本發(fā)明涉及光纖制備,尤其涉及一種光纖預(yù)制棒的制備方法。
背景技術(shù):
1、光纖,全稱(chēng)光導(dǎo)纖維,是一種由玻璃或塑料制成的纖維。光纖主要由芯層(纖芯)、包層和涂覆層組成,其具體制備過(guò)程為,先在沉積管內(nèi)通過(guò)mcvd或pcvd法沉積芯層,然后將沉積完成的沉積管熔縮成芯棒,根據(jù)光纖芯包比要求,再在芯棒外套有一定厚度的套管,使芯棒和套管進(jìn)一步熔縮成預(yù)制棒,將檢測(cè)合格的預(yù)制棒置于拉絲塔上進(jìn)行拉絲,在拉絲過(guò)程中纖絲外圍會(huì)均勻涂覆內(nèi)涂層和涂覆層,形成光纖。其中雙包層光纖的包層分為內(nèi)包層和外包層,沉積管、套管一起組成光纖的內(nèi)包層,內(nèi)涂層為光纖的外包層;單包層光纖的沉積管、套管一起組成光纖的包層。
2、現(xiàn)有技術(shù)在沉積芯層過(guò)程中,需要在沉積管的兩端熔接頭管和尾管,一是便于沉積管與沉積車(chē)床兩端的夾具連接,二是能有效利用預(yù)制棒,避免浪費(fèi)。由于沉積管、頭管和尾管的直徑通常不相同,因此在沉積管的兩端與頭管和尾管進(jìn)行熔接操作之前,需要對(duì)沉積管和/或頭管和/或尾管的一端或兩端進(jìn)行擴(kuò)口操作,使擴(kuò)口操作后的沉積管、頭管和尾管需熔接的端部直徑相同,便于沉積管、頭管和尾管三管同心熔接。通常擴(kuò)口操作容易由于誤差導(dǎo)致擴(kuò)口不對(duì)稱(chēng),從而導(dǎo)致頭管、沉積管和尾管三管無(wú)法同心熔接,使沉積管容易處于傾斜狀態(tài),芯層沉積不均勻。另外,在沉積過(guò)程中還需探測(cè)沉積管外壁的溫度,若沉積管傾斜設(shè)置則會(huì)降低探測(cè)頭探測(cè)溫度的準(zhǔn)確性,在沉積過(guò)程中無(wú)法根據(jù)需要準(zhǔn)確地調(diào)整沉積溫度,影響預(yù)制棒質(zhì)量,使光纖無(wú)法達(dá)到客戶(hù)要求,造成經(jīng)濟(jì)損失。
3、因此,有必要提供一種新的技術(shù)方案以解決上述技術(shù)問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明提供一種光纖預(yù)制棒的制備方法,旨在使沉積管、頭管和尾管三管熔接后保持同心,從而使芯層沉積均勻,提高沉積管外壁溫度探測(cè)的準(zhǔn)確性,進(jìn)而提高預(yù)制棒質(zhì)量。
2、本發(fā)明提供一種光纖預(yù)制棒的制備方法,光纖包括沉積管、頭管和尾管,所述制備方法包括以下步驟:
3、步驟1,通過(guò)夾具分別將所述頭管和所述尾管固定在沉積車(chē)床的兩端;
4、步驟2,將所述沉積管放置在所述頭管和所述尾管之間,對(duì)所述頭管和所述沉積管的相對(duì)端中的至少一端和/或所述沉積管和所述尾管的相對(duì)端中的至少一端進(jìn)行加熱,并采用擴(kuò)口部件對(duì)所述頭管、所述沉積管和所述尾管中待擴(kuò)口的加熱端進(jìn)行擴(kuò)口操作,使所述頭管和所述尾管靠近所述沉積管的一端分別與所述沉積管的兩端的直徑相同,其中,所述擴(kuò)口部件的擴(kuò)口部為圓錐體狀;
5、步驟3,將所述頭管和所述沉積管的相對(duì)端進(jìn)行熔接,以及將所述尾管和所述沉積管的相對(duì)端進(jìn)行熔接;
6、步驟4,所述頭管、所述沉積管和所述尾管熔接完成后,在所述頭管、所述沉積管和所述尾管上形成芯層,并進(jìn)行縮棒,形成芯棒;
7、步驟5,對(duì)所述芯棒進(jìn)行套管操作,形成光纖預(yù)制棒。
8、根據(jù)本發(fā)明提供的光纖預(yù)制棒的制備方法,所述擴(kuò)口部件包括第一圓錐柱和第二圓錐柱,并且所述第一圓錐柱和所述第二圓錐柱的直徑不同,所述第一圓錐柱和所述第二圓錐柱的底部以預(yù)設(shè)夾角固定連接;
9、在所述步驟2中,采用擴(kuò)口部件對(duì)所述頭管、所述沉積管和所述尾管中待擴(kuò)口的加熱端進(jìn)行擴(kuò)口操作的步驟包括:將所述擴(kuò)口部件的所述第一圓錐柱或所述第二圓錐柱的頂端插入所述頭管、所述沉積管和所述尾管中待擴(kuò)口的加熱端,使所述加熱端形成相應(yīng)的擴(kuò)口端。
10、根據(jù)本發(fā)明提供的光纖預(yù)制棒的制備方法,在所述步驟2中,在對(duì)所述頭管和所述沉積管的相對(duì)端中的至少一端和/或所述沉積管和所述尾管的相對(duì)端中的至少一端進(jìn)行加熱之前,還包括以下步驟:
11、在對(duì)應(yīng)所述沉積管的位置放置同心部件,通過(guò)所述同心部件使所述頭管、所述沉積管和所述尾管沿同一軸心設(shè)置。
12、根據(jù)本發(fā)明提供的光纖預(yù)制棒的制備方法,在所述步驟2中,在對(duì)應(yīng)所述沉積管的位置放置同心部件之后,以及在擴(kuò)口操作之前,還包括以下步驟:
13、將所述擴(kuò)口部件固定在所述同心部件上,通過(guò)調(diào)整所述同心部件的位置,使所述第一圓錐柱或所述第二圓錐柱與所述頭管、所述沉積管和所述尾管三者中待擴(kuò)口操作的一者同軸心設(shè)置,同時(shí)使所述頭管、所述沉積管和所述尾管同軸心設(shè)置。
14、根據(jù)本發(fā)明提供的光纖預(yù)制棒的制備方法,所述擴(kuò)口部件還包括手柄,所述第一圓錐柱和所述第二圓錐柱的底部中心位置分別設(shè)有第一手柄卡槽和第二手柄卡槽,所述第一圓錐柱和所述第二圓錐柱的連接處的底部設(shè)有第三手柄卡槽,所述手柄通過(guò)所述第一手柄卡槽、所述第二手柄卡槽和所述第三手柄卡槽中的一者與所述第一圓錐柱和/或所述第二圓錐柱連接;
15、在所述步驟2中,當(dāng)采用所述第一圓錐柱的頂端插入所述頭管、所述沉積管和所述尾管中待擴(kuò)口的加熱端時(shí),所述手柄通過(guò)所述第一手柄卡槽固定在所述第一圓錐柱上,此時(shí)所述手柄與所述第一圓錐柱同軸設(shè)置;當(dāng)采用所述第二圓錐柱的頂端插入所述頭管、所述沉積管和所述尾管中待擴(kuò)口的加熱端時(shí),所述手柄通過(guò)所述第二手柄卡槽固定在所述第二圓錐柱上,此時(shí)所述手柄與所述第二圓錐柱同軸設(shè)置;
16、在非擴(kuò)口操作時(shí),若所述頭管、所述尾管或所述沉積管需要支撐,所述手柄通過(guò)所述第三手柄卡槽固定在所述第一圓錐柱和所述第二圓錐柱的連接處,通過(guò)所述第一圓錐柱和所述第二圓錐柱之間的夾角支撐所述頭管、所述尾管或所述沉積管。
17、根據(jù)本發(fā)明提供的光纖預(yù)制棒的制備方法,所述同心部件包括底座、兩個(gè)支座和兩個(gè)半扣式卡環(huán),所述底座安裝在所述沉積車(chē)床上,兩個(gè)所述支座均垂直設(shè)置于所述底座上,并分別位于所述底座的相對(duì)兩側(cè);兩個(gè)所述半扣式卡環(huán)分別設(shè)置于兩個(gè)所述支座的頂部,所述沉積管通過(guò)兩個(gè)所述半扣式卡環(huán)夾持在所述同心部件上;
18、其中,兩個(gè)所述半扣式卡環(huán)分別與兩個(gè)所述支座轉(zhuǎn)動(dòng)連接,所述夾具與所述沉積車(chē)床轉(zhuǎn)動(dòng)連接,所述半扣式卡環(huán)用于帶動(dòng)所述沉積管轉(zhuǎn)動(dòng),兩個(gè)所述夾具用于分別帶動(dòng)所述頭管和所述尾管轉(zhuǎn)動(dòng),并且所述半扣式卡環(huán)與所述夾具保持同向同速轉(zhuǎn)動(dòng);
19、在所述步驟2中,當(dāng)進(jìn)行擴(kuò)口操作時(shí),所述頭管、所述沉積管和所述尾管中至少需要擴(kuò)口的一者在所述沉積車(chē)床上勻速轉(zhuǎn)動(dòng);
20、在所述步驟3中,當(dāng)進(jìn)行熔接操作時(shí),所述頭管、所述沉積管和所述尾管均在所述沉積車(chē)床上勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。
21、根據(jù)本發(fā)明提供的光纖預(yù)制棒的制備方法,所述底座上設(shè)有多條帶刻度的滑槽,多條所述滑槽分別沿所述底座的長(zhǎng)度方向和寬度方向延伸,沿所述底座的長(zhǎng)度方向和寬度方向延伸的所述滑槽相互交叉設(shè)置,兩個(gè)所述支座均滑動(dòng)的安裝在所述滑槽中,并且兩個(gè)所述支座在豎直方向上的高度可調(diào);
22、其中,通過(guò)所述同心部件使所述頭管、所述沉積管和所述尾管沿同一軸心設(shè)置的步驟包括:通過(guò)調(diào)節(jié)兩個(gè)所述支座在所述滑槽中的位置,以調(diào)節(jié)所述沉積管在水平方向上相對(duì)于所述頭管和所述尾管的位置;和/或通過(guò)調(diào)節(jié)兩個(gè)所述支座的高度,以調(diào)節(jié)所述沉積管在豎直方向上相對(duì)于所述頭管和所述尾管的位置,從而使所述頭管、所述沉積管和所述尾管沿同一軸心設(shè)置。
23、根據(jù)本發(fā)明提供的光纖預(yù)制棒的制備方法,兩個(gè)所述半扣式卡環(huán)的直徑大小均可調(diào)節(jié),每個(gè)所述半扣式卡環(huán)由兩個(gè)相同的半環(huán)組成,兩個(gè)所述半環(huán)的一端活動(dòng)相連,兩個(gè)所述半環(huán)的另一端可通過(guò)卡扣鎖住或打開(kāi)。
24、根據(jù)本發(fā)明提供的光纖預(yù)制棒的制備方法,在所述步驟1中,兩個(gè)所述夾具分別將所述頭管和所述尾管的相背端夾持固定在所述沉積車(chē)床的兩端,并且所述頭管和所述尾管沿同一軸心設(shè)置。
25、根據(jù)本發(fā)明提供的光纖預(yù)制棒的制備方法,在所述步驟3中,將所述頭管和所述沉積管的相對(duì)端進(jìn)行熔接,以及將所述尾管和所述沉積管的相對(duì)端進(jìn)行熔接的步驟包括:
26、將所述頭管和所述沉積管的相對(duì)端中的至少一端加熱為熔融狀態(tài),再將所述頭管和所述沉積管的相對(duì)端進(jìn)行接觸熔接;
27、將所述尾管和所述沉積管的相對(duì)端中的至少一端加熱為熔融狀態(tài),再將所述尾管和所述沉積管的相對(duì)端進(jìn)行接觸熔接。
28、本發(fā)明的上述技術(shù)方案具有以下有益效果:
29、本發(fā)明提供的光纖預(yù)制棒的制備方法,通過(guò)將擴(kuò)口部件的擴(kuò)口部設(shè)計(jì)為圓錐體狀,采用該擴(kuò)口部件對(duì)頭管、沉積管和尾管中的加熱端進(jìn)行擴(kuò)口操作,能夠使形成的擴(kuò)口端對(duì)稱(chēng)性好,故而可以提升頭管、沉積管和尾管三管熔接的同心度,這種高度的同心性確保了芯層材料在沉積過(guò)程中能夠均勻分布在沉積管、頭管和尾管的管壁上,避免了因沉積不均勻而產(chǎn)生的質(zhì)量波動(dòng),顯著提升了芯層的均勻性和一致性。由于芯層沉積的均勻性得到顯著改善,所制備的光纖預(yù)制棒在結(jié)構(gòu)上也更加均一,減少了內(nèi)部缺陷和應(yīng)力集中點(diǎn),進(jìn)而提升了光纖預(yù)制棒的整體質(zhì)量。另外,由于頭管、沉積管和尾管三管熔接的同心度能夠得到保障,因此在沉積過(guò)程中還可以進(jìn)一步提升探測(cè)頭探測(cè)溫度的準(zhǔn)確性,進(jìn)而可進(jìn)一步提升預(yù)制棒質(zhì)量。