对多孔光纤预制棒进行脱水及固化的方法技术

提供了一种在加热装置中对多孔光纤预制棒进行脱水和固化的方法。该装置包括其中放置了多孔光纤预制棒的高温炉以及在多孔光纤预制棒的纵向中耦合到所述高温炉外围的多个多级加热器。将预制棒如此放置在高温炉中，使得多级加热器包围预制棒的总长度。以如下状态来对预制棒加热并脱水：多级加热器的温度达到预制棒的脱水温度。将从这些加热器中选中的一个加热器的温度提升到预制棒的固化温度。移动脱水后的预制棒，使其穿过高温炉中由选中加热器形成的高温区域。固化脱水后的预制棒。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般地涉及一种加热光纤预制棒的方法，并且更具体地说，涉及一种。
技术介绍
通常，对由气相轴向淀积(VAD，vapor axial deposition)或者外部气相淀积(OVD，outside vapor deposition)工艺制造的多孔光纤预制棒进行脱水和固化，从而可以获得固化后的光纤预制棒。在常压气体(例如，Cl2、He等)下加热光纤预制棒。图1图示了一种用于对多孔光纤预制棒进行脱水和固化的传统装置。装置100具有高温炉(muffle)110和加热器120。多孔光学预制棒130由手柄杆(handle rod)140支撑，并且可以或可以不包括启动杆(starting rod)。高温炉110在其顶部形成有穿过手柄杆140的孔，在其上部形成有出口管114，并且在其下部形成有进口管112。通过进口管112向高温炉110中提供常压气体150。常压气体150通过出口管114排放到外部。多孔光纤预制棒130放置在高温炉110内。加热器120附着在高温炉110的外围，并且是环形的。一种使用装置100对多孔光纤预制棒进行脱水和固化的方法包括如下过程(a)～(g)(a)将多孔光纤预制棒130放置在高温炉110内。此时，多孔光纤预制棒130的下部靠近加热器120。(b)通过进口管112向高温炉110中提供常压气体150。(c)加热器120在高温炉110中形成与多孔光纤预制棒130的脱水温度(1000～1200℃)相对应的高温区域。(d)沿着向下的方向移动多孔光纤预制棒130，从而多孔光纤预制棒130的总长度可以穿过高温区域。(e)沿着向上的方向移动在过程(d)中脱水的多孔光纤预制棒130，从而其可以返回初始位置(即，过程(a)中的位置)。(f)加热器120在高温炉110中形成与多孔光纤预制棒130的固化温度(1500～1600℃)相对应的高温区域。(g)沿着向下的方向移动脱水后的多孔光纤预制棒130，从而脱水后的多孔光纤预制棒130的总长度可以穿过高温区域。对多孔光纤预制棒进行脱水和固化的传统方法基于区域加热过程，其优点在于，泡沫去除以及稠化不那么复杂，并且可以获得高纯度的固化光纤预制棒。然而，存在这样的问题当应用直径大于200mm并且长度大于1500mm的大直径多孔光纤预制棒时，由于高温区域的长度相对较短(在多孔光纤预制棒的纵向)，这种方法需要非常长的过程。
技术实现思路
本专利技术被设计来通过提供一种适于大直径多孔光纤预制棒的用于对多孔光纤预制棒进行脱水和固化的方法，解决现有技术中出现的上述以及其他问题，并且还提供额外的优点。该方法可以获得在其总长度上都一致的高质量多孔光纤预制棒，可以最小化过程(process)时间，并且可以简化过程的控制。根据本专利技术的一个方面，提供了一种用于在加热装置中对多孔光纤预制棒进行脱水和固化的方法，所述加热装置包括其中放置了多孔光纤预制棒的高温炉以及在多孔光纤预制棒的纵向耦合到所述高温炉外围的多个多级加热器。所述方法包括如下步骤(a)将所述多孔光纤预制棒如此放置在所述高温炉中，使得所述多级加热器包围所述多孔光纤预制棒的总长度；(b)以如下状态来对所述多孔光纤预制棒加热并脱水所述多级加热器的温度达到所述多孔光纤预制棒的脱水温度；(c-1)将从所述加热器中选中的一个加热器的温度提升到所述多孔光纤预制棒的固化温度；以及(c-2)移动脱水后的多孔光纤预制棒，使所述脱水后多孔光纤预制棒穿过所述高温炉中由所述选中加热器形成的高温区域，并且固化所述脱水后多孔光纤预制棒。附图说明结合附图，从下面的详细描述中，将更清楚地理解本专利技术的上述优点，其中图1图示了用于对多孔光纤预制棒进行脱水和固化的传统装置；图2图示了根据本专利技术实施例用于对多孔光纤预制棒进行脱水和固化的装置；图3是图示了用于使用图2所示的装置对多孔光纤预制棒进行脱水和固化的方法的流程图；以及图4是图示了在图2所示的高温炉内氧气浓度分布的图表。具体实施例方式为了清楚和简单的目的，省略对这里所结合的本领域技术人员公知的功能和配置的详细描述，以便清楚和简洁。图2图示了根据本专利技术实施例对多孔光纤预制棒进行脱水和固化的装置。装置200具有加热炉(furnace)220和高温炉210。多孔光纤预制棒240由圆杆形的手柄杆250支撑。将描述根据气相轴向(VAD)工艺形成多孔光纤预制棒240的示例。多孔光纤预制棒240可以在其纵向沿着中轴垂直移动，并且可以绕着中轴旋转。第一燃烧器(未示出)在手柄杆250的中心方向施加火焰，从而纯硅材料的芯层沿着向下方向生长。向第一燃烧器提供燃料和原材料。通过所施加的火焰，芯层淀积在手柄杆250的一端。原材料可以是化合物，例如SiCl4、GeCl4、POCl3等。第二燃烧器(未示出)向芯层的外表面施加火焰，从而淀积硅材料的包层，其中掺杂有能够控制折射率的材料。向第二燃烧器提供燃料和原材料，并且通过所施加的火焰在芯层的外表面上淀积包层。高温炉210的轴与加热炉220的中轴同轴。高温炉210在其顶部形成有穿过手柄杆250的孔，在其侧面的上部形成有出口管214，并且在其底部形成有进口管212。通过进口管212向高温炉210中提供常压气体260。常压气体260通过出口管214排放到外部。多孔光纤预制棒240放置在高温炉210内。加热炉220具有中空圆柱的形状，并且其中轴与高温炉210的轴同轴。加热炉220具有第1至第n加热器230-1至230-n的多级结构，该多级结构沿着多孔光刻预制棒240的纵向附着到高温炉210的外围。第1加热器230-1放置在最下端，并且第n加热器230-n放置在最高端。也就是说，第1和第n加热器230-1和230-n是端部加热器。第1至第n加热器230-1至230-n附着到环形的加热炉220的炉身。优选地，第1至第n加热器230-1至230-n在多孔光纤预制棒240纵向的总长度L2至少长于多孔光纤预制棒240的长度L1。第2至第n加热器230-2至230-n是能够将加热器温度提升到多孔光纤预制棒240的脱水温度(例如，1000～1200℃)的低温加热器。第1加热器230-1是能够将加热器温度提升到多孔光纤预制棒240的固化温度(例如，1500～1600℃)的高温加热器。第1至第n加热器230-1至230-n可以由例如碳或MoSi2之类的材料制成。图3是图示了使用图2所示的装置对多孔光纤预制棒进行脱水和固化的方法的流程图。该方法包括将多孔光纤预制棒放置在高温炉中的设置过程S1、对多孔光纤预制棒脱水的脱水过程S2、对多孔光纤预制棒固化的固化过程S3、使多孔光纤预制棒返回初始位置的复位过程S4、以及纯化高温炉内部的纯化过程S5。后文中，将使用具体数值来示例性描述装置200中对多孔光纤预制棒240进行脱水和固化的方法。(a)在设置过程S1中，将多孔光纤预制棒240如此放置在高温炉201中，使其完全被第1至第n加热器230-1至230-n包围。多孔光纤预制棒240的直径为165mm，并且长度为1200mm，高温炉210具有大直径×小直径×长度的尺寸，例如215×200×2500。第1至第n加热器230-1至230-n的总长度长于多孔光纤预制棒240的长度。也就是说，第1至第n加热器230-1至230-n的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在加热装置中对多孔光纤预制棒进行脱水和固化的方法，所述加热装置包括其中放置了多孔光纤预制棒的高温炉以及在多孔光纤预制棒的纵向耦合到所述高温炉外围的多个多级加热器，所述方法包括如下步骤：（ａ）将所述多孔光纤预制棒如此放置在所述 高温炉中，使得所述多级加热器包围所述多孔光纤预制棒的总长度；（ｂ）以如下状态来对所述多孔光纤预制棒加热并脱水：所述多级加热器的温度达到所述多孔光纤预制棒的脱水温度；（ｃ－１）将从所述加热器中选中的一个加热器的温度提升到所述多 孔光纤预制棒的固化温度；以及（ｃ－２）移动脱水后的多孔光纤预制棒，使所述脱水后多孔光纤预制棒穿过所述高温炉中由所述选中加热器形成的高温区域，并且固化所述脱水后多孔光纤预制棒。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：尹暎植，都文显，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]