一种制备稀土掺杂光纤的全气相掺杂装置及掺杂方法.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CN111233317A(43)申请公布日2020.06.05(21)申请号202010030470.8(22)申请日2020.01.13(71)申请人成都翱翔拓创光电科技合伙企业(有限合伙)地址610200四川省成都市双流区西航港街道大件路白家段280号1栋2单元12楼1219号(72)发明人林傲祥倪力俞娟(74)专利代理机构成都九鼎天元知识产权代理有限公司51214代理人管高峰钱成岑(51)Int.Cl.C03B37/018(2006.01)权利要求书2页说明书9页附图4页(54)发明名称一种制备稀土掺杂光纤的全气相掺杂装置及掺杂方法(57)摘要本发明公开了制备稀土掺杂光纤的全气相掺杂装置及掺杂方法，装置包括气化系统、气相混合系统和气相沉降系统，气化系统包括多个加热气化单元，加热气化单元将原料加热气化并传输至气相混合系统，气相混合系统包括三路进气单元、稀土掺杂原料蒸发单元和气体混合区，气相沉降单元包括与稀土掺杂原料蒸发室的输出端连接并与气体混合区相通的石英玻璃衬底管和用于移动加热石英玻璃衬底管的第二加热炉，石英玻璃衬底管和稀土掺杂原料蒸发室分别通过旋转基座固定并且能够绕着各自的中心轴旋转。方法采用上述制备稀土掺杂光纤的全气相掺杂装置进行稀土掺杂光纤的制备。本发明采用稀土螯合物作为掺杂原料并提高掺杂浓度、保证掺杂均匀性。CN111233317ACN111233317A权利要求书1/2页1.一种制备稀土掺杂光纤的全气相掺杂装置，其特征在于，包括气化系统、气相混合系统和气相沉降系统，气化系统包括多个加热气化单元，加热气化单元将原料加热气化并传输至气相混合系统，其中，气相混合系统包括三路进气单元、稀土掺杂原料蒸发单元和气体混合区，三路进气单元包括位于气相混合系统中部的共掺原料输送管、套在共掺原料输送管外的其它原料输送管以及套在其它原料输送管外的功能气体输送管；稀土掺杂原料蒸发单元包括装填有稀土掺杂原料的稀土掺杂原料蒸发室和设置在稀土掺杂原料蒸发室外的第一加热炉，功能气体输送管的输出端与稀土掺杂原料蒸发室相通；共掺原料输送管、其它原料输送管和稀土掺杂原料蒸发室的输出端均与气体混合区相通；气相沉降单元包括与稀土掺杂原料蒸发室的输出端连接并与气体混合区相通的石英玻璃衬底管和用于移动加热石英玻璃衬底管的第二加热炉，石英玻璃衬底管和稀土掺杂原料蒸发室分别通过旋转基座固定并且能够绕着各自的中心轴旋转。2.根据权利要求1所述制备稀土掺杂光纤的全气相掺杂装置，其特征在于，所述加热气化单元包括加热蒸发罐、进气管道和输气管道，所述进气管道通往加热蒸发罐底部并且用于输入第一载气，所述输气管道设置于加热蒸发罐顶部并且用于输出混合气体，所述加热蒸发罐内置盛料舱和测温探头且罐壁包括保温套和加热层。3.根据权利要求2所述制备稀土掺杂光纤的全气相掺杂装置，其特征在于，所述进气管道的入口端设置有气体流量控制计且输出端连接有鼓泡器，所述输气管道包括从外至内依次设置的保温保护套、加热套、测温探头和气体传输通道并且输气管道连接在加热蒸发罐与气相混合系统之间，功能气体输送管上也设置有气体流量控制计。4.根据权利要求2所述制备稀土掺杂光纤的全气相掺杂装置，其特征在于，所述加热气化单元有2～6个，每个加热气化单元的加热蒸发罐内盛装一种原料，其中的1～2个加热气化单元的加热蒸发罐内盛装共掺原料，剩下的加热气化单元的加热蒸发罐内盛装作为基体原料的卤化物原料。5.根据权利要求4所述制备稀土掺杂光纤的全气相掺杂装置，其特征在于，所述作为基体原料的卤化物原料为SiCl4或GeCl4，所述共掺原料为POCl3、AlCl3、BBr3或C2F6，所述进气管道向加热蒸发罐中输入的第一载气为O2或者He。6.根据权利要求1所述制备稀土掺杂光纤的全气相掺杂装置，其特征在于，所述稀土掺杂原料蒸发室中填充的稀土掺杂原料是原子序数为57～71的稀土元素螯合物原料，所述功能气体输送管向稀土掺杂原料蒸发室中输入的是作为第二载气的N2或He或者作为干燥气的Cl2或作为抛光气的SF6。7.根据权利要求1所述制备稀土掺杂光纤的全气相掺杂装置，其特征在于，所述稀土掺杂原料蒸发室的旋转基座与其连接的固定组件之间还设置有实现密封连接的旋转密封，所述第一加热炉为石墨加热炉，所述第二加热炉为氢氧焰加热炉。8.一种制备稀土掺杂光纤的全气相掺杂方法，其特征在于，采用权利要求1至7中任一项所述制备稀土掺杂光纤的全气相掺杂装置进行稀土掺杂光纤的制备并且包括以下步骤：S1.将需要掺杂的稀土元素螯合物原料填入稀土掺杂原料蒸发室；S2.在气体保护下将干燥保存的石英玻璃衬底管与气体混合系统中稀土掺杂原料蒸发室的输出端相连接；2CN111233317A权利要求书2/2