低熔点玻璃光纤预制棒包层套管的制作方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102976606A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102976606A(43)申请公布日2013.03.20(21)申请号201110261857.5(22)申请日2011.09.06(71)申请人苏州佳因特光电科技有限公司地址215129江苏省苏州市高新区泰山路2号(博济科技园内)(72)发明人汪国年(51)Int.Cl.C03B37/012(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书44页页附图附图11页(54)发明名称低熔点玻璃光纤预制棒包层套管的制作方法(57)摘要本发明涉及一种低熔点玻璃光纤预制棒包层套管的制作方法，属于玻璃光纤制造技术领域，其特点在于该包层套管的制备包括如下步骤：(1)熔制低熔点玻璃，冷却破碎后备用；(2)称量低熔点玻璃并装入石英管；(3)对装料的石英管抽真空后密封；(4)将密封的石英管放入摇摆炉中升温使管内玻璃熔化至液态；(5)开动电炉摇摆开关使玻璃液混合均匀；(6)打开电炉，迅速取出石英管水平放入旋转装置中，固定后高速旋转；(7)取出石英管，立即放入退火炉中退火；(8)敲碎石英管，即可制得包层套管。该种方法的优点是制备出的包层套管内外表面光滑无污染、内外径可控，玻璃管内部无气泡条纹。CN102976ACN102976606A权利要求书1/1页1.一种用于制作低熔点玻璃光纤预制棒包层套管的方法，其特征在于该包层套管的制备包括如下步骤：(1)熔制低熔点玻璃，冷却破碎后备用；(2)精确称量低熔点玻璃并装入石英管；(3)对装料的石英管抽真空使管内处于负压状态，然后采用火焰熔封；(4)将密封的石英管放入摇摆炉中，缓慢升温使管内玻璃熔化至液态；(5)开动电炉摇摆开关，以使玻璃液混合均匀；(6)打开电炉，迅速取出石英管水平放入旋转装置中，固定石英管后以3000～6000转/分钟的速度旋转1～5分钟；(7)取出石英管，立即放入退火炉中，以低于包层套管玻璃转变温度(Tg)10～30℃保温1～5小时，然后以1～10℃/分钟的降温速度退火至室温；(8)敲碎石英管，即可制得包层套管。2.按照权利要求1所采用的制作方法，其特征在于：对于氧化物或氧卤化物玻璃原料，石英管封接前真空度低于一个大气压即可；对于卤化物和硫系玻璃原料，石英管封接前真空度应低于10-2Pa。3.封接前，石英管底部应适当加热，以排除石英管内水蒸气等杂质。4.按照权利要求1所采用的制作方法，其特征在于：所述的预制棒包层套管玻璃的熔化温度低于1000℃，玻璃转变温度(Tg)低于500℃。5.按照权利要求1所采用的制作方法，其特征在于：所述的预制棒包层套管材料可为氧化物、氧卤化物、卤化物以及硫系等玻璃系统。2CN102976606A说明书1/4页低熔点玻璃光纤预制棒包层套管的制作方法技术领域[0001]本发明涉及一种光纤预制棒包层套管的制作方法，属于玻璃光纤制造技术领域。尤其适用于各种基质的低熔点玻璃光纤预制棒包层套管的制作。背景技术[0002]随着红外光学材料制备技术的逐渐成熟和红外光源的日益发展，红外光学产品正在以爆炸性的趋势日益增长。由于重金属氧化物、氧卤化物、卤化物以及硫系等低熔点玻璃光纤在空气透明的中波红外(3-5微米)和长波红外(8-12微米)具有良好的透过性能，从而在光纤通讯、红外探测、化学传感分析、红外成像、红外激光传输、生物医学等领域展现出巨大的应用价值。[0003]传统的制作低熔点玻璃光纤的方法主要有管棒法和吸注法。其中，管棒法是通过分别加工包层玻璃套管和芯棒，然后将芯棒插入包层套管构成的，该方法存在的问题是：包层套管是通过精密机械加工而成，这一方面在加工过程中引入了杂质，引入了光纤芯和包层之间的杂质损耗，另一方面芯棒是直接插入包层套管中间的，二者界面之间不可避免的存在一定的空隙，从而产生损耗，另外，玻璃套管的内部抛光、套管的内径、长度等都受到实际操作的限制，很难制得低损耗的单模玻璃光纤。吸注法是先将包层玻璃液倒入模具，然后迅速在模具上方继续倒入芯料玻璃液，通过模具下面未冷却玻璃液的少量滴漏，通过重力作用吸入模具上端的芯料玻璃液，从而制得光纤预制棒。该方法的特点是避免了机械加工带来的损耗，但是芯料在预制棒中的直径不均匀，可利用的芯棒短；漏料不容易控制，可重复性差；而且为了保证芯料的吸入，浇注时必须保证包层和芯料玻璃液的低粘度，从而在操作过程中容易引入气泡而增加光学损耗。[0004]申请号为200410051091.8的发明专利中采用一种结合管棒法和吸注法的新制作方法，即先制备包层玻璃棒，通过精密加工成包层套管；然后将玻璃套管加热到高于玻璃转变温度Tg、低于玻璃熔化温度Ts下，直接倒入熔制好的玻璃芯料，再退火制得预制棒。这种采用热浇注的方法，避免了芯和包层之间的空隙，但仍