FCVD制备保偏光纤应力棒的方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115417591A(43)申请公布日2022.12.02(21)申请号202211118006.X(22)申请日2022.09.14(71)申请人武汉长盈通光电技术股份有限公司地址430205湖北省武汉市东湖新技术开发区高新五路80号(72)发明人徐江河夏祖明孙谦余倩卿廉正刚皮亚斌(74)专利代理机构武汉维盾知识产权代理事务所(普通合伙)42244专利代理师蒋悦(51)Int.Cl.C03B37/018(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称FCVD制备保偏光纤应力棒的方法(57)摘要一种FCVD制备保偏光纤应力棒的方法，依次通过上管、刻蚀、沉积光学包层、沉积芯层、熔缩、烧实、抛光和下棒的步骤，FCVD采用石墨电阻炉代替氢氧火焰喷灯来提供加热热源，电流通过石墨产生电阻从而发热，FCVD采用管内化学气相沉积法制备预制棒，利用热区的长度优势，有利于提高沉积及熔缩烧实效率，有利于制备大尺寸、深掺杂应力棒，且沉积和熔缩在同一个设备上完成，减小操作难度和投入成本，有利于大规模应用。CN115417591ACN115417591A权利要求书1/1页1.一种FCVD制备保偏光纤应力棒的方法，其特征是，它包括如下步骤：步骤1，上管，将两端延接好的高纯石英衬管，一端插入旋转接头，一端采用O型圈密封，放入FCVD车床，并释放应力固定；步骤2，刻蚀，向衬管内通入SF6将衬管内壁上附着的污渍腐蚀干净；步骤3，沉积光学包层，向衬管内通入一定比例的SiCl4、O2混合气体，在高温下反应生成SiO2在衬管低温区沉积并在高温下烧结；步骤4，沉积芯层，向衬管内通入一定比例的三氯化硼BCl3、SiCl4、O2混合气体，在高温下反应生成SiO2、B2O3在衬管低温区沉积并在高温下烧结；步骤5，熔缩，将衬管内压力调为微正压或微负压，在高温下由于表面张力的作用，衬管外径会收缩，通过调节温度、炉子移动速度和管内压力来控制衬管缩进量；步骤6，烧实，将衬管内压力调为微负压，在高温下控制炉子移动速度将衬管烧实；步骤7，抛光，通过加热炉内的高温使预制棒表面的SiO2等粉尘挥发，最终使预制棒表面光滑无缺陷；步骤8，下棒，将应力棒两端拉断并放置在缓存架上。2.根据权利要求1所述的制备保偏光纤应力棒的方法，其特征是：在步骤3中，SiCl4流量100‑500sccm，O2混合气体流量1000‑2000sccm，高温温度范围1600‑2000℃。3.根据权利要求1所述的制备保偏光纤应力棒的方法，其特征是：在步骤4中，BCl3流量100‑200sccm，SiCl4流量100‑500sccm，O2混合气体流量1000‑2000sccm，高温温度范围1500‑2000℃。4.根据权利要求1所述的制备保偏光纤应力棒的方法，其特征是：在步骤5中，压力范围0±0.2Torr,高温温度范围1600‑2000℃，移动速度20‑80mm/min；每层缩进量2‑5mm。5.根据权利要求1所述的制备保偏光纤应力棒的方法，其特征是：在步骤6中，压力范围‑0.2‑0Torr,高温温度范围1800‑2200℃，移动速度10‑30mm/min。6.根据权利要求1所述的制备保偏光纤应力棒的方法，其特征是：在步骤7中，高温温度范围1400‑1800℃。7.根据权利要求1~6任一项所述的制备保偏光纤应力棒的方法，其特征是：所述FCVD车床主要包括旋转接头、顶座、车床、加热炉、导气尾管、洗涤塔排气系统和气柜系统；旋转接头用于连接导气管和衬管并在工作时处于旋转密封状态；顶座用于固定衬管并带动衬管旋转；加热炉提供制备过程中所需要的温度；导气尾管用于衬管的延长辅助管，不参与反应；洗涤塔排气系统用于反应产生的尾气的处理；气柜系统用于提供反应的各种大宗气体和特气。2CN115417591A说明书1/4页FCVD制备保偏光纤应力棒的方法技术领域[0001]本发明专利属于保偏光纤制备技术领域，涉及一种FCVD制备制备保偏光纤应力棒的方法。背景技术[0002]保偏光纤是一种传输线偏振光的特种光纤，广泛用于航天、航空、航海、工业制造技术及通信等国民经济的各个领域，特别是光纤陀螺领域和光纤激光器领域。保偏光纤按照结构类型主要可分为熊猫型保偏光纤，椭圆包层型保偏光纤，领结型保偏光纤和椭圆芯型保偏保偏，其中熊猫型保偏光纤由于其制作工艺工程化程度高，可适合大批量生产，且生产的光纤一致性高，是目前批量应用最大最广泛的特种光纤。熊猫型保偏光纤主要由纤芯、包层、应力区、涂层组成，采用含有芯棒的打孔棒及应力棒组合拉丝而成。其中光纤应力区主要由应力棒制备而成，应力棒拉丝后主要形成光纤的应力区，其结构参数的设计匹配芯区结构参数后主要决定所拉制光纤的双折射相关性能，如关键的