專利名稱：一種提高光纖預(yù)制棒生產(chǎn)效率的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光通信技術(shù)，應(yīng)用于光纖預(yù)制棒的制造，具體涉及用0VD工 藝制作光纖預(yù)制^f奉的過程中， 一種提高光纖預(yù)制棒生產(chǎn)效率的方法。該方法制造的光纖預(yù)制棒，產(chǎn)品性能與常規(guī)方法無異，但生產(chǎn)效率提升3oy。以上。
背景技術(shù)：
隨著光纖市場的發(fā)展，竟?fàn)幦遮吋ち?，為增強公司的贏利能力，減少原 料氣體單耗量，降低預(yù)制棒制造成本，已是大勢所趨。特別是近年來，原材 料價格不斷上漲，而光纖價格卻未同步上升，更加擠縮了光纖預(yù)制棒廠家的 利潤空間，降低原料氣體消耗成本才能進一步提高廠家的竟?fàn)幜?。目前制造光纖預(yù)制棒的工藝主要有VAD、 OVD、 MCVD和PCVD， VAD和OVD 屬于外部沉積法，而MCVD和PCVD均屬于管內(nèi)沉積法。管內(nèi)沉積法制作光纖 預(yù)制棒徑向尺寸受限，而管外法則不受限，可用來制作徑向尺寸較大的預(yù)制 棒，這在制造成本上具有一定的優(yōu)勢。在OVD方法中，原料四氯化硅(SiCh) 在氧氣(02)的攜帶下，通過氫氣(或曱烷氣)/氧氣火焰一起噴向轉(zhuǎn)動的"芯 棒"，在熱能作用下，原料發(fā)生水解反應(yīng)生成Si02, 二氧化硅顆粒熱解產(chǎn)生的 粉塵粒子一層層的吸附在穿越火焰的轉(zhuǎn)動的"芯棒"上，形成多孔預(yù)制棒， 生成的多孔預(yù)制棒經(jīng)過溫度范圍從1100。C到1500。C下通入干燥劑(例如，氯 氣)來去除水和金屬雜質(zhì)，燒結(jié)成玻璃預(yù)制棒，然后拉制成光纖。OVD工藝 生成粉塵多孔預(yù)制棒反應(yīng)式如下H"g) + 0"g) = H20(g) (1) SiCh(g) + 2H20(g) = Si02(s) + 4HCl(g) (2) SiCl"g) +02 (g)= Si02 (s) + 2C12 (g) (3) 2H20(g) + 2Cl2(g)=頻(g) + 02 (g) (4) 氫氧反應(yīng)產(chǎn)生大量的熱和水汽，SiCh在火焰的不同部位分別發(fā)生上述反4應(yīng)式表示的水解反應(yīng)和氧化反應(yīng)，生成Si02粉塵多孔預(yù)制棒，然后約在1500 °C條件下經(jīng)高溫脫水和燒結(jié)形成玻璃預(yù)制棒。在OVD工藝中，利用火焰溫度與沉積面(堆積棒表面)溫度產(chǎn)生的溫差 而形成的溫度梯度推動細(xì)微顆粒物向堆積棒表面運動，并吸附在棒表面上。 火焰水解產(chǎn)生的粉塵微粒，逐漸聚合成尺寸較大的聚合體顆粒，并在通過向 靶棒傳送、擴散、熱遷移的過程中進行了初步脫水。在靠近燃燒器(也稱之 為噴燈)的區(qū)域，反應(yīng)生產(chǎn)粉塵粒子的數(shù)量密度迅速增加并快速形成粒子聚 集核，然后穿過快速聚集區(qū)，使粉塵粒子數(shù)量密度迅速縮減。隨著粒子數(shù)量 密度的減小，顆粒碰撞率降低，導(dǎo)致粒子的聚合速度放慢，同時也放慢了粒 子數(shù)密度的減小速率。溫度是顆粒形成中的關(guān)鍵因素，原始顆粒的粒徑大小 取決于該溫度下的固態(tài)擴散系數(shù)，因此提高火焰溫度可以增大原始顆粒的粒 徑，火焰的溫度在很大程度上影響顆粒之間的結(jié)合程度。溫度高時，顆粒的 熱運動越劇烈，顆粒之間相互碰撞和結(jié)合的機率就越高，相應(yīng)的結(jié)合成較大 顆粒的機率就越大，從而導(dǎo)致大顆粒的形成。溫度低時，結(jié)合作用比顆粒間 的碰撞作用要慢很多，導(dǎo)致比表面積(表面積與體積的比值)大的不規(guī)則顆 粒的形成。依據(jù)上述工藝原理，加快火焰相對光纖預(yù)制棒的移動速度，可提高光纖 預(yù)制棒表面與火焰的溫度差，從而提高沉積速率，但在OVD傳統(tǒng)工藝中，如 橫移速度過快， 一般大于3000mm/min，或使光纖預(yù)制棒表面波紋增加，燒結(jié) 后氣泡難于控制，最終對預(yù)制棒拉制光纖的性能產(chǎn)生不良影響。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題和提出的技術(shù)任務(wù)是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的沉積 初期沉積速率低的缺陷，提供一種提高光纖預(yù)制棒生產(chǎn)效率的方法。為此， 本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種提高光纖預(yù)制棒生產(chǎn)效率的方法，其特征是用OVD工藝制作光纖預(yù) 制棒時，采用下述改進方法a)改進燃燒器結(jié)構(gòu)，將燃燒器的中間層出口形狀改為3~8個圓柱小孔 同心均布，并在其外增加一嵌套層，以提高燃燒火焰的溫度和生成粉塵顆粒的團聚度，使粉塵顆粒在光纖預(yù)制棒上的吸附率增加；b) 在光纖預(yù)制棒沉積初期，加快橫移速度，連續(xù)增加燃燒氣流量，提高燃燒火焰溫度，增加粉塵顆粒熱泳動力，使粉塵顆粒更加快速高效的粘附在光纖預(yù)制棒表面；c) 光纖預(yù)制棒外徑增長到設(shè)定值后，采用燃燒氣流量和橫移速度漸變縮 減的方式，減小沉積界面密度、附著力的波動及表面波紋，以此防止光纖預(yù) 制棒高溫玻璃化后其內(nèi)部產(chǎn)生氣泡、氣線，最終達到提高生產(chǎn)效率的目的。0VD工藝中，燃燒器的結(jié)構(gòu)對氣流噴出后的混合形態(tài)起關(guān)鍵作用，通過 改進燃燒器的結(jié)構(gòu)，可使相應(yīng)的氣流更好的混合，這在提高火焰溫度和促進 原料反應(yīng)吸收上有明顯效果，另外，起始沉積層數(shù)和溫度對沉積速率影響很 大，適當(dāng)增加橫移速度，降低光纖預(yù)制棒表面溫度，可促使原料吸收率增加， 從而提高沉積速率和生產(chǎn)效率，但速度和氣體流量變化過大，易引起母棒內(nèi) 氣泡和表面波紋的產(chǎn)生，通過相關(guān)計算和初期試驗驗證，控制好移動速度、 氣體流量和沉積溫度，使;卩>散體密度平滑緩慢變化，可有效防止母棒內(nèi)氣泡 和表面波紋的產(chǎn)生，并最終實現(xiàn)提高0VD沉積速率，降低成本，縮短作業(yè)時 間，達到提高生產(chǎn)效率的目的。上述方案，是基于0VD工藝的原理形成的，首先，其對燃燒器的結(jié)構(gòu)改 進，由四層圓柱形同心嵌套結(jié)構(gòu)改為六層圓柱形同心嵌套結(jié)構(gòu)，燃燒器的中 間層出口形狀由圓筒形層疊改為3~8個圓柱小孔同心均布，并在其外增加 一嵌套層，使燃燒氣體預(yù)混形態(tài)更有利于生成易吸附型團聚顆粒的反應(yīng)；其 次，增加沉積作業(yè)中的橫移速度，并控制轉(zhuǎn)速、橫移速度和橫移距離的關(guān)系， 防止棒表面波紋的產(chǎn)生；第三，通過燃料氣體流量曲線的調(diào)整，控制火焰溫 度及氣體流速，使粉塵沉積層之間結(jié)合牢固，各層密度波動平緩，防止玻璃 化后產(chǎn)生各種形狀的氣泡。本發(fā)明方法，原料氣體利用率提高，對所制得光 纖預(yù)制棒性能無不良影響。本發(fā)明方法，通過對燃燒器結(jié)構(gòu)進行改進，使燃燒氣體預(yù)混形態(tài)更有利 于生成易吸附型團聚顆粒的反應(yīng)，另在開始沉積作業(yè)初期階段，采用高速橫 移，外徑增長達到一定值后，采用低速橫移。采用本方法在初始棒外徑較小的情況下，可使原料反應(yīng)產(chǎn)生的粉塵顆粒 在棒上的吸附率增加，從而使光纖預(yù)制棒的外徑迅速增大，從而提高光纖預(yù) 制棒與原料反應(yīng)火焰的接觸面積，進一步增加粉塵的吸收，使原料氣體的利 用率得到提高。本發(fā)明的積極效果在于1、 通過對橫移速度及火焰氣流量的調(diào)整，可使原料氣體利用率提高10 個百分點以上，使生產(chǎn)成本明顯降低。2、 通過對燃燒器結(jié)構(gòu)和工藝控制方式的改進，提高了 OVD方法生產(chǎn)光纖 預(yù)制棒的生產(chǎn)效率，并解決了 0VD方法制作光纖預(yù)制棒初期原料吸收速度慢 的技術(shù)問題，使生產(chǎn)效率提高30%以上，并使每根棒的作業(yè)時間縮短了 3小 時以上，使生產(chǎn)效率得到進一步提高。3、 在使生產(chǎn)成本降低，生產(chǎn)效率提高的同時，不影響產(chǎn)品質(zhì)量，對母棒 內(nèi)的氣泡及母棒表面的波紋等均無不良影響。


圖la是現(xiàn)有燒燒器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖lb本發(fā)明方法燃燒燒器結(jié)構(gòu)；圖中，線條之間示意為氣流通道。圖2是本發(fā)明方法橫移速度隨沉積橫移擺動次數(shù)變換的曲線示意圖。 圖3是本發(fā)明方法用雙噴燃燒器對沉積波帶(粉塵顆粒粘附在靶棒上形成的波形)的互補關(guān)系形成的光纖預(yù)制棒表面示意圖。圖4是本發(fā)明方法利用橫移距離的周期性偏移來減少單燃燒器沉積粉塵波帶后的光纖預(yù)制棒表面示意圖。圖5是本發(fā)明方法對橫移距離進行周期性偏移的橫移位置示意圖。圖6是本發(fā)明方法依據(jù)橫移距離的變化進行了氣流量曲線調(diào)整示意圖。圖7是本發(fā)明實例與原工藝在固定時間內(nèi)生產(chǎn)的預(yù)制棒的重量增長曲線比較示意圖。圖中標(biāo)號說明1-現(xiàn)有燃燒器，2-改進燃燒器，3、 4-單個燃燒器火焰形 成的粉塵波帶，5-疊加后形成的粉塵波帶，6-橫移距離總偏移量，7-單次偏 移距離，8-改進后沉積粉塵重量增長曲線，9-原沉積粉塵重量增長曲線。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步詳細(xì)的說明。一種提高光纖預(yù)制棒生產(chǎn)效率的方法，其根本構(gòu)思是用0VD工藝制作光 纖預(yù)制棒時，采用下述改進方法a) 改進燃燒器結(jié)構(gòu)，將燃燒器的中間層出口形狀改為3~8個圓柱小孔同 心均布，并在其外增加一嵌套層，以提高燃燒火焰的溫度和生成粉塵顆粒的 團聚度，使粉塵顆粒在光纖預(yù)制棒上的吸附率增加；b) 在光纖預(yù)制棒沉積初期，加快橫移速度，連續(xù)增加燃燒氣流量，提高 燃燒火焰溫度，增加粉塵顆粒熱泳動力，使粉塵顆粒更加快速高效的粘附在 光纖預(yù)制棒表面；c) 光纖預(yù)制棒外徑增長到設(shè)定值后，釆用燃燒氣流量和橫移速度漸變縮 減的方式，減小沉積界面密度、附著力的波動及表面波紋，以此防止光纖預(yù) 制棒高溫玻璃化后其內(nèi)部產(chǎn)生氣泡、氣線，最終達到提高生產(chǎn)效率的目的。作為對上述技術(shù)方案的進一步完善和補充，本發(fā)明還包括以下附加技術(shù) 特征在光纖預(yù)制棒沉積初期，提高燃燒火焰的溫度至高于光纖預(yù)制棒表面的 溫度20(TC ~ 500°C。所述的加快燃燒器的橫移速度是指沉積開始300分鐘以內(nèi)，間歇性來回 橫移擺動燃燒器或者光纖預(yù)制棒，次數(shù)至少為800次，橫移速度位于 3000腿/min 8000mm/min，每次單向遠(yuǎn)離橫移(遠(yuǎn)離橫移是指燃燒器與光纖 預(yù)制棒之間的距離增大的橫移)完成后采用2-5倍于橫移速度的速度返回 (返回是指燃燒器與光纖預(yù)制棒之間的距離減小的橫移)，參見圖5,其中一 個右指向的箭頭和一個其下的與其相鄰的左指向的箭頭表示一次來回，右指 向箭頭的長度表示燃燒器相對光纖預(yù)制棒遠(yuǎn)離擺動的距離以及起點位置，左 指向箭頭的長度表示燃燒器相對光纖預(yù)制棒接近擺動的距離以及返回位置， 換言之，圖中表示的5次遠(yuǎn)離擺動，在每次的起點位置燃燒器相對光纖預(yù)制 棒的距離漸遠(yuǎn)，在最后一次遠(yuǎn)離擺動后返回至首次遠(yuǎn)離擺動的起點，如此5 次往復(fù)作為一個周期。以漸變方式到達高速橫移速度，從基準(zhǔn)速度100mm/min~ 300mm/min開 始，遞增速度間隔不超過500mm/min，并保持單次橫移內(nèi)速度穩(wěn)定不變。低 速橫移速度控制在3000mm/min以下。所述的連續(xù)增加燃燒氣流量，提高燃燒火焰溫度，是指將燃料氫氣的流 量控制在IOO slm~ 300slm并增長流量，火焰溫度控制在800°C ~ 1200°C。在初期快速橫移沉積完成后，燃料氫氣流量降為與光纖預(yù)制棒沉積初期 時的流量相同，然后再遞增。為消除快速沉積時光纖預(yù)制棒表面的波紋，橫移速度V、光纖預(yù)制棒的 旋轉(zhuǎn)速度N、燃燒器的間距b之間的關(guān)系如下V=2bN/(2n+l),其中n是自 然數(shù)，取值范圍在1-IO間；實際橫移速度在上式計算出的理論橫移速度上土 10%波動。為消除快速沉積時光纖預(yù)制棒表面的波紋，橫移速度V、光纖預(yù)制棒的 旋轉(zhuǎn)速度N、橫移距離偏移總量D、單次橫移偏移量d之間的關(guān)系如下 D=(n-l)V/N/n， d=D/n，其中n是自然數(shù)，取值范圍在1-IO間；實際的橫移 距離偏移總量D和單次橫移偏移量d的設(shè)定在上式計算出的理論值上±10% 波動。所述燃燒器的橫移速度緩增到需要的快速橫移速度進行沉積完成后再緩 減，以防止光纖預(yù)制棒高溫玻璃化后棒內(nèi)產(chǎn)生氣泡和氣線。 以下通過具體例子對本發(fā)明做具體說明。按照下述方法實施用OVD工藝制作光纖預(yù)制棒包層，把燃燒氣體、助 然氣體及反應(yīng)原料SiCU氣體通入圖lb所示的燃燒器，燃燒器噴出的火焰居 中聚焦到一根旋轉(zhuǎn)的芯棒上，并使芯棒相對于火焰以圖2所示的速度變化橫 向移動(鑒于橫移速度的定義，芯棒相對于火焰的橫移可以通過移動芯棒或/ 和燃燒器實現(xiàn))，初期橫移速度由低速(100-200rara/min)很快過渡到高速 (3000-8000mm/min)，參見圖2。在相對高速的條件下，反應(yīng)生產(chǎn)的粉塵以 較高速率吸附到芯棒上，形成光纖預(yù)制棒，到達60-IOO隱的外徑，光纖預(yù)制 棒相對火焰的橫移速度再變換到低速。最終以較高的沉積效率得到理想的表 面平整的光纖預(yù)制棒。為得到表面平整，玻璃化后無氣泡的預(yù)制棒，同時采用下述多項措施在高速下單燃燒器沉積的粉塵呈螺旋波帶狀，為消除這種波帶，使光纖 預(yù)制棒表面平整，采用多燃燒器沉積，利用各燃燒器沉積的粉塵波峰、波谷互補的關(guān)系之后生成的光纖預(yù)制棒表面狀況如圖3所示，橫移速度V、旋轉(zhuǎn) 速度N、燃燒器間距b之間以如下關(guān)系設(shè)定b= nV/N+V/(2N)，即 V=2bN/(2n+l)，其中n是自然數(shù)，取值范圍在1-IO間，實際橫移速度在上式 計算出的理論橫移速度上± 10%波動。為進一步減少在高速下沉積的光纖預(yù)制棒表面產(chǎn)生螺旋波帶狀，需對橫 移距離進行周期性的偏移，偏移之后的光纖預(yù)制棒表面波紋疊加如圖4所示， 表面波帶變小而密。橫移速度V、旋轉(zhuǎn)速度N、橫移距離偏移總量D、單次偏 移量d之間的關(guān)系如下(圖5): D=(n-l)V/N/n， d=D/n,其中n是自然數(shù)， 取值范圍在1-10間，實際的偏移量D和d值的設(shè)定在上式計算出了理論值上 ± 10%波動。橫移速度的變化加大，在同樣的燃燒氣體流量下，會導(dǎo)致光纖預(yù)制棒表 面溫度過低或過高，使光纖預(yù)制棒各層密度差加大，粘附力降低，燒結(jié)過程 中因各層收縮不同而產(chǎn)生剪切力，使不同的粉塵層間出現(xiàn)界面滑移，進而形 成螺旋形氣泡。對此需跟據(jù)橫移速度的變化對燃燒氣流量量相應(yīng)的調(diào)整，典 型的流量曲線如圖6所示。在上述條件下，重量增長較原有生產(chǎn)條件的重量增長率明顯加快，如圖 7所示。實例1:原條件生產(chǎn)采用H2、 02作為燃燒氣體，SiCh作為Si02粉塵生成的原料，以一定的 流量通入圖la所示的燃燒器，沉積時H2氣基準(zhǔn)流量120slm，初期層橫移速 度100mm/min，逐次遞增到橫移速度1000mm/min，并保持不變，相應(yīng)調(diào)節(jié)燃 燒氣流量逐漸增大，光纖預(yù)制棒表面溫度保持在1200-80(TC之間，生產(chǎn)光纖 預(yù)制棒特性如下光纖預(yù)制棒密度0. 5g/cm3。氣泡缺陷無。玻璃預(yù)制棒表面波紋最大值(相臨40隨間)0. lram。實例1所述光纖預(yù)制棒的特性均符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。 實例2:燃燒器結(jié)構(gòu)改進后生產(chǎn)采用H2、 02作業(yè)燃燒氣體，SiCU作為Si02粉塵生成的原料，以一定的 流量通入圖lb所示的燃燒器，H2氣基準(zhǔn)流量120slm，初期層橫移速度 100mm/min,逐次遞增到纟黃移速度1000mm/min，并保持不變，相應(yīng)調(diào)節(jié)燃燒 氣流量逐漸增大，光纖預(yù)制棒表面溫度保持在1200-800。C之間，生產(chǎn)光纖預(yù) 制棒特性如下光纖預(yù)制棒密度0. 65g/cm3。氣泡缺陷無。玻璃預(yù)制棒表面波紋最大值(相臨40mm間)0. 08mm。實例2所述光纖預(yù)制棒的特性均符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，單根棒沉積速率較實例1提高20%,原料氣體消耗成本較實例1下降11%，同時作業(yè)時間較實例1減少1小時以上。實例3:燃燒器結(jié)構(gòu)和初期沉積控制方式均改進后生產(chǎn)釆用H2、 02作業(yè)燃燒氣體，SiCU作為Si02粉塵生成的原料，以一定的 流量通入圖lb所示的燃燒器，H2氣基準(zhǔn)流量120slm,初期層橫移速度 100隱/min,高速橫移采用8000隱/min，低速橫移采用1000腿/min，隨橫移 速度的變化，相應(yīng)調(diào)節(jié)燃燒氣流量，使光纖預(yù)制棒表面溫度保持在1200-800 。C之間相應(yīng)變化，并設(shè)定相應(yīng)的橫移偏移距離和轉(zhuǎn)速，生產(chǎn)光纖預(yù)制棒特性 如下:光纖預(yù)制棒密度0. 48g/cm3。 氣泡缺陷無。玻璃預(yù)制棒表面波紋最大值(相臨40mm間)0. lmm。實例3所述光纖預(yù)制棒的特性均符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，單根棒沉積速率較 實例l提高36%,原料氣體消耗成本較實例1下降21%，同時作業(yè)時間較實例 1減少2小時以上。備注(本發(fā)明的一些術(shù)語的定義)沉積速率指單位時間內(nèi)吸附沉積到光纖預(yù)制棒上的粉塵粒子質(zhì)量。 橫移速度指燃燒器與光纖預(yù)制棒在單位時間內(nèi)的相對位置變化速率。 表面波紋指沉積生成的光纖預(yù)制棒和玻璃化后形成的玻璃預(yù)制棒的圓柱形表面的相臨單位距離內(nèi)的外徑波動的差值。團聚度指在燃燒器火焰中，反應(yīng)生成的小粉塵顆粒，隨氣流的流動逐漸聚合成大顆粒的程度。吸附率指在沉積反應(yīng)中，粘附到靶棒上的粉塵顆粒量與反應(yīng)生成的總量的比值。粒子數(shù)量密度指單位體積內(nèi)顆粒的數(shù)量。玻璃預(yù)制棒內(nèi)氣泡指多孔疏松粉塵預(yù)制棒在高溫?zé)Y(jié)的玻璃化過程中，形成的玻璃體內(nèi)的空心氣孔。玻璃預(yù)制棒內(nèi)氣線指多孔疏松粉塵預(yù)制棒在高溫?zé)Y(jié)的玻璃化過程中，形成的玻璃體內(nèi)呈曲線狀連通的微小氣孔。VAD是Vapor Axial Deposition,汽相軸向沉積的縮寫。0VD是Outside Vapor Deposition,夕卜部汽相沉積的縮寫。MCVD是Modif ied Chemical Vapor Deposition,改進的4b學(xué)汽相沉積的縮寫。PCVD是Plasma Chemical Vapor Deposiotn,等離子體化學(xué)汽相沉積的縮寫。1權(quán)利要求
1、一種提高光纖預(yù)制棒生產(chǎn)效率的方法，其特征是用OVD工藝制作光纖預(yù)制棒時，采用下述改進方法a)改進燃燒器結(jié)構(gòu)，將燃燒器的中間層出口形狀改為3～8個圓柱小孔同心均布，并在其外增加一嵌套層，以提高燃燒火焰的溫度和生成粉塵顆粒的團聚度，使粉塵顆粒在光纖預(yù)制棒上的吸附率增加；b)在光纖預(yù)制棒沉積初期，加快橫移速度，連續(xù)增加燃燒氣流量，提高燃燒火焰溫度，增加粉塵顆粒熱泳動力，使粉塵顆粒更加快速高效的粘附在光纖預(yù)制棒表面；c)光纖預(yù)制棒外徑增長到設(shè)定值后，采用燃燒氣流量和橫移速度漸變縮減的方式，減小沉積界面密度、附著力的波動及表面波紋，以此防止光纖預(yù)制棒高溫玻璃化后其內(nèi)部產(chǎn)生氣泡、氣線，最終達到提高生產(chǎn)效率的目的。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高光纖預(yù)制棒生產(chǎn)效率的方法，其特征 是在光纖預(yù)制棒沉積初期，提高燃燒火焰的溫度至高于光纖預(yù)制棒表面的溫 度200°C ~ 500°C。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種提高光纖預(yù)制棒生產(chǎn)效率的方法，其特征 是所述的加快橫移速度是指沉積開始300分鐘以內(nèi)，間歇性來回橫移擺動燃 燒器或者光纖預(yù)制棒，次數(shù)至少為800次，橫移速度位于3000mm/min~ 8000隱/min,每次單向遠(yuǎn)離橫移完成后采用2 ~ 5倍于橫移速度的速度返回。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高光纖預(yù)制棒生產(chǎn)效率的方法，其特征 是所述的連續(xù)增加燃燒氣流量，提高燃燒火焰溫度，是指將燃料氫氣的流量 控制在100 slm 300slm并增長流量，火焰溫度控制在800°C ~ 1200°C。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種提高光纖預(yù)制棒生產(chǎn)效率的方法，其 特征是在初期快速橫移沉積完成后，燃料氫氣流量降為與光纖預(yù)制棒沉積初 期時的流量相同，然后再遞增。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種提高光纖預(yù)制棒生產(chǎn)效率的方法，其特征 是為消除快速沉積時光纖預(yù)制棒表面的波紋，橫移速度V、光纖預(yù)制棒的旋 轉(zhuǎn)速度N、燃燒器的間距b之間的關(guān)系如下V=2bN/(2n+l),其中n是自然數(shù)，取值范圍在1-10間，實際橫移速度在上式計算出的理論橫移速度上±10% 波動。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高光纖預(yù)制棒生產(chǎn)效率的方法，其特征 是為消除快速沉積時光纖預(yù)制棒表面的波紋，橫移速度V、光纖預(yù)制棒的旋 轉(zhuǎn)速度N、橫移距離偏移總量D、單次橫移偏移量d之間的關(guān)系如下 D=(n-l)V/N/n， d=D/n，其中n是自然數(shù)，取值范圍在1-IO間，實際的橫移 距離偏移總量D和單次橫移偏移量d的設(shè)定在上式計算出的理論值上±10% 波動。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高光纖預(yù)制棒生產(chǎn)效率的方法，其特征 是所述燃燒器的橫移速度緩增到需要的快速橫移速度進行沉積完成后再緩 減，以防止光纖預(yù)制棒高溫玻璃化后棒內(nèi)產(chǎn)生氣泡和氣線。
全文摘要
一種提高光纖預(yù)制棒生產(chǎn)效率的方法，屬于光通信技術(shù)，現(xiàn)有OVD沉積技術(shù)在初期沉積過程中，因初始棒徑小，與粉塵火焰接觸面少，粉塵在棒上堆積率低，造成光纖預(yù)制棒徑向增長很慢。本發(fā)明是在用OVD工藝制作光纖預(yù)制棒時，對燃燒器的結(jié)構(gòu)改進，并在沉積初期橫移速度加快，增加燃燒氣流量，提高火焰溫度，加大生成粉塵顆粒的火焰與棒表面的溫度差，增加顆粒熱泳動力，使粉塵顆粒更加快速高效的粘附在光纖預(yù)制棒表面，外徑增長到一定程度后，采用氣流量和橫移速度縮減的參數(shù)調(diào)整，減小沉積界面的波動，以消除棒表面的波紋并防止高溫玻璃化后內(nèi)部產(chǎn)生氣泡、氣線等，生產(chǎn)產(chǎn)品性能與常規(guī)方法無異，使材料成本下降，生產(chǎn)效率提高30％以上。
文檔編號C03B37/018GK101565272SQ20091009914
公開日2009年10月28日 申請日期2009年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月25日
發(fā)明者劉連勇, 盧衛(wèi)民, 吳海港, 宋太中 申請人:富通集團有限公司