[发明专利]一种使用有机硅制备高质量光纤预制棒的方法

权利要求书

1.一种使用有机硅制备高质量光纤预制棒的方法，其特征在于：其预先通过试制光纤预制棒，获得光棒界面质量好的芯棒的第一层SiO₂沉积物的粒径范围，根据所获得的第一层SiO₂沉积物的粒径范围和均匀度所对应的参数，然后进行大量制作光纤预制棒，其通过控制喷灯和芯棒的相对移动速度、喷灯与芯棒的相对旋转速度、燃气与氧气的比例、有机硅载气比例和箱体内风速，最终优化OVD沉积第一层的反应温度，从而使得芯棒上第一层SiO₂沉积物的粒径大小介于20 nm～200nm、且粒径分布均匀，进而获得烧结后光棒界面质量好的光纤预制棒；

试制光纤预制棒时，使用有机硅原料在芯棒表面沉积若干层SiO₂，层数不超过200，最优为100层，一层的含义是指芯棒的某一部位与喷灯相遇一次，之后沉积结束后，将SiO₂沉积物从芯棒表面剥离，取第一层，在扫描电镜下观察其微观形貌，然后选择合适的放大倍数，在视野范围内划一条已知长度的线，对直线经过的颗粒进行计数，用长度除以颗粒个数，得到第一层SiO₂沉积物的平均颗粒直径，之后发现芯棒上第一层SiO₂沉积物的粒径大小介于20～200nm、且粒径分布均匀能够确保获得烧结后光棒界面质量好的光纤预制棒；

试制光纤预制棒获得第一层SiO₂颗粒粒径分布情况后，通过调整沉积点温度来获得20～200nm、且粒径分布均匀的第一层SiO₂颗粒粒径，沉积点温度调整方式通过改变喷灯与芯棒的相对位移速度、相对旋转速度、燃气比例、氧气比例、反应物比例、箱体内风速进行控制；同时，有机硅在汽化时会使用载气辅助汽化，载气是用来燃烧的燃气、氧气、或者惰性气体，当载气量增加时，有机硅将会汽化的更加充分，有利于提高沉积点温度，但是当载气量过度时，会起到冷却作用，减低沉积点温度，不利于得到粒径均匀的SiO₂颗粒；通过调整以上工艺条件，在界面层得到20～200nm大小、粒径分布均匀的SiO₂颗粒，同时记录下对应的工艺参数。

2.如权利要求1所述的一种使用有机硅制备高质量光纤预制棒的方法，其特征在于：控制喷灯与芯棒的相对移动速度的范围为200 mm/min ～1000mm/min。

3.如权利要求1所述的一种使用有机硅制备高质量光纤预制棒的方法，其特征在于：控制喷灯与芯棒的相对旋转速度范围为10 rpm ～100rpm。

4.如权利要求3所述的一种使用有机硅制备高质量光纤预制棒的方法，其特征在于：控制喷灯与芯棒的相对旋转速度范围为50 rpm ～80rpm。

5.如权利要求1所述的一种使用有机硅制备高质量光纤预制棒的方法，其特征在于：控制燃气与氧气的比例、其中氧气过量10%～30%。

6.如权利要求1所述的一种使用有机硅制备高质量光纤预制棒的方法，其特征在于：控制有机硅与载气体积比在1:10～1:30。

7.如权利要求6所述的一种使用有机硅制备高质量光纤预制棒的方法，其特征在于：控制有机硅与载气体积比在1:15～1:25，过多的载气将会导致火焰温度下降，反应无法充分进行。

8.如权利要求1所述的一种使用有机硅制备高质量光纤预制棒的方法，其特征在于：控制箱体内风速在稳定沉积阶段的10%～50%。