一种用于VAD沉积腔体的工艺观察窗的制作方法

本发明属于光纤制造及研发技术领域，尤其是涉及一种用于VAD沉积腔体的工艺观察窗。

背景技术：

光纤预制棒制造工艺方法中的轴向气相沉积法，即VAD沉积工艺，是制造芯棒的主要方法，VAD沉积工艺制造soot体，主要是通过激光束的稳定发射和有效接收来控制soot的生长，激光发射端一般布置在沉积腔体门的前面，沉积腔体门上和沉积腔体后面会布置两个工艺观察窗，即沉积前观察窗和沉积后观察窗，沉积腔体后观察窗后面会布置着激光接收端，这样一来，激光发射端发射的激光束穿过沉积腔体前观察窗，与种子棒的下端球头相切，再穿过沉积腔体后观察窗，最后到达激光接收端，整个VAD沉积工艺过程是通过激光束来控制soot的生长，所以激光束的稳定发射和接收是整个VAD工艺流程能否顺利进行的关键；此外，沉积腔体的密封性好坏又是腔体抽风压力是否稳定的重要因素，进而也会影响整个soot成长过程；在VAD沉积工艺过程中发现观察窗玻璃温度过高以及大量SiO2颗粒吸附在观察玻璃上而导致的激光发射端发射的激光，接收端无法准确接收的问题始终存在；所以，如何保证观察玻璃温度在一个适当范围和其表面的透明度，使得整个沉积工艺过程中，激光发射端发射的激光，接收端都能够稳定接收，保证整个沉积工艺过程顺利完成就显得尤为重要和必要。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明旨在提出一种用于VAD沉积腔体的工艺观察窗，确保在整个VAD沉积过程中，激光发射端发射的激光，接收端都能够稳定接收，保证整个沉积工艺过程顺利完成。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种用于VAD沉积腔体的工艺观察窗，包括观察窗本体及观察窗本体一侧设置的玻璃压板、另一侧设置的玻璃冷却板；所述观察窗本体包括玻璃固定板和玻璃固定板上安装的观察玻璃；所述玻璃冷却板上设有环形的导流沟槽，所述玻璃压板上安装有吹扫装置，所述导流沟槽与所述吹扫装置的送气口相通，在玻璃冷却板上设有与导流沟槽相通的若干进气孔，各个进气孔的吹气方向均朝向所述观察玻璃；所述玻璃冷却板上设有用于与沉积腔体门密封的第一密封件；所述玻璃压板上设有用于与所述玻璃固定板之间密封的第二密封件、以及用于与所述观察玻璃之间密封的第三密封件。

进一步，吹扫装置包括环绕所述玻璃压板圆周方向设置的气管，气管上设有进气口和数个送气口；送气口以所述观察玻璃中心为中心均布设置。

进一步，所述第一密封件、第二密封件以及第三密封件均为O型密封圈。

进一步，所述第一密封件为氟橡胶O型圈。

进一步，所述进气孔沿所述导流沟槽均布设置。

进一步，所述玻璃冷却板采用6061铝合金板。

进一步，所述气管的进气口处设有流量计和开关控制阀。

进一步，所述玻璃固定板上设有用于安装所述观察玻璃的阶梯沉槽。

相对于现有技术，本发明具有以下优势：

本发明结构简单，设计合理，在整个VAD沉积过程中，确保了腔体密封性的同时，观察窗中通入氮气，持续的对观察玻璃冷却，保证其温度在一个适当的范围，同时，随时吹走即将吸附在玻璃上的SiO颗粒，避免其大量堆积，保证观察玻表面的透明度，使得整个沉积工艺过程中，激光发射端发射的激光，接收端都能够稳定接收，保证整个沉积工艺过程顺利完成。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的平面结构分解示意图；

图2为本发明的结构剖视图；

图3为本发明的立体结构分解示意图；

图4为本发明中玻璃压板的结构示意图；

图5为本发明中玻璃冷却板的结构示意图；

图6为本发明中玻璃固定板的结构示意图。

附图标记说明：

1-玻璃冷却板；2-第一密封件；3-玻璃固定板；4-观察玻璃；5-第二密封件；6-第三密封件；7-玻璃压板；8-导流沟槽；9-吹扫装置；10-送气口；11-进气孔；12-气管；13-进气口；15-密封凹槽；16-第二密封件密封槽；17-第三密封件密封槽。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

一种用于VAD沉积腔体的工艺观察窗，如图1至6所示，包括观察窗本体及观察窗本体一侧设置的玻璃压板7、另一侧设置的玻璃冷却板1；所述观察窗本体包括玻璃固定板3和玻璃固定板3上安装的观察玻璃4；所述玻璃冷却板1上设有环形的导流沟槽8，所述玻璃压板7上安装有吹扫装置9，所述导流沟槽8与所述吹扫装置9的送气口10相通，在玻璃冷却板1上设有与导流沟槽8相通的若干进气孔11，各个进气孔11的吹气方向均朝向所述观察玻璃4；所述玻璃冷却板1上设有用于与沉积腔体门密封的第一密封件2；所述玻璃压板上设有用于与所述玻璃固定板之间密封的第二密封件5、以及用于与所述观察玻璃之间密封的第三密封件6。需要指出的是，玻璃冷却板1与玻璃固定板3之间设有橡胶密封件，在玻璃固定板3上设有安装该密封件的密封凹槽15。

其中，所述吹扫装置9包括环绕所述玻璃压板圆周方向设置的气管12，气管上设有进气口13和数个送气口10；所述送气口10以所述观察玻璃中心为中心均布设置。保证初始进入导流沟槽8的气流即比较均匀稳定，以最终保证从进气孔吹向观察玻璃的氮气均匀稳定。

上述的第一密封件2、第二密封件5以及第三密封件6均为O型密封圈。当玻璃压板压紧玻璃后，第二密封件直接与观察玻璃接触，第三密封件直接与玻璃固定板接触，第二密封件和第三密封件受到压力后，通过自身的形变而形成双密封结构，保证极佳的密封效果。玻璃压板朝向观察玻璃的一侧设有用于安装第二密封件5以及第三密封件6的第二密封件密封槽16、第三密封件密封槽17。

由于第一密封件2安装在玻璃固定板3的密封圈沟槽中，其直接与高温腔体接触，因此，需采用耐高温和防腐蚀的氟橡胶，所以，上述的第一密封件优选采用氟橡胶O型圈。

其中，所述进气孔11沿所述导流沟槽8均布设置。N2进入玻璃冷却板后，沿着导流沟槽均匀的流动，并通过导流沟槽圆周方向均匀分布的进气孔吹向观察玻璃，进气孔的大小和数量需根据实际沉积工艺调整，可以均匀、稳定的吹出氮气，吹走即将吸附在玻璃上的SiO颗粒。

玻璃冷却板1采用6061铝合金，加工后进行硬质阳极氧化处理，提高其表面的耐腐蚀性能，避免在长时间沉积过程中，表面产生腐蚀现象。

上述气管12的进气口13处设有流量计和开关控制阀。用于控制进气，并对进气流量进行控制，可以方便的调整进气流量。

上述玻璃固定板3上设有用于安装所述观察玻璃的阶梯沉槽，观察玻璃便于卡在阶梯沉槽上，固定稳固。

具体的，可以在安装玻璃冷却板朝向沉积腔门的端面上加工有用于安装第一密封件的密封沟槽，在另一端面上加工有4个G1/4管螺纹，用于和气管上三通卡套接头配合，在安装玻璃冷却板的阶梯沉槽的内圆柱面上，与4个G1/4管螺纹孔垂直方向钻有4个进气孔，保证N2经过G1/4管螺纹孔后通过4个进气孔顺利流到玻璃冷却板上。

三通卡套管接头的G1/4螺纹端与玻璃固定板上的G1/4管螺纹孔配合，并在三通卡套管接头的G1/4螺纹端缠上特氟龙生料带，保证螺纹配合的密封效果，各个三通卡套管接头通过气管串联起来。

整个工艺观察窗装配好之后，用钛合金螺栓将其固定在VAD沉积腔体上，并将N2管道接到吹扫装置的进气口上，当进行沉积工艺时，将浮子流量计调整到工艺所需的流量大小，打开开关控制阀门，N2会沿着玻璃固定板的气体入口14，进入导流沟槽，并均匀的流入到玻璃冷却板的进气孔中，持续的对玻璃吹气冷却，保证其温度在一个适当的范围，同时，又吹走了时刻准备吸附在玻璃上的SiO颗粒，避免了其大量堆积，保证了观察玻璃表面的透明度，使得整个沉积工艺过程中，激光发射端发射的激光，接收端都能够稳定接收，保证整个沉积工艺过程顺利完成。

本发明结构简单，设计合理，在整个VAD沉积过程中，确保了腔体密封性的同时，观察窗中通入氮气，持续的对观察玻璃冷却，保证其温度在一个适当的范围，同时，随时吹走即将吸附在玻璃上的SiO颗粒，避免其大量堆积，保证观察玻表面的透明度，使得整个沉积工艺过程中，激光发射端发射的激光，接收端都能够稳定接收，保证整个沉积工艺过程顺利完成。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。