一种用于器件表面抛光的喷灯、抛光装置及方法与流程

本申请涉及光纤预制棒制造，特别涉及一种用于器件表面抛光的喷灯、抛光装置及方法。

背景技术：

1、在通信光纤制造领域，主流光纤预制棒制备技术为“两步法”合成工艺。首先采用vad(axialvapordeposition，轴向气相沉积)、pcvd(plasma chemicalvapordeposition，等离子体化学气相沉积)、mcvd(modified chemicalvapordeposition，改良的化学气相沉积法)等方法沉积制备芯棒，再利用ovd(outside vapordeposition，外部气相沉积)、套管等方法制备外包层，可以制造外径超过150mm的大尺寸光纤预制棒。

2、“两步法”光纤预制棒制造技术主要问题在于芯棒和外包层界面容易产生大量缺陷和杂质。首先，在芯棒制备过程中，会在芯棒表面产生一定的缺陷和杂质等。在芯棒存储和转运过程中，芯棒也会吸附灰尘和杂质。这些缺陷和杂质会在经ovd沉积制备外包层后被包裹于光纤预制棒中，在芯包界面产生缺陷，对光纤预制棒的质量产生不良影响。

3、另外，各种类型的光纤预制棒和精密光学器件也需要有高性能抛光装置对表面进行抛光，消除表面缺陷并且不损伤其原有结构。

技术实现思路

1、本申请实施例提供一种用于器件表面抛光的喷灯、抛光装置及方法，可以对器件表面的缺陷和杂质进行处理，以提高光纤预制棒的质量。

2、第一方面，提供了一种用于器件表面抛光的喷灯，其包括抛光灯头，所述抛光灯头上具有中心供料孔以及围绕所述中心供料孔外侧的环形火焰孔；所述中心供料孔开设于所述抛光灯头中心，并用于通入氟化物和氧气的混合气体；

3、所述环形火焰孔包括从内向外依次分布的第一层火焰气孔和第二层火焰气孔；

4、所述第一层火焰气孔包括从内向外依次分布的第一层氧气气孔和第一层氢气气孔；

5、所述第二层火焰气孔包括从内向外依次分布的第二层氧气气孔和第二层氢气气孔。

6、一些实施例中，所述环形火焰孔外侧还设有环形的第三层氧气气孔。

7、一些实施例中，所述中心供料孔、第一层氧气气孔、第一层氢气气孔、第二层氧气气孔和第二层氢气气孔中的气体流速逐渐降低。

8、一些实施例中，所述氟化物为二氟化氧、四氟化碳、三氟甲烷、六氟化硫中一种或多种；

9、和/或，所述器件包括芯棒、光纤预制棒、套管棒、高纯石英光学器件中的至少一种。

10、第二方面，提供了一种抛光装置，其包括如上任一所述的用于器件表面抛光的喷灯。

11、第三方面，提供了一种器件表面抛光的方法，其包括如下步骤：

12、提供如上任一所述的用于器件表面抛光的喷灯；

13、向所述环形火焰孔中通入氢气和氧气，并点火，对器件表面进行预热；

14、向所述中心供料孔中通入氟化物和氧气的混合气体，并加大所述环形火焰孔中的氢气和氧气流量，以对器件表面进行刻蚀；

15、待器件表面杂质消除后，停止通入氟化物和氧气的混合气体，并加大所述环形火焰孔中的氢气和氧气流量，以对器件表面进行抛光；

16、待器件表面缺陷消除后，停止通入氢气和氧气。

17、一些实施例中，预热时间为5min～10min。

18、一些实施例中，刻蚀时间为20min～30min。

19、一些实施例中，抛光时间为5min～10min。

20、一些实施例中，器件表面缺陷包括亮点、凸起、凹坑、划痕、气泡、气线中的一个或多个；

21、和/或，器件表面杂质包括金属颗粒、灰尘、析晶中的一个或多个。

22、本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：

23、本申请实施例提供了一种用于器件表面抛光的喷灯、抛光装置及方法，本实施例在进行抛光时，向第一层氧气气孔和第二层氧气气孔中通入氧气，向第一层氢气气孔和第二层氢气气孔中通入氢气，点燃形成火焰，对器件进行预热；然后，向中心供料孔通入氟化物和氧气的混合气体，并加大氢氧气流量，对器件进行除杂和抛光，氟化物具有极强的氧化性，可以与器件表面的杂质反应，比如与金属杂质反应生成气态氟化物被气流带走。在火焰的高温环境中，氟化物还会分解出氟气，器件比如光纤预制棒表面的硅原子和氟气反应生成挥发性的sif4，光纤预制棒表面被刻蚀掉很薄的一层，同时表面的杂质和缺陷也被带走。待杂质彻底消除后关闭氟化物气体，用大流量氢氧焰对器件表面进行抛光，消除器件表面的微观缺陷。

24、可见，本申请提供的喷灯能够有效地消除器件表面缺陷和杂质，包括芯棒、光纤预制棒或套管棒在制备、存储和运输过程中造成的亮点、凹坑、凸点、划痕，还包括芯棒、光纤预制棒或套管棒在制造过程中在表面形成的杂质颗粒、暴露于空气中吸附的污染物、在周转过程中表面吸附的金属杂质、微粒、无机杂质和有机杂质，从而能够在芯棒、光纤预制棒或套管棒界面避免产生气线、亮点、气泡、析晶等，从而制备出高品质的光纤预制棒。

技术特征：

1.一种用于器件表面抛光的喷灯，其特征在于，其包括抛光灯头(1)，所述抛光灯头(1)上具有中心供料孔(2)以及围绕所述中心供料孔(2)外侧的环形火焰孔；所述中心供料孔(2)开设于所述抛光灯头(1)中心，并用于通入氟化物和氧气的混合气体；

2.如权利要求1所述的用于器件表面抛光的喷灯，其特征在于：

3.如权利要求1所述的用于器件表面抛光的喷灯，其特征在于：

4.如权利要求1所述的用于器件表面抛光的喷灯，其特征在于：

5.一种抛光装置，其特征在于：其包括如权利要求1至4任一所述的用于器件表面抛光的喷灯。

6.一种器件表面抛光的方法，其特征在于，其包括如下步骤：

7.如权利要求6所述的器件表面抛光的方法，其特征在于：

8.如权利要求6所述的器件表面抛光的方法，其特征在于：

9.如权利要求6所述的器件表面抛光的方法，其特征在于：

10.如权利要求6所述的器件表面抛光的方法，其特征在于：

技术总结
本申请涉及一种用于器件表面抛光的喷灯，其包括抛光灯头，抛光灯头上具有中心供料孔以及围绕中心供料孔外侧的环形火焰孔；中心供料孔用于通入氟化物和氧气的混合气体；环形火焰孔包括第一层火焰气孔和第二层火焰气孔；第一层火焰气孔包括第一层氧气气孔和第一层氢气气孔；第二层火焰气孔包括第二层氧气气孔和第二层氢气气孔。向中心供料孔通入氟化物，氟化物具有极强的氧化性，可以与器件表面的杂质反应，比如与金属杂质反应生成气态氟化物被气流带走。在高温下，氟化物还会分解出氟气，器件表面的硅原子和氟气反应生成挥发性的SiF<subgt;4</subgt;，光纤预制棒表面被刻蚀掉很薄的一层，同时表面的杂质和缺陷也被带走，从而消除器件表面的微观缺陷。

技术研发人员：郑中成,孔明,伍淑坚
受保护的技术使用者：武汉烽火锐拓科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13