[发明专利]大尺寸光纤预制棒的制造工艺

说明书

本申请公开了一种大尺寸光纤预制棒的制造工艺，包括：1)在芯棒的两端各熔接一根辅助棒，将两根辅助棒分别夹持在两个卡盘上；2)设置在芯棒下方的喷灯沿芯棒长度方向在A端和B端之间往复移动，喷灯使芯棒外表面沉淀松散体颗粒，A端位于芯棒第一端与对应辅助棒交界处，B端位于芯棒第二端与对应辅助棒交界处；3)测量松散体的外径，且外径每增加a mm时，在喷灯移动到A端或B端时，控制喷灯向下移动a mm；4)重复步骤2)和步骤3)，直至松散体的外径达到设定值；5)对制得的松散体进行烧结操作，最终烧结成光纤预制棒。本申请能够使喷灯灯口与松散体之间的距离基本保持不变，能够有效保证二氧化硅颗粒的沉积效率。

技术领域

本发明涉及预制棒领域，具体涉及大尺寸光纤预制棒的制造工艺。

背景技术

大尺寸光纤预制棒通常是指直径在120mm以上，长度在1500mm以上的光纤预制棒。制造光纤预制棒的工艺主要有VAD、OVD、MCVD和PCVD等，VAD和OVD属于外部沉积法，而MCVD和PCVD均属于管内沉积法。管内沉积法制作光纤预制棒径向尺寸受限，而管外法则不受限，可用来制作径向尺寸较大的预制棒，这在制造成本上具有一定的优势。在VAD和OVD方法中，喷灯将四氯化硅或者八甲基环四硅氧烷蒸发气体和氧气混合，并与氢气(或甲烷气)和氧气火焰一起喷向转动的靶棒，在热能作用下，原料发生水解反应生成二氧化硅，二氧化硅颗粒热解产生的粉尘粒子一层层的吸附在穿越火焰的转动的靶棒上，形成多孔预制棒胚体，生成的多孔预制棒胚体经过温度范围从1100℃到1550℃条件下，通入干燥剂(例如，氯气)来去除羟基等杂质，烧结成玻璃预制棒，然后拉制成光纤。

现有OVD法制造大尺寸光纤预制棒外包层时，喷灯沿芯棒的长度方向往复移动，喷灯灯口与预制棒之间的距离保持不变，这种加工方法具有如下缺陷：随着沉淀的进行，预制棒外径会变大，因为喷灯没有往下移动，会影响二氧化硅颗粒的沉积效率。

发明内容

本发明针对上述问题，克服不足，提出了一种大尺寸光纤预制棒的制造工艺。

本发明采取的技术方案如下：

一种大尺寸光纤预制棒的制造工艺，包括：

1)在芯棒的两端各熔接一根辅助棒，将两根辅助棒分别夹持在两个卡盘上，卡盘带动辅助棒和芯棒转动；

2)设置在芯棒下方的喷灯沿芯棒长度方向在A端和B端之间往复移动，喷灯使芯棒外表面沉淀松散体颗粒，所述A端位于芯棒第一端与对应辅助棒交界处，所述B端位于芯棒第二端与对应辅助棒交界处；

3)测量松散体的外径，且外径每增加a mm时，在喷灯移动到A端或B端时，控制喷灯向下移动a mm；

4)重复步骤2)和步骤3)，直至松散体的外径达到设定值；

5)对制得的松散体进行烧结操作，最终烧结成光纤预制棒。

测量松散体的外径，且在松散体外径增加后，控制喷灯向下移动，这样操作能够使喷灯灯口与松散体之间的距离基本保持不变，能够有效保证二氧化硅颗粒的沉积效率。

可选的，a的范围为2～5mm。

可选的，喷灯工作使芯棒外表面沉淀松散体颗粒的同时，用火焰加热芯棒与辅助棒的交界区。

喷灯仅在A端和B端之间移动，因此与芯棒对应的松散体的温度较高，而辅助棒温度较低，两者温差较大时会影响松散体的质量，通过火焰加热芯棒与辅助棒的交界区，能够缩小松散体和辅助棒的温差，有效保证松散体的质量。

可选的，测得辅助棒的温度b℃，测得松散体邻近该辅助棒一端的温度c℃，求得c-b的差值d，当d小于设定范围的下限值时，降低火焰燃料的供给流量，当d大于设定范围的上限值时，加大火焰燃料的供给流量。

将d调整至设定范围内，能够防止温差较大或较小时，影响松散体质量。