光学纤维锥及其加工装置和加工方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112645587A(43)申请公布日2021.04.13(21)申请号202011417700.2(22)申请日2020.12.07(71)申请人中国建筑材料科学研究总院有限公司地址100024北京市朝阳区管庄东里1号(72)发明人付杨黄永刚王久旺周游王云(74)专利代理机构北京鼎佳达知识产权代理事务所(普通合伙)11348代理人张晓萍刘铁生(51)Int.Cl.C03B37/15(2006.01)权利要求书2页说明书12页附图2页(54)发明名称光学纤维锥及其加工装置和加工方法(57)摘要本发明是关于光学纤维锥及其加工装置和加工方法，该加工装置包括：外炉；第一拉伸杆和第二拉伸杆，分别从所述外炉体的相对端伸入所述外炉膛内；第一内炉和第二内炉，设在所述的外炉膛内，位于所述第一拉伸杆和第二拉伸杆之间；所述第一内炉包括第一环形加热结构，所述第二内炉包括第二环形加热结构。本发明的加工装置包括设置在外炉内的两个内炉，可简单、快捷地拉伸出双直区光学纤维锥，制备过程中无需移动内炉，简化制备过程，缩短制备时间。使用本发明的装置拉伸出的双直区光学纤维锥的内部质量远远好于单内炉拉伸的双直区光学纤维锥，该内部质量包括：耦合效率，透过率，对比度，网格，畸变等。CN112645587ACN112645587A权利要求书1/2页1.一种光学纤维锥的加工装置，其特征在于，包括：外炉，包括外炉体和由所述外炉体围成的外炉膛；第一拉伸杆和第二拉伸杆，分别从所述外炉体的相对端伸入所述外炉膛内；第一内炉和第二内炉，设在所述的外炉膛内，位于所述第一拉伸杆和第二拉伸杆之间；所述第一内炉包括第一环形加热结构，所述第二内炉包括第二环形加热结构，所述第一拉伸杆、第二拉伸杆、第一环形加热结构和第二环形加热结构同轴设置。2.根据权利要求1所述的光学纤维锥的加工装置，其特征在于，所述控制设备包括：第一温度控制器，用于控制所述外炉的加热温度；第二温度控制器，用于控制所述第一内炉和第二内炉的加热温度；位移控制器，用于控制所述第一内炉和第二内炉的移动；拉力控制器，用于控制所述第一拉伸杆和第二拉伸杆的拉伸力及拉伸速度；旋转控制器，用于控制所述第一拉伸杆和第二拉伸杆的旋转方向和旋转速度；位移传感器，用于实时监测所述第一拉伸杆或第二拉伸杆的移动距离；测径仪，用于实时监测光学纤维锥毛坯的外径尺寸；红外测角仪，用于实时监测光学纤维锥毛坯在拉伸时的扭转角。3.根据权利要求1所述的光学纤维锥的加工装置，其特征在于，所述第一内炉还包括设置在所述第一环形加热结构两侧的隔热件；所述第二内炉还包括设置在所述第二环形加热结构两侧的隔热件。4.根据权利要求1所述的光学纤维锥的加工装置，其特征在于，所述第一拉伸杆伸入所述外炉膛的一端设有第一卡具，另一端连接动力机构；所述第二拉伸杆伸入所述外炉膛的一端设有第二卡具，另一端连接动力机构；所述第一卡具用于夹持光学纤维锥毛坯的一端，所述第二卡具用于夹持光学纤维锥毛坯的另一端；所述动力机构带动所述第一拉伸杆和所述第二拉伸杆同步动作。5.一种双直区光学纤维锥的加工方法，其特征在于，包括：将光学纤维锥毛坯穿过所述第一环形加热结构和第二环形加热结构，调整第一环形加热结构和第二环形加热结构之间的初始距离，并使所述光学纤维锥毛坯与所述第一环形加热结构和第二环形加热结构的轴线重合；使所述光学纤维锥毛坯旋转，加热至所述光学纤维锥毛坯软化时，从两端同时拉伸所述光学纤维锥毛坯，直至位于所述第一环形加热结构至第二环形加热结构之间的拉伸后的光学纤维锥毛坯的外径尺寸相同，形成直区；在所述直区将拉伸后的光学纤维锥毛坯截断，得到双直区光学纤维锥。6.根据权利要求5所述的双直区光学纤维锥的加工方法，其特征在于，在从两端同时拉伸所述光学纤维锥毛坯的过程中，正反向交替地旋转所述光学纤维锥毛坯，并实时监测光学纤维锥毛坯的外径尺寸，当位于所述第一环形加热结构至第二环形加热结构之间的拉伸后的光学纤维锥毛坯的外径尺寸相同时，停止拉伸。7.根据权利要求5所述的双直区光学纤维锥的加工方法，其特征在于，所述第一环形加热结构和所述第二环形加热结构均位于外炉内，在加工过程中，控制所述外炉的加热温度为400～590℃，所述第一环形加热结构的加热温度比光学纤维锥毛坯2CN112645587A权利要求书2/2页的软化点温度高50～100℃，所述第二环形加热结构的加热温度比光学纤维锥毛坯的软化点温度高50～100℃；所述加热至所述光学纤维锥毛坯软化时的温度为Ts±10℃，其中，Ts为光学纤维锥毛坯的软化点。8.一种双直区光学纤维锥，其特征在于，包括：第一直区、第二直区和平滑过渡区；所述平滑过渡区位于所述第一直区和第二直区之间；所述第一直区的横截面积与所述第