利用线性非接触光纤定心生产光纤的方法技术

本发明专利技术提供了用于生产光纤的光纤生产系统和方法。在炉子中由预制件拉制光纤，使光纤在受控制的减小的压力或部分真空下通过处理装置，所述压力或部分真空在0.01-0.8大气压的范围内。在光纤冷却到至少1600-1300℃的温度范围时，处理装置对裸光纤进行冷却。非接触光纤定心装置位于处理装置出口附近，在光纤离开处理装置时对其进行线性定心。本装置可包含具有至少两个渐缩侧壁的通道或管子。光纤的定心通过在本装置内对光纤施加高压流体实现。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般涉及形成光纤的方法和设备，更具体地涉及结合非接触光纤定心的光纤生产方法。
技术介绍
生产光纤的常规制造方法通常包括在拉制炉中由光纤预制件拉制光纤，冷却拉制 的光纤，待光纤充分冷却后涂覆光纤。光纤通常在约2000°C的炉子中拉制，并且多数情况下一般通过辐射将热传输给预制件。
技术实现思路
根据一个实施方式，本专利技术提供了生产光纤的方法。所述方法包括在炉子中由预制件拉制裸光纤的步骤。所述方法还包括利用线性非接触定心装置在炉子下游给裸光纤定心的步骤。所述定心步骤包括在光纤上施加强制流体，使光纤浮起。所述方法还包括涂覆裸光纤的步骤。根据另一个实施方式，本专利技术提供了生产光纤的方法，所述方法包括在炉子中由预制件拉制裸光纤的步骤。所述方法还包括利用线性非接触定心装置在炉子下游给裸光纤定心的步骤。所述定心装置包含由至少两个渐缩侧壁限定的通道，用于接收强制流体和光纤。光纤保持在通道中，并且位于通道区域的中心，通道里有强制流体，所述强制流体足以使光纤因通道里的光纤下方存在压差而基本上浮在通道中，其中侧壁彼此之间的夹角在10-60。的范围内。根据又一个实施方式，本专利技术提供了生产光纤的方法，所述方法包括在炉子中由预制件拉制裸光纤的步骤。所述方法还包括将裸光纤拉过管子的步骤，所述管子具有侧壁以及第一端和第二端，所述侧壁限定了圆筒形开口。所述方法还包括从管子周边的多个位置注射高压流体的步骤，从而将光纤基本上保持在管子中心，并防止光纤与管子侧壁接触。根据又一个实施方式，本专利技术提供了线性非接触定心装置。所述定心装置包含通道，所述通道具有由至少两个渐缩侧壁限定的区域，所述两个侧壁之间具有10-60°的夹角。将流体强制通入所述区域，使光纤保持在通道的所述区域内，并且因通道里的光纤下方存在压差而基本上浮在通道内，其中光纤可自定位于通道中心。根据又一个实施方式，本专利技术提供了线性非接触定心装置。所述定心装置包括用于接收光纤的具有侧壁以及第一端和第二端的管子，所述侧壁限定了圆筒形开口。所述定心装置还包括沿径向位于管子周边的多个流体注射端口，用于将高压流体沿径向向内导向光纤，从而使光纤基本上保持位于管子中心，并防止光纤与管子侧壁接触。在以下的详细描述中给出了本专利技术的其他特征和优点，其中的部分特征和优点对本领域的技术人员而言，根据所作描述就容易看出，或者通过实施包括以下详细描述、权利要求书以及附图在内的本文所述的各种实施方式而被认识。应理解，前面的一般性描述和以下的详细描述都仅仅是示例性的，用来提供理解权利要求的性质和特性的总体评述或框架。包括的附图提供了对本专利技术的进一步理解，附图被结合在本说明书中并构成说明书的一部分。附图说明了一个或多个实施方式，并与文字描述一起用来解释各个实施方式的原理和操作。附图说明图I是说明根据一个实施方式采用线性非接触光纤定心装置的光纤生产系统的示意图；图2是根据第一个实施方式用来给离开处理装置的光纤定心的线性非接触光纤定心装置的放大示意图；·图3是沿图2中的线III-III截取的光纤定心装置的横截面侧视图；图4是图3所示的光纤定心装置的放大剖面图，进一步说明了空气相对于光纤的流动；图5是根据第二个实施方式的线性非接触光纤定心装置的透视图；图6是沿图5中的线VI-VI截取的线性非接触光纤定心装置的横截面视图；以及图7是沿图5中的线VII-VII截取的光纤定心装置的横截面视图。具体实施例方式下面详细说明本专利技术的优选实施方式，这些实施方式的例子在附图中示出。只要有可能，在所有附图中使用相同的附图标记来表示相同或类似的部分。所述光纤生产系统和方法通过使用炉子和光纤定心装置生产光纤。本文结合附图1-7描述了光纤生产系统和方法的实施方式，在所有附图中，相同的附图标记表不相同或相应的要素。本文所用的词语“裸光纤”是指从预制件直接拉制、尚未在其外表面施涂保护涂层(例如尚未在裸光纤上涂覆基于聚合物的材料)的光纤。所述光纤生产系统和方法可利用本文所述的有效光纤定心技术形成缺陷减少的光纤。参见图1，该图总体上显示了根据一个实施方式的光纤生产系统10。该系统10包含可加热到约2000°C的炉子12。将玻璃光纤预制件14置于炉子12中，从其中拉制光纤，形成裸光纤20。所述预制件14可用任何玻璃或材料制成，并且可进行适合于制造光纤的掺杂。由预制件14拉制裸光纤20之后，可立即在如图所示和如本文所述的缓慢冷却处理装置18中冷却裸光纤20，所述缓慢冷却处理装置是根据一个实施方式的处理管。根据一个实施方式，图中所示的缓慢冷却管或处理装置18与炉子12的出口连为一体。但应当理解，根据其他实施方式，处理装置18也可与炉子相隔一段距离，或者以其他形式与炉子相连。如本文所用，“处理装置”是指拉制炉12下游的一个装置，裸光纤20在该装置中冷却，其冷却速率慢于光纤在25°C和I大气压的空气中冷却的速率，并且该装置可包含如图所示和如本文所述的管子。处理装置18可与炉子12的输出口连接，使输出物在例如约2100°C与1600°C之间的温度下进入处理装置18，并使光纤20冷却，其冷却速率慢于光纤在25°C和I大气压的空气中冷却的速率。光纤优选在高于500°C的温度下离开处理装置18。光纤优选在缓慢冷却处理装置中处理足够长的时间，从而与未在处理装置中处理的相同光纤相比减少衰减。例如，对于纤芯中的氧化锗少于0.5重量％的光纤(纤芯中不含氧化锗的光纤也是如此)，优选在光纤温度处于1800°C与1200°C之间，更优选在光纤温度处于1700°C与1200°C之间，甚至更优选在光纤温度处于1600°C与1300°C之间的时间内，在处理装置中处理(缓慢冷却)光纤。对于纤芯中的氧化锗多于O. 5重量％的光纤，优选在光纤温度处于1600°C与900°C之间，更优选在光纤温度处于1500°C与1000°C之间，甚至更优选在光纤温度处于1400°C与1000°C之间的时间内，在处理装置内处理(缓慢冷却)光纤。但是，因为处理装置采用低于大气压的压力，所以在处理装置中实现这些温度范围的同时，添加的热量可少于在处理装置的压力等于或高于大气压的情况下要添加的热量。光纤在处理装置18中的平均冷却速率定义为在光纤进入处理装置18的进入点的光纤表面温度(光纤进入表面温度)减去在光纤离开处理装置18的离开点的光纤表面温度(光纤离开表面温度)再除以光纤在处理装置18中的总停留时间。图中所示的缓慢冷却管或处理装置18具有与真空泵22相连的一个或多个减压端口或真空端口 25。真空泵22在处理装置18内产生减小的压力或部分真空，并且在如图所 示的实施方式中，还在与其相连的炉子12内产生减小的压力或部分真空。在如图所示的实施方式中，图中显示单一真空泵22与单一真空端口 25相连。但应当理解，可利用一个或多个真空端口和/或真空泵在处理装置18和/或炉子12的一个或多个室内实现所需的减小的压力。较佳的是，处理装置18被构造成在裸光纤20从炉子12到达出口 28的过程中，在受控环境中冷却该裸光纤。此外，图中显示了用于提供惰性气体的气体入口 16，该惰性气体在图中显示为G1，作为炉子12的输入物。根据一个实施方式，气体Gl可包括氩气，用来减少到达炉子12的环境空气的量。根据另一个实施方式，惰性气体可包括本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：A·V·菲利波夫，R·C·摩尔，B·W·雷丁，D·A·塔克，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：
国别省市：