[发明专利]中红外光纤拉丝塔用高精密加热炉

说明书

本发明公开了一种中红外光纤拉丝塔用高精密加热炉，包括炉体、炉体顶部的进气装置、炉体中间设置的石英管、设置在石英管外壁中部的复合加热模块；所述炉体顶部设置有上法兰盘，上法兰盘上安装有进气装置、在进气装置顶端安装有上端封口，炉体底部设置有下法兰盘；所述上法兰盘中心设置有上圆孔、下法兰盘中心设置有下圆孔，上圆孔边缘设置有上圆环形槽、下圆孔边缘设置有下圆环形槽，石英管顶端连接上圆环形槽，石英管底端连接下圆环形槽，石英管与进气装置连通，石英管内充填惰性气体。本发明的高精密加热炉能够制作无析晶，丝径稳定控制在±0.5微米误差范围内的红外硫系，碲酸盐玻璃等光纤。

技术领域：

本发明涉及在光纤制造过程中的中红外光纤拉丝塔用高精密加热炉，特别适用于制作无析晶，丝径稳定(丝径控制在±0.5微米误差范围内)的红外光纤(硫系，碲酸盐玻璃等光纤)的预制棒加热炉设计方法。

背景技术：

上世纪70年代诞生的低损耗石英光纤技术以及后来发展的超低损耗无水石英光纤的发明，引领人类社会进入了光通讯的时代。石英光纤的光辉历史延续到了2005年，经历了实芯单模/多模光纤、光子晶体光纤、大模场光纤、布拉格光纤等阶段的发展，似乎到了它历史的尽头。从材料学的角度出发，我们会发现石英光纤只是硅酸盐玻璃(SiO₂为主要成分)的一种高级表现形式，品种比较单一。目前的高功率光纤激光器大多集中于1-2μm近红外波段，产品也多以石英光纤为激光载体。但是由于石英光纤材料本身限制，其红外波长截至波长只能到2.2微米。因此，光纤的研究超越硅酸盐玻璃的狭义范畴，便可扩展到其他氧化物玻璃、氟化物玻璃、硫系玻璃等多组分玻璃为主体的特种玻璃光纤。目前，美国、日本、英国、澳大利亚、法国和德国等发达国家纷纷投入巨资研究各种用途的多组分玻璃光纤。综合各种情形，我们认为多组分玻璃光纤产业化的脚步越来越近，是继石英光纤之后光纤产业化进程中的“第二次革命”。

3-5μm波段中红外相干光源是三个大气红外窗口(1-3μm、3-5μm和8-12μm)中在大气中衰减最小的，并且该波段涵盖了许多原子和分子的吸收峰，因此该波段在光电对抗、目标侦测、激光光谱学、地球勘探、大气监测(特别是CO₂、H₂O和O₃)、天气预报、森林火灾预警、医疗卫生、无线光网络以及空间光通信等领域有着越来越重要的应用价值和前景扮演者极为重要的角色。举例来说，遥感化学传感、空气污染控制(环境中10–9级含量的甲醛、一氧化氮、二氧化氮、硫化氢、三氢化砷等有害气体的检测)、激光手术刀等都是关系国计民生的重大需求。因此在3-5微米波段的红外光纤激光器具有非常大的应用前景，现阶段主要限制红外光纤激光器发展主要是工作物质：红外光纤。

现阶段能被实用的红外光纤仍然在探索中，红外光纤相对于石英，主要缺点之一就是容易析晶。如何拉制没有析晶的红外光纤，光纤预制棒加热炉子的设计是至关重要的。现阶段加热炉的设计方式有许多，然而拉制出来的红外光纤存在大量的析晶，导致丝径浮动范围大，在拉制过程中出现断裂，甚至无法拉出光纤。因此如何设计出合理红外光纤预制棒加热炉，用于拉制无析晶的红外光纤是一个非常重要的课题，并且具有很重大的意义。

发明内容：

为解决上述背景技术中存在的缺陷，本发明提供了中红外光纤拉丝塔用高精密加热炉，这种高精密加热炉能够制作无析晶，丝径稳定(丝径控制在±0.5微米误差范围内)的红外光纤(硫系，碲酸盐玻璃等光纤)。

本发明的技术方案如下：

中红外光纤拉丝塔用高精密加热炉，包括炉体、炉体顶部的进气装置、炉体中间设置的石英管、设置在石英管外壁中部的复合加热模块；所述炉体顶部设置有上法兰盘，上法兰盘上安装有进气装置、在进气装置顶端安装有上端封口，炉体底部设置有下法兰盘；所述上法兰盘中心设置有上圆孔、下法兰盘中心设置有下圆孔，上圆孔边缘设置有上圆环形槽、下圆孔边缘设置有下圆环形槽，石英管顶端连接上圆环形槽，石英管底端连接下圆环形槽，石英管与进气装置连通，石英管内充填惰性气体。