可调节烟管燃烧器的制作方法

本公开一般地涉及燃烧器，更具体地，涉及二氧化硅颗粒燃烧器的可调节烟管。

背景技术：

外部气相沉积(ovd)工艺被用于生产光纤预制件。某些燃烧器能够在单次运行中制造一个预制件坯体。烟炱俘获效率和沉积速率这两者对于光纤制造的整体成本都是重要的。但是，增加沉积速率通常对于光纤预制件的烟炱俘获效率产生不利影响。因此，可能希望新的方法和系统来增加烟炱俘获效率和沉积效率。

技术实现要素：

根据本公开的至少一个例子，形成光纤预制件的方法包括如下步骤：点燃具有烟管组件的燃烧器，以产生第一喷洒尺寸的二氧化硅颗粒；将二氧化硅颗粒沉积到纤芯坯棒上以产生烟炱坯件；以及调节烟管组件的孔隙的有效直径，以产生第二喷洒尺寸的二氧化硅颗粒。所述第二喷洒尺寸大于所述第一喷洒尺寸。

根据本公开的另一个例子，燃烧器包括背面块和正面块。正面块限定了多个排气区域。烟管组件延伸通过正面块并被排气区域围绕。烟管组件包括连接到正面块的第一烟管。第二烟管放置在第一烟管内。在烟管组件的端部限定了孔隙。致动器与第二烟管相连并且构造成使得第二烟管在第一烟管内移动，从而调节孔隙的有效直径。

根据本公开的另一个例子，燃烧器包括限定了多个排气区域的正面块。烟管组件延伸通过正面块并被排气区域围绕。烟管组件包括第一烟管。第二烟管以可移动的方式置于第一烟管内并且限定了外表面。外表面是锥形的。在烟管组件的端部限定了孔隙。致动器与第二烟管相连并且构造成使得第二烟管在第一烟管内移动，从而以可变方式调节孔隙的有效直径。

本领域技术人员通过参考以下说明书、权利要求书和附图能够进一步理解和体会本公开的这些和其它特征、优点和目的。

附图说明

以下是结合附图进行的附图说明。为了清楚和简明起见，附图不一定按比例绘制，附图的某些特征和某些视图可以按比例放大显示或示意性显示。

图1是根据至少一个例子的燃烧器的横截面图；

图2a是根据至少一个例子的从燃烧器取出的烟管组件的透视图；

图2b是图2a的烟管组件处于不同状态时的透视图；

图3是根据至少一个例子的从燃烧器取出的烟管组件的透视图；

图4a是根据至少一个例子的图1的iva段的放大图；

图4b是根据至少一个例子的图1的ivb段的放大图；

图4c是根据至少一个例子的图1的ivc段的放大图；以及

图5是根据至少一个例子的燃烧器的运行流程图。

具体实施方式

在以下的详细描述中提出了本发明的附加特征和优点，其中的部分特征和优点对本领域的技术人员而言由所述内容就容易理解，或按下面的描述和权利要求书以及附图所述实施本发明而被认识。

如本文所用，术语“和/或”当用于列举两个或更多个项目时，表示所列项目中的任意一个可以单独采用，或者可以采用所列项目中的两个或更多个的任意组合。例如，如果描述组合物含有组分a、b和/或c，则组合物可只含有a；只含有b；只含有c；含有a和b的组合；含有a和c的组合；含有b和c的组合；或含有a、b和c的组合。

在本文件中，关系术语，例如第一和第二、顶部和底部等，仅仅用于将一个实体或行为与另一个实体或行为区分开来，没有必然要求或暗示此类实体或行为之间的任何实际的此类关系或顺序。

现参见图1-5，附图标记10总体表示燃烧器。燃烧器10包括背面块14和正面块18。正面块18限定了多个排气区域22。烟管组件26延伸通过正面块18并被排气区域22围绕。烟管组件26包括连接到正面块18的第一烟管30。第二烟管34放置在第一烟管30内。在烟管组件26的端部限定了孔隙38。致动器42与第二烟管34相连并且构造成使得第二烟管34在第一烟管32内移动，从而调节孔隙38的有效直径。

现参见图1，燃烧器10可以用于形成纤芯烟炱预制件、光纤预制件50和/或用于生产二氧化硅或二氧化硅颗粒(例如烟炱)。此外，燃烧器10可以用于向纤芯提供外包覆层。通过燃烧器10产生的二氧化硅烟炱可以包含一种或多种掺杂剂，例如geo2、tio2、b2o3、al2o3和p2o5等。在纤芯烟炱预制件例子中，通过燃烧器10产生的烟炱可以被施加到饵棒以形成绕着饵棒的纤芯烟炱坯件。在光纤预制件50例子中，预制件50包括纤芯坯棒54和烟炱坯件58。纤芯坯棒54可以包括固结的玻璃(例如，固结成无空穴玻璃的锗掺杂的纤芯烟炱预制件)和/或其他透明材料。烟炱坯件58放置成且围绕纤芯坯棒54。烟炱坯件58包括通过燃烧器10产生的二氧化硅烟炱。根据各种例子，烟炱坯件58可以是多个二氧化硅颗粒。烟炱坯件58可以包含一种或多种掺杂剂，用于影响从光纤预制件50产生的光纤的光学性质。二氧化硅烟炱可以从燃烧器10经由外部气相沉积(其在本文中的其他地方可能被称作喷洒或沉积工艺)被施加到纤芯坯棒54和烟炱坯件58。当来自燃烧器10的二氧化硅烟炱被喷洒到纤芯坯棒54和/或烟炱坯件58上的时候，光纤预制件50可以旋转。一旦烟炱坯件58达到预定尺寸，可以对光纤预制件50进行固结，并由此拉制光纤。

随着来自燃烧器10的二氧化硅烟炱沉积在其上，光纤预制件50的烟炱坯件58(例如厚度和直径)生长。换言之，燃烧器10的靶体(例如，烟炱坯件58)的尺寸随时间生长。例如，随着沉积或沉积过程的进行，光纤预制件50的尺寸可能从约20mm直径(例如，基本上是纤芯坯棒54的直径)生长到约300mm的尺寸(例如，纤芯坯棒54和烟炱坯件58的直径)。由此，可以将二氧化硅烟炱沉积到光纤预制件50上分成多个阶段。根据至少一个例子，二氧化硅烟炱从燃烧器10沉积到光纤预制件50上可以被分成早期阶段、过渡阶段和后期阶段。

在早期阶段，光纤预制件50可以为燃烧器10提供小的靶面积(例如，仅纤芯坯棒54)，并且由此，来自燃烧器10的二氧化硅烟炱颗粒的第一喷洒尺寸可以是小的。在距离烟管组件26的孔隙38约8cm至约10cm处，第一喷洒尺寸的直径可以是约0.5cm至约2.4cm，或者约0.8cm至约2.0cm。在具体例子中，在距离孔隙约9cm处，第一喷洒尺寸的直径可以是约1.2cm。在早期阶段，燃烧器10的喷洒尺寸可以保持恒定为第一喷洒尺寸。当早期阶段中的光纤预制件50是小的时候，保持燃烧器10的第一喷洒尺寸对于增加燃烧器10的烟炱俘获或效率可能是有利的。例如，较小的喷洒尺寸可以确保更大量的二氧化硅烟炱被预制件50俘获而不仅仅是掠过预制件50。沉积过程的早期阶段可以包括沉积过程的最初的40分钟、50分钟、60分钟、70分钟、80分钟、90分钟、100分钟、110分钟、120分钟或者130分钟。会理解的是，在早期阶段的末期，不同工艺的光纤预制件50的尺寸可能不同，并且可能依赖于诸如燃烧器10的尺寸、所希望的烟炱坯件58的尺寸和/或光纤预制件50的整体尺寸之类的因素。

随着光纤预制件50的尺寸增加，沉积过程可能变化至过渡状态。在过渡状态中，烟管组件26的孔隙38的有效直径可以进行调节和/或增加，如下文更详细解释。孔隙38的有效直径增加可以向光纤预制件50提供二氧化硅烟炱颗粒的第二喷洒尺寸。根据各种例子，第二喷洒尺寸可以大于第一喷洒尺寸(例如，更宽、更高和/或更厚)。例如，在距离烟管组件26的孔隙38约8cm至约10cm处，第二喷洒尺寸的直径可以是约1.0cm至约3.0cm，或者约1.2cm至约1.8cm。在具体例子中，在距离孔隙约9cm处，第二喷洒尺寸的直径可以是约1.5cm。虽然描述成一个阶段，但是会理解的是，过渡阶段以及孔隙38的有效直径的调节可以瞬间进行或者在一段时间上逐渐进行(例如，大于或等于约1秒、1分钟或者大于或等于约10分钟)。

一旦光纤预制件50达到预定厚度或者沉积时间，可以进行沉积过程的后期阶段状态。沉积过程的后期阶段状态可以开始于进入沉积过程40分钟、50分钟、60分钟、70分钟、80分钟、90分钟、100分钟、110分钟、120分钟、130分钟，并延伸到工艺运行的结束。在后期阶段，燃烧器10的喷洒尺寸可以保持恒定为第二喷洒尺寸。在沉积过程的后期阶段期间，大于第一喷洒尺寸的第二喷洒尺寸可以有助于烟炱坯件58上的二氧化硅烟炱的更高沉积速率，同时维持所需的二氧化硅烟炱俘获水平(例如，所需的效率水平)。换言之，随着烟炱坯件58的厚度增加，能够接纳更大的第二喷洒尺寸。由此，来自燃烧器10的二氧化硅烟炱可以应用更高的沉积速率。在后期阶段，可以增加从燃烧器10的排气区域22排放的气体量以及通过烟管组件26产生的二氧化硅烟炱的量。

会理解的是，可以实践沉积过程的其他例子。例如，可以将沉积过程分成少于或多于3个阶段。例如，当烟管组件26包含不止两个烟管时，沉积过程可以包括额外的过渡阶段以及过渡阶段之间的中间阶段。在孔隙38的有效直径可以在大部分或者整个沉积过程上平滑过渡的燃烧器10的例子中，沉积过程可以有效地是单过渡阶段，或者过渡阶段可以延伸大部分(例如，大于或等于30分钟)的沉积过程，在过渡阶段的任一侧上具有早期阶段和后期阶段。

将沉积过程分成早期阶段、过渡阶段和后期阶段，以及调节孔隙38的有效直径，这不仅对于增加光纤预制件50的二氧化硅烟炱的俘获效率可能是有利的，而且对于增加二氧化硅烟炱颗粒粘附到光纤预制件50的速率(例如，从而缩短制造时间)也可能是有利的。

仍然参见图1，燃烧器10可以放置在一个或多个外壳内，这通常有助于将二氧化硅烟炱朝向光纤预制件50进行引导。燃烧器10具有五个主要部件：正面块18、歧管板70、背面块14、烟管组件26和燃烧器安装块74。正面块18、歧管板70、背面块14、烟管组件26和燃烧器安装块74可以包含金属、聚合物、陶瓷，或其组合。合适的金属例子可以包括铝、不锈钢以及可以容易地进行机械加工的其他金属。会理解的是，正面块18、歧管板70、背面块14、烟管组件26和燃烧器安装块74可以分别由相同材料或者不同材料制造。

在使用中，正面块18、歧管板70、背面块14和烟管组件26如下文所述进行装配以形成子组件，所述子组件通过螺栓78安装到燃烧器安装块74。致动器42安装到燃烧器10的后部，并且连接到第二烟管34。会理解的是，致动器42可以连接到燃烧器安装块74，这没有背离本文所提供的本公开内容。致动器42构造成使得第二烟管34在第一烟管30内以同轴方式移动。作为补充或替代，致动器42可以与第一烟管30相连，从而第一烟管30可以相对于第二烟管34移动。此外，致动器42可以构造成起到第一和/或第二烟管30、34的气体供给的功能，如下文更详细解释。烟管组件26可以压入背面块14中。以这种方式，实现了烟管组件26与背面块14之间的精确对齐。燃烧器10的正面块18在烟管组件26上滑动配合，这提供了这些部件的对齐以及容易的拆卸。换言之，烟管组件26延伸通过正面块18。

在运行过程中，燃烧器10配置成排出多种气体。一些气体可以是保护气体，而其他气体进行燃烧以帮助产生二氧化硅烟炱。泵送通过烟管组件26的第一和/或第二烟管30、34的气体是烟气化(fumed)或汽化的四氯化硅(siltet)和/或八甲基环四硅氧烷(omcts)与o2混合物。虽然揭示的是siltet和omcts，但是会理解的是，可以通过烟管组件26提供任意产生二氧化硅的化合物。例如，也可以通过烟管组件26提供四正硅酸盐(teos)。如上文所解释的那样，致动器42可以是siltet和/或omcts和/或o2的源。在所示例子中，siltet和/或omcts和o2通过烟管组件26进入燃烧器10，并且最终通过孔隙38离开烟管组件26。会理解的是，烟管组件26除了siltet和/或omcts和o2之外还可以包含一种或多种惰性气体(例如，n2)，这没有背离本文所提供的教导。燃烧器10的siltet和/或omcts流速可以是约6克/分钟至约25克/分钟，或者约10克/分钟至约15克/分钟。在具体例子中，siltet和/或omcts的流速可以是约12.5克/分钟。通过烟管组件26的o2的流速可以是约1slpm至约10slpm，或者约2.5slpm至约8slpm。在具体例子中，通过烟管组件26的o2的流速可以是约5.5slpm。

背面块74的气体接收孔隙90与气体供给线和气密配件匹配，以接收ch4和o2的预混物。ch4和o2的预混物进入燃烧器安装块74，前行通过背面块14中的气体通道130，传递通过歧管板70的压力平衡孔，并最终通过气体燃烧器区域134离开燃烧器的正面。燃烧器10的ch4的流速可以是约1slpm至约7slpm，或者约2slpm至约5slpm。在具体例子中，ch4的流速可以是约3.5slpm。燃烧器10的预混o2的流速可以是约1slpm至约7slpm，或者约2slpm至约5slpm。在具体例子中，o2的流速可以是约2.8slpm。可以点燃和燃烧ch4和o2的预混物，以提供热量，这燃烧了omcts和o2的混合物以产生二氧化硅烟炱。保护气体以及omcts和o2的燃烧朝向光纤预制件50推动二氧化硅烟炱。

惰性气体接收孔隙接收内屏蔽(innershield)n2。内屏蔽n2通过气体接收孔隙进入燃烧器安装块74，前行通过背面块74中的气体通道，进入中央孔隙110，穿过歧管板70的整体内屏蔽歧管，并最终通过内屏蔽区域114离开燃烧器10的正面。燃烧器10的内屏蔽n2的流速可以是约1slpm至约7slpm，或者约2slpm至约5slpm。在具体例子中，燃烧器10的内屏蔽n2流速是约3.2slpm。

外屏蔽(outershield)o2进入燃烧器安装块74，前行通过气体通道并进入内环118，穿过歧管板70的压力平衡孔，并最终通过外屏蔽区域122和126离开燃烧器10的正面。燃烧器10的外屏蔽o2的流速可以是约4slpm至约20slpm，或者约6slpm至约13slpm。在具体例子中，外屏蔽o2的流速可以是约9.9slpm。由此，外屏蔽区域122和126、内屏蔽区域114和气体燃烧器区域134可以对应排气区域22。

现参见图2a和2b所示的例子，烟管组件26包括第一烟管30和第二烟管34这两者。第一烟管30限定了第一外表面30a和第一内表面30b。第二烟管34限定了第二外表面34a和第二内表面34b。第二烟管34的第二外表面34a以可滑动的方式连接到第一烟管30的第一内表面30b。会理解的是，第二外表面34a与第一内表面30b之间的可滑动连接的界面可以实现第一和第二烟管30、34相对于彼此共轴移动。例如，如上文所解释，致动器42(图1)可以构造成使得第一和/或第二烟管30、34相对于彼此移动。出于方便解释，可以将第二烟管34描述为可移动部件或者可以相对于第一烟管30移动，但是会理解的是，第一和/或第二烟管30、34可以相对于彼此移动，这没有背离本文所提供的本公开内容。

第一和第二烟管30、34可以由金属、陶瓷和/或其组合制造。在金属的例子中，金属可以是不锈钢(例如，303不锈钢)和/或碳化钨(例如，包含布置在钴基质中的碳化钨陶瓷的复合材料)。第一和第二烟管30、34包含硬金属和/或陶瓷的例子可能不仅对于提供耐划痕性是有利的，并且对于实现精确形成第一和第二烟管30、34也是有利的。

第一烟管30的内直径可以是约1mm(0.04英寸)至约4mm(0.16英寸)，或者是约2mm(0.08英寸)至约3mm(0.12英寸)。第二烟管34的内直径可以是约0.5mm(0.02英寸)至约5.5mm(0.22英寸)，或者是约2.0mm(0.06英寸)至约2.8mm(0.11英寸)。会理解的是，第一和第二烟管30、34的内直径可以选取所揭示的范围之间的任意值。根据各种例子，第二烟管34的外直径(例如，第二外表面34a)可以基本等于或者近似等于第一烟管30的内直径(例如，第一内表面30b)，从而在第一与第二烟管30、34之间不存在间隙。会理解的是，可能在第一与第二烟管30、34之间限定了间隙，这没有背离本文所提供的教导。

孔隙38被限定在烟管组件26的端部，并且具有有效直径。孔隙38的有效直径是siltet和/或omcts和o2可以通过其离开的烟管组件26的直径。在一些例子中(例如，图2a-3)，孔隙38的有效直径可以对应于烟管组件26的烟管中的一个的内直径，或者可以对应于烟管组件26的烟管的内直径之间的中间值(例如，图4a-4c)。在下文中会更详细解释，可以调节孔隙38的有效直径以实现通过燃烧器10所产生的二氧化硅烟炱颗粒的喷洒尺寸的变化。例如，较小的有效直径可以产生相对较小的第一喷洒尺寸，而较大的有效直径可以产生相对较大的第二喷洒尺寸。可以通过第一和第二烟管30、34的位置来管控孔隙38的有效直径。例如，取决于第一和第二烟管30、34的相对位置，孔隙38的有效直径可以变成第一或第二烟管30、34的内直径。因此，使用致动器42使得第一和/或第二烟管30、34相对于彼此移动调节了孔隙38的有效直径。在第一个例子中，当第一与第二烟管30、34的端部基本相互齐平时，孔隙38可以具有基本等于第二烟管34的内直径的有效直径。在第二个例子中，当第二烟管34的端部缩回到第一烟管30中或者位置在第一烟管30的端部的后面，孔隙38可以具有基本等于第一烟管30的内直径的有效直径。第二烟管34的端部的位置可以是在第一烟管30的端部的后面约2.0mm至约10.0mm，或者从孔隙38向内约4mm至约6mm。换言之，当第二烟管34缩回到第一烟管30中的时候，烟管组件26可以具有步阶状外观。

通过第一和第二烟管30、34的位置来调节孔隙38的有效直径对于基于二氧化硅烟炱沉积过程处于哪个阶段来调节燃烧器10的喷洒尺寸可能是有利的。例如，在早期阶段，当希望相对较小的第一喷洒尺寸时，第一与第二烟管30、34的端部可以基本相互齐平，从而孔隙38具有窄的有效直径(例如，第二烟管34的直径)。在过渡阶段期间，致动器42可以移动第一和/或第二烟管30、34，从而使得孔隙38的有效直径基本上是第一烟管30的内直径。由此，增加了孔隙38的有效直径以产生对于沉积过程的后期阶段可能是合乎希望的相对较大的第二喷洒尺寸。

现参见图3，所示的烟管组件26的例子包括第三烟管140。第三烟管140可以限定第三外表面140a和第三内表面140b。第三外表面140a可以以可滑动的方式连接到第二烟管34的第二内表面34b。第三烟管140可以包括与第一和第二烟管30、34基本相同的材料，或者可以包括不同材料。第三烟管140的内直径可以是约0.1mm至约4mm，或者可以是约0.5mm至约3mm。

类似于图2a和2b所示的例子，第三烟管140可以连接到致动器42(图1)并且构造成以与第一和第二烟管30、34共轴移动。第三烟管140的移动可以以与结合图2a和2b的例子所述基本相同的方式改变孔隙38的有效直径。例如，当第一、第二和第三烟管30、34、140的端部相互齐平时，孔隙38的有效直径可以基本等于第三烟管140的内直径。当第一、第二和/或第三烟管30、34、140相互对彼此共轴移动时，孔隙38的有效直径可以发生变化(例如，增加和/或减小)。

相比于仅使用第一和第二烟管30、34的情况，使用第三烟管140对于增加二氧化硅烟炱沉积过程的效率可能是有利的。例如，使用第三烟管140可以实现将二氧化硅烟炱沉积过程分成更多阶段数(例如，额外的沉积阶段和额外的过渡阶段)，这可以增加二氧化硅烟炱沉积过程的俘获效率。例如，在早期阶段，第一、第二和第三烟管30、34、140可以基本相互齐平使得孔隙38的有效直径是第三烟管140直径，从而产生相对较小的第一喷洒尺寸。当第三烟管140缩回到烟管组件26中的时候，可以存在过渡阶段，以产生类似于上文结合第一和第二烟管30、34所述的步阶状区域。这可以实现中间沉积阶段，其中，孔隙的有效直径基本等于第二烟管34的直径，这可以提供中间喷洒尺寸。接着，当第二烟管34缩回到第一烟管30中的时候，可以存在第二过渡阶段，使得孔隙38的有效直径变化为第一烟管30的内直径，从而产生相对较大的第二喷洒尺寸。由于第三烟管140提供了喷洒尺寸的数量增加，所得到的燃烧器10的喷洒尺寸可以更准确地调节至光纤预制件50的尺寸，这可以增加燃烧器10的俘获速率或效率。

现参见图4a-4c所示的例子，第二烟管34以共轴的方式放置在第一烟管30内，从而限定了间隙148。换言之，第二烟管34的外表面34a的外直径可以小于第一烟管30的内直径。类似于其他例子，第一和第二烟管30、34可以相对于彼此以共轴的方式移动。例如，致动器42可以构造成使得第一和第二烟管30、34相对于第一烟管30以共轴的方式移动。会理解的是，在此类例子中，致动器42(图1)还可以构造成使得第一和第二烟管30、34以平移的方式移动。如下文会更详细解释，使得第一和第二烟管30、34相对于彼此移动可以通过使得第一与第二烟管30、34相对于彼此脱开连接来调节孔隙38的有效直径。

在所示例子中，第一烟管30限定了第一锥形区域30c，而第二烟管34限定了第二锥形区域34c。第一锥形区域30c可以以朝向第一烟管30的中心轴径向向内的方向呈锥形，使得第一烟管30靠近孔隙38的内直径相对小于第一烟管30的余下部分的内直径。第一锥形区域30c可以以角度β呈锥形。角度β可以小于或等于10°、9°、8°、7°、6°、5°、4°、3°、2°，或者小于或等于约1°。第二锥形区域34c可以以类似于第一锥形区域30c的径向向内方向呈锥形，从而第二烟管34在靠近孔隙38处的外直径小于第二烟管34的余下部分的外直径。第二锥形区域34c可以以角度α呈锥形。角度α可以小于或等于10°、9°、8°、7°、6°、5°、4°、3°、2°，或者小于或等于约1°。根据各种例子，角度α和β可以互补，从而第一锥形区域30c以齐平的方式啮合或者连接了第二烟管34的第二锥形区域34c。

类似于图2a、2b和3所示的例子，孔隙38限定在靠近烟管组件26的端部。但是，在图4a-c所示的例子中，孔隙38可以延伸超过第一烟管30的端部。换言之，当第二烟管34的第二锥形区域34c延伸超过第一烟管30的端部时，孔隙38可以仅由第二烟管34所限定(例如，孔隙38的有效直径会是第二烟管34的内直径)。在所示的例子中，siltet和/或omcts和o2移动通过第二烟管34以及第一烟管30内限定的间隙148内。通过使得第二锥形区域34c与第一锥形区域30c脱开连接，间隙148可以在第一与第二锥形区域30c、34c之间延伸，并且允许间隙148中存在的siltet和/或omcts和o2靠近孔隙38离开烟管组件26。第二烟管34进一步缩回进入第一烟管30中可以增加第一与第二锥形区域30c、34c之间的间隙148的尺寸，这可以实现增加量的siltet和/或omcts和o2在靠近孔隙38处逃逸。因此，使得第一和第二烟管30、34相对于彼此移动可以调节允许离开的siltet和/或omcts和o2的量，从而以可变方式调节孔隙38的有效直径。

在本文所示烟管组件26的示例性运行(例如，烟炱沉积过程)中，烟管组件26可以开始于图4a所示的构造(例如，沉积过程的早期阶段)。在所示阶段，第一和第二锥形区域30c、34c相互连接，以及第二烟管34延伸超过第一烟管30。在此类构造中，孔隙38的有效直径是第二烟管34的内直径。由于在第一锥形区域30c处，第二烟管34的内直径小于第一烟管30的内直径，所示的构造可以提供相对较小的第一喷洒尺寸。使用致动器42，第一和/或第二烟管30、34可以(例如，以共轴方式)相互移动，使得第二烟管34的端部位置与第一烟管30的端部齐平(例如，如图4b所示)。随着第二烟管34缩回到第一烟管30中，第一与第二锥形区域30c、34c脱开连接并允许烟管组件26中存在的气体(例如，omcts和o2)开始通过第一与第二锥形区域30c、34c之间的间隙148。离开间隙148并通过第一和第二锥形区域30c、34c的气体可以贴着或沿着第二锥形区域34c的外表面，这导致孔隙38的较大有效直径。气体的这种贴着第二锥形区域34c可以被称作“壁效应”。随着第二烟管34缩回至图4b所示的构造，由于更多的气体离开间隙148并且较少的气体贴着第二锥形区域34c的外表面，孔隙38的有效直径呈比例增加。随着第二烟管34继续缩回到第一烟管30中并最终到达图4c所示的构造，孔隙38的有效直径基本生长至在第一锥形区域30c处的第一烟管30的内直径。

使用如图4a-c所示的烟管组件26的例子，可以有利地提供平滑或逐步过渡，用于在二氧化硅烟炱沉积过程期间增加和/或降低孔隙38的有效直径。例如，在早期阶段，第一和第二烟管30、34的第一与第二锥形区域30c、34c可以相连，从而孔隙38的有效直径是第二烟管34的内直径。随着光纤预制件50的烟炱坯件58的尺寸生长，第二烟管34可以缩回到第一烟管30中，从而允许气体通过间隙148并增加孔隙38的有效直径。第二烟管34进入到第一烟管30中的平滑过渡可以实现随着光纤预制件50的烟炱坯件58的尺寸生长，孔隙38的有效直径发生平稳且均匀的增加。换言之，虽然烟管组件26是图4a所示的构造，但是孔隙38的有效直径可以是小的(即，早期阶段)从而可以实现第一喷洒直径，并且随着光纤预制件50的尺寸生长，孔隙38的有效直径可以成比例增加直到最终第二锥形区域34c的位置在第一锥形区域30c的后面以及孔隙38的有效直径是第一烟管30，从而产生第二喷洒直径(即，图4c所示的后期阶段)。由于孔隙38的有效直径(从而二氧化硅烟炱的喷洒尺寸)可以更紧密地贴合所存在的烟炱坯件48的尺寸，可以采用图4a-c所示的例子实现更大的俘获效率。

现参见图5，揭示了燃烧器10的操作方法150。方法150可以从步骤154开始，点燃具有烟管组件26的燃烧器，以产生二氧化硅颗粒的第一喷洒尺寸。如上文所解释的那样，当光纤预制件50处于成形的早期阶段时，可以产生二氧化硅颗粒的第一喷洒尺寸。燃烧器10的点燃可以对应于ch4与o2混合物的点燃，或者对应于omcts和o2的燃烧。接着，执行步骤158，将二氧化硅颗粒沉积到纤芯坯棒54上以产生烟炱坯件58。二氧化硅颗粒附着到纤芯坯棒54并缓慢累积以形成烟炱坯件58。接着，可以执行步骤162，调节烟管组件26的孔隙38的有效直径，以产生二氧化硅颗粒的第二喷洒尺寸。如上文所解释的那样，第二喷洒尺寸大于第一喷洒尺寸。会理解的是，在沉积二氧化硅颗粒的同时执行调节孔隙38的有效直径的步骤。换言之，可以不需要关闭或者任意其他方式停止燃烧器10来调节孔隙38的有效直径。可以通过第一和/或第二烟管30、34的相对移动来完成孔隙38的有效直径的调节。

方法150还可以包括靠近烟管组件26排放气体的步骤。如上文所解释的那样，可以靠近烟管组件26通过排气区域22中的任意一个排气(例如，内屏蔽n2、外屏蔽o2和/或ch4和o2预混物)。方法150还可以包括在调节了孔隙38的有效直径之后，增加排气流速的步骤。由于孔隙38的有效直径的调节允许了更大量的siltet和/或omcts与o2从烟管组件26排出，可以增加从排气区域22排出的气体量的对应增加，以降低湍流和使得二氧化硅颗粒喷洒均匀。方法150还可以包括使得第二烟管34的锥形区域(例如，第二锥形区域34c)与第一烟管30的锥形区域(例如，第一锥形区域30c)脱开连接的步骤。如上文所解释的那样，使得第一与第二锥形区域30c、34c脱开连接增加了孔隙38的有效直径并允许更多的omcts和o2流动通过烟管组件26。方法150还可以包括在第一烟管30内移动第二烟管34和第三烟管140的步骤。如上文所解释的那样，在第一烟管30内移动第二和第三烟管34、140改变了孔隙38的有效直径，从而增加了可以通过烟管组件26的omcts和o2流而没有增加湍流。

使用本公开可以提供各种优点。首先，改变孔隙38的有效直径实现了燃烧器10提供了二氧化硅颗粒的可变喷洒尺寸。喷洒尺寸的可变化特性通过基于光纤预制件50的烟炱坯件58的现有尺寸和/或直径产生喷洒尺寸，提供了增加的俘获效率。燃烧器10的俘获效率增加可以有助于节约二氧化硅烟炱的生产成本。第二点，由于孔隙38的有效直径可以以可变化的方式调节，可以增加光纤预制件50上的二氧化硅烟炱的沉积速率或者沉积的速率。第三点，由于所揭示的烟管组件26能够在运行的同时动态地调节孔隙38的有效直径，可以不需要关停燃烧器10从而增加了沉积速率或者改变二氧化硅烟炱颗粒的喷洒尺寸。

本领域技术人员以及利用和使用本公开内容的人会进行本公开的改进。因此，要理解的是，附图所示和上文所述的实施方式仅仅是示意性目的而不是旨在限制本公开的范围，本公开的范围由所附权利要求书所限定，根据专利法的原理解读为包括等同原则。

本领域技术人员会理解的是，所述公开内容和其他组分的构建不限于任何具体材料。除非与本文另有说明，否则本文所揭示的本公开的其他示例性实施方式可以由宽范围的各种材料形成。

出于本公开的目的，术语“相连”(其所有形式：连接、相连接、连接的等)通常表示两个组件(以电或机械方式)相互直接或间接接合到一起。此类接合自然可以是静态或者自然可以是可移动的。可以通过这两个组件以及任何额外的中间元件(以电或机械方式)实现此类接合，所述任何额外的中间元件相互整体形成单个单体件或者与所述两个组件整体形成单个单体件。除非另有说明，否则此类接合自然可以是永久的，或者自然可以是可去除或者可脱离的。

如本文所用，术语“约”表示量、尺寸、制剂、参数和其他变量和特性不是也不需要是确切的，而是可以按照需要是近似的和/或更大或更小的，反映了容差、转换因子、舍入和测量误差等，以及本领域技术人员已知的其他因素。当使用术语“约”来描述范围的值或端点时，应理解本公开包括所参考的具体值或者端点。无论本说明书的数值或者范围的端点有没有陈述“约”，该数值或者范围的端点旨在包括两种实施方式：一种用“约”修饰，一种没有用“约”修饰。还会理解的是，每个范围的端点值在与另一个端点值有关和与另一个端点值无关时，都是有意义的。

本文所用术语“基本”、“基本上”及其变化形式旨在表示所描述的特征与数值或描述相等同或近似相同。例如，“基本平坦”表面旨在表示平坦或近似平坦的表面。此外，“基本上”旨在表示两个值是相等或者近似相等的。在一些实施方式中，“基本上”可表示数值相互在约为10％之内，例如相互在约为5％之内，或者相互在约为2％之内。

重要的是，还要指出，在示例性实施方式中显示的本公开的元件的构造和排布仅仅是示例性的。虽然在本公开中仅详细描述了本发明的一些实施方式，但是阅读了本公开的本领域技术人员会容易地理解，许多改进是可行的(例如，各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例的变化，以及参数值、安装布置、材料的使用、颜色、取向等)，这没有从本质上背离本文所述主题的新颖性教导和优势。例如，显示为整体形成的元件可以由多个部件构成，或者显示为多个部件的元件可以整体形成，接口的操作可以颠倒或以其他方式变化，结构的长度或宽度，和/或元件或连接器或者系统的其他元件可以发生变化，并且可以改变在元件之间提供的调节位置的性质或数量。应该注意的是，系统的元件和/或组装件可以由任意宽范围的材料构造，所述材料以任意宽范围的各种颜色、纹理提供了足够的强度或耐久性，及其组合。因此，所有的这些改进都旨在被包括在本发明的范围之内。在不脱离本发明精神的情况下，可以对各种所需和其他示例性实施方式的设计、操作条件和布置进行其他替换、改进、改变和省略。

会理解的是，任意所述的工艺或者所述工艺中的步骤可以与所揭示的工艺或步骤结合，从而形成本公开范围内的结构。本文所揭示的示例性结构和工艺是示意性目的，而不理解为限制性。

还理解的是，可以对上文所述的结构和方法进行改变和改进而不背离本公开的概念，此外，要理解的是，此类概念旨被所附权利要求覆盖，除非这些权利要求另有明确说明。此外，如下所附的权利要求书结合在该具体实施方式中并构成其部分。