一种改善光纤传输衰减的反应系统及方法技术方案

本申请涉及一种改善光纤传输衰减的反应系统及方法，涉及光纤预制棒制造技术领域。本反应系统包括一反应腔，反应腔包括第一反应区和第二反应区，第一反应区的平均深度大于第二反应区的平均深度，并与储存单元连通，第一反应区用于收容沉积靶棒，以用于利用脱水剂对沉积过程中的沉积靶棒进行持续脱水，第二反应区用于辅助第一反应区进行脱水，还用于将反应后的脱水剂排出，控制单元用于监测沉积靶棒的直径尺寸，并调控第一反应区与沉积靶棒之间的重叠面积及储存单元内脱水剂的输出流量，以实现对沉积过程中的沉积靶棒进行持续脱水。本申请提供的反应系统解决了相关技术中疏松体在脱水时对马弗炉内参数条件控制要求高、易造成脱水不良的问题。水不良的问题。水不良的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种改善光纤传输衰减的反应系统及方法


[0001]本申请涉及光纤预制棒制造
，特别涉及一种改善光纤传输衰减的反应系统及方法。

技术介绍

[0002]目前，光纤预制棒的主要制造方法有OVD法(Outside Vapor Deposition)或VAD法(Vapor phase Axial Deposition)，其中，OVD法是在转动的靶棒外部沉积氢氧焰和四氯化硅反应生成的玻璃微粒，VAD法是在转动的靶棒的轴向沉积氢氧焰和四氯化硅反应生成的玻璃微粒，最后再通过加热形成透明的玻璃。这些制造方法都是在特制的反应容器内进行沉积，反应容器的主要作用一方面使反应发生在容器内，避免生产环境中的杂质影响光纤预制棒的光学特性和质量，另一方面反应过程中产生的热量和尾气例如氯化氢，以及未沉积在疏松体上的玻璃微粒保持在容器内，以可以在后续被集中排出处理，避免污染环境。
[0003]沉积的化学反应主要使用原料四氯化硅（SiCl4），在氢氧焰中加入原料四氯化硅，通过加水发生分解反应，生成石英玻璃微粒（SiO2）。生成的玻璃微粒直径约为0.05～0.2μm。但是在上述水解反应的过程中除了生产需要的玻璃微粒，还会产生羟基（
‑
OH），羟基在石英玻璃中是一种杂质，其会在光纤传输过程中对特定波长范围内的光进行吸收，从而造成了传输衰减，严重影响光纤信号的传输。
[0004]相关技术中，为了去除羟基，一般会在沉积结束后，在后续烧结工艺中对沉积完成的疏松体进行整体脱水，对疏松体整体脱水主要在马弗管中进行，脱水的效果主要受到马弗管内的温度、马弗管状态、压力等多条件的制约。如果上述影响参数其中一项出现问题，那么疏松体就会由于脱水不良而导致整体报废，同时又由于在烧结工艺中增加脱水的工艺，提高了对马弗炉内参数条件控制的要求，也增加了疏松体的生产时间。

技术实现思路

[0005]本申请实施例提供一种改善光纤传输衰减的反应系统及方法，以解决相关技术中疏松体需要在马弗炉中烧结时进行脱水导致对马弗炉内参数条件控制要求高、易造成脱水不良的问题。
[0006]第一方面，提供了一种改善光纤传输衰减的反应系统，其包括：储存单元，其内储存有脱水剂；反应单元，其包括一反应腔，所述反应腔包括第一反应区和第二反应区，所述第一反应区的平均深度大于第二反应区的平均深度，并与所述储存单元连通，所述第一反应区用于收容沉积靶棒，以用于利用脱水剂对沉积过程中的所述沉积靶棒进行持续脱水，所述第二反应区用于辅助所述第一反应区进行脱水的同时，还用于将反应后的所述脱水剂排出；控制单元，其用于监测所述沉积靶棒的直径尺寸，并根据所述直径尺寸调控所述第一反应区与沉积靶棒之间的重叠面积及所述储存单元内脱水剂的输出流量，以实现对沉
积过程中的所述沉积靶棒进行持续脱水。
[0007]一些实施例中，所述反应腔内设有台阶结构，所述台阶结构用于将所述反应腔划分为所述第一反应区和第二反应区，且靠近所述第一反应区的台阶面呈倾斜面，以使所述第一反应区的宽度尺寸沿靠近腔口的方向逐渐变大。
[0008]一些实施例中，所述第一反应区沿宽度方向的截面呈方形，所述第二反应区沿宽度方向的截面呈朝远离所述第一反应区凹陷的弧形。
[0009]一些实施例中，所述第一反应区远离所述第二反应区的一侧上设有进气口，所述第二反应区远离所述第一反应区的一侧沿竖直方向间隔设有至少两个出气口，所述进气口所处的水平面的高度低于位于最下方的所述出气口所处的水平面的高度。
[0010]一些实施例中，所述反应系统还包括盖板单元，所述盖板单元包括第一盖板和第二盖板，所述第一盖板的一端与所述第二反应区远离所述第一反应区的一侧顶部相连，另一端与所述第二盖板相连，所述第二盖板远离所述第一盖板的一端所处的水平面高于所述第一盖板所处的水平面，且该端上设有气体监测器。
[0011]一些实施例中，所述第一盖板为伸缩板，所述第一盖板配置为：所述第一盖板与控制单元相连，所述控制单元用于根据监测的所述沉积靶棒的直径尺寸控制所述第一盖板沿所述反应腔的宽度方向来回移动。
[0012]一些实施例中，所述第一盖板与第二反应区和第二盖板均转动连接，并用于根据所述沉积靶棒的直径尺寸在所述控制单元的控制下转动。
[0013]一些实施例中，所述第二盖板呈朝远离所述反应腔方向凹陷的弧形。
[0014]一些实施例中，所述反应系统还包括测径仪，所述测径仪与控制单元相连，并用于监测所述沉积靶棒的直径尺寸。
[0015]第二方面，提供了一种改善光纤传输衰减的方法，其步骤包括：监测沉积过程中的沉积靶棒的直径尺寸，并判断其是否不小于预设直径；若是，则驱动反应单元沿竖直方向移动以收容所述沉积靶棒，并根据所述直径尺寸调控第一反应区与沉积靶棒之间的重叠面积，同时还根据所述直径尺寸调控储存单元内脱水剂的输出流量，以实现对沉积过程中的所述沉积靶棒进行持续脱水。
[0016]本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：本申请实施例提供了一种改善光纤传输衰减的反应系统，其通过设置反应单元，并将反应单元划分为第一反应区和第二反应区，使得在实际沉积过程中，通过第一反应区收容沉积靶棒，以利用进入至第一反应区内的脱水剂对沉积过程中的沉积靶棒进行持续脱水，由于沉积靶棒处于旋转状态，使生成的疏松体表面与脱水剂始终充分接触，因此可以进行较为彻底的脱水，尽量有效去除疏松体中残留的羟基；另外，控制单元根据直径尺寸实时调控第一反应区与沉积靶棒之间的重叠面积及储存单元内脱水剂的输出流量，能尽可能的保证第一反应区内的脱水剂浓度，有效地对疏松体内的羟基进行去除；此外，相比于相关技术中需要在马弗管中对疏松体进行脱水，本反应系统可以在沉积过程中就实现脱水操作，其随着沉积的过程一直持续，在保证脱水效果的同时，节约了工序时间，降低了对马弗炉内参数条件的控制要求。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为本申请实施例提供的改善光纤传输衰减的反应系统的结构示意图。
[0019]图中：1
‑
储存单元，10
‑
脱水剂，2
‑
反应单元，20
‑
反应腔，200
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第一反应区，201
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第二反应区，202
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台阶结构，203
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进气口，204
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出气口，3
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控制单元，4
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沉积靶棒，5
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盖板单元，50
‑
第一盖板，51
‑
第二盖板，52
‑
气体监测器，6
‑
测径仪。
具体实施方式
[0020]为使本申请本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改善光纤传输衰减的反应系统，其特征在于，其包括：储存单元（1），其内储存有脱水剂（10）；反应单元（2），其包括一反应腔（20），所述反应腔（20）包括第一反应区（200）和第二反应区（201），所述第一反应区（200）的平均深度大于第二反应区（201）的平均深度，并与所述储存单元（1）连通，所述第一反应区（200）用于收容沉积靶棒（4），以用于利用所述脱水剂（10）对沉积过程中的所述沉积靶棒（4）进行持续脱水，所述第二反应区（201）用于辅助所述第一反应区（200）进行脱水的同时，还用于将反应后的所述脱水剂（10）排出；控制单元（3），其用于监测所述沉积靶棒（4）的直径尺寸，并根据所述直径尺寸调控所述第一反应区（200）与沉积靶棒（4）之间的重叠面积及所述储存单元（1）内脱水剂（10）的输出流量，以实现对沉积过程中的所述沉积靶棒（4）进行持续脱水。2.如权利要求1所述的一种改善光纤传输衰减的反应系统，其特征在于：所述反应腔（20）内设有台阶结构（202），所述台阶结构（202）用于将所述反应腔（20）划分为所述第一反应区（200）和第二反应区（201），且靠近所述第一反应区（200）的台阶面呈倾斜面，以使所述第一反应区（200）的宽度尺寸沿靠近腔口的方向逐渐变大。3.如权利要求1所述的一种改善光纤传输衰减的反应系统，其特征在于：所述第一反应区（200）沿宽度方向的截面呈方形，所述第二反应区（201）沿宽度方向的截面呈朝远离所述第一反应区（200）凹陷的弧形。4.如权利要求1所述的一种改善光纤传输衰减的反应系统，其特征在于：所述第一反应区（200）远离所述第二反应区（201）的一侧上设有进气口（203），所述第二反应区（201）远离所述第一反应区（200）的一侧沿竖直方向间隔设有至少两个出气口（204），所述进气口（203）所处的水平面的高度低于位于最下方的所述出气口（204）所处的水平面的高度。5.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：遠藤祥，赵辉，
申请(专利权)人：藤仓烽火光电材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：