双热区石墨电阻炉制造技术

本申请提供一种双热区石墨电阻炉，包括可往复直线移动的炉体，炉体内设有同轴布置的气端发热体和泵端发热体，气端发热体和泵端发热体为中空结构，气端发热体设有气端正电极和气端负电极，泵端发热体设有泵端正电极和泵端负电极，气端正电极、气端负电极、泵端正电极和泵端负电极分别与炉体连接，解决了热区宽度导致的预制棒均匀性问题。的预制棒均匀性问题。的预制棒均匀性问题。

【技术实现步骤摘要】
双热区石墨电阻炉


[0001]本技术涉及光纤预制棒制造领域，尤其是涉及一种双热区石墨电阻炉。

技术介绍

[0002]当前在特种光纤制造领域，主流的光纤预制棒制造工艺为MCVD和FCVD，两者的工作原理基本相同，主要区别是MCVD是以氢氧焰作为热源，而FCVD是以石墨电阻炉作为热源。两者的工作流程为在高纯石英衬管的内表面多次沉积掺有锗、氟、磷、硼等元素的二氧化硅薄膜，当二氧化硅薄膜沉积至一定厚度后，在高温下，通过熔缩、烧实得到具有特定折射率的实芯预制棒。
[0003]由于氢氧焰的热区宽度较窄，热区宽度一般在20厘米左右，因此MCVD存在两个较为明显的缺点：1.在沉积时各反应气体的转化效率较低，无法制作较大尺寸的预制棒；2.熔缩烧实的效率较低，时间较长。
[0004]FCVD是在MCVD的基础上改良了热源，将氢氧焰换成了石墨电阻炉，热区长度可以加长到100厘米左右，改良后沉积时的转化效率及熔缩烧实的效率均大幅提高。
[0005]由于转化效率大幅提升，每层沉积的厚度增加，层数相应的下降，长尺度上单层沉积物质均匀度难以保证，导致了预制棒整体的均匀性变差。

技术实现思路

[0006]本技术提供了一种双热区石墨电阻炉，解决了热区宽度导致的预制棒均匀性问题。
[0007]为解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案是：一种双热区石墨电阻炉，包括可往复直线移动的炉体，炉体内设有同轴布置的气端发热体和泵端发热体，气端发热体和泵端发热体为中空结构，气端发热体设有气端正电极和气端负电极，泵端发热体设有泵端正电极和泵端负电极，气端正电极、气端负电极、泵端正电极和泵端负电极分别与炉体连接。
[0008]优选的方案中，炉体两端分别设有左法兰和右法兰，左法兰和右法兰内套接有石墨导气环。
[0009]优选的方案中，左法兰设有长气封，右法兰设有短气封。
[0010]优选的方案中，石墨导气环一侧设有红外测温仪，红外测温仪用于监测热区温度。
[0011]优选的方案中，还设有滑台基座，滑台基座上设有可滑动的滑动台，炉体一侧设有炉体支撑座，炉体支撑座与滑动台连接，滑动台的滑动方向与气端发热体和泵端发热体的轴线平行。
[0012]优选的方案中，炉体沿周向设有多个通孔，左法兰端面沿周向设有多个第一沉孔，第一沉孔之间间隔设有第一连接槽，右法兰端面沿周向设有多个第二沉孔，第二沉孔之间间隔设有第二连接槽，第一沉孔和第二沉孔分别与通孔两端连接，第一连接槽与第二连接槽在周向上错开角度。
[0013]优选的方案中，炉体侧壁中部设有贯通气孔。
[0014]本技术的有益效果为：结合MCVD和FCVD的优点，提出了一种双热区石墨电阻炉，利用其中一个短热区进行沉积保证沉积的均匀性，在熔缩烧实阶段开启两个热区提升熔缩烧实效率；优选方案中，炉体内部设有水路和气路，水路给炉体降温，气路用于向石墨炉腔体内通入氦气和氩气以防止空气进入腔体将石墨发热体氧化。
附图说明
[0015]下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明。
[0016]图1是本技术的示意图。
[0017]图2是本技术的俯视图。
[0018]图3是本技术的炉体结构图。
[0019]图4是本技术的炉体侧壁简化示意图。
[0020]图5是本技术的左法兰简化示意图。
[0021]图6是本技术的右法兰简化示意图。
[0022]图中：炉体1；通孔101；密封槽102；贯通气孔103；气端正电极2；气端负电极3；泵端正电极4；泵端负电极5；红外测温仪6；气端发热体7；泵端发热体8；左法兰9；第一沉孔901；第一连接槽902；右法兰10；第二沉孔1001；第二连接槽1002；石墨导气环11；长气封12；短气封13；炉体支撑座14；滑动台15；滑台基座16；驱动电机17；丝杠装置18；导轨装置19。
具体实施方式
[0023]实施例1：
[0024]如图1
‑
6中，一种双热区石墨电阻炉，包括可往复直线移动的炉体1，炉体1内设有同轴布置的气端发热体7和泵端发热体8，气端发热体7和泵端发热体8为中空结构，气端发热体7设有气端正电极2和气端负电极3，泵端发热体8设有泵端正电极4和泵端负电极5，气端正电极2、气端负电极3、泵端正电极4和泵端负电极5分别与炉体1连接。
[0025]气端发热体7和泵端发热体8设在炉体1内部的中央，石英衬管插入气端发热体7和泵端发热体8的中空结构内并在外部机构的带动下匀速自转，由于气端发热体7和泵端发热体8正负电极独立存在，气端发热体7和泵端发热体8可独立控制，沉积时只开启气端发热体7或泵端发热体8其中一个，将热区宽度降低，增加沉积层数以提高均匀度，熔缩、烧实时同时开启气端发热体7和泵端发热体8，提高效率。
[0026]优选的方案中，炉体1两端分别设有左法兰9和右法兰10，左法兰9和右法兰10内套接有石墨导气环11。
[0027]优选的方案中，左法兰9设有长气封12，右法兰10设有短气封13。
[0028]优选的方案中，石墨导气环11一侧设有红外测温仪6，红外测温仪6用于监测热区温度。
[0029]优选的方案中，还设有滑台基座16，滑台基座16上设有可滑动的滑动台15，炉体1一侧设有炉体支撑座14，炉体支撑座14与滑动台15连接，滑动台15的滑动方向与气端发热体7和泵端发热体8的轴线平行。
[0030]滑动台15与滑台基座16之间设有丝杠装置18和导轨装置19，丝杠装置18端部设有
驱动电机17。
[0031]优选的方案中，炉体1沿周向设有多个通孔101，左法兰9端面沿周向设有多个第一沉孔901，第一沉孔901之间间隔设有第一连接槽902，右法兰10端面沿周向设有多个第二沉孔1001，第二沉孔1001之间间隔设有第二连接槽1002，第一沉孔901和第二沉孔1001分别与通孔101两端连接，第一连接槽902与第二连接槽1002在周向上错开角度。
[0032]多个通孔101组成环状，环形两侧设有密封槽102，并放入密封圈，防止泄漏。
[0033]左法兰9、炉体1和右法兰10安装后，通孔101、第一沉孔901和第二沉孔1001组成周向布置的折线型水路，炉体1上开进水孔和出水孔并与水路两端连通。
[0034]优选的方案中，炉体1侧壁中部设有贯通气孔103。
[0035]石英衬管插入后，可由贯通气孔103进保护气，由于气端发热体7和泵端发热体8端部设有切槽，相互之间也留有缝隙，因此，保护气填充气端发热体7和泵端发热体8外侧并由缝隙处进入石英衬管于气端发热体7和泵端发热体8内壁的夹腔中，最后由石墨导气环11和石英衬管缝隙处从两端排出。
[0036]实施例2：
[0037]炉体采用铝合金材质，炉体内部设有水路；
[0038]在炉体内装有两个热区长度在40厘米左右的石墨发热体，两个发热体单独连接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双热区石墨电阻炉，其特征是：包括可往复直线移动的炉体（1），炉体（1）内设有同轴布置的气端发热体（7）和泵端发热体（8），气端发热体（7）和泵端发热体（8）为中空结构，气端发热体（7）设有气端正电极（2）和气端负电极（3），泵端发热体（8）设有泵端正电极（4）和泵端负电极（5），气端正电极（2）、气端负电极（3）、泵端正电极（4）和泵端负电极（5）分别与炉体（1）连接。2.根据权利要求1所述双热区石墨电阻炉，其特征是：炉体（1）两端分别设有左法兰（9）和右法兰（10），左法兰（9）和右法兰（10）内套接有石墨导气环（11）。3.根据权利要求2所述双热区石墨电阻炉，其特征是：左法兰（9）设有长气封（12），右法兰（10）设有短气封（13）。4.根据权利要求1所述双热区石墨电阻炉，其特征是：石墨导气环（11）一侧设有红外测温仪（6），红外测温仪（6）用于监测热区温度。5.根据权利要求1所述双热区石墨电...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏祖明，徐江河，李睿，余倩卿，尹力，孙谦，王中保，皮亚斌，
申请(专利权)人：武汉长盈通光电技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：