一种光纤预制棒及其制备方法技术

本申请涉及一种光纤预制棒及其制备方法，其包括：基于光纤的芯层半径、芯层相对折射率、包层半径以及光纤预制棒的质量，得到芯层所需的硅粉质量和对折射率有贡献的折射率粉料质量，以及包层所需的硅粉质量；将芯层所需的硅粉和对折射率有贡献的折射率粉料混匀，得到芯层对应的芯层预制粉；将芯层对应的芯层预制粉送入芯层压铸模具中进行压铸，得到芯层预制件，将所述芯层预制件与包层所需的硅粉质量送入包层压铸模具中进行压铸，得到光纤预制棒半成品；将所述光纤预制棒半成品进行烧结，得到光纤预制棒。本申请可以解决相关技术中制棒的工艺依然存在生产稳定性差、原材料利用率低、波导结构成型困难的问题。波导结构成型困难的问题。波导结构成型困难的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种光纤预制棒及其制备方法


[0001]本申请涉及光纤
，特别涉及一种光纤预制棒及其制备方法。

技术介绍

[0002]当前光纤预制棒的主流制备方法是VAD和OVD，他们靠喷灯喷出D4或四氯化硅，在氢氧焰的作用下水解得到二氧化硅粉末，并通过靶棒进行收集。
[0003]该方法在沉积时，二氧化硅粉末的收率效率较低，一般只有40％左右。
[0004]在进行掺杂时，主要靠在原料里掺入四氯化锗并同样通过水解得到二氧化锗。
[0005]为了得到芯层、包层等不同的波导结构。需要用不同喷灯喷出含量不同的原料。
[0006]原料的收集效率受设备的压力、送风稳定性、送风温度、喷灯结构稳定性、送料压力稳定性、氢氧焰火焰稳定性等因素的影响较大。任何一个因素有波动，产品的结构与质量都会收到影响。
[0007]因此，当前制棒的工艺依然存在生产稳定性差、原材料利用率低、波导结构成型困难等问题。

技术实现思路

[0008]本申请实施例提供一种光纤预制棒及其制备方法，以解决相关技术中制棒的工艺依然存在生产稳定性差、原材料利用率低、波导结构成型困难的问题。
[0009]第一方面，提供了一种光纤预制棒的制备方法，其包括：
[0010]基于光纤的芯层半径、芯层相对折射率、包层半径以及光纤预制棒的质量，得到芯层所需的硅粉质量和对折射率有贡献的折射率粉料质量，以及包层所需的硅粉质量；
[0011]将芯层所需的硅粉和对折射率有贡献的折射率粉料混匀，得到芯层对应的芯层预制粉；/>[0012]将芯层对应的芯层预制粉送入芯层压铸模具中进行压铸，得到芯层预制件，将所述芯层预制件与包层所需的硅粉质量送入包层压铸模具中进行压铸，得到光纤预制棒半成品；
[0013]将所述光纤预制棒半成品进行烧结，得到光纤预制棒。
[0014]一些实施例中，基于光纤的芯层半径、芯层相对折射率、包层半径以及光纤预制棒的质量，得到芯层所需的硅粉质量和对折射率有贡献的折射率粉料质量，以及包层所需的硅粉质量，包括如下步骤：
[0015]获取相对折射率转化系数；
[0016]结合第一映射关系、相对折射率转化系数、光纤的芯层半径、芯层相对折射率、包层半径以及光纤预制棒的质量，反算出芯层所需的硅粉质量和对折射率有贡献的折射率粉料质量，以及包层所需的硅粉质量。
[0017]一些实施例中，获取相对折射率转化系数，包括如下步骤：
[0018]称取一定质量的硅粉和对折射率有贡献的折射率粉料，混匀后压铸并得到芯层预
制粉棒；
[0019]测量该芯层预制粉棒的相对折射率，并结合第一映射关系、所称取的硅粉的质量和折射率粉料的质量，反算出相对折射率转化系数。
[0020]一些实施例中，第一映射关系包括：
[0021][0022]其中，Δ％为芯层的相对折射率，m1为硅粉的质量，m2为对折射率有贡献的折射率粉料的质量，K1为相对折射率转化系数。
[0023]一些实施例中，结合第一映射关系、相对折射率转化系数、光纤的芯层半径、芯层相对折射率、包层半径以及光纤预制棒的质量，反算出芯层所需的硅粉质量和对折射率有贡献的折射率粉料质量，以及包层所需的硅粉质量，包括如下步骤：
[0024]根据光纤的芯层半径、包层半径以及光纤预制棒的质量，得到芯层所需的粉料总质量；
[0025]根据芯层所需的粉料总质量、芯层相对折射率、第一映射关系、相对折射率转化系数，得到芯层所需的硅粉质量和对折射率有贡献的折射率粉料质量；
[0026]根据光纤预制棒的质量、芯层所需的粉料总质量，得到包层所需的硅粉质量。
[0027]一些实施例中，当光纤的芯层有N层，且N≥2时，
[0028]光纤的芯层半径包括每一层芯层的半径，芯层相对折射率包括每一层芯层的相对折射率；
[0029]将芯层所需的硅粉和对折射率有贡献的折射率粉料混匀，得到芯层对应的芯层预制粉，包括：将每一层芯层所需的硅粉和对折射率有贡献的折射率粉料混匀，得到每一层芯层对应的芯层预制粉；
[0030]将芯层对应的芯层预制粉送入芯层压铸模具中进行压铸，得到芯层预制件，包括如下步骤：
[0031]沿光纤径向，由内到外，先将第一层芯层对应的芯层预制粉送入第一层芯层对应的芯层压铸模具中进行压铸，得到第一芯层预制件；
[0032]再将第二层芯层对应的芯层预制粉、第一芯层预制件送入第二层芯层对应的芯层压铸模具中进行压铸，得到第二芯层预制件；
[0033]依此类推，最后将第N层芯层对应的芯层预制粉、第N
‑
1芯层预制件送入第N层芯层对应的芯层压铸模具中进行压铸，得到芯层预制件。
[0034]一些实施例中，所述制备方法还包括如下获取芯层压铸模具尺寸的步骤：
[0035]获取受压力影响的半径转化系数；
[0036]结合第二映射关系、半径转化系数、光纤的芯层半径，获得芯层压铸模具的半径；
[0037]根据芯层所需的硅粉质量、对折射率有贡献的折射率粉料质量和芯层压铸模具的半径，以及芯层预制粉填充时自然累积状态下的密度，获得芯层压铸模具的长度。
[0038]一些实施例中，获取受压力影响的半径转化系数，包括如下步骤：
[0039]称取一定质量的芯层预制粉，放入试验模具中压铸，得到芯层预制粉棒；
[0040]将该芯层预制粉棒烧结拉丝，测量以获得光纤的芯层半径，并结合第二映射关系和试验模具的半径，反算出受压力影响的半径转化系数。
[0041]一些实施例中，第二映射关系包括：r＝D*K2[0042]其中，D为试验模具的半径，r为光纤的芯层半径，K2为受压力影响的半径转化系数。
[0043]第二方面，提供了一种光纤预制棒，其特征在于：其采用如上任一所述的光纤预制棒的制备方法制备得到。
[0044]本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：
[0045]本申请实施例提供了一种光纤预制棒及其制备方法，本申请实施例提供的制备方法的整体思路如下：根据所要拉制的光纤的各项参数，比如光纤的芯层半径、芯层的相对折射率、包层半径，并结合所要制备的光纤预制棒的质量，反算出芯层的各类原料粉的质量、包层的二氧化硅的质量，然后进行压铸，最后进行烧结，从而得到光纤预制棒。
[0046]由于是根据所要拉制的光纤的各项参数，以及所要的光纤预制棒的质量，反算出各类原料粉所需的质量，需要多少就用多少，可以减少原料浪费，提高原料利用率，且通过压铸成型，能够提高生产稳定性，降低波导结构成型的难度。
附图说明
[0047]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。
[0048]图1为本申请实施例提供的光纤预制棒的制备方法流程图。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光纤预制棒的制备方法，其特征在于，其包括：基于光纤的芯层半径、芯层相对折射率、包层半径以及光纤预制棒的质量，得到芯层所需的硅粉质量和对折射率有贡献的折射率粉料质量，以及包层所需的硅粉质量；将芯层所需的硅粉和对折射率有贡献的折射率粉料混匀，得到芯层对应的芯层预制粉；将芯层对应的芯层预制粉送入芯层压铸模具中进行压铸，得到芯层预制件，将所述芯层预制件与包层所需的硅粉质量送入包层压铸模具中进行压铸，得到光纤预制棒半成品；将所述光纤预制棒半成品进行烧结，得到光纤预制棒。2.如权利要求1所述的光纤预制棒的制备方法，其特征在于：基于光纤的芯层半径、芯层相对折射率、包层半径以及光纤预制棒的质量，得到芯层所需的硅粉质量和对折射率有贡献的折射率粉料质量，以及包层所需的硅粉质量，包括如下步骤：获取相对折射率转化系数；结合第一映射关系、相对折射率转化系数、光纤的芯层半径、芯层相对折射率、包层半径以及光纤预制棒的质量，反算出芯层所需的硅粉质量和对折射率有贡献的折射率粉料质量，以及包层所需的硅粉质量。3.如权利要求2所述的光纤预制棒的制备方法，其特征在于：获取相对折射率转化系数，包括如下步骤：称取一定质量的硅粉和对折射率有贡献的折射率粉料，混匀后压铸并得到芯层预制粉棒；测量该芯层预制粉棒的相对折射率，并结合第一映射关系、所称取的硅粉的质量和折射率粉料的质量，反算出相对折射率转化系数。4.如权利要求2或3所述的光纤预制棒的制备方法，其特征在于，第一映射关系包括：其中，Δ％为芯层的相对折射率，m1为硅粉的质量，m2为对折射率有贡献的折射率粉料的质量，K1为相对折射率转化系数。5.如权利要求2所述的光纤预制棒的制备方法，其特征在于：结合第一映射关系、相对折射率转化系数、光纤的芯层半径、芯层相对折射率、包层半径以及光纤预制棒的质量，反算出芯层所需的硅粉质量和对折射率有贡献的折射率粉料质量，以及包层所需的硅粉质量，包括如下步骤：根据光纤的芯层半径、包层半径以及光纤预制棒的质量，得到芯层所需的粉料总质量；根据芯层所需的粉料总质量、芯层相对折射率、第一映射关系、相对折射率转化系数，得到芯层所需的硅粉质量和对折射率...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊轩，田锦成，崔东明，万子龙，
申请(专利权)人：武汉烽火锐拓科技有限公司，
类型：发明
国别省市：