采用套管法制造光纤预制棒外包层的方法技术

本发明专利技术公开了一种采用套管法制造光纤预制棒外包层的方法，属于光纤制造技术，现有套管法制造光纤预制棒外包层存在浪费套管等缺陷，本发明专利技术将芯棒焊接到辅助玻璃棒上，在焊接处设置外径增粗部分，将整根芯棒同心地插入到套管内，使芯棒的外表面和套管的内表面形成环形间隙；套管圆周上设置至少三个凹陷部分固定芯棒；利用喷灯加热封闭套管和芯棒的外径增粗部分，并向环形间隙施加负压；移动喷灯加热套管和芯棒将套管塌缩到芯棒上形成实心的光纤预制棒。套管利用率高；本发明专利技术可以充分利用现有的改进化学气相沉积设备，不需要额外的设备投资，可降低生产成本和节省生产时间；本发明专利技术方法制造的光纤预制棒具有较好的几何尺寸。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光纤制造技术，特别是涉及在改进化学气相沉积设备上。
技术介绍
光纤预制棒是制造光纤的原材料。为了保证预制棒的高纯度和拉制后光纤的低损耗，目前光通信领域内预制棒均采用气相沉积法制造。对于目前应用最为广泛的G.652单模光纤，几乎所有的光功率均在芯层和内包层中传输，因此预制棒芯层和内包层(芯层和内包层合在一起称为芯棒)的制造决定了拉制后光纤的光学性能，而预制棒外包层，从成本考虑，可以采用原材料纯度相对较低，工艺相对简单的方法制造。目前预制棒芯棒制造工艺主要有VAD (轴向气相沉积)、OVD (外部气相沉积)、MCVD (改进的化学气相沉积)和PCVD (等离子化学气相沉积)，而外包层制造工艺主要有火焰水解法、套管法等。目前预制棒大尺寸化已成为降低成本的有效方法，不仅可以减少多根预制棒的头尾损耗，而且可以增加连续生产时间，提高原材料利用率。国内、外光纤预制棒制造商相继采用大套管制造预制棒外包层。目前套管最大直径可达180-200_，与芯棒组合后单根预制棒拉丝长度达到6000km以上。然而对于剖面结构复杂的光纤制造，如多模光纤、色散补偿光纤等，管内沉积法(MCVD和PCVD)为主流工艺。然而管内沉积法由于受沉积管尺寸的限制，难以直接制造大尺寸光纤预制棒。为了进一步增大光纤预制棒的外径，提高生产效率、降低成本，套管法被认为是初期投入成本小、生产周期短并可充分利用现有设备的最佳选择之一。专利号为US4668263的美国专利公`开了一种套管法制造光纤预制棒外包层的方法，如图1所示。套管4的两端安装在玻璃车床的卡盘7上，套管4的一端与旋转接头8相连。真空泵10通过一个控制阀9连接到旋转接头8上。芯棒I安装在套管4内部的突起部分5。安装好之后，喷灯6在套管4的一端加热，从而使套管4塌缩到芯棒I上。芯棒I和套管4保持同步旋转，喷灯6沿着套管4缓慢移动，使套管4完全塌缩到芯棒I上形成实心的预制棒。在这种方法中，由于车床上的卡盘7夹住套管4的两端，从而使卡盘7两端的套管4无法塌缩到芯棒I上而造成浪费。与上述方法不同的是，专利号为US4596589的美国专利将辅助玻璃棒13的一端焊接到芯棒I上，如图2所示，另一端安装在车床尾座12的卡盘上(图中未示出)。套管4的一端安装在头座11的卡盘上，为了保证芯棒I与套管4相对固定，在套管4的头部圆周上设置了至少三个凹陷部14，从而使芯棒I的一端焊接在套管4的内壁上，套管的凹陷处仍留有间隙15，使套管4塌缩时气体能够顺利的排出，如图3所示。虽然这种方法避免了套管4其中一端材料的浪费，但套管4的另一端被头座11的卡盘夹住，喷灯无法移到该处，塌缩完成后仍需要去除。其次，这种方法在塌缩的最初阶段，由于套管4靠近尾座12的一端与大气连通导致无法抽真空，塌缩较为困难。此外，为了确保制造的光纤预制棒的同心度，塌缩开始时，需要特别注意将套管4和芯棒I的轴线调整成一条直线，并且在塌缩的过程中保持不变。该方法刚开始塌缩时，套管4靠近尾座12的一端处于悬空状态，套管4在高温下软化塌缩到芯棒I上的过程中，容易造成套管4和芯棒I的同心度偏差
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题和提出的技术任务是克服现有套管法制造光纤预制棒外包层存在浪费套管等缺陷，提供一种可充分利用套管的。为此，本专利技术的，其具有，其特征是包括以下步骤: 将芯棒焊接到辅助玻璃棒上，在焊接处设置外径增粗部分；将辅助玻璃棒安装在尾座卡盘上；将用以形成外包层的套管一端焊接到把手管上，把手管安装在头座卡盘上并通过旋转接头连接真空泵，所述的尾座卡盘与头座卡盘同心； 将整根芯棒同心地插入到套管内，使芯棒的外表面和套管的内表面之间形成环形间隙，令所述的外径增粗部分封住套管的一端； 用喷灯加热套管焊接把手管的一端形成至少三个凹陷部用以定位固定芯棒临近把手管的一端避免芯棒偏心，凹陷部处留有间隙；用喷灯加热所述的外径增粗部分及套管被封住的一端将套管的该端封闭； 通过所述的真空泵向所述的环形间隙施加持续的负压，通过所述尾座卡盘、头座卡盘带着套管、芯棒转动，轴向移动喷灯加热所述的套管和芯棒令套管塌缩到芯棒上形成实心的光纤预制棒。作为优选技术手段:在改进的化学气相沉积设备上制造光纤预制棒的外包层。所述的芯棒采用管内气相沉积法制造。所述的套管为纯石英玻璃管。所述外径增粗部分的外径不小于套管的内径。所述的环形间隙为0.5-3_。所述套管塌缩到芯棒上时喷灯的温度为1900-2200°C。所述芯棒的长度与所述套管的长度相同。本专利技术的有益效果是:本专利技术方法可以充分利用现有的改进化学气相沉积设备，不需要额外的设备投资。与现有技术相比，本专利技术方法通过芯棒焊接辅助玻璃棒和套管焊接把手管，使整根套管完全塌缩到芯棒上，避免了套管材料的浪费，降低了生产成本。其次，通过对辅助玻璃棒和芯棒连接处的外径增粗部分的设置，套管开始时可以比较容易地塌缩到芯棒上，节省了生产时间。最后，本专利技术在套管和芯棒的同心度控制上更为简单，从而保证了所制造的光纤预制棒具有较好的几何尺寸。附图说明图1是现有技术套管塌缩到芯棒上的示意 图2是另一种现有技术套管塌缩到芯棒上的示意 图3是本专利技术把手管与套管焊接后凹陷部的截面放大示意 图4是根据本专利技术的套管塌缩到芯棒上的示意 图5是套管塌缩到芯棒上之后得到的预制棒的截面示意 图6是根据本专利技术实施例2芯棒与套管焊接后凹陷部的截面示意 图中标号说明:1-芯棒，2-芯层，3-内包层，4-套管，4’ -外包层，5-突起部分，6-喷灯，71-头座卡盘，72-尾座卡盘，8-旋转接头，9-控制阀，10-真空泵，11-头座，12-尾座，13-辅助玻璃棒，14-凹陷部，15-间隙，16-辐射高温计，17-粉尘收集箱，18-把手管，19-外径增粗部分。具体实施例方式本专利技术的，其具有，其特征是包括以下步骤: 将芯棒焊接到辅助玻璃棒上，在焊接处设置外径增粗部分；将辅助玻璃棒安装在尾座卡盘上；将用以形成外包层的套管一端焊接到把手管上，把手管安装在头座卡盘上并通过旋转接头连接真空泵，所述的尾座卡盘与头座卡盘同心(该段所述步骤为实施本专利技术方法的准备工作，所述操作在具体实施时可视情形调整先后顺序)； 将整根芯棒同心地插入到套管内，使芯棒的外表面和套管的内表面之间形成环形间隙，令所述的外径增粗部分封住套管的一端； 用喷灯加热套管焊接把手管的一端形成至少三个凹陷部用以定位固定芯棒临近把手管的一端避免芯棒偏心，凹陷部处留有间隙；用喷灯加热所述的外径增粗部分及套管被封住的一端将套管的该端封闭(该段步骤所述的形成至少三个凹陷部避免芯棒偏心与加热外径增粗部分及套管被封住的一端将套管的该端封闭在具体实施时可改变顺序)； 通过所述的真空泵向所述的环形间隙施加持续的负压，通过所述尾座卡盘、头座卡盘带着套管、芯棒转动，轴向移动喷灯加热所述的套管和芯棒令套管塌缩到芯棒上形成实心的光纤预制棒。具体的:在改进的化学气相沉积设备上制造光纤预制棒的外包层。所述的芯棒采用管内气相沉积法制造。所述的套管 为纯石英玻璃管。所述外径增粗部分的外径不小于套管的内径。所述的环形间隙为0.5-3mm。所述套管塌缩到芯棒上时喷灯的温度为1900_2200°C。所述芯棒的长度与所述套管的长度相同。下面将参照附图详本文档来自技高网...

【技术保护点】
采用套管法制造光纤预制棒外包层的方法，其具有，其特征是包括以下步骤：将芯棒焊接到辅助玻璃棒上，在焊接处设置外径增粗部分；将辅助玻璃棒安装在尾座卡盘上；将用以形成外包层的套管一端焊接到把手管上，把手管安装在头座卡盘上并通过旋转接头连接真空泵，所述的尾座卡盘与头座卡盘同心；将整根芯棒同心地插入到套管内，使芯棒的外表面和套管的内表面之间形成环形间隙，令所述的外径增粗部分封住套管的一端；用喷灯加热套管焊接把手管的一端形成至少三个凹陷部用以定位固定芯棒临近把手管的一端避免芯棒偏心，凹陷部处留有间隙；用喷灯加热所述的外径增粗部分及套管被封住的一端将套管的该端封闭；通过所述的真空泵向所述的环形间隙施加持续的负压，通过所述尾座卡盘、头座卡盘带着套管、芯棒转动，轴向移动喷灯加热所述的套管和芯棒令套管塌缩到芯棒上形成实心的光纤预制棒。

【技术特征摘要】
1.用套管法制造光纤预制棒外包层的方法，其具有，其特征是包括以下步骤: 将芯棒焊接到辅助玻璃棒上，在焊接处设置外径增粗部分；将辅助玻璃棒安装在尾座卡盘上；将用以形成外包层的套管一端焊接到把手管上，把手管安装在头座卡盘上并通过旋转接头连接真空泵，所述的尾座卡盘与头座卡盘同心； 将整根芯棒同心地插入到套管内，使芯棒的外表面和套管的内表面之间形成环形间隙，令所述的外径增粗部分封住套管的一端； 用喷灯加热套管焊接把手管的一端形成至少三个凹陷部用以定位固定芯棒临近把手管的一端避免芯棒偏心，凹陷部处留有间隙；用喷灯加热所述的外径增粗部分及套管被封住的一端将套管的该端封闭； 通过所述的真空泵向所述的环形间隙施加持续的负压，通过所述尾座卡盘、头座卡盘带着套管、芯棒转动，轴向移动喷灯加热所述的套管和芯棒令套管塌缩到芯棒上形成实心的光纤预制棒。2.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯高峰，葛锡良，杨军勇，章海峰，马静，
申请(专利权)人：富通集团有限公司，富阳市光通信行业技术研究开发中心，
类型：发明
国别省市：