一种光纤预制棒制备装置及制备方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种光纤预制棒制备装置及制备方法，涉及光纤预制棒制造技术领域，该制备装置包括：两个延伸棒，用于分别固定在芯棒的两端，且延伸棒与芯棒的中心轴位于同一直线；两个延伸管，用于分别固定在石英管的两端，且延伸管与石英管的中心轴位于同一直线；两个端部固定机构，分别安装于两个延伸管的端部，用于将延伸管的端部密封；端部固定机构包括调节组件，调节组件用于当固定有延伸棒的芯棒穿设于固定有延伸管的石英管内时，将延伸棒和延伸管的中心轴调整至同一直线。本发明专利技术的光纤预制棒制备装置及制备方法，无需改变添加石英砂需要旋转的工艺，即可实现石英管和芯棒的同轴准直以及密封固定，保证光纤预制棒的质量。

【技术实现步骤摘要】
一种光纤预制棒制备装置及制备方法
本专利技术涉及光纤预制棒制造
，具体涉及一种光纤预制棒制备装置及制备方法。
技术介绍
随着通信行业的发展，光纤的需求量逐步上升。光纤制造是先生产出光纤预制棒，然后再将光纤预制棒由高温熔融拉制而成。光纤的制造质量直接取决于光纤预制棒的制造技术。目前，光纤预制棒多采用两步法制造，先制造出芯棒，然后再在芯棒外面制造外包层。芯棒技术主要有PCVD(Plasma-activatedChemicalVaporDeposition，等离子体化学气相沉积)、VAD(VaporAxialDeposition，气相轴向沉积)、MCVD(ModifiedChemicalVaporDeposition，改进的化学气相沉积)等；外包层技术主要为OVD(OutsideVaporDeposition，外部气相沉积)和套管RIC(rodincylinder)法。对于光纤预制棒，外包层占据其成本的70％以上。对于外包层技术来说，OVD技术是通过SiCl4等作为原材料进行化学反应先沉积成soot体，然后经过Cl2脱水后再烧结玻璃化。该过程中有大量的HCl、Cl2等有害气体排放。因此，OVD技术对环保要求十分严格，且OVD技术自身的工艺流程和设备复杂程度高，工艺原理复杂，废气排出不利于环保。套管法RIC技术是将芯棒直接装配到孔径相匹配的石英套管中制成光纤预制棒或者直接拉丝。套管法虽然工艺简单，但是套管严重依赖进口，成本高昂。相关技术中，将初级预制件插入到石英管中，保留在石英管中的自由空间被二氧化硅颗粒填充，在封闭的石英管的内部空间中产生压力减小的状态，然后在2100℃至2250℃的温度范围内进行处理，二氧化硅颗粒熔化并熔合至初级预制件，即可制备出光纤预制棒。此外，还可以在熔融的同时直接拉制出光纤。但是，芯棒在薄壁管中时，后续填充石英砂需要进行整个系统构件的机械旋转来保证砂粒的均匀分布，无法保证芯棒和薄壁管二者中心轴的高精度重合，而中心轴不重合的偏差将直接影响光纤预制棒和光纤的质量，导致光纤制造过程中的指标报废。同时，在高温熔制过程中还会出现玻璃体的粘度急剧减小而影响目标光纤预制棒尺寸的问题。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷之一，本专利技术的目的在于提供一种光纤预制棒制备装置及制备方法，以解决相关技术中由于芯棒和石英管的中心轴不重合导致的光纤预制棒质量差的问题。本专利技术第一方面提供一种光纤预制棒制备装置，其包括：两个延伸棒，用于分别固定在芯棒的两端，且延伸棒与芯棒的中心轴位于同一直线；两个延伸管，用于分别固定在石英管的两端，且延伸管与石英管的中心轴位于同一直线；两个端部固定机构，分别安装于两个延伸管的端部，用于将上述延伸管的端部密封；上述端部固定机构包括调节组件，上述调节组件用于当固定有延伸棒的芯棒穿设于固定有延伸管的石英管内时，将上述延伸棒和延伸管的中心轴调整至同一直线。一些实施例中，上述装置还包括：机架；两个夹持组件，上下安装于上述机架上，并分别夹持两个上述延伸管，两个上述夹持组件用于以二者之间形成的速度差牵引上述石英管；上述速度差根据熔缩未拉制的光纤预制棒的计算外径、拉制后的光纤预制棒的目标外径、以及位于上方的夹持组件的下降速度确定；上述熔缩未拉制的光纤预制棒的计算外径根据上述石英管的外径计算得到。一些实施例中，两个上述夹持组件包括上夹持组件和下夹持组件，上述上夹持组件通过第一安装架连接于上述机架，上述下夹持组件通过第二安装架连接于上述机架；上述第一安装架与第二安装架之间通过连接件固定连接，且可同向同速移动，上述下夹持组件可在第二安装架内上下移动，与上夹持组件形成速度差。一些实施例中，上述机架上设有第一电机以及与上述第一电机连接的第一丝杠，上述第一安装架和第二安装架通过上述第一丝杠与上述机架滑动连接；上述第二安装架内设有第二电机以及与上述第二电机连接的第二丝杠，上述下夹持组件通过上述第二丝杠与第二安装架滑动连接。一些实施例中，端部固定机构还包括密封盖，上述密封盖盖设于上述调节组件，上述密封盖上配有用于对上述石英管内抽真空的抽真空管路。一些实施例中，上述延伸棒分别为上延伸棒和下延伸棒，两个上述延伸管分别为上延伸管和下延伸管，两个上述调节组件分别为调节上延伸棒和上延伸管的上调节组件、以及调节下延伸棒和下延伸管的下调节组件。一些实施例中，上调节组件包括：第一压盖，其开设有具有第一大径段和第一小径段的台阶通孔，上述上延伸管端部位于上述第一大径段，上述上延伸棒穿出上延伸管的端部位于上述第一小径段，上述第一小径段的外端面设有进砂口；第一调节螺杆，其设有至少四个，多个第一调节螺杆沿第一压盖周向等间距设置，上述第一调节螺杆穿设于上述第一压盖侧壁，并抵接上述上延伸棒外壁；上述上延伸管外壁设有与第一压盖连接的第一安装座。一些实施例中，下调节组件包括：第二压盖，其开设有具有第二大径段和第二小径段的台阶孔，上述下延伸管端部位于上述第二大径段，上述下延伸棒穿出下延伸管的端部位于上述第二小径段；第二调节螺杆，其设有至少四个，多个第二调节螺杆沿第二压盖周向等间距设置，上述第二调节螺杆穿设于上述第二压盖侧壁，并抵接上述下延伸棒外壁；上述下延伸管外壁设有与第二压盖连接的第二安装座。一些实施例中，装置还包括加热炉，上述加热炉出口处下部安装有测径仪，上述测径仪用于测量上述延伸棒和延伸管的中心轴是否在同一直线、以及通过传感器，测量拉制的光纤预制棒的外径。本专利技术第二方面提供一种基于上述制备装置的光纤预制棒制备方法，其包括步骤：在芯棒的两端分别固定一个延伸棒，并保证上述芯棒与延伸棒的中心轴在同一直线上；在石英管的两端分别固定一个延伸管，并保证上述石英管与延伸管的中心轴在同一直线上；将固定有延伸棒的芯棒穿设在固定有延伸管的石英管内，并通过调节组件将上述延伸棒和延伸管的中心轴调整至同一直线上；通过一个端部固定机构将位于下方的延伸管端部密封后，在上述石英管内填充石英砂，然后通过另一端部固定机构将位于上方的延伸管端部密封；对上述石英管进行加热熔融，拉制形成包含有芯棒的光纤预制棒。一些实施例中，装置还包括机架、测径仪和两个夹持组件，两个上述夹持组件上下安装于上述机架上，并分别夹持两个上述延伸管；对上述石英管进行加热熔融时，还包括：通过上述测径仪得到上述石英管每个测量点的外径；根据上述石英管每个测量点的外径，得到每个测量点处，光纤预制棒经熔缩未拉制的计算外径；根据上述计算外径，以及上述光纤预制棒的目标外径和位于上方的夹持组件的下降速度，确定两个上述夹持组件的速度差，得到位于下方的夹持组件的下降速度；两个上述夹持组件以二者之间形成的速度差牵引融容的石英管。一些实施例中，对外径均匀的石英管进行加热熔融时，还包括：通过上述测径仪扫描得到光纤预制棒的拉制外径，并通过拉制外径本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光纤预制棒制备装置，其特征在于，其包括：/n两个延伸棒，用于分别固定在芯棒(1)的两端，且延伸棒与芯棒(1)的中心轴位于同一直线；/n两个延伸管，用于分别固定在石英管(2)的两端，且延伸管与石英管(2)的中心轴位于同一直线；/n两个端部固定机构(3)，分别安装于两个延伸管的端部，用于将所述延伸管的端部密封；/n所述端部固定机构(3)包括调节组件，所述调节组件用于当固定有延伸棒的芯棒(1)穿设于固定有延伸管的石英管(2)内时，将所述延伸棒和延伸管的中心轴调整至同一直线。/n

【技术特征摘要】
1.一种光纤预制棒制备装置，其特征在于，其包括：
两个延伸棒，用于分别固定在芯棒(1)的两端，且延伸棒与芯棒(1)的中心轴位于同一直线；
两个延伸管，用于分别固定在石英管(2)的两端，且延伸管与石英管(2)的中心轴位于同一直线；
两个端部固定机构(3)，分别安装于两个延伸管的端部，用于将所述延伸管的端部密封；
所述端部固定机构(3)包括调节组件，所述调节组件用于当固定有延伸棒的芯棒(1)穿设于固定有延伸管的石英管(2)内时，将所述延伸棒和延伸管的中心轴调整至同一直线。


2.如权利要求1所述的光纤预制棒制备装置，其特征在于，所述装置还包括：
机架(4)；
两个夹持组件，上下安装于所述机架(4)上，并分别夹持两个所述延伸管，两个所述夹持组件用于以二者之间形成的速度差牵引所述石英管(2)；所述速度差根据熔缩未拉制的光纤预制棒的计算外径、拉制后的光纤预制棒的目标外径、以及位于上方的夹持组件的下降速度确定；所述熔缩未拉制的光纤预制棒的计算外径根据所述石英管(2)的外径计算得到。


3.如权利要求2所述的光纤预制棒制备装置，其特征在于：
两个所述夹持组件包括上夹持组件(5)和下夹持组件(6)，所述上夹持组件(5)通过第一安装架(51)连接于所述机架(4)，所述下夹持组件(6)通过第二安装架(61)连接于所述机架(4)；
所述第一安装架(51)与第二安装架(61)之间通过连接件(7)固定连接，且可同向同速移动，所述下夹持组件(6)可在第二安装架(61)内上下移动，与上夹持组件(5)形成速度差。


4.如权利要求3所述的光纤预制棒制备装置，其特征在于：
所述机架(4)上设有第一电机(41)以及与所述第一电机(41)连接的第一丝杠(42)，所述第一安装架(51)和第二安装架(61)通过所述第一丝杠(42)与所述机架(4)滑动连接；
所述第二安装架(61)内设有第二电机(611)以及与所述第二电机(611)连接的第二丝杠(612)，所述下夹持组件(6)通过所述第二丝杠(612)与第二安装架(61)滑动连接。


5.如权利要求1所述的光纤预制棒制备装置，其特征在于：所述端部固定机构(3)还包括密封盖(35)，所述密封盖(35)盖设于所述调节组件，所述密封盖(35)上配有用于对所述石英管(2)内抽真空的抽真空管路(36)。


6.如权利要求1所述的光纤预制棒制备装置，其特征在于：两个所述延伸棒分别为上延伸棒(11)和下延伸棒(12)，两个所述延伸管分别为上延伸管(21)和下延伸管(22)，两个所述调节组件分别为调节上延伸棒(11)和上延伸管(21)的上调节组件、以及调节下延伸棒(12)和下延伸管(22)的下调节组件。


7.如权利要求6所述的光纤预制棒制备装置，其特征在于，所述上调节组件包括：
第一压盖(31)，其开设有具有第一大径段和第一小径段的台阶通孔，所述上延伸管(21)端部位于所述第一大径段，所述上延伸棒(11)穿出上延伸管(21)的端部位于所述第一小径段，...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜霜煜，潘常军，高鹏，
申请(专利权)人：烽火通信科技股份有限公司，武汉烽火锐拓科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42