光纤预制松散体沉积装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种光纤预制松散体沉积装置，沉积装置包括：箱体、R×C矩阵分布喷灯、喷灯平移电机和、喷灯平移载台、C根靶棒、C个引杆、C个传感器、C个旋转电机、升降载台、以及升降电机；其中所述C根靶棒沿第一方向延伸设置且位于对应的第一喷灯的上方，且每个靶棒的延伸方向与第一方向的每排第一喷灯对应设置。本实用新型一个箱体可以沉积C个松散体，与传统方法相比，可少用3×(C?1)个伺服电机，喷灯矩阵分布中同一行的喷灯的内外隔离气体可以共用一个质量流量计，因此可以节约2×R×(C?1)个质量流量计；喷灯矩阵分布法大大提高了设备的生产效率，沉积速度是单喷灯的RC倍。
【专利说明】
光纤预制松散体沉积装置
技术领域
[0001] 本实用新型属于光纤预制棒制造技术领域，尤其涉及一种光纤预制松散体沉积装 置。
【背景技术】
[0002] 现有光纤预制棒制造方法，第一步：多采用轴向气相沉积法(VAD)生产芯棒，第二 步:采用外部气相沉积法(0VD)生产外包层，通过这两步法生产光纤预制棒。众所周知，光纤 预制的成本70%由包层部分决定，0VD方法生产成本和生产效率对光纤预制棒的成本有很 大的影响。
[0003] 目前0VD方法生产光纤预制棒松散体的工艺，一般是单组喷灯往返沉积，这种方法 沉积喷灯数量不超过3个，如果仅在原有设备增加喷灯个数，单组喷灯往返沉积法会增加光 纤预制棒松散体锥形部分长度减少了光纤预制棒松散的有效长度。
[0004] 图1为现有单组喷灯光纤预制松散体沉积装置的结构示意图，本沉积状包括:箱体 1、位于箱体1内的松散体2、固定该松散体2的卡盘3、与卡盘3连接的传感器4、位于箱体1的3 个喷灯5、固定喷灯5的喷灯载台6、固定该喷灯载台6的喷灯升降电机7、固定松散体1的旋转 电机8、以及喷灯平移驱动电机9。
[0005] 将1根目标重量均100kg的靶棒安装在箱体1内卡盘3上，每个喷灯流量调整为平均 〇14:728]^111;5;[(]14:42.78/111；[11 02:1498]^111，沉积启动后，喷灯平移电机9驱动喷灯载台6上 的喷灯5移动，旋转电机8驱动靶棒旋转，单组3喷灯不断往返移动将Si0 2沉积到靶棒上形成 松散体2,沉积过程中传感器4时时记录松散体的沉积重量并和目标重量进行比较，重沉积 重量达到目示重量时线给出工程结束指示，随着松散体2的外径的不断增加，喷灯升降电机 7驱动载台使喷灯向远离松散的方向移动，沉积重量达到目标重量后工程结束。
[0006] 经测量松散体的沉积主要参数为，如下表1:
[0008] 表 1
[0009] 现在技术降低生产成本提高生产效率的空间无法通过增加喷灯来完成。 【实用新型内容】
[0010] 本实用新型的目的在于提供一种提高生产效率和沉积速度的光纤预制松散体沉 积装置及其沉积方法。
[0011] 本实用新型提供一种光纤预制松散体沉积装置，其包括:箱体、固定该箱体内的R X C矩阵分布喷灯、与该R X C矩阵分布喷灯连接的喷灯平移电机和喷灯平移载台、沉积C个 松散体的C根靶棒、与该C根靶棒对应连接的C个引杆、与该C个引杆对应连接的C个传感器、 与该C个引杆对应连接的C个旋转电机、固定该C个旋转电机的升降载台、以及与该升降载台 连接的升降电机;其中，R和C均为自然数;设定R X C矩阵分布喷灯位于第一方向和与该第一 方向垂直的第二方向矩阵排列，设定位于第一方向的称为第一喷灯，设定位于与第二方向 的称为第二喷灯;位于第一方向的第一喷灯具有C排，每排设有R个第一喷灯;位于第二方向 的第二喷灯具有R排，每排设有C个第二喷灯;所述C根靶棒沿第一方向延伸设置且位于对应 的第一喷灯的上方，且每个靶棒的延伸方向与第一方向的每排第一喷灯对应设置。
[0012] 优选地，4彡R彡12，1<C彡6,且R彡C。
[0013] 优选地，所述R X C矩阵分布喷灯设有固定该R X C个喷灯的支撑板，每个喷灯的一 端固定在该支撑板上，每个喷灯的另一端固定在箱体内。
[0014] 优选地，所述支撑板均与所述喷灯平移电机和喷灯平移载台固定连接。
[0015]优选地，每个引杆的一端穿过升降载台后连接对应的传感器，每个引杆的另一端 固定连接对应的革巴棒。
[0016] 本实用新型一个箱体可以沉积C个松散体，与传统方法相比，可少用3X(C_1)个伺 服电机，喷灯矩阵分布中同一行的喷灯的内外隔离气体可以共用一个质量流量计，因此可 以节约2 XRX (C-1)个质量流量计；由于一个箱体同时生产C根松散，可以使箱体内的沉积 气氛温度高20~30°C因此可以节约燃气用量;本实用新型喷灯矩阵分布法大大提高了设备 的生产效率，沉积速度是单喷灯的RC倍。
【附图说明】
[0017] 图1为现有单组喷灯光纤预制松散体沉积装置的结构示意图；
[0018] 图2为本实用新型喷灯矩阵分布光纤预制松散体沉积装置结构示意图。
[0019] 图号说明：
[0020] 10-箱体、20-RXC矩阵分布喷灯、21-R系列喷灯、22-C系列喷灯、30-喷灯平移电 机、40-喷灯平移载台、50-松散体、60-引杆、70-传感器、80-旋转电机、90-升降载台、100升 降电机、200-靶棒。
【具体实施方式】
[0021]本实用新型提供一种光纤预制松散体沉积装置，本沉积装置可用于SiCl4水解沉 积生产光纤预制松散体或有机硅燃烧沉积生产光纤预制棒松散体。
[0022]请参阅图1所示，本沉积装置包括:箱体10、固定该箱体10内的R X C矩阵分布喷灯 20、与该RXC矩阵分布喷灯20连接的喷灯平移电机30和喷灯平移载台40、C根靶棒200、与该 C根靶棒200对应连接的C个引杆60、与该C个引杆60对应连接的C个传感器70、与该C个引杆 60对应连接的C个旋转电机80、固定该C个旋转电机80的升降载台90、以及与该升降载台90 连接的升降电机100。其中，4彡R彡12,1彡C彡6，R彡C;引杆60固定在升降载台90上；传感器 70为重量传感器;每个引杆60的一端穿过升降载台90,该端固定连接对应的传感器70,每个 引杆60的另一端固定连接对应的靶棒200。
[0023] 通过本光纤预制松散体沉积装置，RXC矩阵分布喷灯20不断将Si02沉积到靶棒 200上，同时形成C个松散体50。
[0024] 设定RXC矩阵分布喷灯位于第一方向和与该第一方向垂直的第二方向矩阵排列， 位于第一方向的称为第一喷灯21、位于与第一方向垂直的第二方向的称为第二喷灯22,即： 第一方向的第一喷灯21共有C排，每排设有R个第一喷灯21;第二方向的第二喷灯22共有R 排，每排设有C个第二喷灯21。
[0025]其中，RXC矩阵分布喷灯20设有固定该RXC个喷灯的支撑板23,每个喷灯的一端 固定在该支撑板23上，每个喷灯的另一端固定在箱体10内。其中，支撑板23均与喷灯平移电 机30和喷灯平移载台40固定连接，以使本RXC矩阵分布喷灯20与喷灯平移电机30和喷灯平 移载台40固定连接。
[0026] 在本实施例中，第一方向每排的第一喷灯21有12个，第二方向每排的第二喷灯22 有3个，即:RXC矩阵分布喷灯20采用12 X3即36个喷灯矩阵分布。每个喷灯流量调整为平均 CH4:40slpm;0MCTS:17g/min 02:100slpm;N2:15slpm〇
[0027] 每个靶棒200沿第一方向延伸设置且位于对应第一喷灯21的上方，且每个靶棒200 的延伸方向与第一方向的每排第一喷灯对应设置。
[0028] 在本实用新型中，设置有C根靶棒200,即设置三根靶棒200。
[0029]将3根目标重量均100kg的靶棒200分别安装在对应的引杆60上。
[0030] 沉积启动后，升降电机100驱动升降载台90,通过引杆60牵引对应的靶棒200上下 移动，三个旋转电机80以相同转速驱动靶棒200旋转，12 X 3矩阵喷灯不断将Si02沉积到靶 棒200上形成对应的松散体50 ;沉积过程中，传感器70时时记录对应的松散体50的沉积重 量，并进行比较PID调节对阵列喷灯原料流量确保松散体50沉积进度相同，随着3根松散体 50的外径的不断增加，矩阵喷灯平移电机30驱动喷灯平移载台40使喷灯向远离松散的方向 移动，沉积重量达目标重量后工程结束。
[0031] C个靶棒上沉积的松散体的目标重量差别不超过±0.5%。
[0032] 经测量松散体的沉积主要参数，如下表2:
[0034] 表 2
[0035] 本实用新型在不影响光纤预制棒松散体质量的前提下，通过喷灯以矩阵分布沉 积，增加喷灯数量到RX C个(4<R< 12，1 <C<6)，同时生产C根光纤预制棒松散体使沉积效 率为单灯的RC倍，由于同一箱体生产多根松散体，设备投入节约了箱体和3C个电机，生产同 规格松散体情况下可节约燃气，本设备可用于SiCl 4水解沉积生产光纤预制松散体或有机 硅燃烧沉积生产光纤预制棒松散体。
[0036] 本实用新型一个箱体可以沉积C个松散体，与传统方法相比，可少用3X(C_1)个伺 服电机，喷灯矩阵分布中同一行的喷灯的内外隔离气体可以共用一个质量流量计，因此可 以节约2 X R X (C-1)个质量流量计。由于一个箱体同时生产C根松散，可以使箱体内的沉积 气氛温度高20~30°C因此可以节约燃气用量。喷灯矩阵分布法大大提高了设备的生产效 率，沉积速度是单喷灯的RC倍。
[0037] 以上参照【附图说明】了本实用新型的优选实施例，本领域技术人员不脱离本实用新 型的范围和实质，可以有多种变型方案实现本实用新型。举例而言，作为一个实施例的部分 示出或描述的特征可用于另一实施例以得到又一实施例。以上仅为本实用新型较佳可行的 实施例而已，并非因此局限本实用新型的权利范围，凡运用本实用新型说明书及附图内容 所作的等效变化，均包含于本实用新型的权利范围之内。
[0038] 以上详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是本实用新型并不限于上述实施 方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行 多种等同变换，这些等同变换均属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1. 一种光纤预制松散体沉积装置，其特征在于，其包括:箱体、固定该箱体内的R X C矩 阵分布喷灯、与该RXC矩阵分布喷灯连接的喷灯平移电机和喷灯平移载台、沉积C个松散体 的C根靶棒、与该C根靶棒对应连接的C个引杆、与该C个引杆对应连接的C个传感器、与该C个 引杆对应连接的C个旋转电机、固定该C个旋转电机的升降载台、以及与该升降载台连接的 升降电机;其中，R和C均为自然数;设定R X C矩阵分布喷灯位于第一方向和与该第一方向垂 直的第二方向矩阵排列，设定位于第一方向的称为第一喷灯，设定位于与第二方向的称为 第二喷灯;位于第一方向的第一喷灯具有C排，每排设有R个第一喷灯;位于第二方向的第二 喷灯具有R排，每排设有C个第二喷灯;所述C根靶棒沿第一方向延伸设置且位于对应的第一 喷灯的上方，且每个靶棒的延伸方向与第一方向的每排第一喷灯对应设置。2. 根据权利要求1所述的光纤预制松散体沉积装置，其特征在于:4<R<12，1$C<6， 且R彡C〇3. 根据权利要求1所述的光纤预制松散体沉积装置，其特征在于:所述R X C矩阵分布喷 灯设有固定该RXC个喷灯的支撑板，每个喷灯的一端固定在该支撑板上，每个喷灯的另一 端固定在箱体内。4. 根据权利要求3所述的光纤预制松散体沉积装置，其特征在于:所述支撑板均与所述 喷灯平移电机和喷灯平移载台固定连接。5. 根据权利要求1所述的光纤预制松散体沉积装置，其特征在于:每个引杆的一端穿过 升降载台后连接对应的传感器，每个引杆的另一端固定连接对应的靶棒。
【文档编号】C03B37/018GK205616788SQ201620368709
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年4月28日
【发明人】田国才, 肖华, 赵奉阔, 胡付俭, 屠建宾, 劳雪刚
【申请人】江苏亨通光导新材料有限公司