本发明专利技术涉及光纤制造方法技术领域，具体讲的是一种用于制备掺稀土光纤预制棒的设备。此制备装置包括一载气混合通道，用于对送入其中的AlCl3气体、稀土氯化物气体进行混合，所述载气混合通道一端分别连通有AlCl3气化炉、稀土氯化物气化炉，另一端通过输送气体通道连通有反应管，所述输送气体通道还连通有一玻璃组分气化炉，其特征在于：所述稀土氯化物气化炉和载气混合通道设置于一石墨电阻加热炉内，且共用所述石墨电阻加热炉之加热器件。本发明专利技术的优点是：可精确控制各稀土掺物质的浓度和均匀性，从而使稀土光纤的性能进一步优化。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光纤制造方法
，具体讲的是一种用于制备掺稀土光纤预制 棒的设备。
技术介绍
英国学者1985年成功专利技术了采用MCVD工艺试制掺稀土光纤。二十多年来，各国 学者对其制备工艺做了诸多改进和创新。在提高光纤的光学性能、稀土掺杂浓度，及分布均 勻性等方面取得了巨大进展。现在美国、日本、加拿大实现了产业化生产，占领了国际市场。 当今掺稀土光纤主要应用于制备光纤放大器、光纤激光器、光纤传感器等。全球光纤放大器 销量从2000年的30亿美元，到2004年增至70亿美元。中国2002年进口用于制备光纤放 大器的掺稀土光纤约200公里，随着中国通信网每年超过10%的速度增长，用于制备光纤放 大器的掺稀土光纤也随之每年双位数剧增，但现在基本上仍依赖进口。光纤激光器是当今光电子领域研究开发的前沿技术，高功率光纤激光器早己被军 事大国列入重大攻关项目。现在它不仅用于医疗、切割、焊接等
，更重要的是用于 战场，攻击敌方目标。光纤激光器具有高效，体积小等一系列无可比拟的优点。它的应用价 值之大，范围之广，经济效益之高，早以引起全世界的关注，现在国际市场对稀土的激烈竞 争，用于制备掺稀土光纤是其中的一部分。掺稀土光纤研制技术1987年传入天津四十六所。经过十多年的研究开发，完成了 多种稀土光纤试制产品。主要供给高校、科研院所用于研制光纤放大器、光纤激光器、光纤 传感器。但因光纤芯部掺杂浓度及均勻性控制等难题困忧，末能完成产业化生产。
技术实现思路
本专利技术的目的是根据现有测试方法的不足，提供一种用于制备掺稀土光纤预制棒 的设备，该装置采用MCVD工艺，通过三级载气混合通道，提高了稀土光纤的性能。本专利技术目的实现由以下技术方案完成一种用于制备掺稀土光纤预制棒的设备，包括一载气混合通道，用于对送入其中的 AlCl3气体、稀土氯化物气体进行混合，所述载气混合通道一端分别连通有AlCl3气化炉、稀 土氯化物气化炉，另一端通过输送气体通道连通有反应管，所述输送气体通道还连通有一 玻璃组分气化炉，其特征在于所述稀土氯化物气化炉和载气混合通道设置于一石墨电阻 加热炉内，且共用所述石墨电阻加热炉之加热器件。所述稀土氯化物气化炉由两个石英载料室构成，并对称设于石墨电阻加热炉一 端，所述二石英载料室出口端分别与所述载气混合通道之入口端连通。所述石英载料室内通过水平设置的石英隔板分为2-3层，所述石英载料室内稀土 氯化物的气化面积高于20cm2。所述石墨电阻加热炉的炉内温度为800°C -1200°C。所述载气混合通道由二个隔板分隔为三个混合室，所述任一混合室容积不低于120ml，其中第一混合室内设有所述稀土氯化物气化炉、AlCl3气化炉的出口端，第三混合室 内设有输送气体通道的入口端；所述第一混合室、第二混合室之间的第一隔板中心处穿设 有一管路，所述第二混合室、第三混合室之间的第二隔板近外缘处对称穿设有二管路。所述输送气体通道由内向外依次分布的金属混合气体加热炉、保护气体管、玻璃 组份气体管组成，其中所述金属混合气体加热炉之入口端置于所述载气混合通道内；所述 保护气体管用于输送400°c -600°c的He气体；所述玻璃组份气体管连通有所述玻璃组分气 化炉。所述反应管入口端设有一沿反应管周向旋转的石英搅拌板，此石英搅拌板上的搅 拌叶片垂直于所述反应管之中轴，且其外端大致贴合所述反应管的内壁。本专利技术的优点是可精确控制各稀土掺物质的浓度和均勻性，从而使稀土光纤的 性能进一步优化。附图说明图1为本专利技术装置结构总装图； 图2为图1中A-A视图3为本专利技术中AlCl3气化炉轴向剖面图； 图4为本专利技术中AlCl3气化炉周向剖面图； 图5为图1中B-B视图； 图6为图1中C-C视图； 图7为图1中D-D视图。具体实施例方式以下结合附图通过实施例对本专利技术特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便 于同行业技术人员的理解如图1-7所示，标号1 一 17分别表示石墨电阻加热炉1、A1C13气化炉2、稀土氯化物 气化炉3、载气混合通道4、输送气体通道5、反应管6、石英载料室7、石英隔板8、第一混合 室9、第二混合室10、第三混合室11、隔板12、管路13、金属混合气体加热炉14、保护气体管 15、玻璃组份气体管16、石英搅拌板17。参见图1，本专利技术中装置结构主要包括石墨电阻加热炉1、AlCl3气化炉2、输送气 体通道5、反应管6及气体控制柜(图中未标示)，其中石墨电阻加热炉1内的一端对称设 置有两个石英载料室7，构成常规意义上的稀土氯化物气化炉3，而此石墨电阻加热炉1内 还设有载气混合通道4，即载气混合通道4和稀土氯化物气化炉3共用一套加热器件。此载 气混合通道4连通有AlCl3气化炉2的出口端，以实现组份化合物在进入反应管高温区之 前混合均勻。混合后，组分气体通过输送气体通道5送入反应管6内，同时玻璃组分气体也 通过气体通道5送入反应管6内，并在反应管6内混合沉积芯层。结合以上对于本装置结构的大体描述，本专利技术技术方案具体如下一、稀土氯化物(MCl3)加热气化与载气在炉内混合均勻。所采用的石墨电阻加热炉1， 内容积Φ80* 250mm，放置在设计轨道上可纵横方向移动。以便准确定位及方便管道连接。 炉内Ar保护。设计温升100-1200°C，(0. 5%温差)，正常使用恒温控制士 3°C以内。二、石墨电阻加热炉1及输送气体通道5①石英载料室7为Φ32Μ. 5M60-300mm石英材质，管式。室内中间隔开分为A、B室， 并通过石英隔板8内分两层(见图7)。可方便两种稀土共掺，也可用掺一种元素。室内可同 时放几个载料容器，气化面积可控。为提高掺杂浓度而设计。载气入口由四氟阀门控制，操 作方便。②中间体AlCl3的沸点温度为194°C，通过AlCl3气化炉2实现。见图3、图4。由 于AlCl3掺杂量是稀土(MCl3)的数倍，所以载料容器和气化面积要有余地。由于气化温度 低，调节炉温和载气流量控制AlCl3气化量也很有效。炉温恒控偏差为< 士 2.5°C。③载气混合通道4 掺稀土光纤制备的关键技术之一，是纤芯稀土掺杂的均勻性，而重要的是要将各组份 化合物在进入反应管6高温区之前混合均勻。本设计在载气混合通道4中经过三次搅动混 合。其具体结构如下载气混合通道4由二个隔板12分隔为三个混合室，其中任一混合室 容积不低于120ml。第一混合室9内设有所述稀土氯化物气化炉3、AlCl3气化炉2的出口 端，第三混合室11内设有输送气体通道5中金属混合气体加热炉14的入口端；所述第一混 合室9、第二混合室10之间的第一隔板12中心处穿设有一管路13，所述第二混合室10、第 三混合室11之间的第二隔板12近外缘处对称穿设有二管路13。由此结构可以看出，稀土 氯化物气体和AlCl3气体分别送入第一混合室9中，进行混合后通过管路13送入第二混合 室10 ；再进一步混合后通过管路13送入第三混合室11中，第三次混合后送入金属混合气 体加热炉14内。④输送气体通道5输送气体通道5由内向外依次分布的金属混合气体加热炉14、保护气体管15、玻璃组 份气体管16组成。由于金属氯化物气体(MC13，AlCl3)通过金属混合气体加热炉14时，炉 内气体流速150(T2000mm/秒本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于制备掺稀土光纤预制棒的设备，包括一载气混合通道，用于对送入其中的ＡｌＣｌ↓［３］气体、稀土氯化物气体进行混合，所述载气混合通道一端分别连通有ＡｌＣｌ↓［３］气化炉、稀土氯化物气化炉，另一端通过输送气体通道连通有反应管，所述输送气体通道还连通有一玻璃组分气化炉，其特征在于：所述稀土氯化物气化炉和载气混合通道设置于一石墨电阻加热炉内，且共用所述石墨电阻加热炉之加热器件。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：文燕平，申云华，肖兰，
申请(专利权)人：上海亨通光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：31
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