制造拉伸玻璃体的方法技术

本发明专利技术公开一种制造具有目标外径的拉伸玻璃体的方法，该方法借助可在纵向上移动的加热源来拉伸柱状或筒状的玻璃体。该方法包括：（１）第一拉伸步骤，用于获得中间拉伸体，其中，通过加热使玻璃体软化并拉伸玻璃体的同时测量被软化部分的外径，使得测量值等于第一控制直径，第一控制直径大于目标外径，中间拉伸体在其每一个位置的外径满足下列关系式：（目标外径－１０μｍ）＜（中间拉伸体的外径）＜（目标外径＋５００μｍ）；以及（２）第二拉伸步骤，用于获得具有目标外径的拉伸玻璃体，其中，通过加热软化中间拉伸体并拉伸中间拉伸体，同时用第一直径监测器测量被软化部分的外径，使得测量值等于第二控制直径，第二控制直径大于目标外径。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及。
技术介绍
通过拉拔光纤预成型坯而制造的光纤具有取决于沿着预成型坯的半径的折射率分布的特性。随着光纤的特性的所要求的精度变高，对光纤的折射率分布所要求的精度也变高。因而，为了响应这种要求，已经存在对能够用来制造具有所需折射率分布的光纤预成型坯的方法的需求。此外，在作为制造光纤预成型坯的处理的一个步骤的中间预成型坯的拉伸处理中要求更高的精度。WO2004/000740 (专利文献l)披露了这样一项专利技术该专利技术用于基于在中间预成型坯的拉伸过程中所测量的中间预成型坯的外径来控制拉伸率，以便能够获得外径在纵向上均匀的光纤预成型坯。然而，对于在该专利技术中披露的方法来说，拉伸的光纤预成型坯的外径在纵向上变化很大，导致难以在沿着纵向的每一个位置获得所需折射率分布。此外，由于拉伸过程中的加热，使得存在于中间预成型坯的表面中的Si02蒸发为Si-OH和Si-H气体。加热温度越高，蒸发量变得越大。因此，外径减小，导致拉伸后外径的精度的降低。一般来说，这些问题不仅出现在光纤预成型坯的制造过程中拉伸中间预成型坯的处理中，而且还出现在拉伸柱状或筒状玻璃体的处理中。 WO2004/000740
技术实现思路
要解决的技术问题本专利技术的目的在于提供一种，以便能够在通过拉伸而制造的拉伸玻璃体的沿着纵向的每一个位置获得所需外径。解决问题的技术方案为了达到上述目的，提供一种制造具有目标外径的拉伸玻璃体的方法。在所述方法中，利用可以在柱状或筒状的玻璃体的纵向上移动的加热源进行加热来使所述玻璃体软化，并将所述玻璃体拉伸成具有目标外径(所述目标外径可以在所述拉伸玻璃体的整个长度上是恒定的，或者也可以与所述拉伸玻璃体的每一个位置对应地在纵向上是变化的)。所述方法包括用于获得中间拉伸体的第一拉伸步骤和用于获得具有所述目标外径的所述拉伸玻璃体的第二拉伸步骤(1) 在所述第一拉伸步骤中，通过加热软化所述玻璃体并拉伸所述玻璃体，同时测量被软化部分的外径，使得测量值等于第一控制直径，所述第一控制直径大于所述目标外径，所述中间拉伸体在其每一个位置的外径满足下列关系式(所述目标外径一10lLim) < (所述中间拉伸体的外径) < (所述目标外径+ 500pm);以及(2) 在所述第二拉伸步骤中，通过加热软化所述中间拉伸体并拉伸所述中间拉伸体，同时用第 一 直径监测器测量被软化部分的夕卜径，使得测量值与第二控制直径一致，所述第二控制直径大于所述目标外径。所述第一控制直径和所述第二控制直径都可以与所述目标外径对应地在所述拉伸玻璃体的整个长度上是恒定的，或者也可以与所述拉伸玻璃体的每一个位置对应地在纵向上是变化的。在所述第一拉伸步骤中，优选获得下述中间拉伸体所述中间拉伸体在其每一个位置的外径满足下列关系式(所述目标外径) < (所述中间拉伸体的外径) < (所述目标外径+ 500(im)在所述第二拉伸步骤中，优选的是所述中间拉伸体的外径开始减小的减小开始位置和用所述第一直径监测器测量外径的位置之间的距离小于或等于所述中间拉伸体的外径的1.5倍。此外，在所述第二拉伸步骤中，优选用第二直径监测器对所述中间拉伸体被拉伸的部分的外径进行测量，基于所测量到的所述中间拉伸体的外径来确定用所述加热源加热的位置和用所述第一直径监测器测量外径的位置之间的距离，并且基于如此确定的所述距离来布置所述第一直径监测器。另外，在所述第二拉伸步骤中，优选的是所述中间拉伸体的温度不超过1500 °C。附图说明图1是示出在本专利技术的用于中使用的拉伸机保持玻璃体的状态的概念示意图。图2是根据本专利技术的用于的第二拉伸步骤中的中间拉伸体的被加热部分及其附近的放大视图。图3是示出第一实例中分别在拉伸玻璃体的沿着纵向的每一个位置测量的外径的曲线图。图4是相对于第二拉伸步骤中拉伸前和拉伸后的每一个外径差示出第一实例中目标外径和拉伸玻璃体的外径之间的差的标准差的两倍的频率分布的曲线图。图5是示出第二实例中中间拉伸体的外径Dl (X)和目标外径D2 (X)的曲线图。图6是示出第二实例中目标外径D2 (X)、拉伸玻璃体的最终直径D2' (X)以及它们之间的差的曲线图。具体实施例方式在下文中，参照附图，对本专利技术的优选实施例进行说明。提供附图是为了解释实施例而不是意在限制本专利技术的范围。在附图中，相同的附图标记表示相同的部件，从而可以省略重复的说明。附图中的尺寸比例并不总是准确的。图1是示出在本专利技术的用于中使用的拉伸机保持玻璃体的状态的概念示意图。拉伸机1具有保持部件11、保持部件12、加热源13、直径监测器14和高温计15。玻璃体20是柱状或筒状。例如，玻璃体20是包括要成为光纤的芯部的部分的光纤预成型坯，或者是制造光纤预成型坯的过程中的中间预成型坯。然而，玻璃体20不限于这些。以这样的方式保持玻璃体20， S卩用保持部件11保持玻璃体20的一端，而用保持部件12保持玻璃体20的另一端。在这种情况 下，可以将用于操作的玻璃棒(虚设棒)热熔结合在玻璃体20的每 一端上，以便可以用保持部件11和12保持这些虚设棒。保持部件 11和12中的一者或两者可以沿着连接这些保持部件的直线移动，以 便使保持部件11和12之间的距离可以变化。用于通过加热来软化玻璃体20的加热源13优选是氢氧燃烧器、 电阻炉、感应炉或等离子体燃烧器。加热源13安装为允许改变与玻 璃体20的距离，以便可以调整加热玻璃体20的范围。直径监测器 14在玻璃体20的外径由于加热源13的加热而减小的范围内测量玻 璃体20的外径。高温计15通过非接触式测量来测量玻璃体20的被 加热部分的温度。加热源13、直径监测器14和高温计15可以分别 沿着玻璃体20的纵向移动。在下列说明中，假定为了拉伸玻璃体20， 保持部件11是固定的，保持部件12向右移动，而加热源13、直径 监测器14和高温计15中的每一个从玻璃体20的右端朝向左端移动。根据与本专利技术有关的用于，通过使玻璃 体20按照顺序经历第一拉伸步骤和第二拉伸步骤来制造具有目标外 径的拉伸玻璃体。在第一拉伸步骤中，通过拉伸玻璃体20来制备中间拉伸体21。 在这种情况下，用直径监测器14测量通过利用加热源13加热而软化 的部分的外径，并且拉伸玻璃体20，使得使测量值可以具有大于目 标外径的第一控制直径。这样，使如此制备的中间拉伸体21满足公 式(1):D2 (X) —10,<D1 (X) <D2 (X)-卜500)im...... (1)其中，Dl (X)是中间拉伸体21的纵向上的位置X处的外径， D2 (X)是拉伸玻璃体的纵向上的位置X处的目标外径。在第二拉伸步骤中，通过拉伸中间拉伸体21来获得拉伸玻璃体。在这种情况下，用直径监测器14测量通过利用加热源13加热而软化 的部分的外径，并且拉伸中间拉伸体21，使得使测量值可以具有大 于目标外径的第二控制直径。这样，就获得了具有目标外径的拉伸玻 璃体。如果基于玻璃体20、 21的软化部分中接近最终直径的位置(远 离被加热部分)测量的外径来进行控制，那么由于控制值和最终直径 之间的差较小，所以最终直径的精度提高。然而，由于进行控制的时 间的延迟增大，所以波动(在最终直径和目标外径之间的差中变化的 要本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造具有目标外径的拉伸玻璃体的方法，所述方法利用可以在柱状或筒状的玻璃体的纵向上移动的加热源进行加热来使所述玻璃体软化并拉伸所述玻璃体，所述方法包括：　第一拉伸步骤，用于获得中间拉伸体，其中，通过加热使所述玻璃体软化并拉伸所述玻璃 体，同时测量被软化部分的外径，使得测量值等于第一控制直径，所述第一控制直径大于所述目标外径，所述中间拉伸体在其每一个位置的外径满足下列关系式：　（所述目标外径－１０μｍ）＜（所述中间拉伸体的外径）＜（所述目标外径＋５００μｍ）；以及　 　第二拉伸步骤，用于获得具有所述目标外径的拉伸玻璃体，其中，通过加热使所述中间拉伸体软化并拉伸所述中间拉伸体，同时用第一直径监测器测量被软化部分的外径，使得测量值与第二控制直径一致，所述第二控制直径大于所述目标外径。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：中西哲也，菱仓良二，
申请(专利权)人：住友电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]