本發(fā)明涉及光纖預(yù)制棒的制備技術(shù)領(lǐng)域，具體地講，本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)光纖預(yù)制棒的裝置及其制備方法。
背景技術(shù)：
目前，隨著光纖通信技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)光纖性能的要求也越來(lái)越高，光纖是通過(guò)在拉絲機(jī)上對(duì)光纖預(yù)制棒進(jìn)行拉絲后形成的，國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)光通信用光纖預(yù)制棒主要有四種工藝，包括：改進(jìn)的化學(xué)氣相沉積法MCVD、外部化學(xué)氣相沉積法OVD、軸向氣相沉積法VAD以及等離子化學(xué)氣相沉積法PCVD。目前，軸向氣相沉積法VAD工藝是比較普遍采用的工藝。該工藝需要有高純、耐高溫的裝置，通常為石英玻璃制作的腔體，然后在腔體內(nèi)完成化學(xué)氣相沉積，SiC14和GeC14在氫氧氣氛下形成無(wú)定形SiO2(含GeO2)疏松體，經(jīng)過(guò)高溫脫水，再提高溫度至1600度左右，熔融成石英玻璃，完成光纖預(yù)制棒(或芯棒)的制造。
國(guó)外普遍采用球形石英玻璃腔體，但球形腔體制造工藝復(fù)雜，設(shè)備要求高，而且維修不便，不利于量產(chǎn)化。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需提供一種生產(chǎn)光纖預(yù)制棒的裝置及其制備方法，便于生產(chǎn)光纖預(yù)制棒，且維修方便，降低生產(chǎn)成本。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種生產(chǎn)光纖預(yù)制棒的裝置及其制備方法，便于生產(chǎn)光纖預(yù)制棒，且維修方便，降低生產(chǎn)成本。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：提供一種生產(chǎn)光纖預(yù)制棒的裝置，包括腔體主體、第一窗口、第二窗口、第三窗口、上法蘭以及側(cè)面法蘭，所述腔體主體呈多面體結(jié)構(gòu)，由多塊面積相等的石英板彎折并焊接為一體，且各石英板之間的夾角相等，所述腔體主體的側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有多個(gè)條形孔用于安裝第一窗口、第二窗口以及第三窗口，所述第一窗口、第二窗口以及第三窗口內(nèi)均設(shè)有噴燈，所述噴燈用于對(duì)腔體主體內(nèi)的物料進(jìn)行加熱，所述上法蘭安裝于腔體主體的上端，用于連接爐芯管，所述側(cè)面法蘭安裝于腔體主體側(cè)面，用于安裝透明石英窗口，以觀察腔體內(nèi)的狀況。
優(yōu)選的，所述腔體主體為六面體結(jié)構(gòu)，由六塊石英板折彎并焊接為一體。
優(yōu)選的，所述六塊石英板之間面積相等且各面之間具有120°夾角。
優(yōu)選的，所述裝置還包括石英小管，所述石英小管設(shè)于腔體主體的側(cè)壁，其延伸線與腔體主體的中心線相交于一點(diǎn)。
優(yōu)選的，所述側(cè)面法蘭包括兩個(gè)，同時(shí)安裝于腔體主體的側(cè)面。
優(yōu)選的，所述第一窗口、第二窗口以及第三窗口內(nèi)側(cè)的兩邊以及頂部設(shè)有用于限位的擋板。
本發(fā)明還提供一種生產(chǎn)光纖預(yù)制棒的裝置的制備方法，包括以下步驟:
步驟S01、將石英玻璃板材切割為多塊面積相等的石英片以及法蘭片，并對(duì)石英片以及法蘭片進(jìn)行清洗；
步驟S02、對(duì)清洗后的石英片以及法蘭片進(jìn)行火焰拋光，使其光亮透明；
步驟S03、對(duì)拋光后的石英片以及法蘭片進(jìn)行退火，以消除應(yīng)力；
步驟S04、對(duì)各塊石英片進(jìn)行分段式焊接并退火；
步驟S05、將各段石英片、法蘭片以及各窗口進(jìn)行總裝，并對(duì)總裝后的裝置進(jìn)行整體退火。
優(yōu)選的，所述步驟S01中，對(duì)石英片以及法蘭片進(jìn)行清洗包括酸洗。
優(yōu)選的，所述步驟S03以及步驟S05中，退火溫度為1000℃-1500℃，時(shí)間持續(xù)15min-25min。
優(yōu)選的，所述步驟S04中，對(duì)每段石英片焊接溫度為1800-2000℃。
本發(fā)明提供了一種生產(chǎn)光纖預(yù)制棒的裝置及其制備方法，其結(jié)構(gòu)合理新穎，采用多面體腔體結(jié)構(gòu)，代替?zhèn)鹘y(tǒng)球形腔體結(jié)構(gòu)，制造工藝簡(jiǎn)單，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備要求較低，同時(shí)維修方便，有利于量產(chǎn)化，本發(fā)明適用于國(guó)產(chǎn)機(jī)械加工設(shè)備和熱加工工藝，當(dāng)局部材料損壞時(shí)，可將損壞部件進(jìn)行切割并替換，維修方便，降低成本。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本發(fā)明的生產(chǎn)光纖預(yù)制棒的裝置優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明的內(nèi)容更加清楚易懂，以下結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖，對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容作進(jìn)一步說(shuō)明。當(dāng)然本發(fā)明并不局限于該具體實(shí)施例，本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員所熟知的一般替換也涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。其次，本發(fā)明利用示意圖進(jìn)行了詳細(xì)的表述，在詳述本發(fā)明實(shí)例時(shí)，為了便于說(shuō)明，示意圖不依照一般比例局部放大，不應(yīng)以此作為對(duì)本發(fā)明的限定。
上述及其它技術(shù)特征和有益效果，將結(jié)合實(shí)施例及附圖1對(duì)本發(fā)明的生產(chǎn)光纖預(yù)制棒的裝置進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
如圖1所示，本發(fā)明提供一種生產(chǎn)光纖預(yù)制棒的裝置，包括腔體主體7、第一窗口3、第二窗口4、第三窗口5、上法蘭1以及側(cè)面法蘭2，腔體主體7呈多面體結(jié)構(gòu)，由多塊面積相等的石英板彎折并焊接為一體，且各石英板之間的夾角相等，本實(shí)施例中腔體主體為六面體結(jié)構(gòu)，由六塊石英板折彎并焊接為一體，六塊石英板之間面積相等且各面之間具有120°夾角。
同時(shí)，腔體主體7的側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有多個(gè)條形孔用于安裝第一窗口3、第二窗口4以及第三窗口5，第一窗口3、第二窗口4以及第三窗口5內(nèi)均設(shè)有噴燈，噴燈用于對(duì)腔體主體7內(nèi)的物料進(jìn)行加熱，第一窗口3、第二窗口4以及第三窗口5內(nèi)側(cè)的兩邊以及頂部設(shè)有用于限位的擋板。
上法蘭1安裝于腔體主體7的上端，用于連接爐芯管，側(cè)面法蘭2安裝于腔體主體7側(cè)面，用于安裝透明石英窗口，以觀察腔體內(nèi)的狀況，其中，側(cè)面法蘭2包括兩個(gè)，同時(shí)安裝于腔體主體7的側(cè)面。
本實(shí)施例中的生產(chǎn)光纖預(yù)制棒的裝置還包括石英小管6，石英小管6設(shè)于腔體主體7的側(cè)壁，其延伸線與腔體主體7的中心線相交于一點(diǎn)。
本發(fā)明還提供一種生產(chǎn)光纖預(yù)制棒的裝置的制備方法，包括以下步驟:
步驟S01、將石英玻璃板材切割為多塊面積相等的石英片以及法蘭片，然后對(duì)切割好的石英片以及法蘭片進(jìn)行研磨，使其平整度在0.5mm以下，接著對(duì)石英片以及法蘭片進(jìn)行清洗；其中，對(duì)石英片以及法蘭片進(jìn)行清洗包括酸洗。
步驟S02、對(duì)清洗后的石英片以及法蘭片進(jìn)行火焰拋光，使其光亮透明；
步驟S03、對(duì)拋光后的石英片以及法蘭片進(jìn)行退火，以消除應(yīng)力；退火溫度優(yōu)選為1000℃-1500℃，時(shí)間持續(xù)優(yōu)選為15min-25min；本實(shí)施例中，退火溫度優(yōu)選為1100，時(shí)間持續(xù)優(yōu)選為20min。
步驟S04、對(duì)各塊石英片進(jìn)行分段式焊接并退火，每段焊接2-3片石英片，接著，對(duì)每段石英片焊接溫度為1800-2000℃。
步驟S05、將各段石英片、法蘭片以及各窗口進(jìn)行總裝焊接，并對(duì)總裝后的裝置進(jìn)行整體退火，以再次消除應(yīng)力；其中，退火溫度為1000℃-1500℃，時(shí)間持續(xù)15min-25min。
最后檢測(cè)總裝后裝置的外觀尺寸以及熱應(yīng)力，檢測(cè)合格后入庫(kù)。
綜上所述，本發(fā)明提供了一種生產(chǎn)光纖預(yù)制棒的裝置及其制備方法，其結(jié)構(gòu)合理新穎，采用多面體腔體結(jié)構(gòu)，代替?zhèn)鹘y(tǒng)球形腔體結(jié)構(gòu)，制造工藝簡(jiǎn)單，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備要求較低，同時(shí)維修方便，有利于量產(chǎn)化，本發(fā)明適用于國(guó)產(chǎn)機(jī)械加工設(shè)備和熱加工工藝，當(dāng)局部材料損壞時(shí)，可將損壞部件進(jìn)行切割并替換，維修方便，降低成本。
雖然本發(fā)明主要描述了以上實(shí)施例，但是只是作為實(shí)例來(lái)加以描述，而本發(fā)明并不限于此。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能做出多種變型和應(yīng)用而不脫離實(shí)施例的實(shí)質(zhì)特性。例如，對(duì)實(shí)施例詳示的每個(gè)部件都可以修改和運(yùn)行，與所述變型和應(yīng)用相關(guān)的差異可認(rèn)為包括在所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
本說(shuō)明書(shū)中所涉及的實(shí)施例，其含義是結(jié)合該實(shí)施例描述的特地特征、結(jié)構(gòu)或特性包括在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中。說(shuō)明書(shū)中出現(xiàn)于各處的這些術(shù)語(yǔ)不一定都涉及同一實(shí)施例。此外，當(dāng)結(jié)合任一實(shí)施例描述特定特征、結(jié)構(gòu)或特性時(shí)，都認(rèn)為其落入本領(lǐng)域普通技術(shù)人員結(jié)合其他實(shí)施例就可以實(shí)現(xiàn)的這些特定特征、結(jié)構(gòu)或特性的范圍內(nèi)。