[发明专利]一种基于套管法的光纤预制棒制造方法有效
| 申请号： | 201910181307.9 | 申请日： | 2019-03-11 |
| 公开（公告）号： | CN109942182B | 公开（公告）日： | 2020-10-30 |
| 发明（设计）人： | 莫思铭;李凡;眭立洪;张国栋;周莉;李想 | 申请（专利权）人： | 江苏永鼎股份有限公司;江苏永鼎光纤科技有限公司 |
| 主分类号： | C03B37/012 | 分类号： | C03B37/012;C03B37/014;C03B37/025 |
| 代理公司： | 苏州知途知识产权代理事务所(普通合伙) 32299 | 代理人： | 陈瑞泷;时萌萌 |
| 地址： | 215200 江苏省苏州市*** | 国省代码： | 江苏;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 基于 套管 光纤 预制 制造 方法 | ||
【权利要求书】：
1.一种基于套管法的光纤预制棒制造方法，其特征在于，步骤如下：利用VAD工艺制备光纤芯棒母棒，所述光纤芯棒母棒由内到外依次是芯层和内包层；利用VAD工艺制备光纤芯棒母棒的步骤为：首先用轴向气相沉积法沉积粉末芯棒，然后在烧结炉中对粉末芯棒进行脱羟处理、氟掺杂处理和玻璃化处理：脱羟处理时，往烧结炉内通入Cl2气和惰性气体，脱羟温度为800～1000℃；氟掺杂处理时，往烧结炉内通入含氟气体和惰性气体，烧结炉温度为1000～1300℃；玻璃化处理时，往烧结炉内只通入惰性气体，玻璃化温度为1400～1600℃；
对光纤芯棒母棒进行加热拉伸，使拉伸后光纤芯棒的弓曲度小于1mm/m；所述拉伸方法为：将光纤芯棒母棒两端分别对接上拉伸引棒和下拉伸引棒，并使光纤芯棒母棒竖直穿过拉伸炉，使上拉伸引棒和下拉伸引棒以相同的转速同步旋转，开启拉伸炉对光纤芯棒母棒从下到上进行加热，并使上拉伸引棒向上移动，上拉伸引棒向上移动速度根据拉伸后芯棒所需要的直径、拉伸炉向上移动的速度以及被拉伸段光纤芯棒母棒的直径在拉伸前提前计算得到；在光纤芯棒母棒加热拉伸过程中满足V1＝k×V2×V3(D12-D22)/D12，其中，V1为上拉伸引棒的实时移动速度，V2为光纤芯棒母棒自转的转速，V3为预设的拉伸炉向上移动的速度，D1为被拉伸段光纤芯棒母棒的直径，D2为拉伸后芯棒所需要的直径，k为0.1-0.15，V2为6-9mm/min，V3为30-40mm/min；
利用OVD工艺在拉伸后光纤芯棒的外部沉积下陷层疏松体，然后进行烧结处理，得到合成芯棒；
将合成芯棒表面经腐蚀、清洗、干燥后，插入石英套管中，组合成光纤预制棒。
2.根据权利要求1所述的基于套管法的光纤预制棒制造方法，其特征在于，拉伸炉对光纤芯棒母棒加热的温度控制在1800-2300℃，加热时在加热区域充入惰性气体。
3.根据权利要求1或2所述的基于套管法的光纤预制棒制造方法，其特征在于，所述烧结处理方法为：往烧结炉内通入惰性气体和氯气，首先使烧结炉以50-60℃/min的升温速率升到1000～1200℃，保温2-3h，然后以20-30℃/min的升温速率升到1300-1500℃，保温5-6h。
4.根据权利要求1或2所述的基于套管法的光纤预制棒制造方法，其特征在于，对烧结处理后的合成芯棒进行热处理，热处理方法为：将在1300-1500℃下保温5-6h后的合成芯棒用冷却液在2min内冷却到温度＜100℃，然后将冷却后的合成芯棒升温至600～800℃下保温2～3h。
5.根据权利要求1或2所述的基于套管法的光纤预制棒制造方法，其特征在于，所述芯层为掺入P2O5的二氧化硅玻璃层，芯层的相对折射率Δn1为0.35％～0.5％，所述内包层和下陷层为掺氟的二氧化硅玻璃层，内包层的相对折射率Δn2为-0.05％～-0.01％，下陷层的相对折射率Δn3为-0.25％～-0.1％。
6.根据权利要求1或2所述的基于套管法的光纤预制棒制造方法，其特征在于，拉伸后光纤芯棒的直径b与芯层直径a的比值b/a为3.0～5.0，合成芯棒的直径c与芯层直径a的比值c/a为7～9，光纤预制棒的有效直径d与合成芯棒直径c的比值d/c为2.5～3.5。
7.一种由权利要求1-6任一项所述的方法制造的光纤预制棒。
8.一种光纤，其特征在于，所述光纤由权利要求7所述的光纤预制棒直接拉丝而成，或经拉伸后再拉丝而成。
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- 本发明公开一种降低氢氧根含量的掺铋光纤及其制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.在石英反应管的内壁沉积疏松层；S2.将带疏松层的石英反应管浸泡在含Bi
- 用于制造玻璃器件的方法和装置-202010120805.5
- J·普拉斯;D·舍恩菲尔德;C·施米特;A·拉兹;A·兰纳;G·舍茨;W·莱曼;M·胡乃曼;S·魏德利希;J·谢弗 - 贺利氏石英玻璃有限两合公司
- 2020-02-26 - 2023-08-22 - C03B37/012
- 在已知的制造玻璃器件的方法中，将包含空腔并且包含经掺杂或未经掺杂的SiO
- 一种光纤预制棒及其制备方法-202310699597.2
- 刘建涛;夏长明;周桂耀;侯峙云;钟嘉信;叶雄斌 - 华南师大（清远）科技创新研究院有限公司;穗华激光科技（清远）有限公司
- 2023-06-13 - 2023-08-18 - C03B37/012
- 本发明涉及新材料无机非金属材料技术领域，具体公开了一种光纤预制棒及其制备方法，所述的一种光纤预制棒，其包括：多个子预制棒，所述子预制棒上设置有连接结构，所述子预制棒上设置有至少一个容纳孔，多个子预制棒通过连接结构首尾连接组成预制主棒，所述预制主棒套设有套管，所述容纳孔内设置有芯棒或者空心管。本发明具有能够制备高精度长距离大尺寸光纤预制棒的优点。
- 光纤预制棒的加工方法及其加工设备-202211211347.1
- 王帅;刘利;储银君;陆夏冰;应伟群 - 浙江富通光纤技术有限公司
- 2022-09-30 - 2023-08-18 - C03B37/012
- 本申请公开了光纤预制棒的加工方法及其加工设备，其中，加工方法包括以下步骤：1)将套管竖立，使套管的尾管朝下，套管的套管本体朝上；2)将多根芯棒和一根辅助棒依次上下竖立设置，芯棒和辅助棒通过各自的限位机构限定住，辅助棒位于最下方；限位机构具有限定工作位和释放工作位；3)使套管的尾管位于芯棒的正上方，控制各芯棒和辅助棒同步上移，插入尾管，当芯棒或辅助棒的上端进入尾管后，对应的限位机构由限定工作位切换至释放工作位；4)各芯棒进入套管的套管本体内，辅助棒进入尾管内，得到光纤预制棒。本申请通过由下往上一次性插入多根芯棒和辅助棒，插芯效率高，且因为不再受限于吸盘，芯棒的重量可以更大，芯棒插芯更为安全。
- 光纤预制棒的制造工艺以及光纤-202111453447.0
- 冯高锋 - 浙江富通光纤技术有限公司
- 2021-12-01 - 2023-08-18 - C03B37/012
- 本申请公开了光纤预制棒的制造工艺以及光纤，其中，一种光纤预制棒的制造工艺，包括以下步骤：1)在芯棒的一端熔接辅助棒；2)将套管竖直放置，且套管的辅助管朝上，检测套管的轴线位置；3)将辅助棒竖直安装在升降机构上，检测芯棒的轴线位置；4)控制升降机构水平移动，使芯棒的轴线与套管的轴线重合；5)升降机构工作，带动芯棒无接触的由上往下插入套管。本申请光纤预制棒的制造工艺通过分别检测套管和芯棒的轴线位置，从而能够调节芯棒的水平位置，使芯棒的轴线与套管的轴线重合，最后通过升降机构能够带动芯棒无接触的由上往下插入套管，有效避免芯棒的外侧壁与套管的内侧壁接触，最大程度的保证光纤预制棒的质量。
- 一种石英光纤预制棒的制备方法-202210616880.X
- 冯高锋;刘利;王帅;储银君;应伟群 - 浙江富通光纤技术有限公司
- 2022-06-01 - 2023-08-18 - C03B37/012
- 本发明属于光纤预制棒领域，尤其涉及一种石英光纤预制棒的制备方法。所述方法包括：1)二氧化硅粉、氧化铝粉和树脂溶液混合固化成型；2)预处理后灼烧脱脂，再进行扩孔活化，得到活化前驱体棒；3)配制掺杂处理液进行浸渍掺杂处理，预烧结得到胚体；4)缩棒即得到石英光纤预制棒。本发明通过成分和工艺配合，大大提高了增益元素的实际掺杂深度和掺杂均匀性，进而实现了掺杂效果的提升；整体工艺简单高效，能够快速实现掺杂型石英玻璃光纤预制棒的制备。
- 预制棒的加工工艺-202210387228.5
- 刘利;应伟群;王帅;储银君 - 浙江富通光纤技术有限公司;杭州富通通信技术股份有限公司
- 2022-04-13 - 2023-08-18 - C03B37/012
- 本申请公开了一种预制棒的加工工艺，包括以下步骤：(1)将套管竖直放入酸洗箱；(2)将酸洗管由上往下插入套管内；(3)控制套管转动，对套管进行酸洗；(4)对套管进行水洗；(5)水洗完成后，对套管的外侧壁进行干燥；(6)将套管转移至干燥箱，将侧壁设置有多个出气孔的吹气管由上往下插入套管内；(7)控制套管转动，向吹气管通入干燥气体，对套管的内侧壁进行干燥；(8)干燥完成后，将芯棒由上往下插入套管内，得到预制棒。本申请在进行酸洗、干燥以及插芯操作时套管均处于竖直状态，无需在水平状态和竖直状态之间频繁切换，能够提高加工效率；在进行干燥时，套管继续转动，能够有效提高吹干效率。
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