CN112876060B - 一种大尺寸光纤预制棒芯棒的制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种大尺寸光纤预制棒芯棒的制备方法，其包括如下步骤：提供反应管，反应管包括由内到外套设的多个基管；最内侧的基管的内空间，以及任意相邻的两个基管之间的空间，各自形成一个沉积腔；采用PCVD工艺，向各个沉积腔中通入相应的反应气体，并完成沉积工序；执行熔缩工序，得到大尺寸光纤预制棒芯棒。本申请采用多个基管套设形成的反应管，除了最内侧的基管的内壁作为沉积面以外，每增加一个基管，就可以使相邻的两个基管中位于内侧的基管的外表面作为沉积面，从而使得每增加一个基管，就可以多出两个沉积面，这样在进行沉积时，可以大大地提高单位时间内沉积效率。

Description

一种大尺寸光纤预制棒芯棒的制备方法

技术领域

本申请涉及光纤预制棒制造技术领域，特别涉及一种大尺寸光纤预制棒芯棒的制备方法。

背景技术

光纤是由拉丝机将光纤预制棒在加高温融熔条件下进行拉丝，并涂覆高分子材料制备而成。光纤预制棒是制造光纤的基础，光纤预制棒主要包括芯层和包层，其经典制备方法包括一步法和二步法。采用一步法制备预制棒，其芯层、包层都是由气相沉积工艺完成；而二步法则先采用气相沉积技术制备预制棒芯棒，再使用套管技术，在套管中***预制棒芯棒，从而得到预制棒，区别于一步法，二步法优势在于可以制备大尺寸的预制棒，从而可以降低成本、提高生产效率。

等离子体化学汽相沉积法(PCVD)因其可以精确控制预制棒的折射率剖面，制造结构复杂的光纤，从而在制备复杂折射率剖面的特种和高端多模光纤上得到广泛应用。

等离子体化学汽相沉积法是指用等离子体激活反应气体，促进反应气体在反应基管表面空间进行化学反应，生成固态膜的技术。

PCVD工艺通常需要经过沉积和熔缩两道工序，才能完成预制棒芯棒的加工。其中，沉积过程是借助微波形成低压等离子体，使气态卤化物和氧气在1000℃以上的高温条件下在反应基管内直接沉积；熔缩过程是通过沿反应基管轴向往返移动的加热炉将小段旋转的反应基管加热到大约2200℃，在表面张力的作用下，分阶段将沉积好的反应基管熔缩成一根实心棒，从而得到预制棒芯棒。

PCVD工艺是一种管内气相沉积法，其制备的预制棒芯棒尺寸直接与所使用的反应基管外径相关，反应基管外径越大决定了沉积完成后的预制棒芯棒直径上限越大；而其积效率一定程度上取决于使用的微波功率，微波功率越大单位时间内沉积的玻璃层越厚，最后熔缩后形成的预制棒芯棒也越粗。因此，在使用PCVD工艺制备大尺寸光纤芯棒时，大尺寸反应管和高功率的微波是自然的选择，然而采用该工艺在制备时，仍然存在不足：

(1)如果简单的增大反应管外径，以制备大尺寸光纤预制棒芯棒，则会导致沉积时间长，沉积效率低。

(2)如果提高微波功率，则会引起大量的发热，沉积失效的风险急剧加大，成品率严重下降。

(3)如果简单增大反应管的尺寸，在熔缩过程中，则会存在熔缩困难，若增加熔缩时间、提高加热炉温度，则又会造成掺Ge预制棒芯区大量的Ge挥发，破坏芯区折射率剖面，造成光纤质量缺陷。

(4)大尺寸预制棒芯棒熔缩过程中，由于加热时间长，热源移动慢，远离热源部分过冷，会导致预制棒芯棒融缩时断裂。

发明内容

本申请实施例提供一种大尺寸光纤预制棒芯棒的制备方法，以解决相关技术中在制备大尺寸光纤预制棒芯棒时存在沉积时间长、沉积效率低的问题。

本申请实施例提供了一种大尺寸光纤预制棒芯棒的制备方法，其包括如下步骤：

提供反应管，所述反应管包括由内到外套设的多个基管；最内侧的所述基管的内空间，以及任意相邻的两个所述基管之间的空间，各自形成一个沉积腔；

采用PCVD工艺，向各个所述沉积腔中通入相应的反应气体，并完成沉积工序；

执行熔缩工序，得到大尺寸光纤预制棒芯棒。

一些实施例中，在执行沉积工序之前，所述制备方法还包括如下步骤：

提供保温***，所述保温***包括保温炉、加热棒、第一温度传感器、第二温度传感器、第一冷却装置和第一控制装置，所述加热棒设于所述保温炉内，所述第一温度传感器设于保温炉，并用于测量保温炉内温度；所述第二温度传感器与微波谐振腔相连，并用于测量所述微波谐振腔内温度；所述第一冷却装置与所述微波谐振腔相连；

将所述反应管穿过所述微波谐振腔；

在执行沉积工序中，所述制备方法还包括如下步骤：

所述第一控制装置基于所述第一温度传感器所测量的温度与第一目标温度的关系，调控所述加热棒的加热功率，以及基于所述第二温度传感器所测量的温度与第二目标温度和警戒温度的关系，调控所述第一冷却装置执行相应动作。

一些实施例中，所述保温炉配置有第二冷却装置，所述第一控制装置还用于基于所述第一温度传感器所测量的温度与第一目标温度的关系，控制所述第二冷却装置执行相应动作。

一些实施例中，所述保温炉具有多个加热区，且各所述加热区沿所述保温炉的长度方向分布；

所述加热棒和所述第一温度传感器均有多个，且每一所述加热区配置有一个所述加热棒和一个所述第一温度传感器；

所述第一控制装置还用于获取各个所述第一温度传感器测量的温度，并与第一目标温度进行比对，根据比对结果，控制相应所述加热棒的加热功率。

一些实施例中，采用电介质加热炉，对完成沉积工序的所述反应管加热，以进行熔缩。

一些实施例中，执行熔缩工序之前，所述制备方法还包括如下步骤：

提供熔缩***，所述熔缩***包括熔缩设备、负压设备及第二控制装置，所述熔缩设备包括熔缩床，所述熔缩床上设有固定主轴箱以及可靠近或远离所述固定主轴箱的移动主轴箱，所述固定主轴箱与移动主轴箱之间可移动地设有所述电介质加热炉，所述电介质加热炉配置有用于测量炉温的第三温度传感器；所述负压设备与所述固定主轴箱连通，所述第二控制装置与第三温度传感器和所述负压设备相连；

将完成沉积工序的所述反应管两端分别设于所述固定主轴箱与移动主轴箱上，且穿过所述电介质加热炉；

在执行熔缩工序中，所述制备方法还包括如下步骤：

所述第二控制装置根据所述第三温度传感器测量的温度与第三目标温度的关系，调控所述电介质加热炉的加热功率，以及所述负压设备向所述反应管提供的负压。

一些实施例中，所述熔缩设备还包括两个分别用于对所述反应管两端进行加热保温的烤灯；

在执行熔缩工序中，所述制备方法还包括如下步骤：

当所述电介质加热炉朝所述反应管的一端移动时，驱使该端对应的烤灯退离所述反应管，以避让所述电介质加热炉；

当所述电介质加热炉离开该端时，驱使该烤灯复位。

一些实施例中，所述固定主轴箱与所述熔缩床之间，以及所述移动主轴箱与所述熔缩床之间，各形成有一避让区；

所述烤灯设于一伸缩装置上，所述伸缩装置通过载台可移动地设于所述熔缩床上；

当所述电介质加热炉朝所述反应管的一端移动时，所述伸缩装置驱使所述烤灯朝所述熔缩床外侧移动，以退离所述反应管；且所述载台朝其所在侧的避让区移动，直至所述载台以及其上的伸缩装置收容于所述避让区。

一些实施例中，所述载台上设有搭接件，所述电介质加热炉上转动连接有两个挂钩，两个所述挂钩分别与两个所述烤灯对应的载台上的搭接件相适配；

所述载台还配置有一个凸台，两个所述载台的凸台均设于所述熔缩床上；

所述凸台被配置为：

当所述电介质加热炉朝所述反应管的一端移动时，所述挂钩在所述凸台抵持下旋转，且所述挂钩通过所述凸台时，所述挂钩复位并挂接于对应的载台上的搭接件，且该载台在所述电介质加热炉的驱使下移动至收容于所述避让区；

当所述电介质加热炉离开时，所述挂钩在所述凸台抵持下旋转，以脱离所述搭接件，且所述挂钩通过所述凸台时复位。

一些实施例中，所述伸缩装置包括：

固定板，其设于所述载台；

移动板，其可移动地设于所述固定板上，其上设置所述烤灯；

驱动机构，其设于所述固定板上，并与所述移动板相连，所述驱动机构用于驱动所述移动板带动所述烤灯沿垂直于所述电介质加热炉移动方向的方向移动。

本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：

本申请实施例提供了一种大尺寸光纤预制棒芯棒的制备方法，采用多个基管套设形成的反应管，除了最内侧的基管的内壁作为沉积面以外，每增加一个基管，就可以使相邻的两个基管中位于内侧的基管的外表面作为沉积面，从而使得每增加一个基管，就可以多出两个沉积面，这样在进行沉积时，可以大大地提高单位时间内沉积效率。此外，基管本身作为光纤预制棒芯棒的一部分，是直接选用，而不需要进行沉积，因此，进一步地提高了沉积效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的反应管示意图；

图2为本申请实施例提供的保温***示意图(未示意第一冷却***和第二冷却***)；

图3为本申请实施例提供的保温***示意图(未示意加热棒)；

图4为本申请实施例提供的熔缩***主视图；

图5为本申请实施例提供的熔缩设备俯视图；

图6为本申请实施例提供的挂钩与搭接件配合示意图；

图7为本申请实施例提供的伸缩装置示意图。

图中：1、反应管；10、基管；11、沉积腔；2、保温***；20、保温炉；21、加热棒；22、第一温度传感器；23、第二温度传感器；24、第一冷却装置；25、第一控制装置；26、第二冷却装置；3、微波谐振腔；4、熔缩设备；40、熔缩床；41、固定主轴箱；42、移动主轴箱；43、电介质加热炉；44、烤灯；45、避让区；46、载台；47、搭接件；48、挂钩；49、凸台；5、负压设备；50、第一管道；51、尾气抽风管道；52、压力调节阀；53、粉尘过滤缓冲箱；54、补气调节阀；55、射流泵；6、第二控制装置；7、伸缩装置；70、固定板；71、移动板；72、驱动机构；73、挡火板。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供了一种大尺寸光纤预制棒芯棒的制备方法，其能解决相关技术中在制备大尺寸光纤预制棒芯棒时存在沉积时间长、沉积效率低的问题。。

本申请实施例提供了一种大尺寸光纤预制棒芯棒的制备方法，其包括如下步骤：

101：提供反应管1，反应管1包括多个基管10，各个基管10的直径均不相同，且各个基管10按照直径大小，由内到外套设，参见图1所示，其示意了两个基管10；最内侧的基管10的内空间，以及任意相邻的两个基管10之间的空间，各自形成一个沉积腔11；

102：采用PCVD工艺，向各个沉积腔11中通入相应的反应气体，并完成沉积工序；

103：执行熔缩工序，得到大尺寸光纤预制棒芯棒。

本申请实施例提供的制备方法，采用多个基管10套设形成的反应管1，除了最内侧的基管10的内壁作为沉积面以外，每增加一个基管10，就可以使相邻的两个基管10中位于内侧的基管10的外表面作为沉积面，从而使得每增加一个基管10，就可以多出两个沉积面，这样在进行沉积时，可以大大地提高单位时间内沉积效率。此外，基管10本身作为光纤预制棒芯棒的一部分，是直接选用，而不需要进行沉积，因此，进一步地提高了沉积效率。

需要说明的是，基管10在选用时，根据实际沉积需求，可以选取纯石英管，或者掺杂石英管。

各个基管10在套设时，可以是同轴套设，也可以非同轴套设，根据沉积需求设置即可，各基管10的两端接续延长管，并通过工装保证反应管之间相对位置。

根据沉积需求，各个沉积腔11可以通入相同或不相同的反应气体，各个沉积腔11通过不同的真空控制***控制。反应管1被置于微波谐振腔内，并被同一套保温***保温，进行PCVD沉积工艺生产。

在一个可行的方案中，参见图1所示，反应管1是双层同轴心布局，外层的基管10的外径典型值在43-80mm，厚度根据需求设定典型值在2-6mm；内层的基管10的外径典型值在30-55mm，厚度根据折射率剖面需求设定，典型值在2-6mm；基管10长度的典型值在1.4-1.9m。基管10材质选用纯石英玻璃管，或掺F石英管或其他掺杂玻璃管。石英玻璃管不限于合成管。

PCVD工艺的微波功率在6-20kw，沉积时保温温度在800-1200℃。

反应管1中的各个沉积腔11用来沉积光纤预制棒芯棒不同区域折射率剖面，故不同于其他PCVD工艺需要从包层开始逐层向芯区内部沉积最终形成完整的光纤预制棒芯棒折射率剖面，本实施例提供的反应管1可以同时沉积包层折射率剖面和芯区折射率剖面，包层折射率剖面和芯区折射率剖面分开且同时沉积，可以避免因为包层沉积失效而导致整根光纤预制棒芯棒报废。

沉积结束后在熔缩床上将整个光棒熔缩成一根完整的大尺寸光纤预制棒芯棒，具体在熔缩时，优先采用先熔缩外层沉积腔11，再逐步熔缩内层沉积腔11，这样可以有效控制夹杂气泡的问题，但本申请不排除可以同时熔缩或者由内向外熔缩沉积腔11的方案。熔缩过程中目标的沉积腔11通过负压控制熔缩速度，而暂不熔缩的沉积腔11控制正压保证光棒形状不变形。

在一些优选的实施例中，在执行沉积工序之前，制备方法还包括如下步骤：

参见图2和图3所示，提供一套保温***2，保温***2包括保温炉20、加热棒21、第一温度传感器22、第二温度传感器23、第一冷却装置24和第一控制装置25，加热棒21设于保温炉20内，第一温度传感器22设于保温炉20，并用于测量保温炉20内温度；第二温度传感器23与微波谐振腔3相连，并用于测量微波谐振腔3内温度；第一冷却装置24与微波谐振腔3相连；

将反应管1置于保温炉20中，并穿过微波谐振腔3；

在执行沉积工序中，制备方法还包括如下步骤：第一控制装置25基于第一温度传感器22所测量的温度与第一目标温度的关系，调控加热棒21的加热功率，以及基于第二温度传感器23所测量的温度与第二目标温度和警戒温度的关系，调控第一冷却装置24执行相应动作。

在本实施例中，通过控制加热棒21的加热功率，稳定沉积工序的环境温度，具体地，第一控制装置25获取第一温度传感器22测量的温度，并与第一目标温度进行比对，如果高于第一目标温度，则降低加热棒21的加热功率，否则，提高加热棒21的加热功率，使环境温度处于动态平衡。

微波谐振腔3既是一种反应条件同时也会带来大量发热，这种发热不是规律的，是根据反应气体吸收能量的多寡而变化的，当反应管1内反应不充分，反应气体少，则有大量能量变成了热量，影响整个反应氛围。

基于此，本实施例中，通过控制第一冷却装置24，使微波谐振腔3中的温度趋于第二目标温度，减少温度波动，以使沉积工序顺利进行，具体地，第一控制装置25获取第二温度传感器23所测量的温度，并与第二目标温度和警戒温度进行比对，若测量的温度高于警戒温度，代表有大量发热，这时候需要控制第一冷却装置24的功率以迅速降温，以使微波谐振腔3中的温度趋于第二目标温度，而若低于警戒温度，则减小第一冷却装置24的功率或关停，最终要确保沉积的温度动态平衡。

其中，第一目标温度、第二目标设定温度以及警戒温度是根据沉积需求事先设定的。

需要说明的是，本实施例中，第一冷却装置24采用换热器，通过调节冷却水的流量大小，来达到降温目的。

本实施例中，通过提供的保温***2，可以解决高功率微波沉积发热问题，提高温场均匀性，从而提高沉积均匀性，提高沉积有效棒长。

在一些优选的实施例中，参见图3所示，保温炉20配置有第二冷却装置26，第一控制装置25还用于基于第一温度传感器22所测量的温度与第一目标温度的关系，控制第二冷却装置26执行相应动作。

本实施例提供第二冷却装置26，其目的是在通过降低加热棒21的加热功率以降低环境温度的基础上，通过第二冷却装置26可以更为快速地进行降温。

需要说明的是，第二冷却装置26同样可以采用换热器，通过调节冷却水的流量大小，来达到降温目的。

在一些优选的实施例中，参见图2所示，保温炉20具有多个加热区，且各加热区沿保温炉20的长度方向分布；加热棒21和第一温度传感器22均有多个，且每一加热区配置有一个加热棒21和一个第一温度传感器22；第一控制装置25还用于获取各个第一温度传感器22测量的温度，并与第一目标温度进行比对，根据比对结果，控制相应加热棒21的加热功率。

本实施例通过分区控制，以使环境温度调控更具有针对性。

在一些优选的实施例中，参见图4所示，采用电介质加热炉43，对完成沉积工序的反应管1加热，以进行熔缩。

电介质加热炉43是通过高频电场对加热对象进行加热，加热对象质置于交变电场中，会被反复极化，因分子运动而摩擦加热。与氢氧焰、电阻炉、感应炉等通过热传导、热辐射原理进行加热的方式相比，由于电介质加热热量产生于加热对象内部，加热速度快，热效率高，故可以实现大尺寸光纤预制棒芯棒的熔缩能力，降低熔缩时长，提高产能，同时，电介质加热均匀，有利于大尺寸光纤预制棒芯棒应力减小，提高大尺寸光纤预制棒芯棒质量。电介质加热劣势是适用于小范围局部加热，但这点正好符合PCVD工艺熔缩的使用条件，PCVD法的熔缩工艺也是局部一点一点加热，而不是整体加热熔缩。

在一些优选的实施例中，执行熔缩工序之前，制备方法还包括如下步骤：

参见图4和图5所示，提供一套熔缩***，熔缩***包括熔缩设备4、负压设备5及第二控制装置6，熔缩设备4包括熔缩床40，熔缩床40上设有固定主轴箱41以及移动主轴箱42，移动主轴箱42可以在熔缩床40上移动，以靠近或远离固定主轴箱41，固定主轴箱41与移动主轴箱42之间可移动地设有电介质加热炉43，电介质加热炉43配置有用于测量炉温的第三温度传感器；负压设备5与固定主轴箱41连通，第二控制装置6与第三温度传感器和负压设备5相连；

将完成沉积工序的反应管1两端分别设于固定主轴箱41与移动主轴箱42上，且穿过电介质加热炉43，以方便电介质加热炉43往返运动以对反应管1进行加热熔缩；

在执行熔缩工序中，制备方法还包括如下步骤：

第二控制装置6根据第三温度传感器测量的温度与第三目标温度的关系，调控电介质加热炉43的加热功率，以及负压设备5向反应管1提供的负压。

在本实施例中，负压控制和温度控制是通过第二控制装置6来调控，不同温度匹配不同负压，温度与负压的关系存储在第二控制装置6中，通过调控电介质加热炉43的加热功率实现温度控制，以进行表面张力收缩，通过控制负压设备5提供的负压，以进行外部压力收缩，这两部分作用力来达到熔缩目的。

在本实施例中，一方面，利用电介质加热炉43加热，使大尺寸光纤预制棒芯棒内外一起加热，不仅可以缩短熔缩时间，而且不需要通过提高功率来使芯区快速升温，降低芯区二氧化锗挥发风险；另一方面，通过第二控制装置6调控熔缩设备4、负压设备5，使熔缩温度低于二氧化锗的挥发点，避免二氧化锗挥发。

继续参见图4所示，负压设备5包括通过第一管道50、尾气抽风管道51、压力调节阀52、粉尘过滤缓冲箱53，尾气抽风管道51连通抽风装置，第一管道50两端分别连通尾气抽风管道51和固定主轴箱41，且沿尾气抽风管道51到固定主轴箱41方向，压力调节阀52、粉尘过滤缓冲箱53依次设于第一管道50上；第一管道50上且位于压力调节阀52和粉尘过滤缓冲箱53之间还连接有第二管道和第三管道，第二管道上设有补气调节阀54，第二管道连通氮气，第三管道上设有射流泵55，第三管道连通尾气抽风管道51；压力调节阀52和粉尘过滤缓冲箱53、补气调节阀54、射流泵55均连接第二控制装置6。

抽风装置经尾气抽风管道51提供整个***的负压源并带走粉尘，粉尘过滤缓冲箱53过滤粉尘并稳定压力，第二控制装置6控制压力调节阀52的开度来控制熔缩负压，实现压力粗调节。

第二控制装置6控制射流泵55工作，一方面，当工艺要求提高后端负压真空度，而仅靠尾气抽风管道51不足以提供该负压值时，通过控制射流泵55工作，以快速提高真空度；另一方面，因尾气抽风管道51压力不是稳定不变的，总会有压力起伏变化，仅靠压力调节阀52进行粗调节，会出现频繁动作且压力控制不及时，此时控制射流泵55工作，可以快速动作，以补偿压力变化。

第二控制装置6控制补气调节阀54工作，射流泵55和压力调节阀52开关启停等工作状态的变化仍然会引起一定压力波动，此时，通过控制补气调节阀54工作，通过调节补气量大小来调节后端抽力变化，通过补气抵消抽力的方式改善压力波动。

上述控制射流泵55和补气调节阀54工作，实现压力精调节。

在一些优选的实施例中，参见图4和图5所示，熔缩设备4还包括两个分别用于对反应管1两端进行加热保温的烤灯44；

在执行熔缩工序中，制备方法还包括如下步骤：

当电介质加热炉43朝反应管1的一端移动时，驱使该端对应的烤灯44退离反应管1，以避让电介质加热炉43；

当电介质加热炉43离开该端时，驱使该烤灯44复位，继续进行加热保温。

本实施例采用烤灯44，可以有效减少熔缩过程中的裂棒问题。

通常反应管1较长，如1m长，故为了更好地防止裂棒，在设计时，电介质加热炉43返回并朝反应管1的一端移动时，不需要该端对应的烤灯44立即退离反应管1，而是在电介质加热炉43返回并移动到电介质加热炉43与该端对应的烤灯44快接近时，再使该端对应的烤灯44退离即可。

烤灯44的退离与复位动作可以通过多种方式实现，比如可以通过一个悬置的伸缩臂实现。当然了，还可以通过如下方式实现：

参见图4和图5所示，在一些优选的实施例中，固定主轴箱41与熔缩床40之间，以及移动主轴箱42与熔缩床40之间，各形成有一避让区45；

烤灯44设于一伸缩装置7上，伸缩装置7通过载台46可移动地设于熔缩床40上；

当电介质加热炉43朝反应管1的一端移动时，伸缩装置7驱使烤灯44朝熔缩床40外侧移动(在图5中，烤灯44朝上方移动)，以退离反应管1；且载台46朝其所在侧的避让区45移动，直至载台46以及其上的伸缩装置7收容于避让区45。

而当电介质加热炉43离开该端时，载台46以及其上的伸缩装置7离开避让区45，并复位，同时伸缩装置7驱使烤灯44复位。

本实施例中，通过设置避让区45，以及伸缩装置7与载台46的配合，可以避免烤灯44对电介质加热炉43造成阻挡，从而避免减短光纤预制棒芯棒长度。

在一些优选的实施例中，参见图5和图6所示，载台46上设有搭接件47，比如采用销轴，电介质加热炉43上转动连接有两个挂钩48，两个挂钩48分别与两个烤灯44对应的载台46上的搭接件47相适配；载台46还配置有一个凸台49，凸台49采用弧形或圆弧形，两个载台46的凸台49均设于熔缩床40上；

凸台49被配置为：

当电介质加热炉43朝反应管1的一端移动时，挂钩48在凸台49抵持下旋转，且挂钩48通过凸台49时，挂钩48复位并挂接于对应的载台46上的搭接件47，且该载台46在电介质加热炉43的驱使下移动至收容于避让区45；

当电介质加热炉43离开该端时，挂钩48在凸台49抵持下旋转，以脱离搭接件47，且挂钩48通过凸台49时复位。

参见图5所示，以电介质加热炉43向右朝移动主轴箱42移动为例来说明：

电介质加热炉43向移动主轴箱42移动，当电介质加热炉43的挂钩48碰到凸台49时，凸台49抵持挂钩48，使之旋转，电介质加热炉43继续移动并通过凸台49，此时由于挂钩48受到凸台49的抵持力消失，挂钩48复位，并正好挂接在载台46上的搭接件47上，此时烤灯44会随着电介质加热炉43继续向移动主轴箱42移动；

当烤灯44在距离移动主轴箱42一定距离时，伸缩装置7会收到传感器发出的信号，此时，伸缩装置7便驱使烤灯44退离，伸缩装置7和载台46在电介质加热炉43的推动下进入避让区45，保证电介质加热炉43的移动空间；

当电介质加热炉43远离移动主轴箱42时，电介质加热炉43带动伸缩装置7和载台46离开避让区45，继续移动，当伸缩装置7再次收到位移传感器的信号时，伸缩装置7驱使烤灯44复位；

继续移动，当电介质加热炉43的挂钩48再次碰到凸台49时，挂钩48旋转并脱离搭接件47，此时载台46脱离电介质加热炉43，停到工作位置，电介质加热炉43继续远离移动主轴箱42。

在一些优选的实施例中，参见图7所示，伸缩装置7包括固定板70、移动板71和驱动机构72，固定板70设于载台46，移动板71可移动地设于固定板70上，其上设置烤灯44；驱动机构72设于固定板70上，并与移动板71相连，驱动机构72接收位移传感器的信号，并驱动移动板71带动烤灯44沿垂直于电介质加热炉43移动方向的方向移动。

参见图7所示，伸缩装置7还包括挡火板73，挡火板73与固定板70、移动板71相连。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种大尺寸光纤预制棒芯棒的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：

提供反应管(1)，所述反应管(1)包括由内到外套设的多个基管(10)；最内侧的所述基管(10)的内空间，以及任意相邻的两个所述基管(10)之间的空间，各自形成一个沉积腔(11)；

采用PCVD工艺，向各个所述沉积腔(11)中通入相应的反应气体，并完成沉积工序；

执行熔缩工序，得到大尺寸光纤预制棒芯棒；

在执行沉积工序之前，所述制备方法还包括如下步骤：

提供保温***(2)，所述保温***(2)包括保温炉(20)、加热棒(21)、第一温度传感器(22)、第二温度传感器(23)、第一冷却装置(24)和第一控制装置(25)，所述加热棒(21)设于所述保温炉(20)内，所述第一温度传感器(22)设于保温炉(20)，并用于测量保温炉(20)内温度；所述第二温度传感器(23)与微波谐振腔(3)相连，并用于测量所述微波谐振腔(3)内温度；所述第一冷却装置(24)与所述微波谐振腔(3)相连；

将所述反应管(1)穿过所述微波谐振腔(3)；

在执行沉积工序中，所述制备方法还包括如下步骤：

所述第一控制装置(25)基于所述第一温度传感器(22)所测量的温度与第一目标温度的关系，调控所述加热棒(21)的加热功率，以及基于所述第二温度传感器(23)所测量的温度与第二目标温度和警戒温度的关系，调控所述第一冷却装置(24)执行相应动作。

2.如权利要求1所述的大尺寸光纤预制棒芯棒的制备方法，其特征在于：所述保温炉(20)配置有第二冷却装置(26)，所述第一控制装置(25)还用于基于所述第一温度传感器(22)所测量的温度与第一目标温度的关系，控制所述第二冷却装置(26)执行相应动作。

3.如权利要求1所述的大尺寸光纤预制棒芯棒的制备方法，其特征在于：

所述保温炉(20)具有多个加热区，且各所述加热区沿所述保温炉(20)的长度方向分布；

所述加热棒(21)和所述第一温度传感器(22)均有多个，且每一所述加热区配置有一个所述加热棒(21)和一个所述第一温度传感器(22)；

所述第一控制装置(25)还用于获取各个所述第一温度传感器(22)测量的温度，并与第一目标温度进行比对，根据比对结果，控制相应所述加热棒(21)的加热功率。

4.如权利要求1所述的大尺寸光纤预制棒芯棒的制备方法，其特征在于：采用电介质加热炉(43)，对完成沉积工序的所述反应管(1)加热，以进行熔缩。

5.如权利要求4所述的大尺寸光纤预制棒芯棒的制备方法，其特征在于：

执行熔缩工序之前，所述制备方法还包括如下步骤：

提供熔缩***，所述熔缩***包括熔缩设备(4)、负压设备(5)及第二控制装置(6)，所述熔缩设备(4)包括熔缩床(40)，所述熔缩床(40)上设有固定主轴箱(41)以及可靠近或远离所述固定主轴箱(41)的移动主轴箱(42)，所述固定主轴箱(41)与移动主轴箱(42)之间可移动地设有所述电介质加热炉(43)，所述电介质加热炉(43)配置有用于测量炉温的第三温度传感器；所述负压设备(5)与所述固定主轴箱(41)连通，所述第二控制装置(6)与第三温度传感器和所述负压设备(5)相连；

将完成沉积工序的所述反应管(1)两端分别设于所述固定主轴箱(41)与移动主轴箱(42)上，且穿过所述电介质加热炉(43)；

在执行熔缩工序中，所述制备方法还包括如下步骤：

所述第二控制装置(6)根据所述第三温度传感器测量的温度与第三目标温度的关系，调控所述电介质加热炉(43)的加热功率，以及所述负压设备(5)向所述反应管(1)提供的负压。

6.如权利要求5所述的大尺寸光纤预制棒芯棒的制备方法，其特征在于：

所述熔缩设备(4)还包括两个分别用于对所述反应管(1)两端进行加热保温的烤灯(44)；

在执行熔缩工序中，所述制备方法还包括如下步骤：

当所述电介质加热炉(43)朝所述反应管(1)的一端移动时，驱使该端对应的烤灯(44)退离所述反应管(1)，以避让所述电介质加热炉(43)；

当所述电介质加热炉(43)离开该端时，驱使该烤灯(44)复位。

7.如权利要求6所述的大尺寸光纤预制棒芯棒的制备方法，其特征在于：

所述固定主轴箱(41)与所述熔缩床(40)之间，以及所述移动主轴箱(42)与所述熔缩床(40)之间，各形成有一避让区(45)；

所述烤灯(44)设于一伸缩装置(7)上，所述伸缩装置(7)通过载台(46)可移动地设于所述熔缩床(40)上；

当所述电介质加热炉(43)朝所述反应管(1)的一端移动时，所述伸缩装置(7)驱使所述烤灯(44)朝所述熔缩床(40)外侧移动，以退离所述反应管(1)；且所述载台(46)朝其所在侧的避让区(45)移动，直至所述载台(46)以及其上的伸缩装置(7)收容于所述避让区(45)。

8.如权利要求7所述的大尺寸光纤预制棒芯棒的制备方法，其特征在于：

所述载台(46)上设有搭接件(47)，所述电介质加热炉(43)上转动连接有两个挂钩(48)，两个所述挂钩(48)分别与两个所述烤灯(44)对应的载台(46)上的搭接件(47)相适配；

所述载台(46)还配置有一个凸台(49)，两个所述载台(46)的凸台(49)均设于所述熔缩床(40)上；

所述凸台(49)被配置为：

当所述电介质加热炉(43)朝所述反应管(1)的一端移动时，所述挂钩(48)在所述凸台(49)抵持下旋转，且所述挂钩(48)通过所述凸台(49)时，所述挂钩(48)复位并挂接于对应的载台(46)上的搭接件(47)，且该载台(46)在所述电介质加热炉(43)的驱使下移动至收容于所述避让区(45)；

当所述电介质加热炉(43)离开时，所述挂钩(48)在所述凸台(49)抵持下旋转，以脱离所述搭接件(47)，且所述挂钩(48)通过所述凸台(49)时复位。

9.如权利要求7所述的大尺寸光纤预制棒芯棒的制备方法，其特征在于，所述伸缩装置(7)包括：

固定板(70)，其设于所述载台(46)；

移动板(71)，其可移动地设于所述固定板(70)上，其上设置所述烤灯(44)；

驱动机构(72)，其设于所述固定板(70)上，并与所述移动板(71)相连，所述驱动机构(72)用于驱动所述移动板(71)带动所述烤灯(44)沿垂直于所述电介质加热炉(43)移动方向的方向移动。

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