[发明专利]等离子沉积设备及其应用方法

说明书

本发明提供一种等离子沉积设备，用于对靶棒进行沉积处理，包括支架、安装于所述支架上的传动组件、若干温控组件及等离子组件，所述传动组件与所述靶棒连接，所述温控组件安装于所述靶棒周侧，以控制所述靶棒温度，所述等离子组件一端靠近所述靶棒，以对所述靶棒进行沉积处理。本发明提供一种等离子沉积设备的应用方法，利用所述靶棒外层直接沉积掺氟层。所述等离子沉积设备及其应用方法具有控制沉积温度并能调节光纤预制棒折射率的优点。

技术领域

本发明涉及光纤制造领域，尤其涉及一种等离子沉积设备及其应用方法。

背景技术

传能光纤主要应用于光能量传输，能够将高能激光传输至指定位置，其在国防建设、高新技术研究等科技前沿具有广泛的应用前景，光纤预制棒是具有特定折射率剖面并用于制造光纤的石英玻璃棒，光纤的内部结构就是在预制棒中形成的，预制棒的制作是光纤工艺中最重要的部分。现有技术中，光纤预制棒在沉积过程中受到环境温度波动影响，致使所述芯层中的掺杂物分布不均，造成光纤预制棒轴向剖面一致性不好的问题。常规制造的传能光纤采用纯硅芯棒外加掺氟套管的方法，无法实时控制掺氟深度，该方法制造的光纤低数值孔径使得光纤聚光不理想，光纤的抗弯曲性能低，限制了高功率激光的输出。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种能控制沉积温度并能调节光纤预制棒折射率的等离子沉积设备及其应用方法。

本发明提供一种等离子沉积设备，用于对靶棒进行沉积处理，包括支架、安装于所述支架上的传动组件、若干温控组件及等离子组件，所述传动组件与所述靶棒连接，所述温控组件安装于所述靶棒周侧，以控制所述靶棒温度，所述等离子组件一端靠近所述靶棒，以对所述靶棒进行沉积处理。

进一步的，每一所述温控组件包括壳体及若干进气管，所述壳体两端设有开口，以容许所述靶棒穿过，所述进气管一端连通于所述壳体侧壁，另一端用于通入冷却气体。

进一步的，每一所述温控组件上的进气管数量根据所述靶棒的长度设计，所述进气管沿所述壳体长度方向依次排列。

进一步的，所述温控组件之间的靶棒所在区域形成沉积区，所述进气管气体流量沿着远离所述沉积区的方向依次递减，以使每一所述温控组件内的气流向所述沉积区方向移动。

进一步的，所述等离子沉积设备还包括固定架及多个承载支架，所述固定架沿长度方向设有导轨，所述承载支架可移动的安装于所述固定架上。

进一步的，所述承载支架上分别安装有所述传动组件、温控组件及等离子组件，以使所述传动组件、温控组件及等离子组件能够沿所述固定架长度方向移动。

进一步的，所述等离子沉积设备还包括抽风组件，所述抽风组件与所述等离子组件分别安装于所述靶棒径向相对的两侧。

本发明提供一种等离子沉积设备的应用方法，所述的方法步骤如下：

S1，将靶棒固定于传动组件一端；

S2，将温控组件安装于所述靶棒两端，等离子组件及抽风组件分别安装于靶棒相对的两侧；

S3，在等离子组件中通入载气、原料及等离子气体；

S4，启动点火组件及传动组件；

S5，在温控组件中通入冷却气体，靶棒直径沉积到设定长度后停止点火组件及传动组件。

进一步的，所述载气及原料包括氟化物，通过调节所述氟化物的通入量能够实时控制所述靶棒的掺氟深度。

进一步的，所述冷却气体为氮气、压缩空气及氦气中的一种或多种。

上述的等离子沉积设备及其应用方法中，所述温控组件能控制所述靶棒沉积时的温度，以便于在低温下进行沉积，减少光纤预制棒在沉积过程中受到环境温度波动影响。通过调节所述等离子组件中的氟化物的流量能够实时控制所述靶棒的掺氟深度。