The invention relates to a method for making optical fiber preform rod PCVD deposition, which is characterized by a cross-sectional area according to the deposition of the preform rod distribution, distribution of refractive index and refractive index profile, a preform mandrel at different times by controlling reaction gas flow rate, estimated time required distribution area and the distribution of refractive index and refractive index profile of the actual needs of the control of reaction gas flow, the mandrel deposition different radial and axial positions, with rapid flow control module and flow measurement module and a more accurate flow control of reaction gas, so as to realize the accurate control of refraction rate, the refractive index of the core layer section and sectional area tube deposition. The invention can improve the parameters of the microwave plasma chemical vapor deposition optical fiber preform rod core, improve the uniformity of the parameter distribution of the deposition liner, increase the effective length of the mandrel and reduce the manufacturing cost.
【技术实现步骤摘要】
一种PCVD沉积制作光纤预制棒芯棒的方法
本专利技术涉及一种PCVD(微波等离子体化学气相沉积法)沉积制作光纤预制棒芯棒的方法,属于光纤加工
技术介绍
光纤芯棒的制备是光纤制造的第一步,光纤的传输特性主要取决于芯棒的部分,因此芯棒制备工艺被认为是光纤制备工艺的核心部分。制备石英光纤芯棒的方法可分为管内法和管外法,其中管内法主要包括改进的化学气相沉积工艺(MCVD)和等离子体化学气相沉积工艺(PCVD),管外法主要包括外部化学气相沉积工艺(OVD)和轴向化学气相沉积工艺(VAD)。PCVD工艺的沉积过程是在接近真空的低压环境下,参与反应的混合气体在高频功率的直接作用下电离成携带巨大能量具有极高活性的等离子体,等离子体迅速发生反应形成纯硅或掺杂的高温氧化物,在石英衬管内壁以玻璃态直接沉积。PCVD沉积工艺的机理决定其有以下较明显特征:1,相比于MCVD工艺的反应能量通过衬管传导到管内反应气体,PCVD工艺的是由谐振腔产生的微波直接耦合到石英衬管内的反应区域,因此沉积过程不受衬管传热影响;2,PCVD工艺负压等离子的反应机理不同于其他气相沉积工艺氯化物水解的反应机理,较易实现高掺杂多组分沉积,而且是直接沉积为玻璃态,相比管外法少了脱水烧结前的过渡态,相比MCVD工艺的衬管传导能量的集聚,PCVD反应速率极快;3,PCVD工艺气体电离不受衬管传热影响,高频谐振腔可以快速移动,从而使得每一层的沉积层厚度可以控制在微米级,因此可以非常精确的控制折射率剖面分布;4,PCVD工艺中电离后的等离子体的反应受温度影响很小,因而相对其他工艺所需的沉积环境温度较低,衬管 ...
【技术保护点】
一种PCVD沉积制作光纤预制棒芯棒的方法,用纯石英玻璃衬管为基管,经腐蚀清洗干燥后,装夹于PCVD沉积机床上,衬管穿过微波谐振腔并置于保温炉内,两端由旋转夹头装夹,保温炉提供800~1200℃的沉积环境温度,微波谐振腔产生高频功率沿衬管轴向往复移动进行PCVD沉积,实现在衬管内壁的逐层沉积,参与沉积的混合反应气体从衬管的一端进入管内,衬管的另一端为排气端,排气端通过管道连接真空泵,其特征在于根据上一根被沉积的预制棒芯棒的截面积分布、折射率分布和折射率剖面,上一根预制棒芯棒不同时间被控制反应气体的流量,推算需要的截面积分布、折射率分布和折射率剖面实际需要的不同时间的被控制反应气体的流量,在芯棒沉积的不同径向和轴向位置,用快速流量控制模块和流量测量模块对反应气体的一种和多种进行精确流量控制,从而实现芯层的折射率、折射率剖面和截面积管内沉积的精确控制;直至沉积完成,最后将沉积完毕的衬管在电熔缩炉上进行熔缩得到实心芯棒。
【技术特征摘要】
1.一种PCVD沉积制作光纤预制棒芯棒的方法,用纯石英玻璃衬管为基管,经腐蚀清洗干燥后,装夹于PCVD沉积机床上,衬管穿过微波谐振腔并置于保温炉内,两端由旋转夹头装夹,保温炉提供800~1200℃的沉积环境温度,微波谐振腔产生高频功率沿衬管轴向往复移动进行PCVD沉积,实现在衬管内壁的逐层沉积,参与沉积的混合反应气体从衬管的一端进入管内,衬管的另一端为排气端,排气端通过管道连接真空泵,其特征在于根据上一根被沉积的预制棒芯棒的截面积分布、折射率分布和折射率剖面,上一根预制棒芯棒不同时间被控制反应气体的流量,推算需要的截面积分布、折射率分布和折射率剖面实际需要的不同时间的被控制反应气体的流量,在芯棒沉积的不同径向和轴向位置,用快速流量控制模块和流量测量模块对反应气体的一种和多种进行精确流量控制,从而实现芯层的折射率、折射率剖面和截面积管内沉积的精确控制;直至沉积完成,最后将沉积完毕的衬管在电熔缩炉上进行熔缩得到实心芯棒。2.按权利要求1所述的PCVD沉积制作光纤预制棒芯棒的方法,其特征在于在进行精确流量控制的同时,控制谐振腔在芯棒不同轴向位置的速度,进行谐振腔往复移动速度的精确控制进而精确控制芯棒沉积参数。3.按权利要求1或2所述的PCVD沉积制作光纤预制棒芯棒的方法,其特征在于所述的快速流量控制模块由流量...
【专利技术属性】
技术研发人员:胡肖,朱继红,汪洪海,王瑞春,
申请(专利权)人:长飞光纤光缆股份有限公司,
类型:发明
国别省市:湖北,42
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