[发明专利]大尺寸石英光纤预制棒制造的方法

说明书

技术领域

本发明涉及光纤制造领域的光纤预制棒制造的方法，尤其是制造大尺寸石英光纤预制棒的方法。

背景技术

制造大尺寸的石英光纤预制棒、增加单根预制棒的可拉制光纤长度是提高光纤生产效率、降低生产成本的有效途径。现有制造大尺寸光纤预制棒的方法通常先采用轴向汽相沉积工艺(VAD工艺)制造大尺寸石英芯棒，再将芯棒插入石英套管中形成组合体，然后将组合体加热软化并熔成大尺寸的预制棒。中国专利200610052195.X公开了这样一种大尺寸预制棒的制造方法，这种方法要求芯棒有良好的几何精度和均匀性，而采用VAD工艺制得的大尺寸芯棒，几何精度不易控制好，其包芯比波动较大，限制了制造预制棒的尺寸。

发明内容

本发明的目的是克服现有制造大尺寸光纤预制棒的方法的不足，提供一种可以降低对大尺寸芯棒的几何精度和均匀性的要求、使VAD工艺制造的大尺寸芯棒能适用于大尺寸石英光纤预制棒制造的方法。

本发明提供的大尺寸石英光纤预制棒制造的方法包括采用VAD工艺制备大尺寸芯棒，将芯棒延伸后测试该芯棒包芯比的轴向分布，将测试好的芯棒插入石英套管内，在插入前对芯棒表面和套管表面进行HF酸洗和纯水清洗，待干燥后再插入，然后将芯棒与石英套管组合送入延伸炉，将芯棒尾柄和套管柄分别安装在各自的夹具上，延伸炉升温后，套管和芯棒按照各自的速度进入延伸炉，芯棒进棒速度根据其自身包芯比的轴向分布调节。

为了防止芯棒与套管之间进入空气产生二次污染，在石英套管尾柄顶部设置密封装置，将芯棒和套管的间隙抽真空与外界密封。

本发明的有益效果是能够克服VAD工艺沉积大尺寸芯棒存在的轴向均匀性不佳所造成的限制制造大尺寸预制棒的问题。芯棒和套管分开安装在不同的夹具上，可以采用芯棒和套管不同步延伸的办法控制芯棒进棒速度，解决包芯比波动大的芯棒对制造大尺寸预制棒的限制问题。本发明采用在套管尾柄顶部设置密封装置对芯棒和套管间隙抽真空，有效防止芯棒和套管在旋转延伸过程中受到二次污染的问题，是一种高效率、低成本制造大尺寸光纤预制棒的方法。

附图说明

图1是采用本发明制造大尺寸光纤预制棒的设备的示意图；图2是图1中的排风罩的示意图；图3是图1中的芯棒的纵截面示意图。

在图1、图2、图3中，1.芯棒夹具，2.芯棒尾柄，3.排风罩，4.密封装置，5.套管夹具，6.芯棒，7.套管，8.延伸炉，9.预制棒拉伸尾柄，10.拉伸尾柄夹具，11.套管尾柄；31.氮气入口，32.金属罩壳，33.排气口；41.石墨封环，42.排气孔，43.石英压环；61.包层，62.芯层；A.芯层直径，B.芯棒直径。

具体实施方式

下面以两个实施例来说明本发明的具体实施方式。

为描述方便，对相关术语和参数作以下说明：

芯棒：采用VAD工艺制造的实心石英棒，包含掺Ge的芯层和纯SiO₂的包层；

套管：高几何精度的圆柱形高纯石英玻璃管；

Rr：芯棒包芯比，即芯棒的直径B和芯棒中芯层直径A的比值；

Rf：光纤的包芯比，即裸光纤的直径和光纤中芯层直径的比值；

Do：套管外径；

Di：套管内径；

Lc：套管的长度；

Dv：VAD工艺制备得到的芯棒的原始直径；

Dr：经过延伸的芯棒的直径；

Lv：VAD工艺制备得到的未延伸的芯棒长度；

Lr：经过延伸后的芯棒长度；

V：芯棒速度与套管速度比。

实施例1：

制造Φ120mm×1500mm光纤预制棒。