光纤预制棒的烧结设备及方法的制作流程

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光纤生产流程范文

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光纤生产流程范文光纤生产是一项复杂的工艺过程,涉及到多个步骤和环节。

下面是一个光纤生产的典型流程,用于详细说明每个步骤的操作和过程。

1.光纤预制棒的制备光纤预制棒是光纤的前身,一般由高纯度二氧化硅(SiO2)或其他材料制成。

制备预制棒的方法有拉制法、旋转法和化学气相沉积法等。

这些方法的基本原理是将原材料融化或化学气相反应生成不同形状和材质的预制棒。

2.预制棒的拉丝预制棒拉丝是将预制棒经过高温炉加热软化,然后通过牵引力拉成细丝的过程。

这一步骤需要特殊的设备,通常是一个拉丝炉和拉丝塔。

预制棒在拉丝炉中被烧融,然后通过拉丝塔中的夹持装置,通过牵引力拉成细丝。

拉丝过程中,需要控制温度、拉力和速度等参数,以保证光纤的质量和性能。

3.光纤涂布拉丝得到的光纤细丝需要经过涂布处理,以提高其机械性能和保护光纤。

涂布材料通常是一种丙烯酸酯聚合物,涂布过程中需要控制涂布的均匀性和厚度。

涂布后的光纤细丝需要通过加热烘干等步骤以使涂层固化。

4.光纤绞合光纤绞合是将单根光纤细丝绞合成一个光纤束的过程。

这一步骤通常需要使用光纤绞合机,将多根光纤细丝绞合在一起,并通过外层绞合材料固定。

光纤绞合的目的是增加光纤的强度和柔韧性,以便于安装和使用。

5.光纤削减和打磨在完成光纤绞合后,需要对光纤进行削减和打磨,以使光纤端面光滑和平整。

这一步骤需要使用光纤切削机和光纤打磨机进行。

光纤切削机通过机械刀片削减光纤的长度,光纤打磨机则通过研磨和抛光等工艺处理使光纤端面平整光滑。

6.光纤测试和质量检查在完成光纤的制备后,需要对其进行严格的测试和质量检查,以确保其满足相关的技术要求和质量标准。

光纤测试通常包括光学损耗、传输性能、机械强度和环境适应性等方面的测试。

这些测试需要使用光学测试仪器和设备进行,如光源、光功率计、OTDR等。

7.光纤包装和出厂检验以上是光纤生产的一般流程,其中每个步骤都需要严格控制和操作,以确保光纤的质量和性能。

不同厂商和工厂的光纤生产流程可能会略有不同,但基本的原理和步骤是相似的。

光纤预制棒制备工艺2

光纤预制棒制备工艺2
SiCl4+O2 ==SiO2+2Cl2 SiCl4+CF2CL2 ==SiF4+2CO2+2CL2 4BBr3+3O2==2B2O3+6Br2
沉积内包层方程式:
沉积芯层方程式:
SiO2
SiF4
B2O3
SiO2
GeO2
P2O5
沉积物n小
沉积物n大
n1大于n2 ,最终实现光的全反射
玻璃预制棒
原料纯度要求高
几何尺寸要求精度高
折射率纤芯大于包层
?
如何解决
化学气相沉积法
气相沉积工艺中选用高纯度的氧气作为载气,将汽化后的卤化物气体带入反应区,从而可进一步提纯反应物的纯度,达到严格控制过渡金属离子和OH-羟基的目的。
管内化学气相沉积法工艺示意图
2.1 MCVD法制备光纤预制棒工艺
2.2 MCVD法存在的问题与对策
问题一:热膨胀系数 不同,收缩产生裂纹。
问题二:掺杂剂分解升华, 导致折射率下降
严格控制掺杂 剂含量
补偿法 腐蚀法
微波谐振
等离子体
非等温混合态
产生大量热
各种粒子重新结合,释放出的热量足以熔化蒸发低熔点低沸点的反应材料SiCl4和GeCl4等化学试剂,形成气相沉积层。
4.2 OVD 法制备光纤预制棒的工艺
沉积工艺
O2+SiCl4+GeCl4蒸汽
饵棒(中心棒)
粉层状 预制棒
喷嘴
玻璃微粒
粉层沉积
粉状预制棒 剖面

包层
粉状预制棒
加热炉 1400度
玻璃预制棒
预制棒烧结
拉制光纤
加热炉
玻璃预制棒
烧结工艺
+
氯气 氯化亚砜

OVD法制备光纤预制棒(一)

OVD法制备光纤预制棒(一)

OVD法制备光纤预制棒(一)光纤预制棒(Optical fiber preform rod)是光纤生产的基础材料,其制备关键通常采用外延熔融(Vapor-phase axial deposition, OVD)法。

本文将从OVD法制备光纤预制棒的原理、工艺流程、设备组成和主要应用等方面进行介绍。

一、OVD法制备光纤预制棒的原理OVD法是一种利用化学反应生成物在高温环境下传输从而制备材料的方法,其原理是将化学反应产生的反应物输送到熔池中,沿一个预设的温度梯度进行热分解和降温,使得生成物在熔池内沈积并生长为棒材。

具体而言,就是将光纤预制棒所需原料,如硅烷气体和氧气通过特定方式混合,然后在高温环境下进行化学反应,产生硅氧烷分子,并将其输送到熔池中。

在熔池中,硅氧烷分子逐渐热分解并重新组合形成SiO2的脱水聚合反应,逐渐沉积生长为光纤预制棒。

二、OVD法制备光纤预制棒的工艺流程OVD法制备光纤预制棒的工艺流程如下:(1)混合气体:将硅烷气体、氧气等所需原料按照比例混合。

(2)化学反应:在熔融炉中,将混合气体注入其中,在高温、高压环境下进行反应。

(3)沉积生长:反应产生的生成物均匀地沉积到石英棒材上,并在其表面生长出连续、致密的石英层。

(4)成型:将石英棒材放置于制备设备中,进行拉伸成型。

(5)切割:将拉伸好的光纤预制棒切割成所需长度。

三、OVD法制备光纤预制棒的设备组成OVD法制备光纤预制棒的设备由化学反应单元、降温炉、吸收装置、拉伸装置和自动控制系统组成。

(1)化学反应单元:主要由熔融炉、气体混合系统、加热炉、反应化学炉和定量供应系统组成。

(2)降温炉:用于控制石英棒材内部的温度分布。

(3)吸收装置:用于吸收化学反应释放出的气体产物。

(4)拉伸装置:拉伸预制棒成型。

(5)自动控制系统:对整个制备过程进行调节和控制。

四、OVD法制备光纤预制棒的主要应用光纤预制棒是制备光纤的基础材料,广泛应用于光纸、光通信、激光材料等领域。

光纤预制棒制造过程及方法

光纤预制棒制造过程及方法

光纤预制棒制造过程及方法1、光纤发展史介绍20世纪60年代(激光器发明)20世纪70年代(美国康宁公司研制出第一根衰耗小于20dB/km的光纤)光纤预制棒从最初的阶跃型多模光纤预制棒发展到如今几乎涵盖各个通信场景的光纤类型的预制棒几何直径最初不到10mm发展到200mm以上——大大降低了光纤制造成本2、制造方法化学法:起源于20世纪70年代的气相沉积(Vapor deposition process)系列方法和Sol-Gel法。

气相沉积系列方法包含著名的改良的化学气相沉积工艺MCVD,外部气相沉积工艺OVD,气相轴向沉积工艺VAD和微波等离子体化学气相沉积工艺PVCD,其中MCVD法后来进一步发展成为FCVD。

物理法:基于传统的直接熔融玻璃制造技术,将达到一定纯度级别的石英砂在高温下融实成透明的玻璃,主要方法有法国Alcatel公司于20世纪70年代开发的APVD工艺,另外芬兰Nextrom公司于2008年报道的Sand技术,物理熔融方法在纯度和掺杂上的不足使该技术主要用于光纤预制棒包层的制备。

1980年后随着单模光纤的大规模生产和应用,结合上述各工艺的技术特点以及光纤预制棒芯包层在材料结构,成本结构上的不同要求,光纤预制棒的制备工艺逐步由当初一步法制备用于拉丝的预制棒发展成为分别采用优化的工艺制备芯棒和包层然后再复合的混合工艺。

芯棒和包层的复合方法又主要包含套管法RIT和RIC以及直接外喷法VAD,OVD和APVD等。

MCVD工艺是由美国贝尔实验室于1973年发明的,属于内部气相沉积工艺。

用于沉积的衬管两端分别与化学原料供应系统和反应尾气收集系统相连,置于衬管底部的可移动热源为化学反应,沉积以及熔缩提供热量。

用于通信光纤预制棒生产的原料气体有SiCl4,Gecl4和高纯度O2,此外根据预制棒类型以及工艺需求掺入POCl3,Cl2,He,CF2Cl2和BCl3等辅助原料气体。

尾气收集系统主要包括真空泵和用于处理和收集Cl2,HCl以及二氧化硅粉末的中和洗涤装置。

光纤预制棒制造过程及方法

光纤预制棒制造过程及方法

光纤预制棒制造过程及方法(总2页) --本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--光纤预制棒制造过程及方法1、光纤发展史介绍20世纪60年代(激光器发明)20世纪70年代(美国康宁公司研制出第一根衰耗小于20dB/km的光纤)光纤预制棒从最初的阶跃型多模光纤预制棒发展到如今几乎涵盖各个通信场景的光纤类型的预制棒几何直径最初不到10mm发展到200mm以上——大大降低了光纤制造成本2、制造方法化学法:起源于20世纪70年代的气相沉积(Vapor deposition process)系列方法和Sol-Gel法。

气相沉积系列方法包含著名的改良的化学气相沉积工艺MCVD,外部气相沉积工艺OVD,气相轴向沉积工艺VAD和微波等离子体化学气相沉积工艺PVCD,其中MCVD法后来进一步发展成为FCVD。

物理法:基于传统的直接熔融玻璃制造技术,将达到一定纯度级别的石英砂在高温下融实成透明的玻璃,主要方法有法国Alcatel公司于20世纪70年代开发的APVD工艺,另外芬兰Nextrom公司于2008年报道的Sand技术,物理熔融方法在纯度和掺杂上的不足使该技术主要用于光纤预制棒包层的制备。

1980年后随着单模光纤的大规模生产和应用,结合上述各工艺的技术特点以及光纤预制棒芯包层在材料结构,成本结构上的不同要求,光纤预制棒的制备工艺逐步由当初一步法制备用于拉丝的预制棒发展成为分别采用优化的工艺制备芯棒和包层然后再复合的混合工艺。

芯棒和包层的复合方法又主要包含套管法RIT和RIC以及直接外喷法VAD,OVD和APVD等。

MCVD工艺是由美国贝尔实验室于1973年发明的,属于内部气相沉积工艺。

用于沉积的衬管两端分别与化学原料供应系统和反应尾气收集系统相连,置于衬管底部的可移动热源为化学反应,沉积以及熔缩提供热量。

用于通信光纤预制棒生产的原料气体有SiCl4,Gecl4和高纯度O2,此外根据预制棒类型以及工艺需求掺入POCl3,Cl2,He,CF2Cl2和BCl3等辅助原料气体。

光纤预制棒的烧结设备及方法的制作流程

光纤预制棒的烧结设备及方法的制作流程

光纤预制棒的烧结设备及方法的制作流程本技术涉及光纤预制棒烧结领域,具体为一种实时监控预制棒直径,进而实时控制温度和速度,以实现预制棒直径均匀化的烧结装置和方法。

一种光纤预制棒的烧结装置及方法,使用光纤预制棒的烧结装置,该过程如下:在烧结时,通过直径反馈装置实时监控烧结过程中的预制棒直径,进而实时控制烧结温度和进棒速度,确保预制棒直径的均匀化。

本技术实时监测预制棒直径,实时调整温度和速度,达到有效控制预制棒直径的目的。

权利要求书1.一种光纤预制棒的烧结装置,包括炉体(5)及伸入炉体(5)内部的马弗管(3),所述马弗管(3)的两端均伸出于炉体(5)外,所述马弗管(3)内设有预制棒(4);所述炉体(5)内马弗管(3)外侧至炉体(5)内壁之间依次设有环绕有加热装置(7)以及隔热层(6);其特征在于:还包括控制系统、速度控制装置、直径反馈装置(8)及温度测量装置;其中,温度测量装置为测量加热器温度的温度测量装置;直径反馈装置(8)为测量预制棒(4)直径的直径反馈装置(8);速度控制装置为控制预制棒(4)运动速度的速度控制装置;所述控制系统一端分别连接温度测量装置及直径反馈装置(8),另一端与速度控制装置连接,速度控制装置还与预制棒(4)连接。

2.根据权利要求1所述光纤预制棒的烧结装置,其特征在于:所述控制系统包括控制电脑(12)及与控制电脑(12)分别连接的速度控制柜(10)以及温控柜(11);所述速度控制柜(10)一端连接预制棒(4)、一端连接直径反馈装置(8),一端连接控制电脑(12);温度测量装置通过温控柜(11)进而连接控制电脑(12)。

3.根据权利要求2所述光纤预制棒的烧结装置,其特征在于:所述速度控制装置包括依次连接的石英吊杆(2)及送棒装置(1),速度控制柜(10)依次通过送棒装置(1)、石英吊杆(2)与预制棒(4)连接。

4.根据权利要求3所述光纤预制棒的烧结装置,其特征在于:所述炉体(5)、隔热层(6)及加热装置(7)上均设有供温度测量装置穿过的第一贯穿孔,所述加热装置(7)穿过第一贯穿孔位于炉体(5)内;所述炉体(5)、隔热层(6)及加热装置(7)上均设有第二贯穿孔,直径反馈装置(8)位于炉体(5)外部且与第二贯穿孔的位置对应;第二贯穿孔与第一贯穿孔的距离d满足-50≤d≤50mm。

大直径光纤预制棒烧结工艺研究

大直径光纤预制棒烧结工艺研究

大直径光纤预制棒烧结工艺研究严薇江苏法尔胜光子公司 214443 本文分析了大直径疏松体预制棒的特点,利用Scherer 的封闭球形气孔模型和Sakaguchi 假设,分析和研究了烧结过程中固化最后阶段气孔行为的变化,得出了气孔收缩所需时间与气本身大小、气孔中气体的扩散性能、压力、周围玻璃体的粘度、烧结温度等之间的关系,并给出了一组实验数据,从而得到适合大直径疏松体预制棒的烧结工艺。

关键词:疏松体预制棒、烧结、固化、气孔、密度Study on Sintering Process for Diameter Optical Fiber Preform214443Abstract: This paper analyzes the characteristics of big outside diameter soot preform, analyzes and studi ption, draw out the relationship between time-depende viscosity of surrounding glasses a ven here also. Thus t sintering 、consolidation 、pore 、density年,所有的光纤光缆厂都遭受到了严峻的考验----市场需求急剧萎缩,价格也一路下跌不止,有的甚至已经到了成本对于光纤产品的前道和核心光棒制造企业来说,产成本众所周知,用V AD 或OVD 法沉积的疏松体预制棒要经过烧结(可分为脱水和固化两个过程)对光纤的传输衰减特性十分重要。

注的焦点。

因此,研究固化过程中疏松体预制棒中气孔行为的变化就显得十分关键和重要。

松体预制棒的直径、密度、气孔的大小有关,因此烧结工艺必须结合沉积后疏松体预制棒的特点,根据实际情况选择合适的工艺条件。

本文在对大直径疏松体预制棒的特点进行分析的基础上,对烧结固化最后阶段的气孔行为加以研究,得出气孔收缩与疏松体预制棒的烧结工二、大直径疏松体预制棒的特点OV ,在同一根棒上,沉积上去的疏松密度逐层递减,沉积好的疏松体预制棒外径越大,最外层的SiO 2颗粒密度相对于最内层的SiO 2颗粒密度变化也就越大;用相同的沉积工艺,沉积后外径250mm 的疏松摘要:的孔A Big YAN WeiJiangsu Fasten Photonics Co., LTD es the behavior changing of pores at the final stage of the consolidation during sintering process by using Scherer’s closed spherical pore model and Sakaguchi’s assum nt for pore collapse and pore size 、trapped gas diffusivity 、pressure 、nd sintering temperature, etc, a group of experimental data are gi , educes he proper sintering process for big diameter soot preform. Keywords: soot preform 、2002线以下。

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本技术涉及光纤预制棒烧结领域,具体为一种实时监控预制棒直径,进而实时控制温度和速度,以实现预制棒直径均匀化的烧结装置和方法。

一种光纤预制棒的烧结装置及方法,使用光纤预制棒的烧结装置,该过程如下:在烧结时,通过直径反馈装置实时监控烧结过程中的预制棒直径,进而实时控制烧结温度和进棒速度,确保预制棒直径的均匀化。

本技术实时监测预制棒直径,实时调整温度和速度,达到有效控制预制棒直径的目的。

权利要求书1.一种光纤预制棒的烧结装置,包括炉体(5)及伸入炉体(5)内部的马弗管(3),所述马弗管(3)的两端均伸出于炉体(5)外,所述马弗管(3)内设有预制棒(4);所述炉体(5)内马弗管(3)外侧至炉体(5)内壁之间依次设有环绕有加热装置(7)以及隔热层(6);其特征在于:还包括控制系统、速度控制装置、直径反馈装置(8)及温度测量装置;其中,温度测量装置为测量加热器温度的温度测量装置;直径反馈装置(8)为测量预制棒(4)直径的直径反馈装置(8);速度控制装置为控制预制棒(4)运动速度的速度控制装置;所述控制系统一端分别连接温度测量装置及直径反馈装置(8),另一端与速度控制装置连接,速度控制装置还与预制棒(4)连接。

2.根据权利要求1所述光纤预制棒的烧结装置,其特征在于:所述控制系统包括控制电脑(12)及与控制电脑(12)分别连接的速度控制柜(10)以及温控柜(11);所述速度控制柜(10)一端连接预制棒(4)、一端连接直径反馈装置(8),一端连接控制电脑(12);温度测量装置通过温控柜(11)进而连接控制电脑(12)。

3.根据权利要求2所述光纤预制棒的烧结装置,其特征在于:所述速度控制装置包括依次连接的石英吊杆(2)及送棒装置(1),速度控制柜(10)依次通过送棒装置(1)、石英吊杆(2)与预制棒(4)连接。

4.根据权利要求3所述光纤预制棒的烧结装置,其特征在于:所述炉体(5)、隔热层(6)及加热装置(7)上均设有供温度测量装置穿过的第一贯穿孔,所述加热装置(7)穿过第一贯穿孔位于炉体(5)内;所述炉体(5)、隔热层(6)及加热装置(7)上均设有第二贯穿孔,直径反馈装置(8)位于炉体(5)外部且与第二贯穿孔的位置对应;第二贯穿孔与第一贯穿孔的距离d满足-50≤d≤50mm。

5.根据权利要求4所述光纤预制棒的烧结装置,其特征在于:所述-10mm≤d≤30mm。

6.根据权利要求5所述光纤预制棒的烧结装置,其特征在于:所述温度测量装置为热电偶(9),所述热电偶(9)。

7.根据权利要求6所述光纤预制棒的烧结装置,其特征在于:所述直径反馈装置(8)为激光测径仪或图像式测径仪。

8.根据权利要求1所述光纤预制棒的烧结装置,其特征在于:所述预制棒(4)为粉末体预制棒(4)。

9.一种光纤预制棒的烧结方法,其特征在于:使用如上权利要求1所述光纤预制棒的烧结装置,该过程如下:在烧结时,通过直径反馈装置(8)实时监控烧结过程中的预制棒(4)直径,进而实时控制烧结温度和进棒速度,确保预制棒(4)直径的均匀化。

10.根据权利要求9所述光纤预制棒的烧结方法,其特征在于:通过直径反馈装置(8)实时监控烧结过程中的预制棒(4)直径,进而实时控制烧结温度和进棒速度,确保预制棒(4)直径的均匀化的具体实现过程为:通过直径反馈装置(8)实时监控烧结过程中的预制棒(4)直径D,初始设置目标直径D1、最大值Dmax和最小值Dmin;若D>Dmax,则表示预制棒(4)直径超出控制上限,需要升温和降速;若Dmin<D<Dmax,则表示预制棒(4)直径在设定范围内,正常烧结至目标直径D1;若D <Dmin,则表示预制棒(4)直径超出控制下限,需要降温和升速。

技术说明书一种光纤预制棒的烧结装置及方法技术领域本技术涉及光纤预制棒烧结领域,具体为一种实时监控预制棒直径,进而实时控制温度和速度,以实现预制棒直径均匀化的烧结装置和方法。

背景技术目前,光纤预制棒在烧结过程中,烧结炉温度是通过温度控制系统进行控制,在烧结前对烧结温度进行阶段性地设定,每一个阶段有恒定的温度,每2个阶段间有设定的温度变化速率,烧结过程中的温度按照预先设定的温度和温度变化速率进行改变;送棒速度是通过控制电机控制,在烧结前对送棒速度进行预先设定,每一阶段有固定的速度,烧结过程中的速度按照预先设定的进行变化。

目前影响光纤预制棒的直径控制主要有以下几点,第一,疏松体有效部分的单位长度上的质量均匀性较差,即不同区域沉积的SiO2粉末的量差异较大;第二,烧结过程中,高温区玻璃体的黏度由烧结温度决定,此部分玻璃体是拉伸还是收缩,主要取决于内摩擦阻力(与黏度成正比)和高温区下方玻璃体的重力,和此部分玻璃体在高温区的时间(即送棒速度)有关。

根据以上可以看出,随着疏松体玻璃化的长度变长,其温度和速度均要进行变化,目前的烧结工艺不利于预制棒直径控制。

中国技术专利02138227.1介绍了一种设计收缩比例系数K值,烧结完后验证,通过不断调整烧结温度,牵引速度,气氛等工艺参数来修正K值的预制棒烧结方法。

该方法存在2个弊端,一是K值的设计决定了预制棒的长度,对于预制棒直径和透明度控制效果很小;二是K 值受原料疏松体预制棒的密度影响,不同疏松体沉积设备生产的疏松体密度有差异,因此在实际生产过程中,同样的K值需要每台设备对应1套烧结工艺参数,不利于生产管理和实际操作。

中国技术专利200410041908.3介绍了一种改变送棒速度,来改善预制棒同心度和椭圆度的预制棒烧结方法。

该方法中也是预先设定不同阶段的送棒速度,不利于预制棒直径控制。

中国技术专利201310724822.X介绍了一种利用激光反馈控制系统,实时监测预制棒透明度,实时调整温度,以有效控制预制棒透明度的预制棒烧结方法。

未提及预制棒直径的控制方法。

中国技术专利201610118776.2介绍了一种利用激光反馈控制系统,实时监测预制棒透明度,实时调整送棒速度,以确保预制棒透明化的预制棒烧结方法。

未提及预制棒直径的控制方法。

技术内容本技术旨在针对上述问题,克服当前烧结过程中不能对预制棒直径进行有效控制的问题,提出一种通过实时监测预制棒直径,实时调整温度和速度,能够有效控制预制棒直径的设备及其方法。

本技术的技术方案在于:一种光纤预制棒的烧结装置,包括炉体及伸入炉体内部的马弗管,所述马弗管的两端均伸出于炉体外,所述马弗管内设有预制棒;所述炉体内马弗管外侧至炉体内壁之间依次设有环绕有加热装置以及隔热层;还包括控制系统、速度控制装置、直径反馈装置及温度测量装置;其中,温度测量装置为测量加热器温度的温度测量装置;直径反馈装置为测量预制棒直径的直径反馈装置;速度控制装置为控制预制棒运动速度的速度控制装置;所述控制系统一端分别连接温度测量装置及直径反馈装置,另一端与速度控制装置连接,速度控制装置还与预制棒连接。

所述控制系统包括控制电脑及与控制电脑分别连接的速度控制柜以及温控柜;所述速度控制柜一端连接预制棒、一端连接直径反馈装置,一端连接控制电脑;温度测量装置通过温控柜进而连接控制电脑。

所述速度控制装置包括依次连接的石英吊杆及送棒装置,速度控制柜依次通过送棒装置、石英吊杆与预制棒连接。

所述炉体、隔热层及加热装置上均设有供温度测量装置穿过的第一贯穿孔,所述加热装置穿过第一贯穿孔位于炉体内;所述炉体、隔热层及加热装置上均设有第二贯穿孔,直径反馈装置位于炉体外部且与第二贯穿孔的位置对应;第二贯穿孔与第一贯穿孔的距离d满足-50≤d≤50mm。

所述-10mm≤d≤30mm。

所述温度测量装置为热电偶,所述热电偶。

所述直径反馈装置为激光测径仪或图像式测径仪。

所述预制棒为粉末体预制棒。

一种光纤预制棒的烧结方法,使用如上所述光纤预制棒的烧结装置,该过程如下:在烧结时,通过直径反馈装置实时监控烧结过程中的预制棒直径,进而实时控制烧结温度和进棒速度,确保预制棒直径的均匀化。

一种光纤预制棒的烧结方法,使用如上所述光纤预制棒的烧结装置,该过程如下:1、烧结前测试预制棒的重量、直径、长度。

依据其重量、长度及设计参数(锥头长度)计算出预制棒等比例烧结(K值为1)后的玻璃体直径D0。

依据其重量、直径分布计算出预制棒密度;2、烧结程序运行前在控制电脑设定目标直径D1、最大值Dmax和最小值Dmin,D1=aD0,其中a取值在0.9-0.95,优选0.92;3、开始烧结时,通过直径反馈装置实时监控烧结过程中的预制棒直径D;若D>Dmax,则表示预制棒直径超出控制上限,需要升温和降速;若Dmin<D<Dmax,则表示预制棒直径在设定范围内,正常烧结至目标直径D1;若D <Dmin,则表示预制棒直径超出控制下限,需要降温和升速。

速度控制装置的控制原理为:V1是指当前的速度,L是当前送棒装置的位置,L0是程序设定的结束位置,b是常数,取值0.01-0.02。

温度调节的控制原理为:T = T1-10*(V - V1),其中,T1是指当前的温度。

本技术的技术效果在于:本技术实时监测预制棒直径,实时调整温度和速度,达到有效控制预制棒直径的目的。

附图说明图1为本技术的结构示意图。

图2为实施例3中沿轴向长度方向预制棒直径分布图。

图3为实施例3中沿轴向长度方向送棒速度和温度变化图。

附图标记:1-送棒装置,2-石英吊杆,3-马弗管,4-预制棒,5-炉体,6-隔热层,7-加热装置,8-直径反馈装置,9-热电偶,10-速度控制柜,11-温控柜,12-控制电脑。

具体实施方式实施例1一种光纤预制棒4的烧结装置,包括炉体5及伸入炉体5内部的马弗管3,所述马弗管3的两端均伸出于炉体5外,所述马弗管3内设有预制棒4;所述炉体5内马弗管3外侧至炉体5内壁之间依次设有环绕有加热装置7以及隔热层6;还包括控制系统、速度控制装置、直径反馈装置8及温度测量装置;其中,温度测量装置为测量加热器温度的温度测量装置;直径反馈装置8为测量预制棒4直径的直径反馈装置8;速度控制装置为控制预制棒4运动速度的速度控制装置;所述控制系统一端分别连接温度测量装置及直径反馈装置8,另一端与速度控制装置连接,速度控制装置还与预制棒4连接。

实施例2在实施例1的基础上,还包括:所述控制系统包括控制电脑12及与控制电脑12分别连接的速度控制柜10以及温控柜11;所述速度控制柜10一端连接预制棒4、一端连接直径反馈装置8,一端连接控制电脑12;温度测量装置通过温控柜11进而连接控制电脑12。

所述速度控制装置包括依次连接的石英吊杆2及送棒装置1,速度控制柜10依次通过送棒装置1、石英吊杆2与预制棒4连接。

所述炉体5、隔热层6及加热装置7上均设有供温度测量装置穿过的第一贯穿孔,所述加热装置7穿过第一贯穿孔位于炉体5内;所述炉体5、隔热层6及加热装置7上均设有第二贯穿孔,直径反馈装置8位于炉体5外部且与第二贯穿孔的位置对应;第二贯穿孔与第一贯穿孔的距离d满足-50≤d≤50mm。

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