[发明专利]一种芯棒沉积疏松体成型控制方法

说明书

本发明公开了一种芯棒沉积疏松体成型控制方法，包括以下几个步骤：石英靶棒的安装与校正，将石英靶棒安装在引杆的挂具上，对跳动超过0.3mm的石英靶棒进行旋转并加热，通过特氟龙校正支架进行校正；确定沉积起始点，通过机头驱动装置驱动机头提升石英靶棒插入反应釜内，激光接收反馈系统进行激光定位确定石英靶棒的沉积起始点；沉积疏松体，芯灯和包灯按沉积起头工艺分阶段沉积芯棒芯层和包层，通过PID控制系统对机头提升石英靶棒速度、芯灯的沉积流量进行调节控制直至芯棒沉积完成。本发明具有沉积起头稳定，通过激光定位结合PID控制实现芯灯、包灯流量以及石英靶棒的提升速度进行实时调节控制提高了芯棒疏松体沉积效率和质量等优点。

【技术领域】

本发明属于芯棒沉积的技术领域，尤其涉及一种芯棒沉积疏松体成型控制方法。

【背景技术】

VAD(轴向气相沉积法)是国内光纤厂家使用最广泛的芯棒制造方法，为了制造优质光纤芯棒，最重要的是制作具有均匀外径的圆柱状松散体。生长表面的稳定性和外径的均匀性不单取决于起始石英靶棒，而是几乎完全依赖于各种沉积工艺条件，如火焰温度、供气温度、排气温度、牵引速度等，因此保持系统的稳定性是很重要的。芯棒沉积时存在较多外界干扰因素如制备工艺条件和原料供应量，容易产生各种波动，沉积起头不稳定影响疏松体沉积轴向稳定性和均匀性，为了保证芯棒沉积效率和质量需要对沉积进行稳定控制。

【发明内容】

本发明的目的就是解决背景技术中的问题，提出一种芯棒沉积疏松体成型控制方法，能够使沉积起头稳定，通过激光定位结合PID控制实现芯灯、包灯流量以及石英靶棒的提升速度进行实时调节控制提高了芯棒疏松体沉积效率和质量。

为实现上述目的，本发明提出了一种芯棒沉积疏松体成型控制方法，包括以下几个步骤：

石英靶棒的安装与校正：将石英靶棒安装在引杆的挂具上，对跳动超过0.3mm的石英靶棒进行旋转并加热，通过特氟龙校正支架进行校正；

确定沉积起始点：通过机头驱动装置驱动机头提升石英靶棒插入反应釜内，激光接收反馈系统进行激光定位确定石英靶棒的沉积起始点；

沉积疏松体：芯灯和包灯按沉积起头工艺分阶段沉积芯棒芯层和包层，通过PID控制系统对机头提升石英靶棒速度、芯灯的沉积流量进行调节控制直至芯棒沉积完成；

其中，所述芯灯的主要原料为GeCl₄和SiCl₄，所述包灯的主要原料为SiCl₄，所述激光接收反馈系统可输出激光信号给PID控制系统，PID控制系统可根据激光信号调节机头提升石英靶棒速度、芯灯的沉积流量进行调节控制，所述激光信号为激光接收信号或激光未接收信号。

作为优选，所述沉积起头工艺包括以下步骤：

点火后包灯开始出料，包灯的初始流量为2～4L/min并在40～50min内线性上升至稳定流量8～10L/min；

包灯流量达到稳定流量后，芯灯开始出料，芯灯初始流量为1～2L/min并在10～20min内上升至芯灯起头流量2.5～4.5L/min，芯灯流量增加过程中石英靶棒的提升速度保持在30mm/min～40mm/min；

芯灯起头流量保持8～15min，之后芯灯流量在30～50min内上升至芯灯作业流量4.5～6.5L/min，该沉积起头工艺保证芯棒包层稳定状态下，芯层沉积效率最高，可以使前期起头过程芯层生长到一定的外径，同时避免包灯火焰干涉影响。

作为优选，所述确定石英靶棒的沉积起始点步骤中设置机头的初始升降速度为8～12mm/min，机头的升降行程为16～24mm，有利于准确找到定位激光点作为沉积起始点。

作为优选，所述激光接收反馈系统包括激光接收器和激光发射器，激光接收器和激光发射器分别安装在反应釜的前、后窗口，使得激光发射和接收较为平稳。