本發(fā)明涉及光纖預(yù)制棒技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于制造單模光纖的光纖預(yù)制棒及制造單模光纖的方法。

背景技術(shù)：

光纖的制造分為光纖預(yù)制棒的制造和利用光纖預(yù)制棒拉制成光纖兩個步驟。目前通常的光纖預(yù)制棒的制造方法包括pcvd(plasmaactivatedchemicalvapourdeposition，等離子體化學(xué)氣相沉積法)、mcvd(modifiedchemicalvapourdeposition，改進的化學(xué)汽相沉積法)、vad(vapourphaseaxialdeposition,軸向汽相沉積法)、ovd(outsidechemicalvapourdeposition,外部化學(xué)汽相沉積法)等工藝方法。上述方法通常要先進行光纖芯棒的制造，然后再進行光纖包層的制造，之后再將芯棒和包層組合在一起，形成可拉制成最終所需要的光纖的光纖預(yù)制棒，再將該光纖預(yù)制棒放置在拉絲塔上拉制成光纖，上述工藝已成為生產(chǎn)光纖的普遍做法。

為應(yīng)對日趨激烈的光纖市場的競爭要求，提高光纖的制造效率成為光纖制造領(lǐng)域的研發(fā)重點，亟需一種既能保持良好的光纖性能，又能簡化光纖制造工藝過程以提升光纖制造效率的技術(shù)方案。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種用于制造單模光纖的光纖預(yù)制棒及制造單模光纖的方法，既能保持良好的光纖性能，又能簡化光纖制造工藝過程以提升光纖制造效率。

為達到以上目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：一種用于制造單模光纖的光纖預(yù)制棒，所述光纖預(yù)制棒包括芯棒、套設(shè)在芯棒外的石英薄套管及套設(shè)于芯棒與石英薄套管之間的石英隔離管；所述石英隔離管和石英薄套管之間的間隙形成石英粉填充空間。

在上述技術(shù)方案的技術(shù)上，所述光纖預(yù)制棒還包括尾管，所述尾管包括尾棒、套設(shè)于尾棒外的小尾管、套設(shè)于小尾管外的大尾管及設(shè)于尾棒、小尾管、大尾管末端的密封塞，所述尾棒一端連接所述芯棒，另一端連接所述密封塞，所述小尾管一端的開口密封連接所述石英隔離管，另一端的開口密封連接所述密封塞，所述大尾管一端的開口密封連接所述石英薄套管，另一端的開口密封連接所述密封塞；

所述大尾管、小尾管及密封塞之間的空隙與石英粉填充空間相連通并共同形成第二區(qū)間；

所述密封塞上設(shè)有外抽氣口，所述外抽氣口與所述第二區(qū)間相連通。

在上述技術(shù)方案的技術(shù)上，所述石英隔離管與所述芯棒之間的間隙形成芯棒間隙；所述小尾管、尾棒及密封塞之間的空隙與芯棒間隙相連通并共同形成第一區(qū)間；所述密封塞上設(shè)有內(nèi)抽氣口，所述內(nèi)抽氣口與所述第一區(qū)間相連通。

在上述技術(shù)方案的技術(shù)上，所述光纖預(yù)制棒還包括密封旋轉(zhuǎn)蓋和石英粉填充管，所述密封旋轉(zhuǎn)蓋套設(shè)于所述大尾管外側(cè)且可繞所述大尾管旋轉(zhuǎn)，所述密封旋轉(zhuǎn)蓋與所述尾管之間密封旋轉(zhuǎn)連接；所述密封旋轉(zhuǎn)蓋上設(shè)有供所述石英粉填充管穿過的開孔，所述石英粉填充管的外壁與所述開孔之間密封接觸，所述大尾管上設(shè)有供所述石英粉填充管穿過的圓環(huán)型開口，所述石英粉填充管一端開口于所述密封旋轉(zhuǎn)蓋上，另一端依次穿過所述開孔及所述圓環(huán)型開口并開口于所述石英粉填充空間中。

在上述技術(shù)方案的技術(shù)上，所述光纖預(yù)制棒包括兩根石英粉填充管，兩所述石英粉填充管對稱設(shè)置于所述密封旋轉(zhuǎn)蓋上。

在上述技術(shù)方案的技術(shù)上，所述石英薄套管和所述石英隔離管均由高純二氧化硅組成。

本發(fā)明還公開了一種采用所述的的光纖預(yù)制棒制造單模光纖的方法，將所述光纖預(yù)制棒固定于拉絲塔上，向石英粉填充空間填充石英粉的同時進行光纖拉制。

在上述技術(shù)方案的技術(shù)上，所述光纖預(yù)制棒還包括尾管，所述尾管包括尾棒，套設(shè)于尾棒外的小尾管、套設(shè)于小尾管外的大尾管及設(shè)于尾棒、小尾管、大尾管末端的密封塞，所述尾棒一端連接所述芯棒，另一端連接所述密封塞，所述小尾管一端的開口密封連接所述石英隔離管，另一端的開口密封連接所述密封塞，所述大尾管一端的開口密封連接所述石英薄套管，另一端的開口密封連接所述密封塞；

所述大尾管、小尾管及密封塞之間的空隙與石英粉填充空間相連通并共同形成第二區(qū)間；

所述密封塞上設(shè)有和外抽氣口，所述外抽氣口與所述第二區(qū)間相連通；

將所述光纖預(yù)制棒固定于拉絲塔上，向石英粉填充空間填充石英粉的同時通過外抽氣口向外抽氣使第二區(qū)間的氣壓達到用戶預(yù)設(shè)的氣壓值，同時進行光纖拉制。

在上述技術(shù)方案的技術(shù)上，所述石英隔離管與所述芯棒之間的間隙形成芯棒間隙；所述小尾管、尾棒及密封塞之間的空隙與芯棒間隙相連通并共同形成第一區(qū)間；所述密封塞上設(shè)有內(nèi)抽氣口，所述內(nèi)抽氣口與所述第一區(qū)間相連通；

將所述光纖預(yù)制棒固定于拉絲塔上，向石英粉填充空間填充石英粉的同時分別通過所述外抽氣口和內(nèi)抽氣口向外抽氣使第二區(qū)間和第一區(qū)間的氣壓分別達到用戶預(yù)設(shè)的氣壓值，同時進行光纖拉制。

在上述技術(shù)方案的技術(shù)上，所述光纖預(yù)制棒還包括密封旋轉(zhuǎn)蓋和設(shè)于所述密封旋轉(zhuǎn)蓋上的石英粉填充管，所述密封旋轉(zhuǎn)蓋套設(shè)于所述大尾管外側(cè)且可繞所述大尾管旋轉(zhuǎn)，所述密封旋轉(zhuǎn)蓋與所述尾管之間密封旋轉(zhuǎn)連接；所述密封旋轉(zhuǎn)蓋上設(shè)有供所述石英粉填充管穿過的開孔，所述石英粉填充管的外壁與所述開孔之間密封接觸，所述大尾管上設(shè)有供所述石英粉填充管穿過的圓環(huán)型開口，所述石英粉填充管一端開口于所述密封旋轉(zhuǎn)蓋上，另一端依次穿過所述開孔及所述圓環(huán)型開口并開口于所述石英粉填充空間中；通過所述石英粉填充管向石英粉填充空間填充石英粉。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：

(1)本發(fā)明直接將芯棒和石英薄套管的組合放置在拉絲塔上拉制，通過在拉絲過程中在芯棒和石英薄套管之間填充石英粉的形式在光纖拉制的同時形成光纖包層，省去光纖預(yù)制棒制造工藝中的包層的制造過程，提升光纖制造效率；同時，在芯棒和石英粉之間設(shè)計有隔離石英管，有效避免石英粉熔融成包層后對芯棒造成干擾，影響光纖的衰減等性能指標。

(2)本發(fā)明的光纖預(yù)制棒末端設(shè)有組合式的尾管，大尾管、小尾管及密封塞之間的空隙與石英粉填充空間相連通并共同形成第一區(qū)間；對第一區(qū)間抽氣進行氣壓控制，從而石英粉和石英薄套管在高溫熔融下的良好實心熔融形成包層。

(3)在制造本發(fā)明中的光纖預(yù)制棒的過程中，由于目前工藝的局限性，在石英隔離管與芯棒之間不可避免的形成芯棒間隙，芯棒間隙為0.5mm～1.5mm。為使石英隔離管與芯棒之間能實現(xiàn)良好的實心熔融，光纖拉制中對第一區(qū)間抽氣進行氣壓控制時，同時對小尾管、尾棒及密封塞之間的空隙與芯棒間隙相連通并共同形成第二區(qū)間也進行抽氣進行低壓控制，從而石英隔離管和芯棒在高溫熔融下的良好實心熔融形成包層。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例中用于制造單模光纖的光纖預(yù)制棒的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-芯棒，2-石英薄套管，3-石英隔離管，4-石英粉填充空間，5-芯棒間隙，6-尾管，61-尾棒，62-小尾管，63-大尾管，64-密封塞，65-內(nèi)抽氣口，66-外抽氣口，67-圓環(huán)型開口，7-第一區(qū)間，8-第二區(qū)間，9-密封旋轉(zhuǎn)蓋，91-開孔，10-石英粉填充管。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。

參見圖1所示，本發(fā)明實施例提供一種用于制造單模光纖的光纖預(yù)制棒，光纖預(yù)制棒包括芯棒1、套設(shè)在芯棒1外的石英薄套管2及套設(shè)于芯棒1與石英薄套管2之間的石英隔離管3，石英薄套管2和石英隔離管3均由高純二氧化硅組成；石英隔離管3和石英薄套管2之間的間隙形成石英粉填充空間4。

本發(fā)明實施例直接將芯棒1和石英薄套管2的組合放置在拉絲塔上拉制，通過在拉絲過程中在芯棒1和石英薄套管2之間填充石英粉的形式在光纖拉制的同時形成光纖包層，省去光纖預(yù)制棒制造工藝中的包層的制造過程，提升光纖制造效率；同時，在芯棒1和石英粉之間設(shè)計有隔離石英管，有效避免石英粉熔融成包層后對芯棒1造成干擾，影響光纖的衰減等性能指標。

光纖預(yù)制棒還包括尾管6，尾管6包括尾棒61、套設(shè)于尾棒61外的小尾管62、套設(shè)于小尾管62外的大尾管63及設(shè)于尾棒61、小尾管62、大尾管63末端的密封塞64，尾棒61一端連接芯棒1，另一端連接密封塞64，小尾管62一端的開口密封連接石英隔離管3，另一端的開口密封連接密封塞64，大尾管63一端的開口密封連接石英薄套管2，另一端的開口密封連接密封塞64；大尾管63、小尾管62及密封塞64之間的空隙與石英粉填充空間4相連通并共同形成第二區(qū)間8；密封塞64上設(shè)有外抽氣口66，外抽氣口66與第二區(qū)間8相連通。

石英隔離管3與芯棒1之間的間隙形成芯棒間隙5；芯棒間隙5為0.5mm～1.5mm。小尾管62、尾棒61及密封塞64之間的空隙與芯棒間隙5相連通并共同形成第一區(qū)間7；密封塞64上設(shè)有內(nèi)抽氣口65，內(nèi)抽氣口65與第一區(qū)間7相連通。

光纖預(yù)制棒還包括密封旋轉(zhuǎn)蓋9和設(shè)于密封旋轉(zhuǎn)蓋9上的石英粉填充管10，密封旋轉(zhuǎn)蓋9套設(shè)于大尾管63外側(cè)且可繞大尾管63旋轉(zhuǎn)，密封旋轉(zhuǎn)蓋9與尾管6之間密封旋轉(zhuǎn)連接；所述密封旋轉(zhuǎn)蓋9上設(shè)有供所述石英粉填充管10穿過的開孔91，所述石英粉填充管10的外壁與所述開孔91之間密封接觸，所述大尾管63上設(shè)有供所述石英粉填充管10穿過的圓環(huán)型開口67，所述石英粉填充管10一端開口于所述密封旋轉(zhuǎn)蓋9上，另一端依次穿過所述開孔91及所述圓環(huán)型開口67并開口于所述石英粉填充空間4中。光纖預(yù)制棒包括兩根石英粉填充管10，兩石英粉填充管10對稱設(shè)置于密封旋轉(zhuǎn)蓋9上，從而實現(xiàn)兩根石英粉填充管10繞芯棒1進行圓周轉(zhuǎn)動，向石英粉填充空間4均勻填充石英粉。

本發(fā)明實施例的光纖預(yù)制棒末端設(shè)有組合式的尾管6，小尾管62、尾棒61及密封塞64之間的空隙與芯棒間隙5相連通并共同形成第一區(qū)間7；大尾管63、小尾管62及密封塞64之間的空隙與石英粉填充空間4相連通并共同形成第二區(qū)間8；對第一區(qū)間7和第二區(qū)間8分別抽氣進行氣壓控制，從而實現(xiàn)石英隔離管3與芯棒1、石英隔離管3與石英粉在高溫熔融下的良好實心熔融以及石英粉和石英薄套管2在高溫熔融下的良好實心熔融。第二區(qū)間8的用戶預(yù)設(shè)的氣壓值為20-500pa。第一區(qū)間7的用戶預(yù)設(shè)的氣壓值為100-1000pa。

本發(fā)明實施例中的光纖預(yù)制棒的芯棒1的制造工藝可采用pcvd、mcvd、ovd、vad等工藝，芯棒1分為芯區(qū)和第1包層兩個組成部分，芯區(qū)的組成材料為二氧化硅和二氧化鍺的混合物，第1包層的材料組成為二氧化硅；石英隔離管3組成第2包層，材料組成為二氧化硅，其用于隔離石英粉熔融時對芯區(qū)和第1包層的影響；石英粉和石英薄套管2組成第3包層。

本發(fā)明實施例中的光纖預(yù)制棒制造的低損耗單模光纖其包層直徑為80微米或125微米?？稍趩文９饫w外圍涂上涂覆材料，涂層直徑為200微米或245微米。

采用本發(fā)明實施例中的光纖預(yù)制棒制造低損耗單模光纖，可實現(xiàn)直徑達300mm以上單模光纖預(yù)制棒的在線拉制，拉制速度可達到3300m/min，同時具有優(yōu)良的衰減性能，在1550nm波長的衰減最小可達0.180dbdb/km。

本發(fā)明實施例還公開了一種采用用于制造單模光纖的光纖預(yù)制棒制造單模光纖的方法：將光纖預(yù)制棒固定于拉絲塔上，向石英粉填充空間4填充石英粉的同時進行光纖拉制。

本發(fā)明實施例直接將芯棒1和石英薄套管2的組合放置在拉絲塔上拉制，通過在拉絲過程中在芯棒1和石英薄套管2之間填充石英粉的形式在光纖拉制的同時形成光纖包層，省去光纖預(yù)制棒制造工藝中的包層的制造過程，提升光纖制造效率；同時，在芯棒1和石英粉之間設(shè)計有隔離石英管，有效避免石英粉熔融成包層后對芯棒1造成干擾，影響光纖的衰減等性能指標。

光纖預(yù)制棒還包括尾管6，尾管6包括尾棒61，套設(shè)于尾棒61外的小尾管62、套設(shè)于小尾管62外的大尾管63及設(shè)于尾棒61、小尾管62、大尾管63末端的密封塞64，尾棒61一端連接芯棒1，另一端連接密封塞64，小尾管62一端的開口密封連接石英隔離管3，另一端的開口密封連接密封塞64，大尾管63一端的開口密封連接石英薄套管2，另一端的開口密封連接密封塞64；

大尾管63、小尾管62及密封塞64之間的空隙與石英粉填充空間4相連通并共同形成第二區(qū)間8；

密封塞64上設(shè)有和外抽氣口66，外抽氣口66與第二區(qū)間8相連通；

將光纖預(yù)制棒固定于拉絲塔上，向石英粉填充空間4填充石英粉的同時通過外抽氣口66向外抽氣使第二區(qū)間8的氣壓達到用戶預(yù)設(shè)的氣壓值，同時進行光纖拉制。

石英隔離管3與芯棒1之間的間隙形成芯棒間隙5；芯棒間隙5為0.5mm～1.5mm。小尾管62、尾棒61及密封塞64之間的空隙與芯棒間隙5相連通并共同形成第一區(qū)間7；密封塞64上設(shè)有內(nèi)抽氣口65，內(nèi)抽氣口65與第一區(qū)間7相連通；

將光纖預(yù)制棒固定于拉絲塔上，向石英粉填充空間4填充石英粉的同時分別通過外抽氣口66和內(nèi)抽氣口65向外抽氣使第二區(qū)間8和第一區(qū)間7的氣壓分別達到用戶預(yù)設(shè)的氣壓值，同時進行光纖拉制。第二區(qū)間8的用戶預(yù)設(shè)的氣壓值為20-500pa。第一區(qū)間7的用戶預(yù)設(shè)的氣壓值為100-1000pa。

光纖預(yù)制棒還包括密封旋轉(zhuǎn)蓋9和設(shè)于密封旋轉(zhuǎn)蓋9上的石英粉填充管10，密封旋轉(zhuǎn)蓋9套設(shè)于大尾管63外側(cè)且可繞大尾管63旋轉(zhuǎn)，密封旋轉(zhuǎn)蓋9與尾管6之間密封旋轉(zhuǎn)連接；密封旋轉(zhuǎn)蓋9上設(shè)有供石英粉填充管10穿過的開孔91，石英粉填充管10的外壁與開孔91之間密封接觸，大尾管63上設(shè)有供石英粉填充管10穿過的圓環(huán)型開口67，石英粉填充管10一端開口于密封旋轉(zhuǎn)蓋9上，另一端依次穿過開孔91及圓環(huán)型開口67并開口于石英粉填充空間4中；通過石英粉填充管10向石英粉填充空間4填充石英粉。光纖預(yù)制棒包括兩根石英粉填充管10，兩石英粉填充管10對稱設(shè)置于密封旋轉(zhuǎn)蓋9上，從而實現(xiàn)兩根石英粉填充管10繞芯棒1進行圓周轉(zhuǎn)動，向石英粉填充空間4均勻填充石英粉。

本發(fā)明實施例的光纖預(yù)制棒末端設(shè)有組合式的尾管6，小尾管62、尾棒61及密封塞64之間的空隙與芯棒間隙5相連通并共同形成第一區(qū)間7；大尾管63、小尾管62及密封塞64之間的空隙與石英粉填充空間4相連通并共同形成第二區(qū)間8；對第一區(qū)間7和第二區(qū)間8分別抽氣進行氣壓控制，從而實現(xiàn)石英隔離管3與芯棒1、石英隔離管3與石英粉在高溫熔融下的良好實心熔融以及石英粉和石英薄套管2在高溫熔融下的良好實心熔融。

采用上述方式，分別進行多個實施例的光纖拉制，制成的光纖的相關(guān)性能指標如表1所示：

表1各類型光纖的實施例

本發(fā)明不局限于上述實施方式，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。本說明書中未作詳細描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。