и кварцевые трубки, в которые она вставлена, удаления углеграфитовой трубки сжиганием в кислородосодержащей атмосфере и спекания пористой трубчатой заготовки. В процессе осаждения частиц SiO2 углеграфитовую трубку охлаждают продувкой ее внутреннего канала воздушным потоком, а процесс спекания пористой заготовки осуществляют в атмосфере, содержащей фторирующие газообразные реагенты, предпочтительно SF6 или SiF4. Спекание проводят в два этапа, при этом на первом этапе оплавляют наружную поверхность пористой заготовки при охлаждении углеграфитовой трубки продувкой ее внутреннего канала воздушным потоком, а на втором этапе проводят окончательное спекание при введении в углеграфитовую трубку смеси фторирующего газа с кислородом.
Description
Изобретение относится к волоконной оптике, в частности к технологии изготовления точноразмерных труб из кварцевого стекла, необходимых для производства волоконных световодов (ВС), используемых в линиях дальней связи, волоконно-оптических датчиках и лазерной технике.
Известный способ изготовления трубчатых заготовок для волоконных световодов из кварцевого стекла (А. с. СССР №1370912, опубликовано 27.11.1999 по индексу МПК С03В 37/018), в котором предусматривается проведение всех операций изготовления трубки из кварцевого стекла на одной установке с возможностью дальнейшего изготовления заготовок световодов широко распространенным модифицированным методом химического парофазного осаждения (MCVD). Это достигается тем, что газофазное осаждение частиц SiO2 производят на горизонтально расположенную вращающуюся цилиндрическую подложку и технологические трубки, в которые она вставлена. Далее подложку удаляют осевым перемещением и производят спекание пористой трубчатой заготовки.
Однако операция удаления подложки является довольно сложной из-за сильного сцепления осадка с ее поверхностью, что часто приводит к разрушению пористой заготовки.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению по назначению и решению поставленной задачи является способ получения труб из кварцевого стекла (Патент РФ №2207989, опубликован 10.07.2003 по индексу МПК С03В 37/018), который принят нами за прототип. В этом способе газофазное осаждение частиц SiO2 производят в атмосфере реакционного пламени на горизонтально расположенную вращающуюся тонкостенную углеграфитовую трубку, которую получают карбонизацией цилиндров из углеродсодержащих материалов. После окончания процесса осаждения углеграфитовую трубку удаляют сжиганием в кислородосодержащей атмосфере.
Недостаток этого способа заключается в химической коррозии наружной поверхности углеграфитовой трубки в атмосфере реакционного пламенного потока, особенно на первых проходах горелки. В результате этого внутренняя поверхность изготавливаемых таким способом кварцевых труб становится неровной, увеличивается величина отклонения толщины ее стенки от номинального значения. Такие кварцевые трубы выполняют функцию наружной оболочки ВС. При этом высокие значения вязкости и показателя преломления чистого кварцевого стекла существенно затрудняют процесс изготовления заготовок для получения ВС с уменьшением оптических потерь.
Задача настоящего изобретения состоит в повышении качества изготавливаемых труб, на основе которых возможно получение ВС с малыми оптическими потерями. Новый способ также позволяет сократить энергозатраты и продолжительность процесса изготовления заготовок световодов на основе таких труб при одновременном уменьшении их оптических потерь.
Технический результат достигается за счет снижения вязкости и показателя преломления стекла труб.
Предлагаемый способ изготовления труб из кварцевого стекла включает операции газофазного осаждения частиц SiO2 на горизонтально расположенную вращающуюся углеграфитовую трубку и технологические кварцевые трубки, в которые она вставлена, удаления углеграфитовой трубки сжиганием в кислородосодержащей атмосфере и спекания пористой трубчатой заготовки. В отличие от прототипа в процессе осаждения частиц SiO2 углеграфитовую трубку охлаждают путем продувки ее внутреннего канала воздушным потоком, а процесс спекания пористой заготовки осуществляют в атмосфере, содержащей фторирующие газообразные реагенты, предпочтительно SF6 или SiF4. Спекание целесообразно осуществлять в два этапа: на первом осуществляют оплавление наружной поверхности при охлаждении внутреннего канала углеграфитовой трубки воздушным потоком, а на втором - окончательное спекание, продувая внутренний канал фторсодержащим реагентом и кислородом.
Продувка внутреннего канала углеграфитовой трубки воздушным потоком в процессе осаждения частиц SiO2 и их спекания исключает ее коррозию и повышает качество внутренней поверхности кварцевой трубки. Продувка внутреннего канала фторсодержащим газом в процессе спекания пористого слоя приводит к легированию кварцевого стекла фтором, обеспечивая снижение вязкости стекла и показателя его преломления. Пониженный показатель преломления получаемых таким способом труб позволяет изготавливать сердцевину ВС из чистого кварцевого стекла, обладающего наиболее низкими оптическими потерями и высокой радиационно-оптической устойчивостью. Пониженное значение вязкости стекломассы таких труб существенно сокращает энергозатраты и продолжительность процесса высокотемпературного сжатия трубчатой заготовки в стержень.
Пример 1. Способ реализован с использованием технологического оборудования, предназначенного для изготовления заготовок ВС методом наружного газофазного осаждения.
Углеграфитовую трубку-подложку (с наружным диаметром 16 мм, толщиной стенки 0,5 мм и длиной 1 м) вставили концами на глубину 20 мм в горизонтально установленные в шпинделях тепломеханического станка технологические кварцевые трубки. Осаждение частиц диоксида кремния на вращающуюся подложку и частично на концевые кварцевые трубки осуществляли при возвратно-поступательном движении сырьевой горелки, в пламени которой происходил высокотемпературный гидролиз хлорида кремния. Скорость перемещения горелки составляла 30 мм/сек, а расход водорода и кислорода через нее 12 и 6 литров в минуту соответственно. Внутренний канал углеграфитовой трубки охлаждали продувкой воздушным вентилятором. Пористые слои из диоксида кремния общей толщиной порядка 7-8 мм получали в течение 3 часов при расходе газообразного хлорида кремния 1,5 литров в минуту.
Пористую заготовку с подложкой помещали в технологическую кварцевую трубу, установленную в шпинделях тепломеханического станка. Спекание заготовки (за исключением концевых конических зон) осуществляли в атмосфере SiF4 нагревом вращающейся технологической трубы перемещающейся газовой горелкой до температуры 1300°С. Углеграфитовую подложку удаляли сжиганием в потоке кислородосодержащего газа.
Стекломасса полученной трубки не содержала пузырей и имела показатель преломления на 0,009 ниже показателя преломления кварцевого стекла.
Пример 2. Пористую заготовку изготовили тем же способом, как и в примере 1. Ее спекание осуществляли в два этапа. На первом этапе осуществляли оплавление наружной поверхности пористой заготовки при охлаждении внутреннего канала углеграфитовой трубки воздушным потоком, а на втором этапе производили окончательное спекание, продувая внутренний канал тетрафторидом кремния и кислородом, с расходами 0,5 и 0,1 л/мин соответственно.
Полученная трубка имела внутреннюю оболочку толщиной около 1 мм с показателем преломления, меньшим, чем показатель преломления чистого кварцевого стекла на 0,008.
Изложенные сведения подтверждают очевидную промышленную применимость изготовления трубчатых заготовок для волоконных световодов из кварцевого стекла.
Claims (1)
- Способ изготовления труб из кварцевого стекла, включающий операции газофазного осаждения частиц SiO2 на горизонтально расположенную вращающуюся углеграфитовую трубку и кварцевые трубки, в которые она вставлена, удаления углеграфитовой трубки сжиганием в кислородосодержащей атмосфере и спекания пористой трубчатой заготовки, отличающийся тем, что в процессе осаждения частиц SiO2 углеграфитовую трубку охлаждают продувкой ее внутреннего канала воздушным потоком, а процесс спекания пористой заготовки осуществляют в атмосфере, содержащей фторирующие газообразные реагенты, предпочтительно SF6 или SiF4, при этом операцию спекания проводят в два этапа, где на первом этапе оплавляют наружную поверхность пористой заготовки при охлаждении углеграфитовой трубки продувкой ее внутреннего канала воздушным потоком, а на втором этапе проводят окончательное спекание при введении в углеграфитовую трубку смеси фторирующего газа с кислородом.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008130137/03A RU2385297C1 (ru) | 2008-07-11 | 2008-07-11 | Способ изготовления труб из кварцевого стекла |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008130137/03A RU2385297C1 (ru) | 2008-07-11 | 2008-07-11 | Способ изготовления труб из кварцевого стекла |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2008130137A RU2008130137A (ru) | 2010-01-20 |
| RU2385297C1 true RU2385297C1 (ru) | 2010-03-27 |
Family
ID=42120451
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008130137/03A RU2385297C1 (ru) | 2008-07-11 | 2008-07-11 | Способ изготовления труб из кварцевого стекла |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2385297C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2649989C1 (ru) * | 2016-11-24 | 2018-04-06 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение Государственный оптический институт им. С.И. Вавилова" (АО "НПО ГОИ им. С.И. Вавилова") | Способ изготовления заготовки для вытягивания кварцевых волоконных световодов |
-
2008
- 2008-07-11 RU RU2008130137/03A patent/RU2385297C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2649989C1 (ru) * | 2016-11-24 | 2018-04-06 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение Государственный оптический институт им. С.И. Вавилова" (АО "НПО ГОИ им. С.И. Вавилова") | Способ изготовления заготовки для вытягивания кварцевых волоконных световодов |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2008130137A (ru) | 2010-01-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7486862B2 (en) | Optical fiber and manufacturing method thereof | |
| JP5038435B2 (ja) | 合成石英ガラス中空円筒の製造方法、および前記製造方法による厚肉中空円筒 | |
| US9315411B2 (en) | Method of manufacturing an optical fibre glass preform | |
| CN108349779B (zh) | 制造光纤用玻璃芯预成形体的方法 | |
| US11795097B2 (en) | Method of producing optical fiber preform and optical fiber | |
| CN111116036B (zh) | 制造用于光纤的玻璃预制件的方法 | |
| JPH08502470A (ja) | 石英ガラス光波導体のための予備成形体を製造する方法および装置 | |
| KR20070090747A (ko) | 디프레스드 굴절형 광섬유 제조방법 | |
| US20040159124A1 (en) | Optical fiber manufacture | |
| CN107848865B (zh) | 制造用于具有低的衰减损失的光纤的预制件的方法 | |
| CN112062460B (zh) | 低损耗g.652.d光纤及其制作方法 | |
| US20070044516A1 (en) | Method of treating the inner surface of silica tube, manufacturing method of optical fiber preform, and manufacturing method of optical fiber | |
| US10730784B2 (en) | Method for preparing a primary preform by etching and collapsing a deposited tube | |
| RU2385297C1 (ru) | Способ изготовления труб из кварцевого стекла | |
| CN113461322B (zh) | 光纤及光纤预制棒的制造方法 | |
| US20090260400A1 (en) | Method for Producing a Tubular Semifinished Product From Fluorine-Doped Quartz Glass | |
| JPH051221B2 (ru) | ||
| KR20040017024A (ko) | 탈수 및 탈염소공정을 포함하는 수정화학기상증착공법을 이용한 광섬유 프리폼 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 광섬유 | |
| US20070157674A1 (en) | Apparatus for fabricating optical fiber preform and method for fabricating low water peak fiber using the same | |
| KR100619342B1 (ko) | 광섬유 제조방법 | |
| US7391946B2 (en) | Low attenuation optical fiber and its producing method in MCVD | |
| US20230286851A1 (en) | Method for manufacturing optical fiber preform | |
| RU2281260C1 (ru) | Способ изготовления крупногабаритных заготовок кварцевых световодов | |
| CN117105519A (zh) | 一种大尺寸石英衬套管制备方法 | |
| KR100762611B1 (ko) | 광섬유 모재의 제조 방법 및 이를 이용한 광섬유의 제조방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120712 |