專利名稱：光纖預(yù)制體的制造方法以及燒結(jié)裝置的制作方法
背景技術(shù)：
1.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種光纖及其制造裝置。
具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種燒結(jié)用于形成光纖的光纖預(yù)制體的硅基玻璃多孔體(硅基玻璃炱質(zhì)體)的方法以及一種燒結(jié)裝置。
2.相關(guān)技術(shù)描述業(yè)已知曉和使用了各種類型的光纖，但是現(xiàn)在要把單模光纖(SMF)作為例子加以描述。SMF包括直徑為10um的芯體和在芯體上形成的、直徑為125um的覆層。芯體的折射率高于覆層折射率。下面將參照

圖1概略描述一下SMF的制造方法示例。
步驟1到3形成玻璃芯棒步驟1例如，通過(guò)氣相軸向淀積(VAD)法或外部氣相淀積(OVD)法在籽晶棒上結(jié)合硅基玻璃多孔炱質(zhì)體。多孔炱質(zhì)體將形成SMF的芯體。如果需要可在該步驟(過(guò)程)中摻雜提高芯體折射率的摻雜劑，例如Ge。
步驟2將接合后的多孔炱質(zhì)體置于燒結(jié)爐中，在此進(jìn)行脫水、燒結(jié)(固化或玻璃化)，形成芯體透明玻璃預(yù)制體。
步驟3將所得透明玻璃芯體拉成細(xì)長(zhǎng)的玻璃芯棒。該拉伸工序可在利用燃燒火焰、等離子火焰或電爐的加熱條件下進(jìn)行。
步驟4到5形成覆層部分步驟4例如，通過(guò)OVD法在細(xì)長(zhǎng)玻璃芯棒外圍結(jié)合多孔炱質(zhì)體。結(jié)合后的炱質(zhì)體將成為SMF的覆層。
步驟5所得光纖炱質(zhì)預(yù)制體包括細(xì)長(zhǎng)玻璃芯棒和在玻璃芯棒上接合的多孔炱質(zhì)覆層體，將該預(yù)制體置于燒結(jié)爐中，對(duì)多孔炱質(zhì)覆層體進(jìn)行脫水和燒結(jié)。結(jié)果形成了包括細(xì)長(zhǎng)玻璃芯棒和玻璃覆層部分的光纖預(yù)制體。
步驟6到7形成光纖步驟6將所得光纖預(yù)制體置于回火爐中，在此預(yù)制體受熱熔解，然后從回火爐中拉伸熔解的預(yù)制體，生成SMF，該SMF包括直徑為10μm的芯體和在芯體外圍形成的直徑為125μm的覆層。
步驟7在覆層外圍涂敷保護(hù)樹(shù)脂，制得SMF的最終產(chǎn)品。
可以選擇的是，為了在步驟1到2中制造透明的玻璃芯棒，可通過(guò)改進(jìn)的CVD法或等離子法直接制造該透明玻璃芯棒。在該方法中不需要脫水和熔解過(guò)程。此后進(jìn)行與上述工序相同的過(guò)程。
例如，為了提高光纖的生產(chǎn)率，可增大用于生產(chǎn)光纖的光纖預(yù)制體的尺寸。例如，可制造成長(zhǎng)度為2400mm或更長(zhǎng)、直徑為250mm或更大、重量為40kg或更重的光纖預(yù)制體。
本專利申請(qǐng)的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)了步驟5的過(guò)程中的缺點(diǎn)，該缺點(diǎn)在制造大尺寸光纖預(yù)制體時(shí)產(chǎn)生，但在制造小尺寸光纖預(yù)制體時(shí)不產(chǎn)生。下面將參照附圖2A和2B描述這些缺點(diǎn)。
如圖2A所示，在燒結(jié)玻璃芯棒CT外圍形成的覆層多孔炱質(zhì)體SN中會(huì)殘留未燒結(jié)的部分US。
如圖2B所示，燒結(jié)后的上部Y的直徑可小于燒結(jié)后下部X的直徑。該上部Y和下部X的直徑差大于預(yù)定值，例如10mm，于是不能獲得具有理想特性的光纖。
另外，燒結(jié)后的光纖會(huì)從支持棒SR上脫落。
已經(jīng)討論了用于單模光纖(SMF)的光纖預(yù)制體，但是在用于其它類型光纖的具有要被燒結(jié)的多孔炱質(zhì)體的其它光纖預(yù)制體中也會(huì)出現(xiàn)這些缺點(diǎn)。
發(fā)明概述本發(fā)明的目的是提供一種用于制造光纖并具有理想特性的光纖預(yù)制體的燒結(jié)方法。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種用于上述燒結(jié)方法的燒結(jié)裝置。
本專利申請(qǐng)的發(fā)明人調(diào)查了產(chǎn)生上述缺點(diǎn)的原因，其找到下述這些原因。
他們認(rèn)為，參照?qǐng)D2B描述的在要被燒結(jié)的多孔炱質(zhì)體SN內(nèi)存留未燒結(jié)部分US的缺點(diǎn)的產(chǎn)生是基于以下原因由于燒結(jié)多孔炱質(zhì)體SN的電加熱器布置在爐管外部，且多孔炱質(zhì)體SN受到爐管輻射熱的加熱作用，因此燒結(jié)從多孔炱質(zhì)體SN的表面開(kāi)始。另外，他們認(rèn)為缺點(diǎn)的出現(xiàn)基于以下原因在表面已燒結(jié)(固化)了的多孔炱質(zhì)體的內(nèi)部收容了He氣、Cl2氣和/或雜質(zhì)。換言之，他們認(rèn)為在內(nèi)部收容的這些氣體干擾了多孔炱質(zhì)體SN內(nèi)部的燒結(jié)，因而會(huì)存留未燒結(jié)的部分。
他們認(rèn)為，參照附圖2B所述出現(xiàn)的光纖預(yù)制體縱向發(fā)生偏差的缺點(diǎn)是基于以下原因燒結(jié)的上部Y正在熔解，其抗拉強(qiáng)度下降，于是正在燒結(jié)的上部Y由于燒結(jié)后下部的重量而伸長(zhǎng)。
它們還認(rèn)為，出現(xiàn)光纖預(yù)制體從支持棒SR上脫落的缺點(diǎn)是基于以下原因具有諸如30mm的小直徑支持棒SR在光纖預(yù)制體的上部Y或上端的燒結(jié)過(guò)程中發(fā)生熔解或軟化，熔解或軟化的支持棒再不能支持光纖預(yù)制體。
他們注意到當(dāng)光纖預(yù)制體尺寸變大時(shí)產(chǎn)生了上述缺點(diǎn)。
在上述知識(shí)背景下，為了克服上述缺點(diǎn)，本專利申請(qǐng)的發(fā)明人已經(jīng)嘗試了各種實(shí)驗(yàn)，并找到了技術(shù)關(guān)鍵相應(yīng)于被燒結(jié)的光纖預(yù)制體的位置，(a)改變燒結(jié)溫度，(b)改變燒結(jié)爐中光纖預(yù)制體和燒結(jié)區(qū)域之間的相對(duì)移動(dòng)速度，以及(c)改變供應(yīng)給燒結(jié)區(qū)域的光纖預(yù)制體的供氣(多種氣體)量。
依照本發(fā)明的第一方面，提供了一種光纖預(yù)制體的制造方法，其包括在光纖預(yù)制體被懸吊起來(lái)的狀態(tài)下，對(duì)光纖預(yù)制體的多孔炱質(zhì)體進(jìn)行脫水和燒結(jié)，響應(yīng)光纖預(yù)制體放到燒結(jié)區(qū)域的位置，通過(guò)改變多孔炱質(zhì)體燒結(jié)溫度、多孔炱質(zhì)體燒結(jié)位置與燒結(jié)區(qū)域間的相對(duì)移動(dòng)速度、以及供應(yīng)給燒結(jié)區(qū)域的氣體流量中的至少一個(gè)進(jìn)行燒結(jié)。
在同一個(gè)裝置中可同時(shí)或分開(kāi)進(jìn)行脫水處理和燒結(jié)處理。
相應(yīng)于光纖預(yù)制體放置到燒結(jié)區(qū)域的位置，在向燒結(jié)區(qū)域供應(yīng)預(yù)定流量的氣體并在光纖預(yù)制體與燒結(jié)區(qū)域之間保持預(yù)定相對(duì)速度時(shí)，在以下條件下控制多孔炱質(zhì)體的燒結(jié)溫度T1＞T2＞T3其中，T1是位于光纖預(yù)制體下端的多孔炱質(zhì)體的燒結(jié)溫度，T3是光纖預(yù)制體上端的多孔炱質(zhì)體的燒結(jié)溫度，以及T2是位于下端和上端之間的中間部分的多孔炱質(zhì)體的燒結(jié)溫度，它單調(diào)地從溫度T1改變到溫度T3。
相應(yīng)于光纖預(yù)制體放置到燒結(jié)區(qū)域中的的位置，在預(yù)定燒結(jié)溫度下在向燒結(jié)區(qū)域供應(yīng)預(yù)定流量的氣體時(shí)，在以下條件下控制燒結(jié)區(qū)域與光纖預(yù)制體之間的相對(duì)移動(dòng)速度S1＜S2≤S3
其中，S1是位于光纖預(yù)制體下端的多孔炱質(zhì)體燒結(jié)時(shí)的相對(duì)移動(dòng)速度，S3是位于光纖預(yù)制體上端的多孔炱質(zhì)體燒結(jié)時(shí)的相對(duì)移動(dòng)速度，以及S2是位于下端和上端之間的中間部分的多孔炱質(zhì)體燒結(jié)時(shí)的相對(duì)速度，該速度從速度S1單調(diào)改變到速度S3。
相應(yīng)于光纖預(yù)制體放置到燒結(jié)區(qū)域的位置，在光纖預(yù)制體和燒結(jié)區(qū)域之間保持預(yù)定的相對(duì)速度下，在以下條件下可以控制供應(yīng)給燒結(jié)區(qū)域的氣體流量V1＞V2≥V3其中，V1是位于光纖預(yù)制體下端的多孔炱質(zhì)體在燒結(jié)時(shí)的氣體流量，V3是位于光纖預(yù)制體上端的多孔炱質(zhì)體在燒結(jié)時(shí)的氣體流量，V2是位于下端與上端間中間部分的多孔炱質(zhì)體在燒結(jié)的氣體流量，它從氣體流量V1單調(diào)改變到氣體流量V3。
這些控制可以組合使用。
依照本發(fā)明的第二方面，提供了一種對(duì)光纖預(yù)制體的多孔炱質(zhì)體進(jìn)行脫水和/或燒結(jié)的裝置，它包括可將光纖預(yù)制體置于其中的爐管；用于保持光纖預(yù)制體一端的支持裝置，它能使光纖預(yù)制體旋轉(zhuǎn)，并可將光纖預(yù)制體置于爐管中；用于對(duì)放置到爐管中的光纖預(yù)制體進(jìn)行加熱的加熱裝置；用于檢測(cè)多孔炱質(zhì)體的燒結(jié)位置與爐管內(nèi)燒結(jié)區(qū)域之間的相對(duì)位置的位置傳感裝置；速度傳感裝置，用于檢測(cè)爐管內(nèi)燒結(jié)區(qū)域與光纖預(yù)制體之間的相對(duì)移動(dòng)速度；供氣裝置，用于向爐管中的燒結(jié)區(qū)域供應(yīng)燒結(jié)氣體；溫度傳感裝置，用于檢測(cè)爐管內(nèi)燒結(jié)區(qū)域的燒結(jié)溫度；以及控制裝置，控制裝置相應(yīng)于光纖預(yù)制體置于燒結(jié)區(qū)域的位置通過(guò)改變多孔炱質(zhì)體的燒結(jié)溫度、多孔炱質(zhì)體的燒結(jié)位置與燒結(jié)區(qū)域之間的相對(duì)移動(dòng)速度、以及供應(yīng)給燒結(jié)區(qū)域的氣體流量中的至少一個(gè)來(lái)控制燒結(jié)。
附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明詳細(xì)參照附圖，將使本發(fā)明的上述和其它目的和特征更加清楚，在附圖中圖1是表示用于制造單模光纖的過(guò)程的流程圖；圖2A和2B是表示有缺陷的固化光纖預(yù)制體的形狀的視圖；圖3A是光纖預(yù)制體的截面圖，其中在芯部外圍沿縱向方向接合了覆層部分的多孔炱質(zhì)體，圖3B是圖3A所示光纖預(yù)制體的剖視圖；圖4A是表示圖3A所示的光纖預(yù)制體為了進(jìn)行燒結(jié)而被懸吊起來(lái)的狀態(tài)的視圖，圖4B是表示固化了的透明光纖預(yù)制體的形狀的視圖5是表示本實(shí)施例的燒結(jié)裝置結(jié)構(gòu)的視圖；圖6是表示光纖預(yù)制體燒結(jié)位置與燒結(jié)溫度的特性曲線的視圖；圖7是表示光纖預(yù)制體對(duì)燒結(jié)區(qū)域的燒結(jié)位置與移動(dòng)速度的特性曲線的視圖；圖8是表示光纖預(yù)制體的燒結(jié)位置與供氣流量的特性曲線的視圖；圖9是圖5中步驟5的脫水過(guò)程和燒結(jié)過(guò)程的工藝流程。
優(yōu)選實(shí)施例描述現(xiàn)在將描述依照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的光纖預(yù)制體多孔炱質(zhì)體的燒結(jié)方法和燒結(jié)裝置。
作為優(yōu)選實(shí)施例，是用于硅基玻璃單模光纖(SMF)的光纖預(yù)制體覆層部分的多孔炱質(zhì)體的燒結(jié)方法。
光纖預(yù)制體的多孔炱質(zhì)體的燒結(jié)方法涉及圖1中步驟5的過(guò)程。由此，在實(shí)施該實(shí)施例之前，要先完成圖1中步驟1至4的過(guò)程，以形成圖3A和3B中所示的光纖預(yù)制體50。
光纖預(yù)制體光纖預(yù)制體50包括芯部52，在步驟1中接合了芯部多孔炱質(zhì)體，在步驟2中它被燒結(jié)為透明玻璃，在步驟3中被拉長(zhǎng)；以及與芯部52的頂部相連的支持棒54。芯部52和支持棒54稱為透明玻璃棒60。
光纖預(yù)制體50還包括步驟4中在芯部52外圍接合的覆層部分多孔炱質(zhì)體58。覆層部分多孔炱質(zhì)體58將在步驟5中被燒結(jié)。
光纖預(yù)制體50由端部72、中間部分70和另一端部74組成，它們沿縱向分布形成一體。中間部分70為圓柱形，由芯部52和覆層部分的多孔炱質(zhì)體58構(gòu)成，其中直徑O52和O58的比在預(yù)定范圍d1和d2內(nèi)。端部72和74的形狀為圓形或發(fā)射形，芯部52和多孔炱質(zhì)體58的直徑D52和D58的比值不在預(yù)定范圍d1和d2內(nèi)。
參照?qǐng)D4A、4D和圖5，與光纖預(yù)制體50的端部74相連的支持棒54由支持機(jī)構(gòu)14保持，光纖預(yù)制體50被懸吊起來(lái)并置于燒結(jié)爐12中。在該實(shí)施例中，端部72稱為下端，端部74稱為上端。
將步驟5中在透明玻璃芯部52上接合了覆層多孔炱質(zhì)體58的光纖預(yù)制體50放置到燒結(jié)爐中，對(duì)多孔炱質(zhì)體58進(jìn)行脫水和燒結(jié)，形成透明玻璃，由此制造出圖4B所示的固化了的光纖預(yù)制體80。固化后的光纖預(yù)制體80具有透明的固化玻璃部分59，它是透明的，其具有小直徑，直徑小于光纖預(yù)制體50的多孔炱質(zhì)體58的直徑。
在圖1的步驟6和7中對(duì)固化了的光纖預(yù)制體80進(jìn)行處理，形成硅基單模光纖作為最終產(chǎn)品。
下面將詳細(xì)描述本實(shí)施例的步驟5的過(guò)程及其燒結(jié)裝置。
第一實(shí)施例圖5是表示作為第一實(shí)施例的用于燒結(jié)光纖預(yù)制體的多孔炱質(zhì)體的燒結(jié)裝置的結(jié)構(gòu)的視圖。
圖5中所示的燒結(jié)裝置具有燒結(jié)爐12、支持機(jī)構(gòu)14、控制器16、供氣部件18、氣體流量計(jì)20、溫度傳感器22、速度傳感器24、電加熱器驅(qū)動(dòng)部件26、位置傳感器30、以及支持機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)部件34。
燒結(jié)裝置10同時(shí)進(jìn)行脫水和燒結(jié)處理。
燒結(jié)爐12包括中空且為圓柱形的爐管122。
例如，爐管122是由硅基玻璃制成的，它具有位于底部的供氣入口122a、位于底部的上部導(dǎo)入部分122b、與上部導(dǎo)入部分122b相鄰的排氣部分122c、以及位于上部導(dǎo)入部分122b和供氣入口122a之間的中間圓柱部分122d。
利用支撐部件14通過(guò)上部導(dǎo)入部分122b將要被燒結(jié)的光纖預(yù)制體50置于爐管122內(nèi)部。
由供氣部件18供應(yīng)燒結(jié)氣體，氣體通過(guò)氣體流量計(jì)20、穿過(guò)供氣入口122a導(dǎo)入到爐管122中，它們?cè)跔t管122內(nèi)上升，從排氣部分122c排出。
燒結(jié)爐12具有布置在爐管122的中間圓柱形部分122d的外周邊周圍的同心形電加熱器124。
在電加熱器124內(nèi)部與中間圓柱形部分122d的外周邊之間的間隙內(nèi)設(shè)置了熱平衡管(未示出)，這些管例如由碳制成。熱平衡管平衡從電加熱器124發(fā)出的熱，將平衡后的熱傳遞給爐管122內(nèi)光纖預(yù)制體50要被燒結(jié)的部分(燒結(jié)區(qū)域)。即，來(lái)自電加熱器124的熱被熱平衡管平衡，平衡后的熱對(duì)光纖預(yù)制體50的覆層部分的多孔炱質(zhì)體58進(jìn)行脫水，并將脫水后的覆層部分燒結(jié)成透明玻璃。
電加熱器124由電加熱器驅(qū)動(dòng)部件26提供電能。由控制器16對(duì)從電加熱器驅(qū)動(dòng)部件126向電加熱器124供應(yīng)的電能進(jìn)行控制。
電加熱器124和熱平衡管對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的加熱裝置，其決定了爐管122內(nèi)的燒結(jié)區(qū)域。
支持機(jī)構(gòu)14保持住與光纖預(yù)制體50的上端74相連的支持棒54，從而沿豎直方向?qū)⒐饫w預(yù)制體50懸吊起來(lái)，它通過(guò)上部導(dǎo)入部分122b將光纖預(yù)制體50放置到爐管122中。
支持機(jī)構(gòu)14使光纖預(yù)制體旋轉(zhuǎn)，并相應(yīng)于多孔炱質(zhì)體58的燒結(jié)進(jìn)程使光纖預(yù)制體在爐管122內(nèi)下降。支持機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)部件34響應(yīng)控制器16的命令實(shí)施支持機(jī)構(gòu)14的下降和旋轉(zhuǎn)操作。
控制器16通過(guò)支持機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)部分34控制支持機(jī)構(gòu)14的下降操作，于是光纖預(yù)制體50下降，從而將光纖預(yù)制體50的多孔炱質(zhì)體的要被燒結(jié)部分置于電加熱器124的燒結(jié)區(qū)域上。
例如，控制器16由帶有存儲(chǔ)器的計(jì)算機(jī)構(gòu)成，其能完成說(shuō)明書(shū)中描述的各種控制。
例如，速度傳感器24和位置傳感器30可設(shè)置在支持機(jī)構(gòu)14內(nèi)。
位置傳感器30檢測(cè)光纖預(yù)制體50的多孔炱質(zhì)體58的要被燒結(jié)部分與電加熱器122上燒結(jié)位置的相對(duì)位置，并將檢測(cè)到的相對(duì)位置輸送給控制器16。相對(duì)位置隨支持機(jī)構(gòu)14的下降操作而變化。例如，位置傳感器30累計(jì)在支持機(jī)構(gòu)14內(nèi)安裝的用于使光纖預(yù)制體50下降的電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，從而檢測(cè)光纖預(yù)制體50相對(duì)電加熱器124上燒結(jié)位置的位置。
速度傳感器24檢測(cè)光纖預(yù)制體50的下降速度，并向控制線16輸送檢測(cè)到的速度。例如，速度傳感器24檢測(cè)下降電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速作為光纖預(yù)制體50的下降速度。
在本實(shí)施例中已經(jīng)描述了將電加熱器124安裝在爐管122周圍、使光纖預(yù)制體50下降到爐管122內(nèi)，相反的是，可以固定光纖預(yù)制體50的位置而使電加熱器124向上移動(dòng)。于是，速度傳感器24檢測(cè)電加熱器124對(duì)光纖預(yù)制體50的速度，位置傳感器30檢測(cè)電加熱器124對(duì)光纖預(yù)制體50的移動(dòng)位置。
溫度傳感器22檢測(cè)在爐管122的中間圓柱形部分122d內(nèi)光纖預(yù)制體50的多孔炱質(zhì)體58的燒結(jié)部分的溫度。溫度傳感器22設(shè)置在爐管122的側(cè)壁上。例如，溫度傳感器22是輻射型溫度傳感器。
由溫度傳感器22檢測(cè)到的溫度信號(hào)輸送給控制器16。
供氣部件18通過(guò)氣體流量計(jì)20和供氣入口122a向爐管122內(nèi)供應(yīng)氣體。通過(guò)供氣入口122a供應(yīng)的氣體在中間圓柱形部分122d內(nèi)部上升，接觸到光纖預(yù)制體50，并從排氣部分122c排出。在爐管122內(nèi)，圍繞光纖預(yù)制體50的多孔炱質(zhì)體58的燒結(jié)部分并與電加熱器124相鄰的部分稱為燒結(jié)區(qū)域或燒結(jié)氣氛。
控制器16控制氣體流量計(jì)20，并控制向爐管122供應(yīng)的氣體流量。
氣體可以是惰性氣體，例如He氣、As氣或N2氣，和/或Cl2氣。
在上述描述中，為了提高芯部折射率可摻雜摻雜物，例如摻雜Ge?？梢赃x擇的是，也可以不向芯部摻雜摻雜物，而是在燒結(jié)過(guò)程中向覆層部分摻雜可以降低覆層部分折射率的摻雜物。在該情況下，可將降低覆層部分折射率的摻雜物、例如F包含在由供氣部件18供應(yīng)的氣體中。
圖5表示以下情形供氣部件18向爐管122內(nèi)供應(yīng)氣體，支持機(jī)構(gòu)14保持著與光纖預(yù)制體50相連的支持棒14以便將光纖預(yù)制體50懸吊到爐管122中，旋轉(zhuǎn)光纖預(yù)制體50，并相應(yīng)于多孔炱質(zhì)體58的燒結(jié)進(jìn)程使光纖預(yù)制體在爐管122內(nèi)以預(yù)定速度下降。即，圖5表示以下情形光纖預(yù)制體50的多孔炱質(zhì)體58被電加熱器124的熱加熱，使其從下端72、經(jīng)過(guò)中間部分70向上端74開(kāi)始脫水和燒結(jié)，從而使多孔炱質(zhì)體58固化為透明玻璃。特別是，圖5表示位于光纖預(yù)制體50的下端72的多孔炱質(zhì)體58成為透明的固化(玻璃化)部分SN的情形。當(dāng)所有多孔炱質(zhì)體58燒結(jié)后就獲得了透明的燒結(jié)部分59，同時(shí)形成了圖4B中所示的光纖預(yù)制體80，該預(yù)制體80比光纖預(yù)制體50的直徑小。
下面描述控制器16的控制過(guò)程。
燒結(jié)溫度控制圖6是表示位置與燒結(jié)溫度之間的特性曲線圖，其中橫坐標(biāo)表示光纖預(yù)制體50的多孔炱質(zhì)體58的燒結(jié)位置，縱坐標(biāo)表示燒結(jié)溫度。
在該情況下，光纖預(yù)制體50向爐管122內(nèi)的下降速度是恒定的，從供氣部件18向爐管122內(nèi)供應(yīng)的例如為He的氣體流量也是恒定的。
用下面的公式定義圖6中所示的燒結(jié)溫度T2、T2和T3之間的關(guān)系T1＞T2≥T3…(1)位置與燒結(jié)溫度之間的特性曲線表明，當(dāng)燒結(jié)位于光纖預(yù)制體50的下端72的多孔炱質(zhì)體58時(shí)，將燒結(jié)溫度T1設(shè)置到高溫，例如1540℃，當(dāng)燒結(jié)位于上端74上的多孔炱質(zhì)體58時(shí)，將燒結(jié)溫度T3設(shè)置到低溫，例如1450℃，當(dāng)燒結(jié)位于中間部分70上的多孔炱質(zhì)體58時(shí)，燒結(jié)溫度隨中間部分70在電加熱器124上燒結(jié)區(qū)域的位置而單調(diào)地從高溫T1變到低溫T3。
當(dāng)用于燒結(jié)下端72多孔炱質(zhì)體58的燒結(jié)溫度很高時(shí)，0燒結(jié)后的玻璃體變軟，并且由于重力的作用成直線形。相反，當(dāng)下端72的燒結(jié)溫度很低時(shí)，燒結(jié)后的玻璃體在水平方向上發(fā)生彎曲。當(dāng)下端72的燒結(jié)玻璃體形成直線時(shí)，中間部件70和上部74就被燒結(jié)成直的，形成橫截面為真正圓形的固化光纖預(yù)制體80。如果下部燒結(jié)端72未形成直的，光纖預(yù)制體80的橫截面就不能具有真正圓形的截面。正如上面所討論的，下端72的燒結(jié)溫度T1應(yīng)當(dāng)高一些。
通過(guò)在低溫下燒結(jié)上端74的多孔炱質(zhì)體58，能克服參照?qǐng)D2B描述的缺點(diǎn)支持棒57熔解或軟化，光纖預(yù)制體50從支持棒54上滴落下來(lái)。
中間部分70上的燒結(jié)溫度從溫度T1單調(diào)地變到溫度T3，但是，如果該燒結(jié)溫度陡然變化，燒結(jié)過(guò)程變得不穩(wěn)定，燒結(jié)后的玻璃部分就會(huì)破裂。因此，燒結(jié)穩(wěn)定陡然變化不是優(yōu)選的。當(dāng)然，中間部分70上的多孔炱質(zhì)體58的燒結(jié)溫度T2的變化率取決于光纖預(yù)制體50的下降速度和其它條件，但其優(yōu)選約為0.1到0.25℃/min。
當(dāng)然，溫度T1和溫度T3取決于光纖預(yù)制體50的下降速度、由供氣部件18供應(yīng)的氣體(幾種氣體)類別和流量、光纖預(yù)制體的尺寸(直徑、長(zhǎng)度和重量)，以及其它條件，但還應(yīng)當(dāng)在公式1限定的溫度關(guān)系下對(duì)光纖預(yù)制體50的多孔炱質(zhì)體58進(jìn)行燒結(jié)。
控制器16讀取位置傳感器30檢測(cè)到的位置信號(hào)和溫度傳感器22檢測(cè)到的溫度信號(hào)，并響應(yīng)所檢測(cè)到的位置信號(hào)和溫度信號(hào)，在公式1限定的條件下通過(guò)電加熱器驅(qū)動(dòng)部件26控制電加熱器124的溫度，從而獲得對(duì)光纖預(yù)制體的多孔炱質(zhì)體58來(lái)說(shuō)較為優(yōu)選的燒結(jié)溫度。
溫度T1和T3以及溫度T2的變化率存儲(chǔ)在控制器16的存儲(chǔ)器中。
例1為長(zhǎng)度為2400、直徑為250mm、重量達(dá)40Kg的光纖預(yù)制體的多孔炱質(zhì)體58調(diào)節(jié)燒結(jié)溫度控制。燒結(jié)時(shí)間為8到10小時(shí)。燒結(jié)后的光纖預(yù)制體80直徑為20到80mm，在縱向方向上是圓柱形，其橫截面近似為真正的圓形，這樣在其縱向方向上具有更小的直徑差。在此也未發(fā)現(xiàn)圖2A所示的未燒結(jié)部分。當(dāng)然，也不存在光纖預(yù)制體50從支持棒上滴落下來(lái)。
利用步驟6和7的過(guò)程處理所得到的光纖預(yù)制體80。所得單模光纖展示出低于0.3％的非圓形度。
燒結(jié)移動(dòng)速度控制圖7是表示光纖預(yù)制體50的位置與移動(dòng)速度之間的特性曲線圖，其中橫坐標(biāo)表示位置，縱坐標(biāo)表示移動(dòng)速度。
該情況下，電加熱器124的加熱溫度恒定，由供氣部件18供應(yīng)到爐管122中的例如為He的氣體流量也是恒定的。
移動(dòng)(下降)速度S1、S2和S3之間的關(guān)系由下面的公式2限定。
S1＜S2≤S3…(2)圖7所示的光纖預(yù)制體的位置移動(dòng)速度的特性曲線表示，當(dāng)燒結(jié)位于光纖預(yù)制體50的下端72上的多孔炱質(zhì)體58時(shí)，將下降(移動(dòng))速度S1設(shè)為低速，例如150mm/h，以使下端72在電加熱器124內(nèi)部的燒結(jié)區(qū)域內(nèi)停留較長(zhǎng)時(shí)間，在燒結(jié)上端74時(shí)，將下降速度S3設(shè)為高速，例如300mm/h，以便使上端74在短時(shí)間內(nèi)經(jīng)過(guò)燒結(jié)區(qū)域，當(dāng)燒結(jié)中間部分70時(shí)，隨中間部分70在燒結(jié)區(qū)域內(nèi)的位置使下降速度S2單調(diào)地從低速S1變到高速S3。
這樣的移動(dòng)速度控制克服了參照?qǐng)D2A和2B描述的缺點(diǎn)，其類似于上述燒結(jié)溫度控制。
移動(dòng)速度S1和S3的值以及移動(dòng)速度S2的變化率取決于光纖預(yù)制體50的尺寸(長(zhǎng)度、直徑和重量)、燒結(jié)溫度、由供氣部件18供應(yīng)的氣體類別和流量、以及其它條件，但是光纖預(yù)制體50的多孔炱質(zhì)體58的燒結(jié)應(yīng)當(dāng)在公式2限定的移動(dòng)速度關(guān)系下進(jìn)行。
控制器18讀取位置傳感器30檢測(cè)的位置信號(hào)和速度傳感器24檢測(cè)的速度信號(hào)，并響應(yīng)位置信號(hào)和速度信號(hào)，在公式2限定的關(guān)系下通過(guò)支持機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)部件34控制光纖預(yù)制體50的下降速度。
移動(dòng)速度S1和S3的值以及移動(dòng)速度S2的變化率可存儲(chǔ)在控制器16的存儲(chǔ)器中。
例2調(diào)節(jié)移動(dòng)速度控制，獲得類似上述燒結(jié)溫度控制的結(jié)果。
供氣流量控制圖8是表示光纖預(yù)制體50的位置對(duì)燒結(jié)區(qū)域和諸如He的氣體的流量的曲線圖，其中橫坐標(biāo)表示位置，縱坐標(biāo)表示氣體流量。
該情況下，光纖預(yù)制體50通過(guò)支持機(jī)構(gòu)14向燒結(jié)區(qū)域移動(dòng)的速度是恒定的。
圖8所示的供氣流量V1、V2和V3之間的關(guān)系由下面的公式3限定。
V1＞V2≥V3…(3)圖8所示的位置與供氣流量之間的特性曲線表示，當(dāng)燒結(jié)位于光纖預(yù)制體50的下端72上的多孔炱質(zhì)體58時(shí)，供應(yīng)較大氣體流量V1，例如120SLM，當(dāng)燒結(jié)上端74時(shí)供應(yīng)較小氣體流量V3，例如20SLM，當(dāng)燒結(jié)中間部分70時(shí)，供應(yīng)位于較大氣體流量V1與較小氣體流量V3之間的氣體流量V2。
如上所述，由于下端72在高溫下燒結(jié)，因此多孔炱質(zhì)體58的表面容易達(dá)到固化狀態(tài)，這需要供應(yīng)較大氣流冷卻并延緩那里的固化。
由于上端74在上述低溫下燒結(jié)，因此多孔炱質(zhì)體58的表面不容易固化，所以要降低氣體流量。當(dāng)燒結(jié)位于上端74上的多孔炱質(zhì)體58時(shí)，通過(guò)降低供氣流量，在固化后的覆層部分59內(nèi)部殘留的氣體、例如He或Cl2以及殘留的雜質(zhì)非常少或較少，這就能避免出現(xiàn)圖2B所示的未固化部分US。另外，由于減少了諸如He的昂貴氣體供應(yīng)，所以降低了最終產(chǎn)品——單模光纖的成本。
氣體流量V1、V2和V3的值取決于供應(yīng)氣體(幾種氣體)的類別、光纖預(yù)制體50的移動(dòng)速度、燒結(jié)溫度、光纖預(yù)制體50的尺寸(長(zhǎng)度、直徑和重量)、以及其它條件，但優(yōu)選的是在公式3限定的供氣流量條件下進(jìn)行光纖預(yù)制體50的燒結(jié)。
控制器16讀取位置傳感器30檢測(cè)的位置信號(hào)，并控制氣體流量計(jì)20，以便控制從供氣部件18向爐管12內(nèi)部供應(yīng)的氣體流量。
氣體流量量V1、V2和V3的值可存儲(chǔ)在控制器16的存儲(chǔ)器中。
例3調(diào)節(jié)氣體流量控制，在此不會(huì)出現(xiàn)圖2A所示的未固化部分US。
在本實(shí)施例中，可以獨(dú)立運(yùn)用或適當(dāng)組合應(yīng)用上述燒結(jié)溫度控制、移動(dòng)速度控制和供氣流量控制。
供氣流量控制和燒結(jié)溫度控制的組合使用當(dāng)結(jié)合供氣流量控制和燒結(jié)溫度控制并進(jìn)行組合控制時(shí)，能夠避免在圖4B所示固化后覆層部分59中出現(xiàn)的象圖2B所示的未固化部分US，同時(shí)可獲得燒結(jié)溫度控制效果。
供氣流量控制與移動(dòng)速度控制的組合應(yīng)用當(dāng)將供氣流量控制與移動(dòng)速度控制相結(jié)合并實(shí)施組合控制時(shí)，能夠避免在固化后的覆層部分59中出現(xiàn)未固化部分US，同時(shí)獲得移動(dòng)速度控制的效果。
燒結(jié)溫度控制與移動(dòng)速度控制的組合應(yīng)用當(dāng)將燒結(jié)溫度控制與移動(dòng)速度控制相結(jié)合并實(shí)施組合控制時(shí)，能夠使位于光纖預(yù)制體50下端72上的多孔炱質(zhì)體58在高溫下燒結(jié)較長(zhǎng)時(shí)間，并使上端74上的多孔炱質(zhì)體在低溫下燒結(jié)較短時(shí)間。結(jié)果能克服上述缺點(diǎn)。
供氣流量控制、燒結(jié)溫度控制與移動(dòng)速度控制的組合應(yīng)用當(dāng)組合供氣流量控制、燒結(jié)溫度控制與移動(dòng)速度控制時(shí)，能夠獲得上述全部效果。
依照第一實(shí)施例，能夠完成長(zhǎng)度超過(guò)1000mm、直徑超過(guò)200mm、重量較重的大尺寸光纖預(yù)制體50的燒結(jié)，而且其在縱向上沒(méi)有較大直徑差，同時(shí)能實(shí)現(xiàn)均勻固化。結(jié)果，所得單模光纖的非圓形度小于0.3％。
依照第一實(shí)施例，在燒結(jié)過(guò)程中光纖預(yù)制體50不會(huì)從支持棒54上滴落下來(lái)。
依照第一實(shí)施例，能夠減少供氣部件18供應(yīng)的諸如He的昂貴氣體供應(yīng)(消耗)。結(jié)果，能降低固化光纖預(yù)制體80的成本，從而也能降低最終產(chǎn)品——單模光纖的成本。
第二實(shí)施例在第一實(shí)施例中，可在燒結(jié)爐12中將脫水工序和燒結(jié)工序作為一個(gè)步驟執(zhí)行，但是，在第二實(shí)施例中，如圖9所示，該脫水工序和燒結(jié)工序是在兩個(gè)不同的步驟中進(jìn)行的。
首先，在例如為1150-1200℃的恒定溫度下進(jìn)行脫水處理。
此后，在類似第一實(shí)施例的處理過(guò)程中利用燒結(jié)裝置10對(duì)脫水光纖預(yù)制體進(jìn)行燒結(jié)處理。當(dāng)然，可以實(shí)施燒結(jié)溫度控制、移動(dòng)速度控制和供氣流量控制中的一種或它們的任何組合。
依照第二實(shí)施例，能夠獲得與第一實(shí)施例中相同的效果。
另外，依照第二實(shí)施例，通過(guò)將脫水處理和燒結(jié)處理分離開(kāi)能夠?qū)⒐饫w預(yù)制體50的多孔炱質(zhì)體58內(nèi)包含的水分極大地降低到足夠低水平，或者降低到基本為零的水平，因此能夠顯著降低例如1.38um頻帶處的傳輸損耗。
上面已經(jīng)描述了硅基玻璃單模光纖(SMF)的光纖預(yù)制體示例，但本發(fā)明并不限于僅對(duì)SMF的光纖預(yù)制體進(jìn)行燒結(jié)。即，本發(fā)明可用于各種具有要燒結(jié)的多孔炱質(zhì)體的光纖預(yù)制體，可用于帶有多層結(jié)構(gòu)的用于波長(zhǎng)分割傳輸?shù)纳⑸溲a(bǔ)償光纖或其它光纖。
依照本發(fā)明，能夠?qū)崿F(xiàn)大尺寸光纖預(yù)制體的燒結(jié)而不會(huì)出現(xiàn)直徑在縱向方向上的較大偏差。結(jié)果，能夠獲得非圓形度較小或很小的光纖。
依照本發(fā)明能夠減少供氣消耗。結(jié)果降低了光纖預(yù)制體的制造成本，由此也降低了光纖的制造成本。
本發(fā)明并不需要實(shí)施燒結(jié)處理的新燒結(jié)裝置，僅需要改變控制裝置的內(nèi)容就可以了，因此這不會(huì)增加在燒結(jié)裝置方面的成本。
權(quán)利要求
1.一種光纖預(yù)制體的制造方法，其包括在光纖預(yù)制體被懸吊起來(lái)的狀態(tài)下對(duì)光纖預(yù)制體的多孔炱質(zhì)體進(jìn)行脫水和燒結(jié)的步驟，相應(yīng)于光纖預(yù)制體放到燒結(jié)區(qū)域的位置通過(guò)改變多孔炱質(zhì)體燒結(jié)溫度、多孔炱質(zhì)體燒結(jié)位置與燒結(jié)區(qū)域之間的相對(duì)移動(dòng)速度、以及供給燒結(jié)區(qū)域的氣體流量中的至少一個(gè)進(jìn)行燒結(jié)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在同一個(gè)燒結(jié)裝置中同時(shí)實(shí)施脫水過(guò)程和燒結(jié)過(guò)程。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中進(jìn)行脫水處理，然后進(jìn)行燒結(jié)處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在向燒結(jié)區(qū)域供應(yīng)預(yù)定流量的氣體并使光纖預(yù)制體與燒結(jié)區(qū)域之間保持預(yù)定的相對(duì)速度時(shí)，在以下條件下相應(yīng)于光纖預(yù)制體放到燒結(jié)區(qū)域的位置控制多孔炱質(zhì)體的燒結(jié)溫度T1＞T2≥T3其中，T1是光纖預(yù)制體下端的多孔炱質(zhì)體的燒結(jié)溫度，T3是光纖預(yù)制體上端的多孔炱質(zhì)體的燒結(jié)溫度，以及T2是下端和上端之間的中間部分的多孔炱質(zhì)體的燒結(jié)溫度，它單調(diào)地從溫度T1變化到溫度T3。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，在預(yù)定燒結(jié)溫度下在向燒結(jié)區(qū)域供應(yīng)預(yù)定氣體流量時(shí)，在以下條件下相應(yīng)于光纖預(yù)制體放到燒結(jié)區(qū)域的位置控制燒結(jié)區(qū)域與光纖預(yù)制體之間的相對(duì)移動(dòng)速度S1＜S2≤S3其中，S1是燒結(jié)光纖預(yù)制體下端的多孔炱質(zhì)體時(shí)的相對(duì)移動(dòng)速度，S3是燒結(jié)光纖預(yù)制體上端的多孔炱質(zhì)體時(shí)的相對(duì)移動(dòng)速度，以及S2是燒結(jié)下端和上端之間中間部分的多孔炱質(zhì)體的相對(duì)速度，該速度從速度S1單調(diào)變化到速度S3。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在光纖預(yù)制體和燒結(jié)區(qū)域之間保持預(yù)定的相對(duì)速度時(shí)，在以下條件下相應(yīng)于光纖預(yù)制體放到燒結(jié)區(qū)域的位置控制供應(yīng)給燒結(jié)區(qū)域的氣體流量V1＞V2≥V3其中，V1是燒結(jié)光纖預(yù)制體下端的多孔炱質(zhì)體時(shí)的氣體流量，V3是燒結(jié)光纖預(yù)制體上端的多孔炱質(zhì)體時(shí)的氣體流量，V2是燒結(jié)下端與上端間中間部分的多孔炱質(zhì)體的氣體流量，它從氣體流量V1單調(diào)變化到氣體流量V3。
7.一種對(duì)光纖預(yù)制體的多孔炱質(zhì)體進(jìn)行脫水和燒結(jié)的裝置，其包括可將光纖預(yù)制體置于其中的爐管；用于保持光纖預(yù)制體末端的支持裝置，它能旋轉(zhuǎn)光纖預(yù)制體，并能將光纖預(yù)制體放置到爐管中；用于對(duì)放置到爐管中的光纖預(yù)制體進(jìn)行加熱的加熱裝置；用于檢測(cè)爐管內(nèi)多孔炱質(zhì)體的燒結(jié)位置與燒結(jié)區(qū)域之間的相對(duì)位置的位置傳感裝置；速度傳感裝置，用于檢測(cè)爐管內(nèi)燒結(jié)區(qū)域與光纖預(yù)制體之間的相對(duì)移動(dòng)速度；供氣裝置，用于向爐管中的燒結(jié)區(qū)域供應(yīng)燒結(jié)氣體；溫度傳感裝置，用于檢測(cè)爐管內(nèi)燒結(jié)區(qū)域的燒結(jié)溫度；以及控制裝置，控制裝置相應(yīng)于光纖預(yù)制體放置到燒結(jié)區(qū)域的位置，通過(guò)改變多孔炱質(zhì)體的燒結(jié)溫度、多孔炱質(zhì)體的燒結(jié)位置與燒結(jié)區(qū)域之間的相對(duì)移動(dòng)速度、以及供應(yīng)給燒結(jié)區(qū)域的氣體流量中的至少一個(gè)來(lái)控制燒結(jié)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其中在當(dāng)向燒結(jié)區(qū)域供應(yīng)預(yù)定流量的氣體并使光纖預(yù)制體與燒結(jié)區(qū)域之間保持預(yù)定的相對(duì)速度時(shí)，控制裝置在以下條件下相應(yīng)于位置傳感器檢測(cè)到的位置信號(hào)，控制加熱裝置來(lái)控制多孔炱質(zhì)體的燒結(jié)溫度T1＞T2≥T3其中，T1是光纖預(yù)制體下端的多孔炱質(zhì)體的燒結(jié)溫度，T3是光纖預(yù)制體上端的多孔炱質(zhì)體的燒結(jié)溫度，以及T2是下端和上端之間的中間部分的多孔炱質(zhì)體的燒結(jié)溫度，它單調(diào)地從溫度T1變化到溫度T3。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其中在預(yù)定燒結(jié)溫度下向燒結(jié)區(qū)域供應(yīng)預(yù)定氣體流量時(shí)，控制裝置在以下條件下相應(yīng)于位置傳感器檢測(cè)到的位置信號(hào)控制燒結(jié)區(qū)域與光纖預(yù)制體的相對(duì)移動(dòng)速度S1＜S2≤S3其中，S1是燒結(jié)光纖預(yù)制體下端的多孔炱質(zhì)體時(shí)的相對(duì)移動(dòng)速度，S3是燒結(jié)光纖預(yù)制體上端的多孔炱質(zhì)體時(shí)的相對(duì)移動(dòng)速度，以及S2是燒結(jié)下端和上端之間中間部分的多孔炱質(zhì)體的相對(duì)速度，該速度從速度S1單調(diào)變化到速度S3。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其中在光纖預(yù)制體和燒結(jié)區(qū)域之間保持預(yù)定的相對(duì)速度下，控制裝置在以下條件下相應(yīng)于位置傳感器檢測(cè)到的位置信號(hào)，控制向燒結(jié)區(qū)域供應(yīng)的氣體流量V1＞V2≥V3其中，V1是燒結(jié)光纖預(yù)制體下端的多孔炱質(zhì)體時(shí)的氣體流量，V3是燒結(jié)光纖預(yù)制體上端的多孔炱質(zhì)體時(shí)的氣體流量，V2是燒結(jié)下端與上端間中間部分的多孔炱質(zhì)體的氣體流量，它從氣體流量V1單調(diào)變化到氣體流量V3。
11.一種對(duì)脫水后的光纖預(yù)制體的多孔炱質(zhì)體進(jìn)行燒結(jié)的裝置，其包括可將光纖預(yù)制體置于其中的爐管；用于保持光纖預(yù)制體一端的支持裝置，它能旋轉(zhuǎn)光纖預(yù)制體，并能將光纖預(yù)制體放置到爐管中；用于對(duì)放置到爐管中的光纖預(yù)制體進(jìn)行加熱的加熱裝置；用于檢測(cè)爐管內(nèi)多孔炱質(zhì)體的燒結(jié)位置與燒結(jié)區(qū)域之間的相對(duì)位置的位置傳感裝置；速度傳感裝置，用于檢測(cè)爐管內(nèi)燒結(jié)區(qū)域與光纖預(yù)制體之間的相對(duì)移動(dòng)速度；供氣裝置，用于向爐管中的燒結(jié)區(qū)域供應(yīng)燒結(jié)氣體；溫度傳感裝置，用于檢測(cè)爐管內(nèi)燒結(jié)區(qū)域的燒結(jié)溫度；以及控制裝置，控制裝置相應(yīng)于光纖預(yù)制體放置到燒結(jié)區(qū)域中的位置，通過(guò)改變多孔炱質(zhì)體的燒結(jié)溫度、多孔炱質(zhì)體的燒結(jié)位置與燒結(jié)區(qū)域之間的相對(duì)移動(dòng)速度、以及供應(yīng)給燒結(jié)區(qū)域的氣體流量中的至少一個(gè)來(lái)控制燒結(jié)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其中當(dāng)向燒結(jié)區(qū)域供應(yīng)預(yù)定流量的氣體并使光纖預(yù)制體與燒結(jié)區(qū)域之間保持預(yù)定的相對(duì)速度時(shí)，控制裝置在以下條件下相應(yīng)于位置傳感器檢測(cè)到的位置信號(hào)，控制加熱裝置來(lái)控制多孔炱質(zhì)體的燒結(jié)溫度T1＞T2≥T3其中，T1是光纖預(yù)制體下端的多孔炱質(zhì)體的燒結(jié)溫度，T3是光纖預(yù)制體上端的多孔炱質(zhì)體的燒結(jié)溫度，以及T2是下端和上端之間的中間部分的多孔炱質(zhì)體的燒結(jié)溫度，它單調(diào)地從溫度T1變化到溫度T3。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其中在預(yù)定燒結(jié)溫度下在向燒結(jié)區(qū)域供應(yīng)預(yù)定氣體流量時(shí)，控制裝置在以下條件下相應(yīng)于位置傳感器檢測(cè)到的位置信號(hào)，控制燒結(jié)區(qū)域與光纖預(yù)制體的相對(duì)移動(dòng)速度S1＜S2≤S3其中，S1是燒結(jié)光纖預(yù)制體下端的多孔炱質(zhì)體時(shí)的相對(duì)移動(dòng)速度，S3是燒結(jié)光纖預(yù)制體上端的多孔炱質(zhì)體時(shí)的相對(duì)移動(dòng)速度，以及S2是燒結(jié)下端和上端之間中間部分的多孔炱質(zhì)體的相對(duì)速度，該速度從速度S1單調(diào)變化到速度S3。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其中在光纖預(yù)制體和燒結(jié)區(qū)域之間保持預(yù)定的相對(duì)速度下，控制裝置在以下條件下相應(yīng)于位置傳感器檢測(cè)到的位置信號(hào)，控制向燒結(jié)區(qū)域供應(yīng)的氣體流量V1＞V2≥V3其中，V1是燒結(jié)光纖預(yù)制體下端的多孔炱質(zhì)體時(shí)的氣體流量，V3是燒結(jié)光纖預(yù)制體上端的多孔炱質(zhì)體時(shí)的氣體流量，V2是燒結(jié)下端與上端間中間部分的多孔炱質(zhì)體的氣體流量，它從氣體流量V1單調(diào)變化到氣體流量V3。
全文摘要
一種大尺寸光纖預(yù)制體的燒結(jié)方法和裝置，其在縱向方向上不會(huì)出現(xiàn)較大直徑差，在多孔炱質(zhì)體的固化部分中不會(huì)出現(xiàn)未固化部分，不會(huì)出現(xiàn)光纖預(yù)制體落滴。相應(yīng)于光纖預(yù)制體中多孔炱質(zhì)體的燒結(jié)位置對(duì)燒結(jié)區(qū)域的相對(duì)位置，換言之，相應(yīng)于光纖預(yù)制體的下端、中間部分或上端中的任何一個(gè)在燒結(jié)區(qū)域的位置、控制器控制電加熱器的燒結(jié)溫度、光纖預(yù)制體的移動(dòng)速度和供給燒結(jié)區(qū)域的氣體流量中的至少一個(gè)。
文檔編號(hào)C03B37/014GK1406893SQ0212725
公開(kāi)日2003年4月2日 申請(qǐng)日期2002年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月28日
發(fā)明者香林幸夫, 和田裕之 申請(qǐng)人:古河電氣工業(yè)株式會(huì)社