【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光纤制造，特别涉及一种管内法光纤预制棒的制备方法。
技术介绍
1、生产光纤预制棒母棒可采用管内法的pcvd(plasma chemical vapordeposition)或mcvd(modified chemical vapor deposition)或管外法的vad(verticalaxial deposition)和ovd(outside vapor deposition)工艺制备。
2、其中管内法通过一定的途径在高纯石英管内通入如sicl4、o2、gecl4等高纯度反应物，利用微波源谐振腔或火焰喷灯激发而进行化学反应和气相沉积，形成石英玻璃沉积层。光纤母棒制备反应式如下：
3、sicl4+o2＝sio2+2cl2
4、gecl4+o2＝geo2+2cl2
5、在气相沉积法工艺制备母棒时，通过在sio2中掺入掺杂剂(如：ge、p、f、b、al、ti、zr等)来调节光纤的折射率分布。通过高温炉熔缩，将沉积后的石英管制备成一根实心母棒。然后，母棒经腐蚀、清洗、干燥后与其相匹配的套管组合成光纤预制棒，通过拉丝设备将该预制棒拉制成光纤。
6、光纤预制棒的轴向参数波动会直接影响光纤的性能一致性，因此，提高预制棒的轴向参数均匀性至关重要。在管内法制备母棒的过程中，高纯度反应物在石英管内进行化学反应和气相沉积。由于混合气体在管内从进料端向出料端流动，管内各点的组分、温度、压力、密度和能量分布不均，导致母棒的折射率剖面在轴向上存在一定偏差，进而影响预制棒的轴向参数一
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的是提出一种管内法光纤预制棒的制备方法，旨在解决传统的母棒沉积过程中，管内各点的组分、温度、压力、密度和能量分布不均，导致母棒的折射率剖面在轴向上存在一定偏差，进而影响预制棒的轴向参数一致性，增加废纤率的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提出的管内法光纤预制棒的制备方法，包括以下制备步骤：
3、提供制备设备，其中，所述制备设备包括转动安装的石英管，激发反应物在所述石英管内进行化学沉积的激发源，以及处在所述石英管的出气端的抽气结构；
4、在预设的沉积条件下，确定激发源处在轴向上的位置和所述石英管的出料气压参数之间的终映射关系；
5、获取所述激发源处在轴向上的实际位置，根据所述实际位置查询所述映射关系以确定所述石英管的实际出料气压参数；
6、根据所述石英管的实际出料气压参数控制所述抽气结构动作。
7、在一实施方式中，确定激发源处在轴向上的位置和所述石英管的出料气压参数之间的终映射关系，包括：
8、多次利用所述制备设备制作测试母棒，分析所述测试母棒，以建立所述激发源处在轴向上的位置和所述石英管的出料气压参数之间的映射关系，并不断调整所述激发源处在轴向上的位置和所述石英管的出料气压参数之间的映射关系；
9、在所述测试母棒满足合格条件时，确定所述测试母棒对应的当前映射关系为终映射关系。
10、在一实施方式中，所述多次利用所述制备设备制作测试母棒，分析所述测试母棒，以建立所述激发源处在轴向上的位置和所述石英管的出料气压参数之间的映射关系，并不断调整所述激发源处在轴向上的位置和所述石英管的出料气压参数之间的映射关系，包括：
11、利用制备设备以初始条件制作初始测试母棒；
12、分析所述初始测试母棒，以建立激发源处在轴向上的位置和所述石英管的出料气压参数之间的初始映射关系；
13、利用制备设备以所述初始映射关系制作过程测试母棒；
14、分析所述过程测试母棒，以确定激发源处在轴向上的位置和所述石英管的出料气压参数之间的过程映射关系；
15、重复所述利用制备设备以前一次的所述过程映射关系再次制作过程测试母棒，直至所述过程测试母棒满足合格条件。
16、在一实施方式中，所述在所述测试母棒满足合格条件时，确定所述测试母棒对应的当前映射关系为终映射关系之后，还包括：
17、对满足合格条件的所述测试母棒进行拉丝，以形成光纤；
18、对光纤的剖面参数进行分析，根据光纤所在位置与所述测试母棒的拉丝总长，获得所述光纤的剖面参数对应在所述母棒上的位置；
19、通过所述光纤的剖面参数修正所述激发源处在轴向上的位置和所述石英管的出料气压参数之间的最终映射关系。
20、在一实施方式中，利用所述制备设备制作测试母棒，分析所述测试母棒，以建立所述激发源处在轴向上的位置和所述石英管的出料气压参数之间的映射关系，包括：
21、利用制备设备制作测试母棒；
22、根据预设间隔剖切所述测试母棒，以获得不同的剖切截面；
23、分析获取各所述剖切截面的剖面参数；
24、根据多个所述剖面参数将所述测试母棒沿其轴线分为多个子区；
25、根据处在各所述子区上的多个所述剖面参数确定各所述子区上的出料气压参数变化值；
26、根据所述出料气压参数变化值和所述多个子区在轴向上的位置分布建立所述激发源处在轴向上的位置和所述石英管的出料气压参数之间的映射关系。
27、在一实施方式中，所述预设间隔为d，且d≦20mm。
28、在一实施方式中，多个所述子区的数量为正整数，且大于或等于3；和/或，
29、所述石英管用以沉积所述测试母棒的总长度为lt，多个所述子区包括靠近所述测试母棒的进料端和出料端的端部子区，所述端部子区的长度为l1，且0.05lt≦l1≦0.3lt；和/或，
30、所述石英管用以沉积所述测试母棒的总长度为lt，且lt≧500mm。
31、在一实施方式中，所述石英管的出料气压参数介于8mbar～25mbar。
32、在一实施方式中，所述石英管的出料气压参数在各个所述子区内总的波动幅度在30％以内。
33、在一实施方式中，所述石英管用以沉积所述测试母棒的总长度为lt；
34、多个所述子区中至少有一个所述子区的石英管的出料端压力的轴向变化参数保持不变，该所述子区的长度l2，l2≧0.2lt。
35、在一实施方式中，所述石英管的出料气压参数随所述制备设备中的微波谐振腔或火焰喷灯的轴向位移在各个所述子区内连续渐变。
36、在一实施方式中，所述剖面参数包括所述测试母棒各层的相对折射率差、直径和分布指数α中的至少一个。
37、本专利技术的技术方案通过对母棒进行测试分区，能够将各个所述剖面参数对应形成的位置看做是激发源的作用位置，然后得到所述激发源处在轴向上的位置和所述石英管的出料气压参数之间的映射关系，通过多个测试母棒测试迭代，去优化在当前沉积条件下的所述激发源位置与所述出料端压力参数之间的映射关系，以最终的映射关系，用作实际生产的控制参数。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种管内法光纤预制棒的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
2.如权利要求1所述的管内法光纤预制棒的制备方法，其特征在于，确定激发源处在轴向上的位置和所述石英管的出料气压参数之间的终映射关系，包括：
3.如权利要求2所述的管内法光纤预制棒的制备方法，其特征在于，所述多次利用所述制备设备制作测试母棒，分析所述测试母棒，以建立所述激发源处在轴向上的位置和所述石英管的出料气压参数之间的映射关系，并不断调整所述激发源处在轴向上的位置和所述石英管的出料气压参数之间的映射关系，包括：
4.如权利要求2所述的管内法光纤预制棒的制备方法，其特征在于，所述在所述测试母棒满足合格条件时，确定所述测试母棒对应的当前映射关系为终映射关系之后，还包括：
5.如权利要求2所述的管内法光纤预制棒的制备方法，其特征在于，利用所述制备设备制作测试母棒，分析所述测试母棒，以建立所述激发源处在轴向上的位置和所述石英管的出料气压参数之间的映射关系，包括：
6.如权利要求5所述的管内法光纤预制棒的制备方法，其特征在于，所述预设间隔为D，且D≦20mm。<...
【技术特征摘要】
1.一种管内法光纤预制棒的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
2.如权利要求1所述的管内法光纤预制棒的制备方法，其特征在于，确定激发源处在轴向上的位置和所述石英管的出料气压参数之间的终映射关系，包括：
3.如权利要求2所述的管内法光纤预制棒的制备方法，其特征在于，所述多次利用所述制备设备制作测试母棒，分析所述测试母棒，以建立所述激发源处在轴向上的位置和所述石英管的出料气压参数之间的映射关系，并不断调整所述激发源处在轴向上的位置和所述石英管的出料气压参数之间的映射关系，包括：
4.如权利要求2所述的管内法光纤预制棒的制备方法，其特征在于，所述在所述测试母棒满足合格条件时，确定所述测试母棒对应的当前映射关系为终映射关系之后，还包括：
5.如权利要求2所述的管内法光纤预制棒的制备方法，其特征在于，利用所述制备设备制作测试母棒，分析所述测试母棒，以建立所述激发源处在轴向上的位置和所述石英管的出料气压参数之间的映射关系，包括：
6.如权利要求5所述的管内法...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖武丰，王瑞春，王铁军，徐进，贺琳曼，
申请(专利权)人：东风汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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