專利名稱：在減壓下生產(chǎn)光纖的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及形成光纖的方法和設(shè)備，更具體地涉及用于形成和冷卻光纖的光纖生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
生產(chǎn)光纖的常規(guī)制造工藝一般包括在拉制爐中由光纖預(yù)制件拉制光纖，冷卻拉制 的光纖，以及在光纖充分冷卻后涂覆光纖。光纖通常在約2000°C的爐子中拉制，并且在多數(shù)情況下，熱通常是通過輻射傳遞到預(yù)制件的，但保護(hù)氣的強(qiáng)制流動(dòng)和自然對(duì)流在爐子中產(chǎn)生的氣體流動(dòng)也會(huì)影響玻璃溫度。對(duì)流傳熱的相對(duì)貢獻(xiàn)在光纖形成區(qū)的下部比較明顯，該區(qū)域位于光纖預(yù)制件根部及以下，此處的輻射熱傳遞因光纖直徑小而變得可忽略不計(jì)。強(qiáng)制對(duì)流和自由對(duì)流在爐子中形成的氣體流動(dòng)通常產(chǎn)生對(duì)流潤(rùn)胞(convectioncell)，這些渦胞在某些溫度梯度和氣體密度條件下會(huì)變得不穩(wěn)定。這種不穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)對(duì)成纖區(qū)的傳熱造成足夠大的影響，光纖包層直徑會(huì)發(fā)生顯著的改變，這通常是不利的。為了抑制此效應(yīng)，可用氦氣作為爐子里的氣體。氦氣能減小對(duì)流渦胞的強(qiáng)度和橫穿渦胞的溫差。這通常能改善對(duì)光纖直徑的控制，但缺點(diǎn)是要消耗昂貴的氦氣。此外，爐中所用高溫可能在纖芯產(chǎn)生缺陷，所述缺陷通常是密度波動(dòng)，缺陷的數(shù)量根據(jù)熱平衡分布(玻爾茨曼分布)。光纖結(jié)構(gòu)中的缺陷通常代表能量更高的狀態(tài)，因此缺陷的數(shù)量一般在更高的拉制溫度下更大。光纖中的這種缺陷會(huì)給光纖帶來信號(hào)損失。為了抑制這種增大的衰減，需要緩慢冷卻光纖，特別是在1600 V和1300 V之間的溫度下，使得在正在固化的玻璃逐漸增大的黏度將缺陷凍結(jié)在其中之前，缺陷有時(shí)間消除。在此溫度范圍內(nèi)，輻射冷卻可忽略不計(jì)，所以人們可以通過減小光纖與沉浸光纖的氣體之間的溫差來有效降低冷卻速率。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，本發(fā)明提供了一種生產(chǎn)光纖的方法。所述方法包括在爐子中由預(yù)制件拉制裸光纖的步驟。所述方法還包括處理光纖的步驟，該步驟是將光纖保持在處理裝置中以冷卻光纖，冷卻速率慢于光纖在25°C和I大氣壓的空氣中冷卻時(shí)將產(chǎn)生的冷卻速率。所述方法還包括減小所述爐子和處理裝置當(dāng)中至少一種裝置內(nèi)的壓力的步驟，使得所述爐子和處理裝置當(dāng)中至少一種裝置內(nèi)的壓力在O. 01-0. 80大氣壓的范圍內(nèi)。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式，本發(fā)明提供了一種生產(chǎn)光纖的方法，所述方法包括在爐子中從被加熱的玻璃源拉制光纖的步驟。所述方法還包括減小爐子內(nèi)的壓力的步驟，使得爐子內(nèi)的壓力在O. 01-0. 80大氣壓的范圍內(nèi)。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式，本發(fā)明提供了一種生產(chǎn)光纖的方法。所述方法包括在爐子中從被加熱的玻璃源拉制光纖的步驟。所述方法還包括處理光纖的步驟，所述步驟是將光纖保持在處理裝置中以冷卻光纖，冷卻速率慢于光纖在25°C和I大氣壓的空氣中冷卻時(shí)將產(chǎn)生的冷卻速率，其中光纖在高于500°C的溫度下離開處理裝置。所述方法還包括減小所述處理裝置內(nèi)的壓力的步驟，使得所述處理裝置內(nèi)的壓力在O. 01-0. 80大氣壓的范圍內(nèi)。根據(jù)又一個(gè)實(shí)施方式，本發(fā)明提供了光纖生產(chǎn)系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包含適于容納和加熱玻璃源的爐子，光纖自該玻璃源拉制。所述系統(tǒng)還包含處理裝置，用于處理從被加熱的玻璃源拉制的光纖。處理區(qū)冷卻所述光纖的速率慢于光纖在25°C和I大氣壓的空氣中冷卻時(shí)將產(chǎn)生的冷卻速率。所述系統(tǒng)還包含真空泵，用來將所述爐子和處理裝置當(dāng)中至少一種裝置內(nèi)的壓力減小到O. 01-0. 80大氣壓范圍內(nèi)的壓力。其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在下文詳細(xì)陳述，其中部分特征和優(yōu)點(diǎn)對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說從該描述中容易理解，或者可通過實(shí)施本文所述(包括下文的詳述、權(quán)利要求書以及附圖)的實(shí)施方式而認(rèn)識(shí)。應(yīng)當(dāng)理解，前面的概述和下面的詳述都僅僅是示例，意在提供理解權(quán)利要求書的 性質(zhì)和特點(diǎn)的概要或框架。所包括的附圖用于提供進(jìn)一步的理解，包含在本說明書中并構(gòu)成其一部分。附圖示出了一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式，與文字描述一起用于解釋各種實(shí)施方式的原理和操作。


圖I是說明根據(jù)第一個(gè)實(shí)施方式的光纖生產(chǎn)系統(tǒng)的示意圖；圖2是說明根據(jù)第二個(gè)實(shí)施方式的光纖生產(chǎn)系統(tǒng)的示意圖；圖3是根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式用于光纖生產(chǎn)系統(tǒng)處理裝置中的采用多尺寸開口的密封件的橫截面示意圖；圖4是說明根據(jù)第三個(gè)實(shí)施方式采用多個(gè)孔的光纖生產(chǎn)系統(tǒng)的示意圖；圖5是說明根據(jù)第四個(gè)實(shí)施方式采用冷卻風(fēng)扇的光纖生產(chǎn)系統(tǒng)的示意圖；圖6是說明根據(jù)第五個(gè)實(shí)施方式采用加熱區(qū)的光纖生產(chǎn)系統(tǒng)的示意圖；圖7是說明根據(jù)第六個(gè)實(shí)施方式采用線性非接觸定心裝置的光纖生產(chǎn)系統(tǒng)的示意圖；圖8是根據(jù)第一個(gè)實(shí)施方式用來對(duì)離開處理裝置的光纖進(jìn)行定心的圖7所示線性非接觸光纖定心裝置的放大示意圖；圖9是從圖8中線IX-IX截取的光纖定心裝置的放大橫截面視圖；圖10是圖9所示光纖定心裝置的放大剖視圖，進(jìn)一步呈現(xiàn)了空氣相對(duì)于光纖的流動(dòng)；圖11是根據(jù)第二個(gè)實(shí)施方式的線性非接觸光纖定心裝置的透視圖；圖12是從圖11中線XII-XII截取的線性非接觸光纖定心裝置的橫截面視圖；以及圖13是從圖11中線XIII-XIII截取的光纖定心裝置的橫截面視圖。
具體實(shí)施例方式下面詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，附圖呈現(xiàn)了其實(shí)例。只要有可能，在整個(gè)附圖中用相同的附圖標(biāo)記表示相同或類似的部分。所述光纖生產(chǎn)系統(tǒng)和方法通過使用減壓爐和處理裝置生產(chǎn)光纖。本文結(jié)合附圖1-12描述了光纖生產(chǎn)系統(tǒng)和方法的實(shí)施方式，在所有附圖中，相同的附圖標(biāo)記表不相同或相應(yīng)的要素。本文所用的詞語“裸光纖”是指直接從被加熱的玻璃源(也稱作預(yù)制件)拉制的、尚未在其外表面施涂保護(hù)涂層(例如尚未在裸光纖上涂覆基于聚合物的材料)的光纖。所述光纖生產(chǎn)系統(tǒng)和方法可以利用本文所揭示的效率高、效果好的光纖冷卻和光纖定心技術(shù)形成缺陷減少的光纖。參見圖1，該圖總體上呈現(xiàn)了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的光纖生產(chǎn)系統(tǒng)10。所述系統(tǒng)10包含可加熱到約2000°C的爐子12。將玻璃光纖預(yù)制件14置于爐子12中，由加熱的預(yù)制件14拉制光纖，形成裸光纖20。預(yù)制件14可由任何玻璃或材料制成，并且可進(jìn)行適合制造光纖的摻雜。由預(yù)制件14拉制裸光纖20之后，立即在根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式被描述為緩慢冷卻管的圖示處理裝置18中冷卻。如圖所示，根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，緩慢冷卻管或處理裝置18與爐子12的出口連為一體。但應(yīng)當(dāng)理解，根據(jù)其他實(shí)施方式，處理裝置18也可與爐子12隔 開一段距離，或者以其他方式與爐子連接。如本文所用，術(shù)語“處理裝置”是指拉制爐12下游的裝置，裸光纖20在該裝置中冷卻，其冷卻速率比光纖在25°C和I大氣壓的空氣中的冷卻速率慢，并且該裝置可包含如圖所示和如本文所述的管子。處理裝置18可與爐子12的輸出端連接，使光纖20在例如約2100°C與1600°C之間的溫度下進(jìn)入處理裝置18，并緩慢冷卻光纖，其冷卻速率比光纖在25°C和I大氣壓的空氣中的冷卻速率慢。光纖優(yōu)選在高于500°C的溫度下離開處理裝置28。光纖優(yōu)選在緩慢冷卻處理裝置中處理足夠長(zhǎng)的時(shí)間，從而與未在處理區(qū)處理的相同光纖相比使衰減降低。例如，對(duì)于纖芯中的氧化鍺少于O. 5重量％的光纖(對(duì)于纖芯不含氧化鍺的光纖也是如此)，優(yōu)選至少在光纖溫度處于1800°C與1200°C之間、更優(yōu)選在光纖溫度處于1700°C與1200°C之間、甚至更優(yōu)選光纖溫度處于1600°C與1300°C之間的時(shí)間內(nèi)，在處理區(qū)中處理(緩慢冷卻)光纖。對(duì)于纖芯中的氧化鍺多于O. 5重量％的光纖，優(yōu)選在光纖溫度處于1600°C與900°C之間、更優(yōu)選在光纖溫度處于1500°C與1000°C之間、甚至更優(yōu)選在光纖溫度處于1400°C與1000°C之間的時(shí)間內(nèi)，在處理區(qū)中處理(緩慢冷卻)光纖。然而，因?yàn)樘幚硌b置采用的壓力低于大氣壓力，在處理裝置中實(shí)現(xiàn)這些溫度范圍的同時(shí)，所添加的熱量明顯少于在處理裝置的壓力等于或高于大氣壓力(約I大氣壓)的情況下所要添加的熱量。定心裝置32的位置優(yōu)選距離拉制爐底部I米以內(nèi)，更優(yōu)選O. 5米以內(nèi)，甚至更優(yōu)選20厘米以內(nèi)，最優(yōu)選15厘米以內(nèi)。光纖在處理裝置18內(nèi)的平均冷卻速率定義為光纖進(jìn)入處理裝置的進(jìn)入點(diǎn)處的光纖表面溫度(光纖進(jìn)入表面溫度)減去光纖離開處理裝置18的離開點(diǎn)處的光纖表面溫度(光纖離開表面溫度)再除以光纖在處理裝置18中的總停留時(shí)間。在一個(gè)實(shí)施方式中，光纖在處理裝置的處理區(qū)內(nèi)的平均冷卻速率小于5000°C /秒，其中離開處理裝置18的光纖表面溫度至少約為500°C，更優(yōu)選至少約為800°C，所述平均冷卻速率定義為光纖進(jìn)入表面溫度減去光纖離開表面溫度再除以光纖在處理裝置的處理區(qū)內(nèi)的總停留時(shí)間。圖中所示的緩慢冷卻裝置或處理裝置18具有一個(gè)或多個(gè)與真空泵22連接的減壓或真空端口 25。真空泵22在處理裝置18中產(chǎn)生減小的壓力或者部分真空，并且在如圖所示的實(shí)施方式中，還可在與之相連的爐子12內(nèi)產(chǎn)生減小的壓力或部分真空。在如圖所示的實(shí)施方式中，圖中顯示單一真空泵22與單一真空端口 25相連。但應(yīng)當(dāng)理解，可采用一個(gè)或多個(gè)真空端口和/或一個(gè)或多個(gè)真空泵，以便在處理裝置18和/或爐子12的一個(gè)或多個(gè)室中實(shí)現(xiàn)所需的減小的壓力。較佳的是，將處理裝置18構(gòu)造成在裸光纖20從爐子12到達(dá)出口 28的過程中，在受控環(huán)境里冷卻該裸光纖。此外，圖中顯示了用于提供惰性氣體的氣體入口 16，所述惰性氣體在圖中顯示為G1，作為爐子12的輸入氣體。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，惰性氣體可包括氬氣(Ar)，用來減少到達(dá)爐子12的環(huán)境氣體的量。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式，惰性氣體可包括氮?dú)?N2)。應(yīng)當(dāng)理解，可在爐子12和處理裝置18的多個(gè)位置采用一個(gè)以上的氣體入口。應(yīng)當(dāng)理解，較佳的是，爐子12和處理裝置18中減小的壓力減小其中的氣體的密度，從而不需要昂貴的氣體如氦氣(He)。爐子12和處理裝置18所提供的減小的壓力可使氬氣和/或氮?dú)獾拿芏葴p小到接近氦氣的密度水平，而仍能使溫度在拉制爐內(nèi)均勻分布。在圖I所示的實(shí)施方式中，由預(yù)制件14拉制的裸光纖20從爐子12底部出來，經(jīng)過處理裝置18，從出口 28出來，然后通過一個(gè)或多個(gè)流體軸承50。流體軸承50可使裸光纖20從基本上沿著第一或豎直路徑移動(dòng)轉(zhuǎn)為沿著第二路徑移動(dòng)，并在處于大氣壓下的環(huán)境空氣中進(jìn)一步冷卻裸光纖20。所述一個(gè)或多個(gè)流體軸承50可包括2007年11月26日提交·的美國(guó)專利申請(qǐng)第11/986，764號(hào)(還曾提交臨時(shí)申請(qǐng)，美國(guó)專利申請(qǐng)第60/861，587號(hào))和2007年11月29日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)第11/998，366號(hào)所披露的流體軸承，這些文獻(xiàn)的內(nèi)容通過參考結(jié)合于此。在環(huán)境空氣中冷卻后，接著將裸光纖20送入涂覆單元60，在此將一次保護(hù)涂層施涂于裸光纖20的外表面。具有保護(hù)層的光纖離開涂覆單元60之后，經(jīng)歷生產(chǎn)系統(tǒng)10中的多個(gè)處理階段，如牽引機(jī)或輥62，到達(dá)光纖貯存卷軸64。在將光纖拉過整個(gè)系統(tǒng)并最終卷繞到貯存卷軸64上的過程中，可利用各輥62當(dāng)中的一個(gè)輥在光纖上提供必要的張力。光纖生產(chǎn)系統(tǒng)10在爐子12的輸出口利用處理裝置18以一種或多種所需的冷卻速率冷卻經(jīng)過拉制的裸光纖20。處理裝置18具有長(zhǎng)管，所述長(zhǎng)管在爐子出口的一端延伸，所述處理裝置還在該管相反一端的出口 28處具有小孔26，裸光纖20通過該小孔出來。管子18的長(zhǎng)度可在I. 0-10米的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在2-8米的范圍內(nèi)。在一些實(shí)施方式中，管子18的長(zhǎng)度可大于3米、4米，在一些情況下大于5米。若處理裝置18具有更長(zhǎng)的長(zhǎng)度，則可以更快的速度拉制光纖，同時(shí)仍能實(shí)現(xiàn)所需的停留時(shí)間，以達(dá)到減少衰減的目的。例如，在這種裝置中，即使拉制光纖的速度大于20米/秒、25米/秒，在一些情況下大于30米/秒，仍然可以顯著減少衰減。例如，在一個(gè)實(shí)施方式中，處理裝置的長(zhǎng)度約為6米。出口 28下游的第一流體軸承50在緊靠孔26的地方起非接觸光纖定心裝置的作用，在裸光纖20通過孔26的過程中穩(wěn)定其橫向XY位置，從而消除裸光纖20碰觸孔26的側(cè)壁的可能性。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，起定心裝置作用的第一流體軸承50所處位置距離出口 28不到2米(78. 8英寸)，更優(yōu)選距離出口孔26不到30. 5厘米(12英寸)。通過真空泵22將爐子12和處理裝置18內(nèi)部抽氣至減小的壓力，所述減小的壓力基本上低于一個(gè)大氣壓，優(yōu)選在O. 01-0. 80大氣壓的范圍內(nèi)。在如圖所不的實(shí)施方式中，真空泵22在位于管出口 28上游的真空口 25處抽氣。真空泵22提供的減小的壓力抑制了爐子12內(nèi)部隨時(shí)間變化的流動(dòng)，因而不需要利用氦氣來獲得直徑穩(wěn)定的光纖，并且抑制了裸光纖20在管子18內(nèi)的對(duì)流冷卻，使管子18成為改善光纖衰減的緩慢冷卻裝置。通過密封爐子12的頂部，并在處理裝置18的出口孔26中提供小的環(huán)形開口，可最大程度減少環(huán)境空氣的進(jìn)入，并避免由于環(huán)境空氣，尤其是氧氣進(jìn)入爐子12而使?fàn)t子劣化。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，出口孔26的尺寸可以是直徑在1-2毫米的范圍內(nèi)，此尺寸適合直徑約為125微米的裸光纖，或者出口孔的尺寸可約為裸光纖20的直徑的10倍。通過使低水平的惰性氣體(如氬氣)流從爐子12的氣體輸入口 16流至管子18內(nèi)的抽氣口 25，可阻止殘余空氣經(jīng)出口孔26進(jìn)入并沿管子18上行至爐子12。經(jīng)孔26進(jìn)入處理裝置18的環(huán)境空氣高速進(jìn)入孔26，所述速度可能是超音速。高速空氣會(huì)導(dǎo)致裸光纖20振動(dòng),從而在XY方向發(fā)生橫向移動(dòng)。過分的橫向移動(dòng)會(huì)導(dǎo)致光纖20接觸孔26，這會(huì)降低光纖強(qiáng)度，并且可能中斷拉制過程。通過采用非接觸光纖定心裝置50,在緊靠孔26的地方,光纖20可在橫向或XY方向保持穩(wěn)定。第一流體軸承定心裝置50是用來給裸光纖定心的非接觸裝置，可防止裸光纖20與處理裝置18的結(jié)構(gòu)發(fā)生機(jī)械接觸。我們所說的機(jī)械接觸是指在拉制過程中與固體組件接觸。光纖生產(chǎn)系統(tǒng)10有利地改善了對(duì)光纖直徑的控制，而且根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，通過將爐子12與緩慢冷卻管18相連并降低二者的內(nèi)部壓力，能夠顯著減慢光纖的冷卻速率。減小的壓力減少了爐子12中傳熱的對(duì)流成分，并且提高了對(duì)流的穩(wěn)定性。其效果是傳熱更穩(wěn)定，這改善了對(duì)光纖直徑的控制。處理裝置18中較低的壓力進(jìn)一步降低了冷卻速率，即通·過減少冷卻的對(duì)流成分實(shí)現(xiàn)所需的冷卻速率。爐子12和處理裝置18中減小的壓力可在O. 01-0. 80大氣壓(7. 6-608. O托)的范圍內(nèi)，此壓力最大程度減小了各傳熱速率。根據(jù)其他實(shí)施方式，減小的壓力可在O. 02-0. 65大氣壓(15. 2-494. O托)的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在O. 05-0. 5大氣壓(38. 2-380. O托)的范圍內(nèi)。應(yīng)當(dāng)理解，減小的壓力可使處理裝置18內(nèi)的冷卻更慢，而在較高的壓力下可能需要加熱處理裝置18，如加熱外壁，以實(shí)現(xiàn)緩慢冷卻。為了最大程度減少裸光纖20中的光損耗，在1600°C與1300°C之間的溫度下的冷卻速率不應(yīng)超過5000°C /秒，更優(yōu)選不超過3000°C /秒，最優(yōu)選不超過2000°C /秒，以便纖芯修復(fù)盡可能多的缺陷或密度波動(dòng)。處理裝置18，尤其是處理區(qū)內(nèi)的冷卻速率可包括多種冷卻速率，如快冷區(qū)域的1500-4000°C /秒的冷卻速率，以及慢冷區(qū)域的1600-1300°C /秒的冷卻速率。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，光纖20可在O. 2秒或更短的時(shí)間內(nèi)，以超過20米/秒的速度通過處理裝置18，并以至少800°C /秒的溫降冷卻光纖。在大于20米/秒、更優(yōu)選25米/秒、最優(yōu)選大于30米/秒的速度下，長(zhǎng)度約為6米或更長(zhǎng)的處理裝置18有利于實(shí)現(xiàn)約20000C /秒的冷卻速率。裸光纖20達(dá)到1300°C之后，宜更快地使其冷卻，從而使裸光纖20可在低于1300°C、更優(yōu)選低于1200°C、在一些實(shí)施方式中低于1100°C的溫度下離開處理裝置18。裸光纖20必須保持在處理裝置18中進(jìn)行受控冷卻，并在高于500°C的溫度下離開處理裝置18，在一些實(shí)施方式中可在高于800°C的溫度下離開處理裝置18。管子18底部處在靠近定心裝置50的位置，以確保裸光纖在出口孔28內(nèi)充分定心。在一個(gè)實(shí)施方式中，出口孔28的長(zhǎng)度至少兩倍于孔的直徑。處理裝置18，尤其是處理區(qū)內(nèi)的冷卻速率在1600-1300°C的窗口內(nèi)是可控的，以最大程度減少損耗。在所述溫度窗口的低端，更慢的冷卻可進(jìn)一步降低纖芯的假想溫度，這可減少密度波動(dòng)的數(shù)量并改善損耗。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，處理裝置18可被構(gòu)造成在開始的時(shí)候使裸光纖20從1600°C緩慢冷卻到1450°C，然后降低冷卻速度，使其進(jìn)一步從1450°C冷卻到1300°C。下面提供在處理裝置18中加快或減慢光纖冷卻速度的方法的例子。
根據(jù)圖2所示的一個(gè)實(shí)施方式，光纖生產(chǎn)系統(tǒng)10可采用多級(jí)減壓或部分真空，如具有與真空泵22連接的第一真空端口 25A和第二真空端口 25B的兩級(jí)真空。對(duì)于這種兩級(jí)真空實(shí)施方式，可在出口 28處有第一孔26，在出口 28上方約I米處有第二孔24。第一孔26可具有第一尺寸的圓直徑，如直徑為I毫米；第二孔24可具有第二尺寸的圓直徑，該圓直徑大于第一孔直徑，如I. 5毫米，以便在孔24與26之間的底部區(qū)域產(chǎn)生約O. 9-0. 4大氣壓的減小的壓力，在孔24上方的頂部區(qū)域產(chǎn)生O. 4-0. 2大氣壓的減小的壓力。這在孔24上方的區(qū)域或室內(nèi)產(chǎn)生第一冷卻速率(速率I),在孔24下方的區(qū)域或室內(nèi)產(chǎn)生第二冷卻速率(速率2)。在此實(shí)例中，裸光纖20在壓力更高的區(qū)域冷卻得更快，因?yàn)槎攘總鳠嵝实膫鳠嵯禂?shù)h依賴于雷諾數(shù)，并因此依賴于壓力。例如，根據(jù)Kase和Matsuo發(fā)表的光纖在空氣中的傳熱關(guān)系[J. Poly. ScLA, 3，2541— 2554 (1965) ]，Nu=hD/κ =0. 42Re。334，其中 Nu 是努塞爾數(shù)(無量綱傳熱系數(shù))，κ是環(huán)境空氣的熱導(dǎo)率，Re是VfD/U，其中Vf是光纖速度，D是光纖直徑，U是環(huán)境空氣的動(dòng)力黏度，υ=μ/ρ，其中μ是空氣的動(dòng)態(tài)黏度，P是密度。 由于熱導(dǎo)率和黏度幾乎與壓力無關(guān)，故ΙΓΡ°_334。因此，壓力加倍可導(dǎo)致傳熱系數(shù)h增加約25%。此外，通過利用多個(gè)孔24和26，尤其是兩個(gè)以上的孔(參見圖3和4)，可減小光纖振動(dòng)，因?yàn)槊總€(gè)孔上的壓降減小了。通過增加更多的孔，可減小裸光纖20的總體振動(dòng)。減小的振動(dòng)使裸光纖20接觸孔24和26的可能性降低，因此孔24、26和第一流體軸承定心裝置50之間的距離可延長(zhǎng)，處理裝置18的長(zhǎng)度可設(shè)計(jì)得更短。由于在環(huán)境空氣中,在大氣壓力下或者在接近大氣壓力下的冷卻速率明顯比在低于大氣壓的壓力下的冷卻速率高，光纖溫度可在光纖通過定心裝置50的過程中顯著降低。此外,可在氣體Gl輸入口 16向爐子中輸入具有低熱導(dǎo)率κ的第一氣體,使該氣體通過處理裝置18的上段，而在處理裝置18的下段采用具有更高的熱導(dǎo)率κ的第二氣體，該氣體在標(biāo)記為G2的氣體輸入口 30輸入。例如，若在頂部將氬氣(Ar)作為氣體Gl吹入，而通過第一真空端口 25A將其抽出，產(chǎn)生真空1，則傳熱系數(shù)h可比底段高40%，即使在頂段和底段的壓力相同的情況下也是如此。在多孔實(shí)施方式中，氣體的組成可在各孔之間改變，例如在每段吹入氬氣。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，在圖2所示的實(shí)施方式中，相對(duì)于冷卻速率更高的速率2冷卻區(qū)，速率I冷卻區(qū)可以是慢冷卻速率。但應(yīng)當(dāng)理解，根據(jù)其他實(shí)施方式，速率I和速率2冷卻區(qū)可以相同，或者速率2區(qū)可比速率I冷卻區(qū)具有更慢的冷卻速率。還應(yīng)理解，根據(jù)其他實(shí)施方式，可采用兩個(gè)以上的孔和/或兩個(gè)以上的真空端口，以便在處理裝置18中產(chǎn)生兩個(gè)以上的冷卻速率。隨著裸光纖20移動(dòng)通過處理裝置18，光纖20上形成一個(gè)氣體邊界層。所述邊界層在每個(gè)孔處至少部分剝離，從而減小它轉(zhuǎn)變?yōu)橥牧鞯目赡苄?，因此進(jìn)一步提高了光纖的穩(wěn)定性。與更厚的邊界層相比，通過更薄的邊界層的傳熱也更快。不過，壓力越低，邊界層也生長(zhǎng)得越快?？字g每個(gè)室內(nèi)的壓力可逐一控制，例如通過改變通入每個(gè)室的孔的尺寸(孔可以是可調(diào)節(jié)隔膜如膜片)，或者通過改變經(jīng)可調(diào)閥從每個(gè)室抽出的氣體的流速。這樣，可在最大程度減小光纖振動(dòng)的同時(shí)優(yōu)化傳熱速率。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式，出口 28可采用多個(gè)孔密封件28'，例如圖3所示的密封件，該密封件包括四個(gè)圓孔130A-130D，這些孔基本上居中或者彼此間共中心，并且相對(duì)于光纖20的預(yù)期軌跡居中。在圖示實(shí)施方式中，這四個(gè)孔具有尺寸不同的開口。相鄰孔之間的室內(nèi)空間可連接到真空泵上，產(chǎn)生多個(gè)壓力梯級(jí)。根據(jù)一個(gè)實(shí)例，孔130A的直徑約為2. 5-5. O毫米，孔130B的直徑約為2. 0-4. O毫米，孔130C的直徑約為I. 5-3. O毫米，孔130D的直徑約為1.0-2. 5毫米。通過為孔130A-130D提供不同大小的直徑，當(dāng)光纖20離開出口 28'時(shí)，每個(gè)孔處的邊界層可被剝離，從而消除湍流，在光纖離開出口 28時(shí)提供改善的光纖穩(wěn)定性。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，相鄰孔之間的距離可在O. 5-4. O英寸的范圍內(nèi)。參考圖4，根據(jù)第三個(gè)實(shí)施方式，圖中所示的光纖生產(chǎn)系統(tǒng)10在處理裝置18中采用三個(gè)孔。在此實(shí)施方式中，出口 28米用第一孔26。第二孔24位于第一孔26的上方或上游，第三孔23進(jìn)一步位于第二孔24的上方或上游。與真空泵22相連的真空端口 25位于第二孔24與第三孔23之間。在此實(shí)施方式中，圖中所示爐壓為壓力Pf，而第二孔24與第三孔23之間的減小的壓力為壓力P1，第一孔26與第二孔24之間的減小的壓力為第三壓力P2。在一個(gè)實(shí)施方式中，中間區(qū)域的壓力P1小于爐壓Pf，而底部區(qū)域的壓力P2大于第一壓力Pp因此，可在處理裝置18的三個(gè)獨(dú)立區(qū)域或室內(nèi)提供三種獨(dú)立的減小的壓力，以實(shí) 現(xiàn)不同的冷卻速率。應(yīng)當(dāng)理解，孔23、24和26當(dāng)中一個(gè)或多個(gè)孔的尺寸可以相同，或者可以不同，以實(shí)現(xiàn)所需的壓力。通過選擇每個(gè)區(qū)域或室內(nèi)的合適壓力，可實(shí)現(xiàn)裸光纖20的受控冷卻。參考圖5，該圖顯示了根據(jù)第四個(gè)實(shí)施方式的光纖生產(chǎn)系統(tǒng)10，該系統(tǒng)采用一個(gè)或多個(gè)與光纖20之間形成傳熱關(guān)系的風(fēng)扇80，以進(jìn)一步冷卻處理裝置18內(nèi)的光纖20。圖中所示的一個(gè)或多個(gè)風(fēng)扇80使室82內(nèi)的對(duì)流冷卻氣體循環(huán)，進(jìn)一步冷卻處理裝置18內(nèi)的裸光纖20。室82可包括裝有氣體如惰性氣體的封閉回路室，所述氣體與裸光纖20直接發(fā)生流體對(duì)流接觸。風(fēng)扇80進(jìn)一步提高了室82內(nèi)的對(duì)流冷卻速率，所述冷卻速率可根據(jù)風(fēng)扇速度控制，從而調(diào)節(jié)和實(shí)現(xiàn)所需的冷卻速率。另外，應(yīng)當(dāng)理解，可采用一個(gè)或多個(gè)與裸光纖20之間形成間接傳熱關(guān)系的風(fēng)扇，以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)處理裝置18所需的冷卻，達(dá)到所需的冷卻速率。冷卻風(fēng)扇80可如圖所示用在處理裝置18底段的快速冷卻區(qū)，以提供加快傳熱的交叉流動(dòng)，或者可用在其他位置。參考圖6，該圖顯示了根據(jù)第五個(gè)實(shí)施方式的光纖生產(chǎn)系統(tǒng)10，該系統(tǒng)采用一個(gè)或多個(gè)電加熱器90，提供與處理裝置18之間存在傳熱關(guān)系的加熱區(qū)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，一個(gè)或多個(gè)加熱器90可包括安裝在處理裝置18外部的電加熱線圈，以提供200-600°C之間的升高的溫度。根據(jù)另一個(gè)具體實(shí)施方式
，加熱區(qū)的溫度可約為300°C。加熱器90對(duì)處理裝置18的冷卻速率提供了附加控制。通過將緩慢冷卻區(qū)部分加熱到比過去低的程度，可在減小的壓力下實(shí)現(xiàn)更慢的冷卻速率。例如，壁溫為300°C時(shí)，在O. 2大氣壓的空氣中的冷卻速率可等于I. O大氣壓下的900°C處理裝置18中的冷卻速率。結(jié)果，在采用加熱處理裝置18的一些實(shí)施方式中，將處理裝置加熱到約200-600°C之間的溫度，而壓力維持在約O. 02-0. 50大氣壓(15. 2-380. O托)，更優(yōu)選在O. 05-0. 3大氣壓(38. 2-228托)的范圍內(nèi)。與此同時(shí)，由于不會(huì)對(duì)快速冷卻區(qū)的壁進(jìn)行加熱，快速冷卻區(qū)的傳熱可加快。為了優(yōu)化緩慢冷卻區(qū)的冷卻速率，可調(diào)節(jié)溫度分布，使速率在1300-1450°C的臨界區(qū)間最慢。還應(yīng)理解，可將多個(gè)實(shí)施方式組合起來一起利用，如多個(gè)孔、不同的氣體、在下段的一個(gè)或多個(gè)風(fēng)扇、在頂段的加熱區(qū)以及其他的改良形式，以進(jìn)一步將緩慢冷卻區(qū)和快速冷卻區(qū)的傳熱速率分開，實(shí)現(xiàn)所需的最佳光纖冷卻。
其他實(shí)施方式可包括優(yōu)化真空端口 25的位置，使氣體在緩慢冷卻區(qū)內(nèi)與光纖沿相同方向行進(jìn)，而在快速冷卻區(qū)內(nèi)沿著與光纖相反的方向行進(jìn)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，若氣體速度是光纖速度的一半，則傳熱系數(shù)h在緩慢冷卻區(qū)可大致減小20%，而在快速冷卻區(qū)可增大相同幅度。在一個(gè)實(shí)施方式中，真空端口 25最好以環(huán)形排氣方式安裝，以防空氣射流偏離軸向路徑。參考圖7，該圖顯示了根據(jù)第六個(gè)實(shí)施方式的光纖生產(chǎn)系統(tǒng)10，該系統(tǒng)采用線性非接觸定心裝置32。線性非接觸定心裝置32的位置緊靠出口 28，從而對(duì)離開孔26的裸光纖20進(jìn)行定心，防止裸光纖20與出口孔26發(fā)生機(jī)械接觸。定心裝置32是線性定心裝置，使光纖20在沿直線通過的時(shí)候保持在中心位置。如本文所用，術(shù)語“線性”是指基本上呈直線。定心裝置32的位置可在與出口孔26相距I米的范圍內(nèi)，優(yōu)選在與出口孔26相距O. 5米的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在20厘米的范圍內(nèi)，最優(yōu)選在15厘米的范圍內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施方式中，定心裝置32的光纖進(jìn)入側(cè)(元件32A的頂部)位于與出口孔26相距2. 54厘米(I. O英寸)至15厘米的范圍內(nèi)。
圖8-10更詳細(xì)地呈現(xiàn)了根據(jù)第一個(gè)實(shí)施方式的定心裝置32。圖8所示的定心裝置32具有在一側(cè)對(duì)裸光纖20進(jìn)行定心的第一線性定心裝置32A和在相反一側(cè)對(duì)裸光纖20進(jìn)行定心的第二線性定心裝置32B。如圖9所示，第一定心裝置32A和第二定心裝置32B各自具有通向楔形開口 44的高壓流體(空氣)通道38。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，楔形通道44具有互成夾角的相對(duì)側(cè)壁，使得壁與壁的全角Θ在10-60°的范圍內(nèi)，相當(dāng)于圖9中相對(duì)于水平線的半角為5-30°。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式，所述楔形件具有傾斜側(cè)壁，使得壁與壁之間的全角Θ在1-60°的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在10-60°之間，還優(yōu)選在40-60°之間。根據(jù)又一個(gè)實(shí)施方式，全角Θ在1-10°的范圍內(nèi)。從流體輸送通道38出來并通過楔形通道44的高壓流體使裸光纖20懸浮在楔形開口 44中。這樣，從圖10可以看出，通過空氣噴嘴提供并流經(jīng)輸送通道38的氣體如空氣45在裸光纖20兩側(cè)流動(dòng)，形成流體軸承，使裸光纖20以一定方式懸浮，防止其接觸定心裝置32的任何結(jié)構(gòu)。將流體(一般是氣體，典型的是干燥空氣)強(qiáng)制通入楔形通道44的區(qū)域，使處于牽拉張力下的裸光纖保持在該區(qū)域內(nèi)，并因該通道內(nèi)光纖20下方存在壓差而基本上浮在通道44內(nèi)。結(jié)果，裸光纖20自定位于楔形通道44的中心。從圖9可以看出，獨(dú)立的定心元件32A和32B各自可由第一側(cè)構(gòu)件34和第二側(cè)構(gòu)件36組成?？諝廨斔屯ǖ?8可在構(gòu)件34與36的界面處形成狹縫。第一側(cè)構(gòu)件34具有傾斜壁40，第二側(cè)構(gòu)件36具有傾斜壁42，它們一起形成始自空氣通道38的楔形通道44?？諝廨斔屯ǖ?8的狹縫和楔形通道44的深度或長(zhǎng)度限定了施加于光纖20的空氣墊的有效長(zhǎng)度Lc。應(yīng)當(dāng)理解，雖然圖9呈現(xiàn)了定心元件32B，但定心元件32A可用相同的方法形成，不過如圖8所示，其取向與元件32B相差180°。第一定心元件32A和第二定心元件32B各自提供線性或伸直區(qū)段，用來對(duì)位于體積擴(kuò)大的通道44中的裸光纖20進(jìn)行定心，其中高速空氣從楔形通道44頂點(diǎn)處的輸送通道38的出口流向周圍環(huán)境。施加于光纖20的空氣速度可在25-500米/秒的范圍內(nèi)。通過元件32A和32B各自定心的光纖元件的長(zhǎng)度L?？稍跀?shù)毫米至數(shù)厘米之間，如在O. 5-100厘米的范圍內(nèi)。定心元件32A和32B在壁到壁的方向上產(chǎn)生強(qiáng)定心作用力，但在另一方向上僅產(chǎn)生提升力，從而將裸光纖20拉離空氣輸送通道38的出口。通過如圖所示組合兩對(duì)或更多對(duì)線性定心兀件32A和32B,可使裸光纖20定位于相反橫向方向的中心,很少有或沒有光纖張力變化的影響。若需要增大定心作用力，可依次采用一對(duì)以上的線性定心元件32A和32B，后面每對(duì)定心元件相對(duì)于前一對(duì)定心元件繞裸光纖20旋轉(zhuǎn)0-180°之間的任何角度，以使定心效應(yīng)對(duì)方向的依賴性更小。如圖10所示，楔形通道44內(nèi)的裸光纖20浮在高壓強(qiáng)制空氣45上，所述高壓強(qiáng)制空氣以一定方式在光纖20與楔形側(cè)壁40、42之間通過，防止光纖20與壁40、42之間接觸。在高壓空氣45離開通道38并經(jīng)楔形通道44通向外面的過程中，其壓力減小，因此，盡管在生產(chǎn)過程中牽拉張力可能發(fā)生變化，但壓降使光纖20移動(dòng)非常少。圖11-13顯示了根據(jù)第二個(gè)實(shí)施方式的線性非接觸光纖定心裝置132。定心裝置132可作為圖7所示的定心裝置32的替代裝置，用來對(duì)離開處理裝置18的裸光纖20進(jìn)行定心。在此實(shí)施方式中，用定心管元件136使定心作用力對(duì)角度的依賴性非常低。管子136具有側(cè)壁，所述側(cè)壁限定了圓筒形開口以及第一和第二相對(duì)端部，用于接收和送出裸光纖20。此外，定心裝置132包括多個(gè)沿徑向位于管子136的側(cè)壁周邊的流體注射端口 134，所述端口適合與空氣噴嘴流體連通，用來將高壓流體如空氣沿徑向向內(nèi)導(dǎo)向裸光纖20，從而使光纖基本上保持在管子136內(nèi)的中心位置，防止光纖與管子136的側(cè)壁發(fā)生機(jī)械接觸。在 流體注射端口 134注入的空氣流在裸光纖20與管子136的內(nèi)壁之間流動(dòng)，并從相對(duì)的兩端流出。在如圖所示的實(shí)施方式中，具有空氣噴嘴(未示出)的流體注射端口 134包括至少八個(gè)等角度分開的流體注射端口 134。在此實(shí)施方式中，裸光纖20可位于圓形直管136內(nèi)，管直徑為光纖直徑Df的1-20倍。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，管子136可具有圓形橫截面，其內(nèi)徑小于I毫米，該管子對(duì)外徑約為125微米的裸光纖20具有良好的效果。在一個(gè)實(shí)施方式中，管子136的內(nèi)徑Dt與光纖20的外徑Df之比小于20:1，更優(yōu)選小于10:1。在管子136內(nèi)，沿其軸向可有多個(gè)狹孔或端口 134,使一系列空氣射流進(jìn)入光纖與管壁136之間的空隙。光纖20的位移可改變管子136內(nèi)的空氣流，所述改變產(chǎn)生具有壓力分量和摩擦力分量的定心作用力，從而使裸光纖20定位于管子136的中心。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，管子136可具有例如小于50厘米、更優(yōu)選小于25厘米的長(zhǎng)度LT。流體注射端口 134可具有長(zhǎng)度LP，該長(zhǎng)度小于管長(zhǎng)度Lt的90%。應(yīng)當(dāng)理解，根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，線性非接觸光學(xué)定心裝置32和132有利地對(duì)離開處理裝置18的出口 28的裸光纖20進(jìn)行定心，從而防止裸光纖20與出口發(fā)生機(jī)械接觸。應(yīng)當(dāng)理解，線性非接觸光學(xué)定心裝置32或132可在光纖生產(chǎn)系統(tǒng)中的其他位置用來對(duì)裸光纖20進(jìn)行定心。此外，應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)裸光纖20在處理裝置18中進(jìn)行受控冷卻之后，在它通過定心裝置32時(shí)，用來對(duì)裸光纖20進(jìn)行定心的強(qiáng)制空氣可提高光纖的冷卻速率。在定心裝置下游，光纖可通過一個(gè)或多個(gè)流體軸承，并且可通過涂覆單元進(jìn)行涂覆，然后卷繞到牽拉機(jī)構(gòu)和卷軸上。本文所述的方法可用來制備單?；蚨嗄９饫w，用于通信應(yīng)用，特別是不需要在光纖上施涂氣密性涂層的應(yīng)用。采用這些方法時(shí)，可不必使用氦氣冷卻裝置。在上述任何實(shí)施方式中，定心裝置所處位置優(yōu)選與處理裝置的出口孔相距I米以內(nèi)，更優(yōu)選在.5米以內(nèi)，甚至更優(yōu)選在20厘米以內(nèi)，最優(yōu)選在15厘米以內(nèi)。對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，顯而易見的是可以在不背離權(quán)利要求書的精神或范圍的情況下作出各種修改和變動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)光纖的方法，所述方法包括以下步驟 在爐子中由被加熱的玻璃源拉制光纖； 對(duì)所述光纖進(jìn)行處理，即將所述光纖保持在處理裝置中，以一定的速率冷卻所述光纖，所述速率比所述光纖在25°c和I大氣壓的空氣中冷卻的速率慢；以及 減小所述爐子和所述處理裝置當(dāng)中至少一個(gè)裝置內(nèi)的壓力，使得所述爐子和所述處理裝置當(dāng)中至少一個(gè)裝置內(nèi)的壓力在O. 01-0. 80大氣壓的范圍內(nèi)。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述壓力在O.02-0. 650大氣壓的范圍內(nèi)。
3.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述壓力在O.05-0. 50大氣壓的范圍內(nèi)。
4.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述光纖在高于500°C的溫度下離開所述處理裝置。
5.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述爐子和所述處理裝置的壓力均在.0.01-0. 80大氣壓的范圍內(nèi)。
6.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述方法還包括在所述爐子和所述處理裝置當(dāng)中至少一個(gè)裝置內(nèi)加入惰性氣體的步驟。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述爐子中基本上沒有氦氣。
8.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述減壓步驟包括在所述處理裝置的多個(gè)階段減壓，使得每個(gè)階段具有不同的減小的壓力，以提供不同的冷卻速率。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述多個(gè)冷卻階段通過在相鄰階段之間采用孔來實(shí)現(xiàn)，使所述光纖從所述孔中通過。
10.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述處理裝置包含在與爐子相反的一端形成的密封件，所述密封件中具有開口，光纖通過所述開口離開所述處理裝置，所述方法還包括通過用非接觸定心裝置對(duì)所述光纖進(jìn)行定心，對(duì)光纖離開所述處理裝置的密封件時(shí)的位置進(jìn)行控制的步驟。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述密封件包含多個(gè)具有不同開口尺寸的開口，其中所述光纖經(jīng)所述多個(gè)開口離開。
12.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述光纖在O.2秒或更短的時(shí)間內(nèi)，以超過20米/秒的速度通過所述處理裝置，并冷卻所述光纖，使溫度降低至少800°C。
13.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述方法還包括在所述處理裝置中用風(fēng)扇冷卻所述光纖的步驟。
14.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述方法還包括將所述處理裝置的一部分加熱到200-600°C范圍內(nèi)的溫度的步驟。
15.一種生產(chǎn)光纖的方法，所述方法包括以下步驟 在爐子中由被加熱的玻璃源拉制光纖；以及 減小所述爐子中的壓力，使得爐子中的壓力在O. 05-0. 80大氣壓的范圍內(nèi)。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述爐子中基本上沒有氦氣。
17.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述方法還包括通過將所述光纖保持在處理裝置中以冷卻所述光纖來對(duì)所述光纖進(jìn)行處理的步驟，其中所述光纖在高于500°C的溫度下離開所述處理裝置。
18.—種生產(chǎn)光纖的方法，所述方法包括以下步驟在爐子中由被加熱的玻璃源拉制光纖； 對(duì)所述光纖進(jìn)行處理，即將所述光纖保持在處理裝置中，以一定的速率冷卻所述光纖，所述速率比所述光纖在25°C和I大氣壓的空氣中冷卻的速率慢，其中所述光纖在高于500°C的溫度下離開所述處理裝置；以及 減小所述處理裝置中的壓力，使得所述處理裝置中的壓力在O. 05-0. 80大氣壓的范圍 內(nèi)。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，所述方法還包括以下步驟 在接近大氣壓力的環(huán)境空氣中冷卻所述光纖；以及 在所述于環(huán)境空氣中冷卻的步驟之后涂覆所述光纖。
20.一種光纖生產(chǎn)系統(tǒng)，它包含 適合容納和加熱用來拉制光纖的玻璃源的爐子； 用來對(duì)由被加熱的玻璃源拉制出來的光纖進(jìn)行處理的處理裝置，其中所述處理使所述光纖冷卻，冷卻速率比所述光纖在25°C和I大氣壓的空氣中冷卻的速率慢；以及 用來將所述爐子和所述處理裝置當(dāng)中至少一個(gè)裝置內(nèi)的壓力減小到O. 05-0. 80大氣壓范圍內(nèi)的真空泵。
全文摘要
本發(fā)明提供了用于生產(chǎn)光纖的光纖生產(chǎn)系統(tǒng)和方法。在爐子中由預(yù)制件拉制光纖，使光纖在減小的壓力下通過處理裝置，所述壓力在0.01-0.8大氣壓的范圍內(nèi)。在光纖冷卻到至少1600-1300℃的溫度范圍時(shí)，處理裝置對(duì)裸光纖進(jìn)行冷卻。非接觸光纖定心裝置位于處理裝置出口附近，在光纖離開處理裝置時(shí)對(duì)其進(jìn)行定心。
文檔編號(hào)C03B37/035GK102906040SQ201180025979
公開日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2011年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月27日
發(fā)明者J·H·法勒, A·V·菲利波夫, R·C·摩爾, B·W·雷丁 申請(qǐng)人:康寧股份有限公司