[实用新型]一种沉积光纤预制棒用母棒

说明书

技术领域

本实用新型涉及光纤领域，尤其涉及一种沉积光纤预制棒用母棒。

背景技术

目前在光纤预制棒制造中主要有以下四种工艺：外部汽相沉积法（OVD）、改进的化学汽相沉积法（MCVD）、等离子体化学汽相沉积法（PCVD）和轴向气相沉积法（VAD）。而VAD工艺由于其沉积速率快、生产效率高同时易于制造大尺寸的光纤预制棒被生产厂家广泛采用。

VAD技术是指在竖直的石英母棒端部，即其轴向，发生化学反应，生成的石英玻璃粉尘微粒经喷灯喷出，沉积于石英母棒一端，母棒通过连接套夹持在提升杆上，并随提升杆不断旋转，通过提升杆向上慢速移动，沿轴向形成多孔疏松体光纤预制棒，如图1所示：

发生反应的化学方程式：

        （1）

      （2）

采用VAD工艺生产多孔疏松体时，喷灯角度、腔体压力以及疏松体生长面的形状等因素对沉积速率均有着重要影响。因此石英母棒的前锥锥形决定着沉积初期的沉积速率及生产效率。传统的石英母棒采用圆锥形结构。在制造这种母棒时，通常采用圆锥磨头进行研磨，而研磨后的石英表面粗糙，不适用于粉尘粘附还需进行抛光处理，耗费时间长，生产效率低；同时，在研磨的过程中，磨头与石英之间剧烈摩擦易在石英内部产生微裂纹，在高温沉积的过程中有发生碎裂的风险。

随着疏松体逐渐生长变大，重量逐渐增加，伴随着石英母棒旋转过程中，疏松体由于受到离心力的作用会出现晃动的情况，这种晃动会造成：

1、原料燃烧经喷灯喷出后不能及时的粘附在生长面上，造成沉积生长速率下降；

2、疏松体晃动时使得母棒与提升杆连接处之间产生很大的力矩，石英母棒与金属连接套发生碰撞并可能对母棒造成损伤，严重时可造成母棒断裂造成损失。

本实用新型针对以上缺陷和不足，发明了一种沉积光纤预制棒用母棒。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种沉积光纤预制棒用母棒，该母棒分为上母棒与下母棒两部分，在上母棒处增加1销孔用于母棒与提升杆连接时插入石英销以避免母棒从连接处滑落，石英销直径与销孔相匹配，销孔之上增加有一凹槽，凹槽中固定一环状密封圈，母棒的一端具有椭圆形前锥。

进一步，所述母棒外径30～50mm，总长500～650mm，所述销孔直径为8～12mm，所述凹槽宽0.2～1mm，深0.2～0.5mm。

进一步，所述上母棒与下母棒是在焊接车床上通过高温焊接的方式连接在一起形成。

进一步，通过由2根外径相同的母棒在高温加热的情况下，先对接在一起，待完全融合后在通过移动夹具拉开，用火焰烧断，形成椭圆状前锥。

根据本实用新型的优点在于：

根据本实用新型的石英母棒在沉积初期的沉积速率较传统母棒快，生产效率大大提高，另外本实用新型避免了因母棒损伤或碎裂而导致的疏松体损坏的情况。同时，通过循环使用上母棒，有效的降低了生产成本。

附图说明

图1为现有的使用VAD方法生产疏松体的设备结构图。其中101为提升杆，102为金属连接套，103为石英母棒，104为疏松体，105为喷灯，106为生产原料，107为疏松体生长面，108为抽风系统。

图2为现有技术母棒与根据本实用新型的母棒的对比图。其中201为传统母棒，202为传统母棒前锥，203为本实用新型母棒，204为上母棒，205为下母棒，206为销孔，207为凹槽，208为上下母棒焊接点，209为本实用新型母棒前锥。

图3为上下母棒焊接示意图。其中301为上母棒，302为下母棒，303为焊接点，304为火焰喷灯，左右箭头代表车床夹具进给方向。

图4为母棒拉锥过程示意图。其中401为喷灯，左右箭头代表车床夹具进给方向。

图5：根据本实用新型的拉锥母棒与传统母棒沉积前期生长速率对比图。其中A、B、C为拉锥目棒，D、E、F为传统母棒。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本实用新型进行具体说明。

为达到前述技术目的，根据本实用新型的沉积光纤预制棒用母棒的结构如下：