用于制备光纤预型体的设备制造技术

本发明专利技术提供了用于制备光纤预型体的设备，该设备通过改进的化学气相沉积法来实施沉积工序。所述的设备包括：主热源位置探测传感器（８００），该传感器用于探测加热衬底管（１００）的主热源的位置；附加支撑装置控制部件（１０００），该部件与主热源位置探测传感器（８００）以有线或无线方式相连；以及附加支撑装置（１１００），该装置与附加支撑装置控制部件（１０００）有线或无线相连，用于支撑衬底管（１００）。本发明专利技术通过对衬底管（１００）的附加支撑减少了衬底管（１００）的有效长度，因此使衬底管（１００）的偏斜达到最小化。特别地，可以在其初始部位大大减少衬底管的偏斜，因此可以实现高沉积效率。因此，可以批量生产高品质光纤预型体。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

Apparatus for preparing optical fiber preform

The present invention provides an apparatus for preparing an optical fiber preform that implements a deposition process by improved chemical vapor deposition. The apparatus comprises a main heat source position detection sensor (800), the sensor is used to detect the substrate heating tube (100) of the main heat source location; additional supporting device control part (1000), the components and the main heat source location sensor (800) is connected to a wired or wireless mode; and an additional supporting device (1100), the device with additional supporting device control part (1000) connected to a wired or wireless, for supporting the substrate tube (100). The present invention reduces the effective length of the substrate tube (100) by attaching additional support to the substrate tube (100), so that the deflection of the substrate tube (100) is minimized. In particular, the deflection of the substrate tube can be greatly reduced at its initial position, so high deposition efficiency can be achieved. Therefore, high quality optical fiber preforms can be produced in batches.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及使用改进的化学气相沉积法(MCVD)制备光纤预型体的方法，更具体地说，涉及用衬底管(石英)来，其中所述的设备可将衬底管的偏斜减至最小。
技术介绍
一般来说，用改进的化学气相沉积法(MCVD)、外部气相沉积法(OVD)或气相轴向沉积法(VAD)制备光纤预型体，其中预型体直接在石英棒的顶部生长出来。MCVD是其中应用最广泛的方法之一，这种方法通过在高纯度石英管中沉积具有不同折光指数的芯层和包层来形成光纤预型体。在此，通过调整沉积物质的组成比例来控制折光指数。也就是说，通过调整用来沉积芯层和包层的组合物中GeO2与SiO2的不同沉积速率来控制芯层和包层的折光指数。通常用载气将所述组合物送进石英管中，然后，当采用诸如气焊焊炬等热源将石英管的外表面加热到1300至1700℃之间时，所述组合物进行沉积。在这样的高温下，气态反应物成为SiO2和GeO2的火焰水解物。当SiO2和GeO2的火焰水解物沿石英管的轴向穿过石英管时，一部件火焰水解物通过热泳沉积在石英管壁上，而剩下的部分则经过火焰水解物排放管排放到外面。管壁上沉积了粉尘物质的石英管通过熔缩工序来制备圆柱形的预型棒，然后通过闭合工序完成整个工艺过程，由此制得光纤预型体。在此，用来形成光纤预型体的石英管被称作衬底管。近些年，发展趋势是在沉积工序中越来越多地使用卧式车床。在沉积工序中使用卧式车床制得初级预型体，将该初级预型体通过熔缩工序和闭合工序形成光纤预型体。图1是制备光纤预型体的传统设备的示意图，其中采用改进的化学气相沉积法进行沉积。如图1所示，制备光纤预型体的传统设备包括衬底管10；夹具20，用于固定衬底管10的两端；支撑部件30，用于支撑各个夹具；车床40，该车床上固定安装有支撑部件30；主热源50，安装在车床40之上支撑部件之间，用于加热衬底管10；供气装置60，安装在车床外，用于向衬底管10的一端供气；火焰水解物收集器70，安装在车床外，与衬底管的另一端相连，用于收集经过火焰水解排放管排放的火焰水解物。由于使用具有上述构造制备光纤预型体的传统设备来制备光纤预型体的方法包含高温沉积工序，因此降低了衬底管10的机械强度和粘度。于是，在制备预型体的方法中，应当按照均匀的速率进行沉积，并且衬底管10外部尺寸应当保持均一，同时尽量减少衬底管10沿径向的变形。然而，用传统方法制备的光纤预型体同时具有弹性变形和粘性变形。也就是说，最终制备的衬底管10的偏斜与弹性变形程度、沉积时间和粘性变形程度成比例。图2是表示使用制备光纤预型体的传统设备制备的衬底管10的偏斜现象的示意图，其中反复沉积时衬底管的偏斜更大。此外，在批量生产中，温度更高，衬底管和沉积时间更长，这使得衬底管10的偏斜现象更严重。因此，当衬底管10过分偏斜时，本身就不可能制得光纤预型体，或者即使制备出来其功能也不正常。
技术实现思路
因此，鉴于上述问题而作出了本专利技术。本专利技术的目的是提供用于制备光纤预型体的设备，并提供使用该设备制备光纤预型体的方法，所述设备具有为已由主热源500加热预定时间的衬底管100而设的附加支撑件，以便防止在改进化学气相沉积法的沉积工序中所述衬底管100发生偏斜。为了实现上述目的，本专利技术的一个方面提供了用于制备光纤预型体的设备，以便通过改进的化学气相沉积法进行沉积，该设备包括主热源位置探测传感器800；附加支撑装置控制部件1000，该部件以有线或无线方式与主热源位置探测传感器800电连接；以及附加支撑装置1100，该装置以有线或无线方式与附加支撑装置控制部件1000电连接。为了实现上述目的，本专利技术的另一方面还提供了光纤预型体的制备方法，以便进行改进的化学气相沉积法中的沉积，该方法包括以下步骤用主热源500从起始部位到终止部位加热衬底管100(S1)；用主热源位置探测传感器800识别主热源500的位置(S2)；移动附加支撑装置1100到预定位置(S3和S4)；支撑该衬底管100，直到该衬底管的温度在主热源500开始加热衬底管100之后达到目标值(S5)；以及将附加支撑装置1100返回到其原始位置(S6)。从本专利技术的以下优选实施方案的详细描述并结合附图可以清楚地理解本专利技术的上述和其他目的、特点和优点。附图说明图1是用于制备光纤预型体的传统设备的示意图；图2是表示使用制备光纤预型体的传统设备制备的衬底管的偏斜现象的示意图；图3是本专利技术一个实施方案所述的制备光纤预型体的设备的示意图；图4是本专利技术一个实施方案所述的制备光纤预型体的设备的示意图，其中衬底管已得到支撑；图5是本专利技术一个实施方案所述的制备光纤预型体的设备的示意图，其中附加支撑装置的活塞下降；图6是本专利技术的光纤预型体制备方法的第一实施方案所述的主热源和附加支撑装置的工作流程图；和图7是本专利技术的光纤预型体制备方法的第二实施方案所述的主热源和附加支撑装置的工作流程图。具体实施例方式现在对本专利技术进行详细描述。图3是本专利技术一个实施方案所述的制备光纤预型体的设备的示意图，图4是本专利技术一个实施方案所述的制备光纤预型体的设备的示意图，其中衬底管已得到支撑。如图3所示，本专利技术制备光纤预型体的设备包括主热源500，安装在车床上，用于给衬底管加热；主热源位置探测传感器800，固定在车床一侧或安装在离车床预定距离的位置，用于探测主热源位置；附加支撑装置1100，安装在车床上，用于支撑衬底管；以及附加支撑装置控制部件1000，安装于车床之外，用于以有线或无线方式接收来自主热源位置探测传感器800的位置信号，并根据接收到的位置信号控制附加支撑装置。在此，附加支撑装置1100的功能是以有线地或无线方式接收来自附加支撑装置控制部件1000的控制信号，以便根据接收到的控制信号移动至预定支撑位置。如图4所示，附加支撑装置1100包括衬底管附加支撑部件1400，用于附加支撑衬底管100；垂直传送装置，其上连接有衬底管附加支撑部件1400，该垂直传送装置在接收到来自附加支撑装置控制部件1000的控制信号后产生响应，从而沿垂直于衬底管轴向的方向传送衬底管附加支撑部件1400；以及水平传送装置，其上连接有所述垂直传送装置，该水平传送装置在接收到来自附加支撑装置控制部件1000的控制信号后产生响应，从而沿衬底管的轴向传送该垂直传送装置。所述衬底管附加支撑部件1400包括一对滚筒1200，用于按照与衬底管100接触的方式支撑衬底管100；和滚筒支撑部件1300，其上安装有滚筒1200。此处，滚筒支撑部件1300与转动臂1500相连，从而该滚筒支撑部件1300可以在预定角度范围内转动。在本专利技术的一个实施方案中，所述垂直传送装置是用气缸1700来实现的，但也可以采用与气缸功能相同的各种装置。所述气缸1700与附加支撑装置控制部件1000以有线或无线方式连接，以便接收来自附加支撑装置控制部件1000的电控制信号，根据接收到的控制信号升起活塞1600，从而开动其旋转关节安装在活塞1600一端的转动臂1500。所述水平传送装置包括传送架1900，其具有固定在驱动轴2200上的小齿轮轴2400和安装在小齿轮轴2400上的小齿轮2300；以及导向器1800，其安装在车床400上，与小齿轮2300啮合，该导向器具有形成在其上的齿条(rack)。在此，驱动轴2200驱动小齿轮本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于制备光纤预型体的设备，该设备通过改进的化学气相沉积法实施沉积工序，该设备包括：主热源位置探测传感器，该传感器用于探测加热衬底管的主热源的位置；附加支撑装置控制部件，该部件与所述的主热源位置传感器以有线或无线方式相连；和　 　附加支撑装置，该装置与所述的附加支撑装置控制部件以有线或无线方式相连，用于支撑所述衬底管。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：金哲民，金元培，裵相俊，朴元基，
申请(专利权)人：LG电线株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]