專利名稱：用于制造光纖預(yù)制件的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于制造光纖預(yù)制件的裝置和方法。
背景技術(shù)：
光纖是通過將光纖預(yù)制件拉伸成纖維而制造成的。光纖預(yù)制件是通過制備包括芯層和光學(xué)包層的玻璃棒并且隨后在玻璃棒的外周形成護套層而制成的。日本專利申請公開H10-324537 (專利文獻I)描述了一種通過在玻璃棒的周面上沉積玻璃顆粒來形成護套層的方法。根據(jù)該方法，通過吹附技術(shù)供應(yīng)玻璃顆粒，然后通過等離子體炬加熱玻璃顆粒，以使玻璃顆粒沉積。該方法在下文中稱為“等離子體吹附法”。而且，專利文獻I描述了通過將鹵素氣體和玻璃顆粒一起吹附到玻璃棒的周面上來修正沉積 止制造設(shè)備受到損壞的同時實施該方法。美國專利申請公開No. 2005-0262876 (專利文獻2)描述了以如下方式形成護套層的方法在將含有預(yù)定量摻雜物的玻璃顆粒吹附到玻璃棒的周面上的同時執(zhí)行等離子體吹附法，因此，將具有預(yù)期折射率的玻璃顆粒沉積在玻璃棒的周面上。該方法不存在損壞制造設(shè)備的問題，但是因為這種折射率調(diào)整型玻璃顆粒價格昂貴，因此該方法難以制造出低成本的光纖預(yù)制件或光纖。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供如上所述在避免裝置損壞的同時以低成本制造光纖預(yù)制件的裝置和方法。本發(fā)明的制造光纖預(yù)制件的裝置為通過在玻璃棒的周面上沉積玻璃顆粒來制造光纖預(yù)制件的設(shè)備，包括(1)等離子體炬，其用于利用等離子體火焰來加熱玻璃顆粒；(2)腔室，其將被等離子體炬加熱的玻璃棒的加熱部包圍；(3)供應(yīng)部，其獨立于等離子體炬設(shè)置并且用于向所述腔室中的所述玻璃棒的加熱部供應(yīng)玻璃顆粒以及用于將組分修正氣體供給至所述腔室中，而所述組分修正氣體用于修正待沉積在所述腔室中的所述玻璃棒的加熱部上的玻璃顆粒的組分；(4)排氣部，其通過排氣使所述腔室內(nèi)為負壓；以及(5)移動機構(gòu)，其用于使所述等離子體炬、所述腔室、所述供應(yīng)部和所述排氣部沿著與所述玻璃棒的軸線平行的方向做相對移動。在一個實施例中，本發(fā)明的制造光纖預(yù)制件的裝置可以設(shè)計為使得所述供應(yīng)部將玻璃顆粒和組分修正氣體的混合物供給至所述腔室。或在另一實施例中，所述供應(yīng)部可以包括(a)第一供應(yīng)部，其用于將玻璃顆粒供給至所述腔室；以及(b)第二供應(yīng)部，其獨立于所述第一供應(yīng)部設(shè)置并且用于將所述組分修正氣體供給至所述腔室。在本發(fā)明的制造光纖預(yù)制件的裝置中，用于產(chǎn)生所述等離子體炬的等離子體的線圈優(yōu)選地設(shè)置在所述腔室的外部。另外，在構(gòu)成所述等離子體炬的部件之中，設(shè)置在所述腔室內(nèi)部的部件優(yōu)選地由能夠抵抗鹵素氣體所引起的腐蝕的非導(dǎo)電材料制成或者覆蓋有能夠抵抗鹵素氣體所引起的腐蝕的非導(dǎo)電材料。優(yōu)選地，本發(fā)明的制造光纖預(yù)制件的裝置還包括溫度監(jiān)視器，所述溫度監(jiān)視器用于監(jiān)視所述腔室中所述玻璃棒的加熱部的表面溫度或者所形成的玻璃層的表面溫度。還優(yōu)選的是，本發(fā)明的裝置還包括直徑監(jiān)視器，所述直徑監(jiān)視器用于監(jiān)視所述腔室中的所述玻璃棒的加熱部的外徑或所形成的玻璃層的外徑。優(yōu)選地，本發(fā)明的裝置還包括玻璃顆粒監(jiān)視器，玻璃顆粒監(jiān)視器用于監(jiān)視從所述供應(yīng)部供應(yīng)至所述腔室的玻璃顆粒的粒徑和流量。在這種情況下，優(yōu)選地，本發(fā)明的裝置還包括控制單元，所述控制単元用于調(diào)節(jié)從所述供應(yīng)部供應(yīng)至所述腔室的玻璃顆粒的量，該調(diào)節(jié)步驟可以基于由所述玻璃顆粒監(jiān)視器監(jiān)視到的顆粒粒徑和流量中的任一個或兩個來進行。本發(fā)明的制造光纖預(yù)制件的方法包括從獨立于等離子體炬設(shè)置的供應(yīng)部向腔室中的玻璃棒的加熱部供應(yīng)玻璃顆粒和組分修正氣體；用排氣部對所述腔室的內(nèi)部進行排氣以使所述腔室為負壓；使所述等離子體炬、所述腔室、所述供應(yīng)部和所述排氣部沿著與玻璃 棒的軸線平行的方向做相對移動；以及用所述等離子體炬的等離子體火焰來加熱所述玻璃顆粒并且將所述玻璃顆粒沉積到所述玻璃棒的周面上以使組分修正氣體修正所述玻璃顆粒的組分。在本發(fā)明的制造光纖預(yù)制件的方法中，所述組分修正氣體可以為含有用于降低玻璃顆粒的折射率的摻雜物的氣體或者為含有用于提高玻璃顆粒的折射率的摻雜物的氣體。含有用于降低玻璃顆粒的折射率的摻雜物的氣體可以為包含氟或硼的氣體。所述組分修正氣體可以為包含鹵族元素的氣體。根據(jù)本發(fā)明，可以以低成本制造光纖預(yù)制件，且避免制造設(shè)備受損。


圖I是示出作為用于制造光纖預(yù)制件的裝置的本發(fā)明實施例的概念示意圖。
具體實施例方式下面，將參考附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細說明。在附圖中，用相同的附圖標記表示相同的元件，并且將省略重復(fù)的說明。圖I是示出作為用于制造光纖預(yù)制件的裝置的本發(fā)明實施例的概念示意圖。用于制造光纖預(yù)制件的裝置I為通過在玻璃棒2的周面上沉積玻璃顆粒3來制造光纖預(yù)制件的設(shè)備，且裝置I包括腔室10、等離子體炬11、玻璃顆粒供應(yīng)部(第一供應(yīng)部)12、組分修正氣體供應(yīng)部(第二供應(yīng)部)13以及排氣部14。在圖I中，省略了腔室10的ー些部分的圖示以顯示出腔室10的內(nèi)部。玻璃棒2由作為主成分的石英玻璃制成且通過諸如VAD、OVD、MCVD或PCVD等氣相沉積法形成為大致柱形形式，并且玻璃棒2具有至少ー個區(qū)域用作用于導(dǎo)光的芯層。玻璃棒2還可以具有圍繞芯層區(qū)域的包層區(qū)域。在該實施例中，光纖預(yù)制件是通過在玻璃棒2的周面上形成護套層而制成的。在根據(jù)該實施例形成護套層之前，光學(xué)包層區(qū)域可以通過VAD、OVD、MCVD、棒塌縮法(rod-in-collapse)或其它類似的方法形成在玻璃棒2的周面上。而且，為了移除存在于玻璃棒2的表面上的雜質(zhì)，優(yōu)選的是在根據(jù)該實施例形成護套層之前通過氫氧炬或等離子體炬對玻璃棒2的表面進行火焰拋光(fire polish)。或者，還優(yōu)選的是通過氟化氫而不是火焰拋光來移除表面層。將玻璃棒2設(shè)置在水平或豎直的車床上。在這種情況下，將支撐用玻璃棒連接至玻璃棒2的各端，并且用車床保持支撐用玻璃棒。車床能夠使玻璃棒2繞玻璃棒2的軸線旋轉(zhuǎn)。裝置I通過在以上述方式設(shè)置在車床上的玻璃棒2的周面上沉積玻璃顆粒3來制造光纖預(yù)制件。將玻璃棒2的被等離子體炬11加熱的加熱部包圍的腔室10防止組分修正氣體從非加熱部周圍泄漏。裝置I具有移動機構(gòu)，所述移動機構(gòu)用于使腔室10、等離子體炬11、第一供應(yīng)部12、第二供應(yīng)部13和排氣部14作為一個單元沿著與玻璃棒2的軸線平行的方向做相對移動。等離子體炬11利用等離子體火焰來加熱玻璃顆粒3。用于噴射等離子體火焰的等離子體炬11的噴嘴被布置為使得等離子體火焰到達玻璃棒2的被腔室10包圍的加熱部。對于將等離子體炬11點火，如果將諸如碳等導(dǎo)電物質(zhì)導(dǎo)入被圍繞等離子體炬11的線圈包 圍的區(qū)域并同時向線圈施加高頻電壓，則受到感應(yīng)加熱的導(dǎo)電物質(zhì)會將等離子體點火。在這樣點火的情況下，雜質(zhì)可能容易擴散，因此可取的是在等離子體炬11的噴嘴不面對玻璃棒2的位置處進行點火。例如，期望的是在點火時將等離子體炬11轉(zhuǎn)移到支撐用玻璃棒的位置。在等離子體炬11和腔室10之間存在間隙的情況下，可以設(shè)置用惰性氣體密封間隙的機構(gòu)。這將能防止玻璃組分修正氣體從腔室10中泄漏出去并且防止等離子體炬11被氣體腐蝕。用于產(chǎn)生等離子體炬11的等離子體的線圈優(yōu)選地設(shè)置在腔室10外。在構(gòu)成等離子體炬11的部件之中，位于腔室10內(nèi)部的那些部件優(yōu)選地由抵抗鹵素氣體腐蝕的非導(dǎo)電材料制成或被上述非導(dǎo)電材料覆蓋。這將能避免等離子體炬11的諸如腐蝕等劣化。獨立于等離子體炬11設(shè)置的第一供應(yīng)部12將玻璃顆粒(石英顆粒)3導(dǎo)向腔室10中玻璃棒2的加熱部。第一供應(yīng)部12的噴嘴布置在腔室10的內(nèi)部。第一供應(yīng)部12的噴嘴面對玻璃棒2并且被調(diào)節(jié)成使得所噴射出的玻璃顆粒3可以被等離子體火焰加熱從而附著到玻璃棒2上。優(yōu)選地，第一供應(yīng)部12的噴嘴具有用于依照玻璃顆粒3在玻璃棒2的周面上的沉積情況而移動的機構(gòu)。玻璃顆粒3的噴出利用用于運載玻璃顆粒3的載氣來執(zhí)行。期望的載氣為N2和02。盡管也可以使用稀有氣體，但是由于稀有氣體趨于離子化，所以需要注意可能對等離子體炬11造成的破壞以及火花。第二供應(yīng)部13將組分修正氣體導(dǎo)入腔室10中，從而修正將要沉積在腔室10中玻璃棒2的加熱部上的玻璃顆粒3的組分。第二供應(yīng)部13的氣體噴嘴布置在腔室10的內(nèi)部。第二供應(yīng)部13的氣體噴嘴大致面對玻璃棒2并且被調(diào)節(jié)為使所噴射出的氣體可以與被等離子體火焰加熱的玻璃顆粒3反應(yīng)。第二供應(yīng)部13的氣體噴嘴優(yōu)選地裝有依照玻璃顆粒3在玻璃棒2的周面上的沉積情況而移動的機構(gòu)。組分修正氣體可以為用于降低玻璃顆粒的折射率的摻雜氣體或者為用于提高玻璃顆粒的折射率的摻雜氣體。在任一種情況下，低成本制造具有期望折射率分布的光纖預(yù)制件均是可能的。含有氟或硼的氣體能夠用作用于降低玻璃顆粒的折射率的摻雜氣體。使用含有氟或硼的氣體能降低合成玻璃的折射率，因此能夠以低成本制造出純石英芯層光纖。
含有鹵族元素的氣體適于用作組分修正氣體。鹵素易干與玻璃反應(yīng)因此適于作為摻雜物引入，鹵族元素能夠優(yōu)選地用于控制折射率。能夠用作含鹵素氣體的氣體實例包括SiF4, CF4, CHF、SF6和C2F6。因為由SF6和碳氟化合物分解而產(chǎn)生的氣體趨于腐蝕由玻璃制成的等離子體炬11，因此期望的是用不具有導(dǎo)電性的保護膜覆蓋腐蝕性氣體所接觸到的等離子體炬11的噴嘴。第一供應(yīng)部12和第二供應(yīng)部13可彼此獨立地設(shè)置或者作為共同供應(yīng)部而設(shè)置。在這種共同供應(yīng)部的情況下，玻璃顆粒和組分修正氣體被作為混合物導(dǎo)入腔室10中。設(shè)置共同供應(yīng)部能簡化設(shè)備構(gòu)造。連接至腔室10的排氣部14對腔室10的內(nèi)部進行排氣以使腔室內(nèi)為負壓。期望的是安裝用于測量腔室10中壓カ的壓カ計并且設(shè)置用于控制排氣壓力以使這樣測量到的壓カ為預(yù)定值的機構(gòu)。期望的是排氣部14布置在既不妨礙等離子體火焰穩(wěn)定性又不妨礙玻璃顆粒3沉積在玻璃棒2上的位置處。通過使用用于制造光纖預(yù)制件的裝置1，將玻璃顆粒3從第一供應(yīng)部12導(dǎo)向腔室 10中玻璃棒2的加熱部。同時，通過第二供應(yīng)部13將組分修正氣體導(dǎo)入腔室10中，并且通過排氣部14對腔室10的內(nèi)部進行排氣以使腔室內(nèi)為負壓。被吹附到玻璃棒2的周面上的玻璃顆粒3受到等離子體炬11的等離子體火焰加熱并且沉積到玻璃棒2的周面上，而通過組分修正氣體來修正組分。腔室10、等離子體炬11、第一供應(yīng)部12、第二供應(yīng)部13和排氣部14作為ー個単元沿著與玻璃棒2的軸線平行的方向相對地橫移。而且，玻璃棒2繞其軸線旋轉(zhuǎn)。因此，光纖預(yù)制件的護套層是通過執(zhí)行玻璃顆粒3的吹附和沉積步驟直到獲得期望厚度的玻璃層為止來形成的。根據(jù)該實施例，可以通過使用用于防止諸如鹵素氣體等組分修正氣體擴散至所需要部件之外的腔室10來避免制造設(shè)備受損，因此能夠以低成本制造出具有期望折射率分布的光纖預(yù)制件。而且，由于設(shè)置腔室10而限制了空間，因此可以減少要使用的組分修正氣體的量。在形成護套層的處理中，期望的是通過溫度監(jiān)視器來監(jiān)視玻璃棒2的加熱部的表面溫度或者所形成的玻璃層的表面溫度。為了獲得期望溫度，測量在處理期間玻璃棒2或所形成的玻璃層的表面溫度，并且可以基于如此測量到的溫度調(diào)節(jié)供給到等離子體炬11中的氣體的流量以及施加到等離子體炬11的線圈中的電能。因此，可以防止玻璃顆粒3由于加熱不充分而固化不足。還可以防止玻璃棒2由于過度加熱而變形。在形成護套層的處理中，優(yōu)選地，通過直徑監(jiān)視器來監(jiān)視玻璃棒2的加熱部的外徑或者所形成的玻璃層的外徑?？梢赃m當?shù)厥褂眉す庵睆奖O(jiān)視器(例如，KeyenceLS-5000)、CCD監(jiān)視器(Keyence XG-8000)等作為直徑監(jiān)視器。然而，能夠使用任何類型的監(jiān)視器，只要能夠從大致遠距離位置測量玻璃的外徑即可。可以基于如此測量到的直徑控制沉積玻璃層的數(shù)量，由此能夠?qū)⒆o套層的厚度或光纖預(yù)制件的直徑控制到期望值。因為CXD監(jiān)視器不僅能測量外徑而且能夠監(jiān)視是否存在光纖的不合適光學(xué)特性和機械特性，諸如在所形成的玻璃層中產(chǎn)生的氣泡，所以使用C⑶監(jiān)視器是尤其期望的。在采用CXD監(jiān)視器的情況下，優(yōu)選的是通過可變光闌或ND濾光器來減少或動態(tài)調(diào)節(jié)進入CXD照相機的光量，否則可見范圍內(nèi)的圖像將由于等離子體火焰而變得太亮。在形成護套層的處理中，還優(yōu)選的是使用用于監(jiān)視從第一供應(yīng)部12導(dǎo)入腔室10中的玻璃顆粒3的粒徑和流量的玻璃顆粒監(jiān)視器。在這種情況下，優(yōu)選的是根據(jù)這樣由玻璃顆粒監(jiān)視部件監(jiān)視到的顆粒的粒徑和/或流量來調(diào)節(jié)從第一供應(yīng)部12導(dǎo)入腔室10中的玻璃顆粒3的量。這使得能夠容易地制造出具有期望外徑和折射率分布的光纖預(yù)制件。用預(yù)制件分析器來檢驗這樣制造出的光纖預(yù)制件的折射率分布。然后，將經(jīng)檢驗而判斷為可接受的光纖預(yù)制件保持在光纖拉絲塔中，并且將光纖預(yù)制件的下端部加熱至工作點以上的溫度，從而通過適當?shù)乩z將軟化部分處理成光纖。在控制這樣制備的光纖的直徑的同時，使光纖穿過模具以覆有樹脂并且使光纖穿過用于固化樹脂的UV照射單元，從而制成樹脂覆蓋光纖束，隨后將該樹脂覆蓋光纖束纏繞到卷線筒上。一般地，圍繞光纖的外周設(shè)置有如下兩個或更多個涂層主涂層，其用于避免光纖遭受外力的直接傳遞；以及副涂層，其用于防止受到外部破壞。在光纖拉絲工藝中可連續(xù)地布置用于為這些層施加各樹脂涂層的模具?；蛘?，可用一個模具同時施加兩層。在后者的情況下，可以降低光纖拉絲塔的高度，因此可以降低光纖拉絲建筑物的建造成本。在將用于控制光纖拉絲時剛制成的玻璃纖維的冷卻率的設(shè)備設(shè)置在光纖拉絲爐 和模具之間的情況下，能夠利用設(shè)備將進入模具的裸光纖的表面溫度控制到適當?shù)臏囟取Ａ魅胗糜诳刂评鋮s率的設(shè)備中的氣體的雷諾數(shù)越低越好，因為這樣可以相應(yīng)地減少氣體的湍流可能對光纖造成的振蕩。此外，降低玻璃纖維的冷卻率能減少瑞利散射，因此能夠獲得具有較低傳輸損耗的光纖。用于固化樹脂的UV照射單元能夠通過對其內(nèi)部溫度以及UV光強進行反饋控制來適當?shù)乜刂茦渲墓袒?。?yōu)選地將磁控管和紫外線LED用于UV照射單元。在采用紫外線LED的情況下，光源本身不發(fā)熱；因此，獨立地設(shè)置用于導(dǎo)入溫暖空氣的機構(gòu)，從而可以保持UV照射單元的內(nèi)部溫度合適。因為從樹脂脫離的成分附著到UV照射單元的中央管的內(nèi)壁面，所以到達涂層的UV光的能量在光纖拉絲工藝期間會發(fā)生變化。因此，可取的是在光纖拉絲工藝期間預(yù)先監(jiān)視UV光能的降低程度以及根據(jù)光纖拉絲時間來調(diào)節(jié)UV光能，從而可以使照射到涂層的UV光的能量變得恒定。而且，可取的是監(jiān)視從UV照射單元的中央管泄漏出去的UV光以及進行控制以使照射到涂層上的UV光能變得恒定。這使得能在光纖的整個長度上獲得恒定的抗斷強度。優(yōu)選地，在考慮到外部破壞的情況下將兩個涂層中副涂層的厚度設(shè)計為適當?shù)暮穸?。一般地，副涂層的厚度?yōu)選地不小于10 ym，更優(yōu)選地不小于20 Pm。將這樣制備且纏繞到卷收卷線筒上的涂層光纖束用于諸如光纜或光纖軟線等終端產(chǎn)品，其中涂層光纖束的涂層可根據(jù)需要而著色。下面將對根據(jù)該實施例制造光纖預(yù)制件的實例進行說明。下面的實例中所描述的條件是示例性的，且能夠根據(jù)要求的玻璃組分、沉積率、預(yù)制件尺寸等來修正。實例I至實例5在對腔室10中玻璃棒2的周面加熱的同時，通過從第一供應(yīng)部12吹送玻璃顆粒3，在玻璃棒2的該周面上形成護套層。(在實例5中，所使用的玻璃顆粒3為預(yù)先保持在Cl2氛圍中以去除玻璃顆粒表面上存在的吸附性水的玻璃顆粒)。在該處理中，通過用輻射溫度計測量被加熱的玻璃棒2的表面溫度來控制供給至等離子體炬11中的氣體的流量以及施加到等離子體炬11的線圈上的電能以使所形成的玻璃層的表面溫度為預(yù)定溫度。而且，組分修正氣體從第二供應(yīng)部13導(dǎo)入腔室10中。等離子體炬11、第一供應(yīng)部12、第二供應(yīng)部13、排氣部14和腔室10作為ー個單元多次地沿著玻璃棒2的軸線進行雙向移動。這樣，將氟化物添加到玻璃層中，因此獲得折射率降低的護套層。在實例I和實例2中，用CCD監(jiān)視器不斷測量所形成玻璃層的直徑，并且針對最后十次橫移來調(diào)節(jié)所導(dǎo)入的玻璃顆粒3的量，從而可沿著縱向獲得預(yù)定直徑。在實例3、實例4和實例5中，用C⑶監(jiān)視器不斷地測量所形成玻璃層的外徑，并且調(diào)節(jié)導(dǎo)入的玻璃顆粒3的量，從而可以使每層具有預(yù)定的外徑。因此，制備出具有預(yù)定直徑的光纖預(yù)制件。針對上述各個實例，下表顯示出了玻璃棒2的直徑和長度、腔室10的容量、玻璃顆粒的平均粒徑、玻璃顆粒的供應(yīng)量、玻璃層的表面溫度的控制值、組分修正氣體的組分和流量、雙向移動速度以及光纖預(yù)制件的最終直徑。表
權(quán)利要求
1.一種通過在玻璃棒的周面上沉積玻璃顆粒制造光纖預(yù)制件的裝置，包括 等離子體炬，其用于利用等離子體火焰來加熱玻璃顆粒； 腔室，其包圍被所述等離子體炬加熱的玻璃棒的加熱部； 供應(yīng)部，其獨立于所述等離子體炬設(shè)置并且用于向所述腔室中的所述玻璃棒的加熱部供應(yīng)玻璃顆粒以及用于將組分修正氣體供給至所述腔室中，而所述組分修正氣體用于修正待沉積在所述腔室中的所述玻璃棒的加熱部上的所述玻璃顆粒的組分； 排氣部，其通過排氣使所述腔室內(nèi)為負壓；以及 移動機構(gòu)，其用于使所述等離子體炬、所述腔室、所述供應(yīng)部和所述排氣部沿著與所述玻璃棒的軸線平行的方向做相對移動。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制造光纖預(yù)制件的裝置，其中， 所述供應(yīng)部將玻璃顆粒和組分修正氣體的混合物供給至所述腔室。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的制造光纖預(yù)制件的裝置，其中， 所述供應(yīng)部包括 第一供應(yīng)部，其用于將玻璃顆粒供給至所述腔室；以及 第二供應(yīng)部，其獨立于所述第一供應(yīng)部設(shè)置并且用于將所述組分修正氣體供給至所述腔室。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項所述的制造光纖預(yù)制件的裝置，其中， 在所述腔室的外部設(shè)置有用于產(chǎn)生所述等離子體炬的等離子體的線圈。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任一項所述的制造光纖預(yù)制件的裝置，其中， 在構(gòu)成所述等離子體炬的部件之中，設(shè)置在所述腔室內(nèi)部的部件由能夠抵抗鹵素氣體所引起的腐蝕的非導(dǎo)電材料制成或者覆蓋有能夠抵抗鹵素氣體所引起的腐蝕的非導(dǎo)電材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任一項所述的制造光纖預(yù)制件的裝置，還包括 溫度監(jiān)視器，其用于監(jiān)視所述腔室中所述玻璃棒的加熱部的表面溫度或者所形成的玻璃層的表面溫度。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6中任一項所述的制造光纖預(yù)制件的裝置，還包括 直徑監(jiān)視器，其用于監(jiān)視所述腔室中的所述玻璃棒的加熱部的外徑或者所形成的玻璃層的外徑。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至7中任一項所述的制造光纖預(yù)制件的裝置，還包括 玻璃顆粒監(jiān)視器，其用于監(jiān)視自所述供應(yīng)部供應(yīng)至所述腔室的玻璃顆粒的粒徑和流量。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制造光纖預(yù)制件的裝置，還包括 控制單元，其用于調(diào)節(jié)從所述供應(yīng)部供應(yīng)至所述腔室的玻璃顆粒的量，該調(diào)節(jié)步驟是基于由所述玻璃顆粒監(jiān)視器監(jiān)視到的顆粒粒徑和流量中的任一項或兩項來進行的。
10.一種制造光纖預(yù)制件的方法，所述方法包括 從獨立于等離子體炬設(shè)置的供應(yīng)部向腔室中的玻璃棒的加熱部供應(yīng)玻璃顆粒和組分修正氣體，所述組分修正氣體用于修正待沉積在所述玻璃棒的加熱部上的所述玻璃顆粒的組分； 用排氣部對所述腔室的內(nèi)部進行排氣以使所述腔室內(nèi)為負壓；使所述等離子體炬、所述腔室、所述供應(yīng)部和所述排氣部沿著與所述玻璃棒的軸線平行的方向做相對移動；以及 用所述等離子體炬的等離子體火焰來加熱所述玻璃顆粒并且將所述玻璃顆粒沉積在所述玻璃棒的周面上。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的制造光纖預(yù)制件的方法，其中， 所述組分修正氣體含有用于提高玻璃顆粒的折射率的摻雜物。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的制造光纖預(yù)制件的方法，其中， 所述組分修正氣體降低玻璃顆粒的折射率。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的制造光纖預(yù)制件的方法，其中， 所述組分修正氣體包含氟或硼。
14.根據(jù)權(quán)利要求10至12中任一項所述的制造光纖預(yù)制件的方法，其中， 所述組分修正氣體包含鹵族元素。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于制造光纖預(yù)制件的裝置和方法，以避免裝置受損并且成本低。通過將玻璃顆粒(3)沉積在玻璃棒(2)的周面上來制造光纖預(yù)制件的裝置(1)包括腔室(10)、等離子體炬(11)、玻璃顆粒供應(yīng)部(12)、組分修正氣體供應(yīng)部(13)和排氣部(14)。腔室(10)將被等離子體炬(11)加熱的玻璃棒(2)的加熱部包圍。等離子體炬(11)利用等離子體火焰來加熱玻璃顆粒(3)。玻璃顆粒供應(yīng)部(12)將玻璃顆粒(3)導(dǎo)向腔室(10)中的玻璃棒(2)的加熱部。組分修正氣體供應(yīng)部(13)將組分修正氣體導(dǎo)入腔室(10)中，從而修正待沉積在腔室(10)中的玻璃棒(2)的加熱部上的玻璃顆粒(3)的組分。
文檔編號C03B37/018GK102815865SQ20121018321
公開日2012年12月12日 申請日期2012年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月7日
發(fā)明者中西哲也 申請人:住友電氣工業(yè)株式會社