[发明专利]一种VAD法制备光纤预制棒的装置及方法

权利要求书

1.一种VAD法制备光纤预制棒的装置，包括反应腔体和立架，立架上设置垂直升降座，垂直升降座与旋转吊杆相连，反应腔体的一侧为进气端，另一端为排气端，反应腔体内安设有芯部喷灯和包层喷灯，在反应腔体的上方对应于芯部喷灯和包层喷灯开设开口联接上腔体，上腔体中通入旋转吊杆，其特征在于所述的排气端与包层排气管道和芯层排气管道分别相接，包层排气管道位于排气端的上方，芯层排气管道位于排气端的下方。

2.按权利要求1所述的VAD法制备光纤预制棒的装置，其特征在于所述的芯层排气管道的入口为可调伸缩入口，其入口与旋转吊杆轴线的间距可进行调节。

3.按权利要求1或2所述的VAD法制备光纤预制棒的装置，其特征在于在芯层排气管道中设置有压力传感器，芯层排气管道的出口处安设有蝶阀，压力传感器和蝶阀与PID控制回路相连，形成反馈，以使芯层排气管道的压力稳定可控。

4.按权利要求1或2所述的VAD法制备光纤预制棒的装置，其特征在于所述反应腔体的横向截面为矩形。

5.按权利要求2所述的VAD法制备光纤预制棒的装置，其特征在于所述的芯层排气管道的入口距离旋转吊杆轴线的间距控制在50~150mm。

6.按权利要求1或2所述的VAD法制备光纤预制棒的装置，其特征在于所述的包层排气管道的入口距离旋转吊杆轴线的间距为400~600mm。

7.按权利要求1或2所述的VAD法制备光纤预制棒的装置，其特征在于在反应腔体内下方一侧对应旋转吊杆安设有芯部喷灯和包层喷灯，芯部喷灯安设在下方，喷口喷射方向与垂线的夹角30~ 40°，包层喷灯安设在芯部喷灯的上方，包层喷灯的喷口喷射方向与垂线的夹角为35~45°。

8.一种按权利要求1所述的装置制备光纤预制棒的方法，其特征在于在旋转吊杆上安装好石英靶棒并置于反应腔体内，使其以10-25 rad/min速度旋转；将氢气和氧气通入芯部喷灯和包层喷灯，并在反应腔体内点燃，产生温度为800 至1100℃的火焰；芯部喷灯的中心料孔中通入流量为2.0~3.0g/min的SiCl4和流量为0.15~0.2g/min的GeCl4，发生水解反应，氧化生成SiO2、GeO2 粉末，沉积于石英靶棒末端，形成芯层；向包层喷灯的中心料孔中通入流量为30.0~34.0g/min的SiCl4，发生水解反应，生成的SiO2粉末附着在芯层外周，形成包层；靶棒以2~3mm/min 的速度向上提升，使粉末在靶棒下端连续沉积成圆柱形粉末棒，与此同时，洁净空气从反应腔体一侧的进气端经过滤器进入，形成层流，穿过沉积区域，被排气管道抽走，从而在整个沉积过程中排出未沉积于石英靶棒的SiO2、GeO2 粉末和水解反应生成的其他产物；排气管道分为包层排气管道和芯层排气管道，芯层排气管道入口向沉积区域伸出一定距离接近石英靶棒下端，与芯部喷灯相对应，将芯部沉积区域未沉积的粉末快速抽出；当粉末棒沉积到设定长度后，沉积结束，即制备成粉末预制棒，然后将沉积好的粉末预制棒转移到烧结设备烧结，通过脱羟和玻璃化过程后成为透明的石英棒体。

9.按权利要求8所述的制备光纤预制棒的方法，其特征在于沉积时芯层喷灯火焰与粉末棒底部接触部分，处在芯层排气管道入口同一水平线上；芯层排气管道入口设置可调伸缩入口，用以改变和调节排气入口到芯层沉积区域的距离。

10.按权利要求9所述的制备光纤预制棒芯棒的方法，其特征在于在芯层排气管道中设置有压力传感器，芯层排气管道的出口处安设有蝶阀，并芯层排气管道上设置PID回路，使芯层排气管道压力与该管道蝶阀开度形成反馈机制，通过压力传感信号控制管道内蝶阀的开口，控制芯层管道抽风压力，保持压力稳定，所述的芯层排风管道压力为-80~-120Pa。