壁沉積摻雜Si02 (含Ge02等)，將其放置在預制棒芯棒熔縮設備上；使用石墨加熱爐套提供熱源，設定發熱體功率，爐體以40~50mm/min速度移動，石英襯管轉動速度為24rad/min，襯管表面溫度約為2000~2100°C ;當發熱體溫度升到2000°C時，開始第一趟熔縮，程序控制加熱爐套進行往復運動，將摻雜石英襯管逐漸熔縮，第四趟時爐體快速返回進氣端。根據預先測定的相同設備相同參數生產的預制棒的芯層直徑分布情況(同實施例一，圖3)，設定拉伸時石墨加熱爐套沿軸向的移動速度隨加熱爐位置變化關系曲線，石墨加熱爐套位置以發熱體熱區中心位置為基準，與預制棒芯層直徑分布相對應，當熱區中心移動到芯層直徑較小位置時，石墨加熱爐套的移動速度將增大。第五趟襯管直接燒實，同時整個燒實過程中，夾頭支座沿軸向以10mm/min的速度移動進行拉伸，石墨加熱爐套的移動速度為10~40mm/min，均通過程序控制，隨石墨加熱爐套熱區對應預制棒芯層直徑位置發生改變(圖4)，熔縮過程結束。
[0025]燒實預制棒用預制棒分析儀(Preform Analyser)進行剖面折射率測量，其芯層直徑沿預制棒芯棒棒長分布見圖5，相比實施例一中未采用熔縮拉伸工藝制備的芯棒，芯層直徑均勻性得到改善，可用于光纖拉絲的有效長度得到明顯加長。
[0026]實施例三:取外徑為45mm，壁厚為15mm，長度為2.5m的沉積完的Si02襯管，內壁沉積摻雜Si02 (含Ge02等)，將其放置在預制棒芯棒熔縮設備上；使用石墨加熱爐套提供熱源，設定發熱體功率，爐體以40~50mm/min速度移動，石英襯管轉動速度為24rad/min，襯管表面溫度約為2000~2100°C ;當發熱體溫度升到2000°C時，開始第一趟熔縮，程序控制加熱爐套進行往復運動，將摻雜石英襯管逐漸熔縮，第四趟時爐體快速返回進氣端，第五趟襯管直接燒實，第六趟時爐體再次返回進氣端。根據預先測定的相同設備相同參數生產的預制棒的芯層直徑分布情況(同實施例一，圖3)，設定拉伸時石墨加熱爐套沿軸向的移動速度隨加熱爐位置變化關系曲線，石墨加熱爐套位置以發熱體熱區中心位置為基準，與預制棒芯層直徑分布相對應，當熱區中心移動到芯層直徑較小位置時，石墨加熱爐套的移動速度將增大。第七趟對已燒實芯棒進行拉伸，夾頭支座沿軸向以10mm/min的速度移動進行拉伸，石墨加熱爐套的移動速度為10~40mm/min，均通過程序控制，隨石墨爐套熱區對應預制棒芯層直徑位置發生改變(圖4)，熔縮拉伸過程結束。
[0027]實施例四:取外徑為35mm，壁厚為3.5mm，長度為lm的沉積完的Si02襯管，內壁沉積摻雜Si02 (含Ge02等)，將其放置在預制棒芯棒熔縮設備上；使用石墨加熱爐套提供熱源，設定發熱體功率，爐體以20~30mm/min速度移動，石英襯管轉動速度為15rad/min，襯管表面溫度約為1900~2000°C ;當發熱體溫度升到1900°C時，開始第一趟熔縮，程序控制加熱爐套進行往復運動，將摻雜石英襯管逐漸熔縮，第四趟時爐體快速返回進氣端。根據預先測定的相同設備相同參數生產的預制棒的芯層直徑分布情況，設定拉伸時石墨加熱爐套沿軸向的移動速度隨加熱爐位置變化關系曲線，石墨加熱爐套位置以發熱體熱區中心位置為基準，與預制棒芯層直徑分布相對應，當熱區中心移動到芯層直徑較小位置時，石墨加熱爐套的移動速度將增大。第五趟襯管直接燒實，同時整個燒實過程中，夾頭支座沿軸向以1mm/min的速度移動進行拉伸，石墨加熱爐套的移動速度為10~40mm/min，均通過程序控制，隨石墨爐套熱區位置發生改變，熔縮拉伸過程結束。
[0028]實施例五:取外徑為60mm，壁厚為22mm，長度為1.8m的沉積完的Si02襯管，內壁沉積摻雜Si02 (含Ge02等)，將其放置在預制棒芯棒熔縮設備上；使用石墨加熱爐套提供熱源，設定發熱體功率，爐體以30~40mm/min速度移動，石英襯管轉動速度為30rad/min，襯管表面溫度約為2200~2300°C ;當發熱體溫度升到2200 °C時，開始第一趟熔縮，程序控制加熱爐套進行往復運動，將摻雜石英襯管逐漸熔縮，第四趟時爐體快速返回進氣端。根據預先測定的相同設備相同參數生產的預制棒的芯層直徑分布情況，設定拉伸時石墨加熱爐套沿軸向的移動速度隨加熱爐位置變化關系曲線，石墨加熱爐套位置以發熱體熱區中心位置為基準，與預制棒芯層直徑分布相對應，當熱區中心移動到芯層直徑較小位置時，石墨加熱爐套的移動速度將增大。第五趟襯管直接燒實，同時整個燒實過程中，夾頭支座沿軸向以20mm/min的速度移動進行拉伸，石墨加熱爐套的移動速度為10~40mm/min，均通過程序控制，隨石墨爐套熱區位置發生改變，熔縮拉伸過程結束。
【主權項】
1.一種光纖預制棒芯棒的熔縮拉伸工藝，將摻雜石英襯管裝夾在熔縮車床上，以15~30rad/min轉速旋轉，用加熱爐套套穿于摻雜石英襯管外，加熱溫度為1900~2300°C，加熱爐套與摻雜石英襯管同軸線并沿摻雜石英襯管軸向以20~50mm/min速度從襯管一端至另一端往復移動，將摻雜石英襯管逐漸熔縮，爾后進行燒實和水平拉伸，所述的水平拉伸通過固定襯管的夾頭支座沿軸向移動來實現，其特征在于在熔縮之前先檢測確定沉積后的摻雜石英襯管的芯層直徑軸向分布情況，在襯管的拉伸過程中，夾頭支座沿軸向以恒定速度進行拉伸，加熱爐套沿軸向以可變速度從襯管一端至另一端移動，所述的可變速度是指移動速度隨加熱爐套的位移而變化，且速度的快慢與摻雜石英襯管的芯層直徑軸向分布呈負相關，即當加熱爐套對應較大芯層直徑時位移速度慢，當加熱爐套對應較小芯層直徑時位移速度快。2.按權利要求1所述的光纖預制棒芯棒的熔縮拉伸工藝，其特征在于所述的拉伸過程與燒實同時進行，或者在燒實之后進行。3.按權利要求1或2所述的光纖預制棒芯棒的熔縮拉伸工藝，其特征在于所述的夾頭支座在拉伸時沿軸向移動的速度為l~20mm/min。4.按權利要求1或2所述的光纖預制棒芯棒的熔縮拉伸工藝，其特征在于所述的加熱爐套在拉伸時沿軸向移動的速度為10~40mm/min。5.按權利要求1或2所述的光纖預制棒芯棒的熔縮拉伸工藝，其特征在于所述的摻雜石英襯管熔縮前的規格為:外徑35~60mm，單邊壁厚3.5~22mm，長度1.0-2.5m。6.按權利要求1或2所述的光纖預制棒芯棒的熔縮拉伸工藝，其特征在于所述的加熱爐套為石墨電阻加熱爐套，發熱的軸向區域為100~350_，加熱爐套與摻雜石英襯管之間的周向間隙充滿保護氣體，所述的保護氣體為惰性氣體。7.按權利要求1或2所述的光纖預制棒芯棒的熔縮拉伸工藝，其特征在于所述的檢測是借助相同沉積車床制備的預制棒芯棒來預測，所述的芯棒的沉積設備和加工工藝參數相一致，其芯層直徑軸向分布通過預制棒分析儀沿芯棒長度進行按點檢測，在此基礎上設計加熱爐套沿軸向移動速度變化曲線。8.按權利要求7所述的光纖預制棒芯棒的熔縮拉伸工藝，其特征在于所述的加熱爐套沿軸向移動速度根據加熱爐套沿軸向移動速度變化曲線按預先設定的程序自動變化和調整，以加熱爐套熱區中心為基準點，當熱區中心移動至芯層直徑較大位置時，減小加熱爐套沿軸向移動的速度，當熱區中心移動至芯層直徑較小位置時，則增大加熱爐套沿軸向移動的速度。9.按權利要求1或2所述的光纖預制棒芯棒的熔縮拉伸工藝，其特征在于所述的摻雜石英襯管經過PCVD或MCVD管內氣相沉積工藝加工而成。
【專利摘要】本發明涉及一種光纖預制棒芯棒的熔縮拉伸工藝，將摻雜石英襯管裝夾在熔縮車床上，以15~30？rad/min轉速旋轉，用加熱爐套套穿于摻雜石英襯管外，加熱溫度為1900~2300℃，加熱爐套與襯管同軸線并沿襯管軸向以20~50mm/min速度往復移動，將襯管逐漸熔縮，爾后進行燒實和水平拉伸，水平拉伸通過固定襯管的夾頭支座沿軸向移動來實現，其特征在于在熔縮之前先檢測確定摻雜石英襯管的芯層直徑軸向分布情況，在襯管的拉伸過程中，夾頭支座沿軸向以恒定速度進行拉伸，加熱爐套沿軸向以可變速度從襯管一端至另一端移動，所述的可變速度是指移動速度隨加熱爐套的位移而變化，且速度的快慢與摻雜石英襯管的芯層直徑軸向分布呈負相關。本發明通過熔縮同時水平拉伸的工藝來提高芯棒芯層直徑的軸向均勻性以及芯棒的長度，從而提高光纖制造的效率。
【IPC分類】C03B37/012
【公開號】CN105236731
【申請號】CN201510596262
【發明人】傅琰, 夏先輝, 陳思, 鄧睿
【申請人】長飛光纖光纜股份有限公司
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年9月18日