一种芯棒的制造方法、预制棒以及光纤与流程

1.本发明涉及光纤预制棒领域，具体涉及一种芯棒的制造方法、预制棒以及光纤。


背景技术：

2.芯棒加工时，先将辅助棒与种棒熔接，然后将种棒伸入vad反应炉内，vad反应炉内的反应喷灯工作，进行沉积反应，反应物颗粒物沉积在种棒上，得到芯棒松散体，然后对芯棒松散体进行干燥和烧结得到粗芯棒。
3.为了方便颗粒物的可靠沉积，种棒下端具有锥状部，且对锥状部的形状(高度、角度)有特定要求。现有的加工方法中，在加工完成后，会将种棒与松散体熔断，熔断后种棒下端形成新的锥状部，用于进行下一次的沉积使用，但现有操作中，芯棒下端的锥状部的形状不可控，容易导致反应物颗粒物不易沉积，甚至严重的情况导致松散体与种棒脱离。


技术实现要素：

4.本发明针对上述问题，提出了一种芯棒的制造方法、预制棒以及光纤。
5.本发明采取的技术方案如下：
6.一种芯棒的制造方法，包括以下步骤：
7.1)将第一辅助棒与种棒熔接，种棒下端具有符合沉积要求的锥状结构；
8.2)将第一辅助棒安装在旋转升降机构上，通过vad反应炉在种棒的下端沉积出芯棒松散体；
9.3)沉积完成后，对芯棒松散体进行除水，然后烧结成粗芯棒；
10.4)在粗芯棒远离第一辅助棒的一端熔接第二辅助棒；
11.5)对粗芯棒进行纵向延伸操作，得到细芯棒；
12.6)纵向延伸完成后，将细芯棒与种棒熔断，得到具有锥状部的种棒；
13.7)加热种棒的锥状部，将锥状玻璃块与锥状部相互压紧熔融，使锥状部受压变形为圆柱形部，所述锥状玻璃块具有符合沉积要求的锥状结构，锥状玻璃块、圆柱形部和种棒形成为新的种棒，用于进行下一次的芯棒松散体沉积。
14.本技术在种棒熔断后，熔接具有符合沉积要求的锥状结构的锥状玻璃块，从而得到的锥状玻璃块、圆柱形部和种棒形成为新的种棒，能够用于可靠进行下一次的芯棒松散体沉积，有效保证沉积质量。
15.于本发明其中一实施例中，所述锥状结构包括平直的底面以及锥状侧壁。
16.于本发明其中一实施例中，所述步骤5)～7)通过延伸熔接装置实施，所述延伸熔接装置包括：
17.加热炉，用于加热粗芯棒；
18.上旋转座，位于加热炉的上方，所述上旋转座用于限定第一辅助棒，带动第一辅助棒转动以及上下移动；
19.下旋转座，位于加热炉的下方，所述下旋转座用于限定第二辅助棒，带动第二辅助
棒转动以及上下移动；
20.喷灯组件，能够上下移动，用于使细芯棒与种棒熔断，以及加热锥状部使锥状部与锥状玻璃块熔接在一起；
21.旋转卡座，能够水平移动，所述旋转卡座位于上旋转座和加热炉之间，旋转卡座具有第一工作位和第二工作位，在第一工作位时，旋转卡座的轴线与上旋转座的轴线重合，在第二工作位时，所述旋转卡座远离上旋转座，上旋转座上下移动不与旋转卡座干涉；
22.伸缩元件，用于带动所述旋转卡座水平移动，在第一工作位和第二工作位之间切换。
23.延伸熔接装置的一种工作形式：将第一辅助棒安装在上旋转座上，上旋转座下移，使第二辅助棒穿过加热炉，下旋转座上移，将第二辅助棒安装在下旋转座上；加热炉工作，加热粗芯棒，上旋转座和下旋转座带动第一辅助棒、粗芯棒以及第二辅助棒同步转动，且上旋转座和下旋转座相互远离，对粗芯棒进行纵向延迟；纵向延伸完成后，喷灯组件移动至种棒和细芯棒之间，喷射火焰使细芯棒与种棒熔断，种棒下端形成锥状部，上旋转座上移，伸缩元件工作，带动旋转卡座移动至第一工作位，将锥状玻璃块安装在旋转卡座上，喷灯组件喷射火焰加热锥状部和锥状玻璃块，上旋转座和旋转卡座同速转动，上旋转座下移使锥状玻璃块与锥状部相互压紧熔融，使锥状部受压变形为圆柱形部，锥状玻璃块、圆柱形部和种棒形成为新的种棒，伸缩元件复位，旋转卡座切换至第二工作位。
24.于本发明其中一实施例中，还包括装夹工具，所述装夹工具用于安装在所述旋转卡座上，由旋转卡座带动旋转，所述装夹工具的上表面具有上宽下窄的锥形槽，所述锥形槽用于安装所述锥状玻璃块。
25.设置锥形槽方便限定锥状玻璃块。
26.于本发明其中一实施例中，所述装夹工具的材质为玻璃。
27.于本发明其中一实施例中，所述锥状玻璃块的高度大于所述锥形槽的深度。这样设置能够防止火焰加热融化装夹工具，影响装夹工具的使用寿命。
28.于本发明其中一实施例中，所述伸缩元件为气缸、液压缸或电动推杆。
29.于本发明其中一实施例中，所述喷灯组件包括喷灯以及能够驱动喷灯水平移动的推动元件，所述推动元件为气缸或电动推杆。
30.本技术还公开了一种预制棒，在芯棒的外层沉积出预制棒松散体，对预制棒松散体进行烧结，得到预制棒，所述芯棒为上文芯棒的制造方法制得的芯棒。
31.本技术还公开了一种光纤，通过上文预制棒拉丝得到。
32.本发明的有益效果是：本技术在种棒熔断后，熔接具有符合沉积要求的锥状结构的锥状玻璃块，从而得到的锥状玻璃块、圆柱形部和种棒形成为新的种棒，能够用于可靠进行下一次的芯棒松散体沉积，有效保证沉积质量。
附图说明：
33.图1是vad反应炉沉积芯棒松散体的示意图；
34.图2是第一辅助棒和种棒的示意图；
35.图3是粗芯棒的示意图；
36.图4是粗芯棒熔接第二辅助棒后的示意图；
37.图5是延伸熔接装置的示意图；
38.图6是延伸熔接装置另一状态的示意图；
39.图7是锥状玻璃块、圆柱形部、种棒和第一辅助棒的示意图。
40.图中各附图标记为：
41.1、第一辅助棒；2、种棒；3、旋转升降机构；4、vad反应炉；5、芯棒松散体；6、粗芯棒；7、细芯棒；8、锥状部；9、锥状玻璃块；10、圆柱形部；11、加热炉；12、上旋转座；13、下旋转座；14、喷灯组件；15、旋转卡座；16、伸缩元件；17、装夹工具；18、锥形槽；19、喷灯；20、推动元件；21、第二辅助棒；22、锥状结构。
具体实施方式：
42.下面结合各附图，对本发明做详细描述。
43.如图1～7所示，一种芯棒的制造方法，包括以下步骤：
44.1)将第一辅助棒1与种棒2熔接，种棒2下端具有符合沉积要求的锥状结构22；
45.2)将第一辅助棒1安装在旋转升降机构3上，通过vad反应炉4在种棒2的下端沉积出芯棒松散体5；
46.3)沉积完成后，对芯棒松散体5进行除水，然后烧结成粗芯棒6；
47.4)在粗芯棒6远离第一辅助棒1的一端熔接第二辅助棒21；
48.5)对粗芯棒6进行纵向延伸操作，得到细芯棒7；
49.6)纵向延伸完成后，将细芯棒7与种棒2熔断，得到具有锥状部8的种棒2；
50.7)加热种棒2的锥状部8，将锥状玻璃块9与锥状部8相互压紧熔融，使锥状部8受压变形为圆柱形部10，锥状玻璃块9具有符合沉积要求的锥状结构22，锥状玻璃块9、圆柱形部10和种棒2形成为新的种棒2，用于进行下一次的芯棒松散体5沉积。
51.本技术在种棒2熔断后，熔接具有符合沉积要求的锥状结构22的锥状玻璃块9，从而得到的锥状玻璃块9、圆柱形部10和种棒2形成为新的种棒2，能够用于可靠进行下一次的芯棒松散体5沉积，有效保证沉积质量。
52.于本实施例中，锥状结构22包括平直的底面以及锥状侧壁。
53.如图5和6所示，于本实施例中，步骤5)～7)通过延伸熔接装置实施，延伸熔接装置包括：
54.加热炉11，用于加热粗芯棒6；
55.上旋转座12，位于加热炉11的上方，上旋转座12用于限定第一辅助棒1，带动第一辅助棒1转动以及上下移动；
56.下旋转座13，位于加热炉11的下方，下旋转座13用于限定第二辅助棒21，带动第二辅助棒21转动以及上下移动；
57.喷灯组件14，能够上下移动，用于使细芯棒7与种棒2熔断，以及加热锥状部8使锥状部8与锥状玻璃块9熔接在一起；
58.旋转卡座15，能够水平移动，旋转卡座15位于上旋转座12和加热炉11之间，旋转卡座15具有第一工作位和第二工作位，在第一工作位时，旋转卡座15的轴线与上旋转座12的轴线重合，在第二工作位时，旋转卡座15远离上旋转座12，上旋转座12上下移动不与旋转卡座15干涉；
59.伸缩元件16，用于带动旋转卡座15水平移动，在第一工作位和第二工作位之间切换。
60.延伸熔接装置的一种工作形式：将第一辅助棒1安装在上旋转座12上，上旋转座12下移，使第二辅助棒21穿过加热炉11，下旋转座13上移，将第二辅助棒21安装在下旋转座13上；加热炉11工作，加热粗芯棒6，上旋转座12和下旋转座13带动第一辅助棒1、粗芯棒6以及第二辅助棒21同步转动，且上旋转座12和下旋转座13相互远离，对粗芯棒6进行纵向延迟；纵向延伸完成后，喷灯组件14移动至种棒2和细芯棒7之间，喷射火焰使细芯棒7与种棒2熔断，种棒2下端形成锥状部8，上旋转座12上移，伸缩元件16工作，带动旋转卡座15移动至第一工作位，将锥状玻璃块9安装在旋转卡座15上，喷灯组件14喷射火焰加热锥状部8和锥状玻璃块9，上旋转座12和旋转卡座15同速转动，上旋转座12下移使锥状玻璃块9与锥状部8相互压紧熔融，使锥状部8受压变形为圆柱形部10，锥状玻璃块9、圆柱形部10和种棒2形成为新的种棒2，伸缩元件16复位，旋转卡座15切换至第二工作位。
61.如图6所示，于本实施例中，还包括装夹工具17，装夹工具17用于安装在旋转卡座15上，由旋转卡座15带动旋转，装夹工具17的上表面具有上宽下窄的锥形槽18，锥形槽18用于安装锥状玻璃块9。设置锥形槽18方便限定锥状玻璃块9。
62.于本实施例中，装夹工具17的材质为玻璃。
63.于本实施例中，锥状玻璃块9的高度大于锥形槽18的深度。这样设置能够防止火焰加热融化装夹工具17，影响装夹工具17的使用寿命。
64.于本实施例中，伸缩元件16为气缸、液压缸或电动推杆。
65.如图5和6所示，于本实施例中，喷灯组件14包括喷灯19以及能够驱动喷灯19水平移动的推动元件20，推动元件20为气缸或电动推杆。
66.本实施例还公开了一种预制棒，在芯棒的外层沉积出预制棒松散体，对预制棒松散体进行烧结，得到预制棒，芯棒为本实施例芯棒的制造方法制得的芯棒。
67.本实施例还公开了一种光纤，通过本实施例的预制棒拉丝得到。
68.以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此即限制本发明的专利保护范围，凡是运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的保护范围内。