本技術(shu)屬(shu)于(yu)玻璃纖維(wei)制造，涉及一(yi)種用(yong)于(yu)紅外(wai)玻璃光(guang)纖的拉制以及涂覆裝置，尤其(qi)涉及一(yi)種用(yong)于(yu)氟化物(wu)玻璃光(guang)纖的拉制及涂覆裝置。

背景技術：

1、中(zhong)(zhong)(zhong)紅外波段的(de)激(ji)(ji)光(guang)在(zai)(zai)醫療應(ying)用、環境(jing)監測、工業(ye)加(jia)工以(yi)及(ji)衛星通訊等(deng)領域都具有重要的(de)應(ying)用。由(you)于石(shi)英(ying)(ying)玻璃(li)的(de)材(cai)料特(te)性(xing)，石(shi)英(ying)(ying)光(guang)纖在(zai)(zai)中(zhong)(zhong)(zhong)紅外波段有著相當高(gao)(gao)的(de)吸收損耗(hao)，使得(de)石(shi)英(ying)(ying)光(guang)纖難以(yi)產生和傳輸中(zhong)(zhong)(zhong)紅外波段的(de)激(ji)(ji)光(guang)。為了在(zai)(zai)中(zhong)(zhong)(zhong)紅外波段實現有效的(de)光(guang)傳輸，通常需要使用其他類型的(de)光(guang)纖材(cai)料，如(ru)氟化(hua)物、硫化(hua)物、硒化(hua)物或其他特(te)殊玻璃(li)光(guang)纖。這其中(zhong)(zhong)(zhong)，氟化(hua)物玻璃(li)光(guang)纖有著透過(guo)范(fan)圍(wei)寬(kuan)、吸收損耗(hao)低以(yi)及(ji)稀土離子溶解度高(gao)(gao)等(deng)特(te)點(dian)，被廣泛的(de)應(ying)用于中(zhong)(zhong)(zhong)紅外波段激(ji)(ji)光(guang)領域。

2、目(mu)前氟化(hua)物光(guang)纖(xian)的(de)制(zhi)(zhi)備(bei)大多(duo)采用棒管(guan)法(fa)，這(zhe)種方(fang)法(fa)涉及將(jiang)一根固體棒(光(guang)纖(xian)的(de)芯(xin)材(cai))插入到一個空心(xin)管(guan)(光(guang)纖(xian)的(de)包層材(cai)料(liao))中(zhong)，然后一起(qi)加熱拉伸(shen)成(cheng)光(guang)纖(xian)。這(zhe)種方(fang)法(fa)相對簡單，且由于(yu)芯(xin)材(cai)和包層是(shi)分開(kai)制(zhi)(zhi)造的(de)，這(zhe)使得可以更精確地控制(zhi)(zhi)它(ta)們的(de)尺寸(cun)。然而棒和管(guan)在(zai)拉伸(shen)過(guo)程中(zhong)無法(fa)完美結(jie)合(he)，可能導致出現界面缺陷，影響光(guang)纖(xian)的(de)傳(chuan)輸性能，同時這(zhe)種方(fang)法(fa)制(zhi)(zhi)備(bei)的(de)光(guang)纖(xian)長(chang)度依賴于(yu)預制(zhi)(zhi)棒的(de)尺寸(cun)，無法(fa)實現單次數千米光(guang)纖(xian)的(de)拉制(zhi)(zhi)。

3、雙坩堝法(fa)(fa)(fa)作為制(zhi)備紅外(wai)光(guang)纖的(de)另一種(zhong)方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)，被(bei)廣(guang)泛用于硫化(hua)(hua)物、硒化(hua)(hua)物等玻璃光(guang)纖中。雙坩堝法(fa)(fa)(fa)允許連續(xu)生產光(guang)纖，有著(zhu)極高(gao)的(de)生產效率，且這種(zhong)方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)能夠(gou)避免(mian)棒管法(fa)(fa)(fa)中存在的(de)界面(mian)缺陷，是制(zhi)備高(gao)質量紅外(wai)光(guang)纖的(de)一種(zhong)常用方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)。

4、氟(fu)化(hua)(hua)(hua)物玻(bo)(bo)(bo)璃的(de)(de)(de)熔(rong)融溫度較(jiao)(jiao)低，且(qie)溫度控制(zhi)范(fan)圍(wei)較(jiao)(jiao)窄，在這(zhe)個較(jiao)(jiao)低的(de)(de)(de)溫度范(fan)圍(wei)內(nei)精確(que)控制(zhi)熔(rong)融和冷卻過程非常關鍵(jian)，為(wei)了避免析晶，光(guang)(guang)纖(xian)(xian)需要快速冷卻以(yi)度過析晶溫度，同時在光(guang)(guang)纖(xian)(xian)拉絲過程中任何輕微的(de)(de)(de)溫度波動都可能導(dao)致光(guang)(guang)纖(xian)(xian)質(zhi)量(liang)的(de)(de)(de)顯(xian)著變化(hua)(hua)(hua)。氟(fu)化(hua)(hua)(hua)物玻(bo)(bo)(bo)璃的(de)(de)(de)化(hua)(hua)(hua)學(xue)穩定(ding)性較(jiao)(jiao)差，某些(xie)類(lei)型的(de)(de)(de)氟(fu)化(hua)(hua)(hua)物玻(bo)(bo)(bo)璃在特(te)(te)定(ding)條(tiao)件下(xia)可能會受到化(hua)(hua)(hua)學(xue)腐(fu)蝕或水(shui)解(jie)，特(te)(te)別(bie)是在制(zhi)備過程中的(de)(de)(de)高(gao)溫環境，拉制(zhi)出來(lai)的(de)(de)(de)裸光(guang)(guang)纖(xian)(xian)也容易吸(xi)附空(kong)氣中的(de)(de)(de)水(shui)汽，影響光(guang)(guang)纖(xian)(xian)的(de)(de)(de)使用壽(shou)命，所以(yi)在絕(jue)對干燥(zao)的(de)(de)(de)情況下(xia)進行涂(tu)覆也尤為(wei)重要。氟(fu)化(hua)(hua)(hua)物玻(bo)(bo)(bo)璃的(de)(de)(de)這(zhe)些(xie)特(te)(te)性，導(dao)致其很(hen)難通過現有技術的(de)(de)(de)雙坩堝(guo)來(lai)拉制(zhi)。高(gao)質(zhi)量(liang)氟(fu)化(hua)(hua)(hua)物光(guang)(guang)纖(xian)(xian)的(de)(de)(de)制(zhi)備一直(zhi)是業界難題(ti)。

5、因此，本領域(yu)的技術(shu)人員致力于開(kai)發一種用于氟化物光纖(xian)的拉制及(ji)涂覆裝置，以克(ke)服現有技術(shu)存(cun)在(zai)的問題。

技術實現思路

1、有鑒于(yu)現有技(ji)術(shu)的(de)上述缺(que)陷，本實用(yong)(yong)新型所要(yao)解決的(de)技(ji)術(shu)問題是如何針對(dui)氟化(hua)(hua)物玻(bo)璃(li)易(yi)析晶、易(yi)受水汽侵(qin)蝕等特點，提供一(yi)種用(yong)(yong)于(yu)氟化(hua)(hua)物光纖(xian)的(de)拉制及涂(tu)覆(fu)裝置，可(ke)以用(yong)(yong)于(yu)高質量氟化(hua)(hua)物光纖(xian)的(de)生產。

2、為實現上述(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)目的(de)，本(ben)實用新型提(ti)供了一種用于氟(fu)化物光(guang)(guang)纖的(de)拉制(zhi)及涂覆(fu)(fu)裝置(zhi)，包括自(zi)上而下依次布置(zhi)并(bing)密(mi)(mi)封(feng)連接的(de)光(guang)(guang)纖拉制(zhi)區(qu)、光(guang)(guang)纖急(ji)冷區(qu)、光(guang)(guang)纖涂覆(fu)(fu)區(qu)；所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)光(guang)(guang)纖拉制(zhi)區(qu)包括內坩(gan)(gan)堝(guo)(guo)(guo)、外坩(gan)(gan)堝(guo)(guo)(guo)、加熱爐、密(mi)(mi)閉(bi)石(shi)(shi)墨(mo)(mo)容器(qi)，所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)內坩(gan)(gan)堝(guo)(guo)(guo)和(he)外坩(gan)(gan)堝(guo)(guo)(guo)設置(zhi)在所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)密(mi)(mi)閉(bi)石(shi)(shi)墨(mo)(mo)容器(qi)內，所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)密(mi)(mi)閉(bi)石(shi)(shi)墨(mo)(mo)容器(qi)設置(zhi)在所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)加熱爐中，所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)內坩(gan)(gan)堝(guo)(guo)(guo)和(he)外坩(gan)(gan)堝(guo)(guo)(guo)之間呈(cheng)同(tong)心同(tong)軸布置(zhi)，所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)密(mi)(mi)閉(bi)石(shi)(shi)墨(mo)(mo)容器(qi)開設有第一通孔，所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)第一通孔中設置(zhi)有穿過(guo)(guo)并(bing)進入所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)密(mi)(mi)閉(bi)石(shi)(shi)墨(mo)(mo)容器(qi)內部(bu)的(de)氣(qi)(qi)管(guan)；所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)光(guang)(guang)纖急(ji)冷區(qu)包括自(zi)上而下依次連接的(de)保溫爐和(he)冷卻水(shui)套；所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)光(guang)(guang)纖涂覆(fu)(fu)區(qu)包括氣(qi)(qi)氛(fen)(fen)保護罩、涂覆(fu)(fu)器(qi)和(he)進氣(qi)(qi)管(guan)，所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)進氣(qi)(qi)管(guan)穿過(guo)(guo)所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)氣(qi)(qi)氛(fen)(fen)保護罩設置(zhi)，所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)涂覆(fu)(fu)器(qi)設置(zhi)在所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)氣(qi)(qi)氛(fen)(fen)保護罩內。

3、進一步地，所(suo)述(shu)(shu)內坩堝(guo)(guo)和外坩堝(guo)(guo)頂部設(she)置(zhi)有(you)坩堝(guo)(guo)密封(feng)蓋，所(suo)述(shu)(shu)坩堝(guo)(guo)密封(feng)蓋開設(she)有(you)第二(er)通孔(kong)，所(suo)述(shu)(shu)第二(er)通孔(kong)中設(she)置(zhi)有(you)穿過(guo)并(bing)進入所(suo)述(shu)(shu)內坩堝(guo)(guo)或外坩堝(guo)(guo)的測(ce)溫熱電(dian)偶。

4、進一步地(di)，所述內坩堝和(he)外(wai)坩堝上端為圓(yuan)柱型存料區(qu)，下端為圓(yuan)弧型出(chu)料區(qu)。

5、進一步地，所述(shu)(shu)內坩(gan)(gan)堝(guo)的出料(liao)區的出料(liao)口被所述(shu)(shu)外坩(gan)(gan)堝(guo)的出料(liao)區的出料(liao)口圍繞(rao)。

6、進(jin)一步地，所(suo)(suo)述(shu)(shu)光纖(xian)拉(la)制區還包括石(shi)英(ying)罩(zhao)，所(suo)(suo)述(shu)(shu)石(shi)英(ying)罩(zhao)為圓柱型，頂(ding)部(bu)敞開，底(di)部(bu)設(she)置有圓孔，側面(mian)與所(suo)(suo)述(shu)(shu)坩堝密封(feng)蓋緊(jin)密接觸，所(suo)(suo)述(shu)(shu)內坩堝和外坩堝的出料區穿過所(suo)(suo)述(shu)(shu)石(shi)英(ying)罩(zhao)底(di)部(bu)的圓孔設(she)置。

7、進一步地，所述保溫爐緊靠所述石(shi)英罩下方設置(zhi)。

8、進一步地，所述冷卻(que)水(shui)套外接冷水(shui)機(ji)。

9、進一步(bu)地，所(suo)述(shu)光纖急冷(leng)區還包括密(mi)封(feng)蓋(gai)，所(suo)述(shu)密(mi)封(feng)蓋(gai)通(tong)過橡膠墊圈和緊固密(mi)封(feng)螺(luo)母(mu)可拆(chai)卸連(lian)接在所(suo)述(shu)冷(leng)卻水套下方。

10、進一步(bu)地，所述氣(qi)氛(fen)保護罩由有(you)機玻(bo)璃制(zhi)成，所述氣(qi)氛(fen)保護罩上端與所述密閉石墨容器密封連接，下端延伸(shen)至所述涂覆器出口。

11、進一(yi)(yi)步地，所(suo)述內坩堝、外坩堝由鉑金(jin)、黃金(jin)中的(de)一(yi)(yi)種或多種制(zhi)成。

12、本實用新(xin)型的有益效果：

13、本實用(yong)新(xin)型將整個光(guang)纖拉制區固定在密(mi)閉石墨(mo)容器中，通過(guo)抽(chou)真空(kong)后(hou)(hou)通入干燥惰(duo)性氣(qi)體的(de)方式，實現對整個玻(bo)璃加熱(re)融化(hua)(hua)以及光(guang)纖拉絲過(guo)程的(de)惰(duo)性氣(qi)體保護。之(zhi)后(hou)(hou)通過(guo)保溫爐以及冷卻(que)水套，保證(zheng)(zheng)了光(guang)纖有熔融態(tai)(tai)到玻(bo)璃態(tai)(tai)的(de)快速轉(zhuan)變，從而減少氟(fu)化(hua)(hua)物光(guang)纖中微(wei)晶的(de)產(chan)生。最后(hou)(hou)通過(guo)氣(qi)氛保護罩，保證(zheng)(zheng)光(guang)纖在涂覆(fu)前不會(hui)接觸空(kong)氣(qi)，避免了空(kong)氣(qi)中水分對光(guang)纖的(de)侵蝕(shi)，從而得到質(zhi)量良好(hao)的(de)氟(fu)化(hua)(hua)物光(guang)纖。

14、以下(xia)將結(jie)(jie)合(he)附圖對本實用(yong)新型(xing)的構(gou)思(si)、具體結(jie)(jie)構(gou)及產生的技術效果作進一步說明，以充分(fen)地(di)了解(jie)本實用(yong)新型(xing)的目的、特(te)征和(he)效果。

技術特征：

1.一種(zhong)用于氟化物(wu)光(guang)(guang)纖的拉(la)制及涂(tu)(tu)覆(fu)裝置(zhi)，其特(te)征在(zai)于，包(bao)括自上(shang)而下依次(ci)布(bu)置(zhi)并密(mi)封連接的光(guang)(guang)纖拉(la)制區(qu)、光(guang)(guang)纖急冷(leng)區(qu)、光(guang)(guang)纖涂(tu)(tu)覆(fu)區(qu)；所(suo)述(shu)(shu)(shu)光(guang)(guang)纖拉(la)制區(qu)包(bao)括內(nei)(nei)(nei)坩(gan)(gan)(gan)堝(guo)、外坩(gan)(gan)(gan)堝(guo)、加熱(re)爐、密(mi)閉(bi)(bi)石(shi)墨(mo)容(rong)器(qi)，所(suo)述(shu)(shu)(shu)內(nei)(nei)(nei)坩(gan)(gan)(gan)堝(guo)和(he)外坩(gan)(gan)(gan)堝(guo)設置(zhi)在(zai)所(suo)述(shu)(shu)(shu)密(mi)閉(bi)(bi)石(shi)墨(mo)容(rong)器(qi)內(nei)(nei)(nei)，所(suo)述(shu)(shu)(shu)密(mi)閉(bi)(bi)石(shi)墨(mo)容(rong)器(qi)設置(zhi)在(zai)所(suo)述(shu)(shu)(shu)加熱(re)爐中(zhong)(zhong)，所(suo)述(shu)(shu)(shu)內(nei)(nei)(nei)坩(gan)(gan)(gan)堝(guo)和(he)外坩(gan)(gan)(gan)堝(guo)之間呈同(tong)(tong)心同(tong)(tong)軸布(bu)置(zhi)，所(suo)述(shu)(shu)(shu)密(mi)閉(bi)(bi)石(shi)墨(mo)容(rong)器(qi)開(kai)設有第(di)一通(tong)孔，所(suo)述(shu)(shu)(shu)第(di)一通(tong)孔中(zhong)(zhong)設置(zhi)有穿(chuan)(chuan)過并進入所(suo)述(shu)(shu)(shu)密(mi)閉(bi)(bi)石(shi)墨(mo)容(rong)器(qi)內(nei)(nei)(nei)部的氣(qi)管(guan)；所(suo)述(shu)(shu)(shu)光(guang)(guang)纖急冷(leng)區(qu)包(bao)括自上(shang)而下依次(ci)連接的保(bao)溫(wen)爐和(he)冷(leng)卻水套；所(suo)述(shu)(shu)(shu)光(guang)(guang)纖涂(tu)(tu)覆(fu)區(qu)包(bao)括氣(qi)氛(fen)保(bao)護(hu)罩、涂(tu)(tu)覆(fu)器(qi)和(he)進氣(qi)管(guan)，所(suo)述(shu)(shu)(shu)進氣(qi)管(guan)穿(chuan)(chuan)過所(suo)述(shu)(shu)(shu)氣(qi)氛(fen)保(bao)護(hu)罩設置(zhi)，所(suo)述(shu)(shu)(shu)涂(tu)(tu)覆(fu)器(qi)設置(zhi)在(zai)所(suo)述(shu)(shu)(shu)氣(qi)氛(fen)保(bao)護(hu)罩內(nei)(nei)(nei)。

2.如權利要求1所(suo)述的用于氟化物光纖的拉制及涂覆裝置(zhi)，其特征在(zai)于，所(suo)述內(nei)(nei)坩(gan)堝(guo)(guo)(guo)和外(wai)坩(gan)堝(guo)(guo)(guo)頂部設(she)置(zhi)有(you)(you)坩(gan)堝(guo)(guo)(guo)密封蓋，所(suo)述坩(gan)堝(guo)(guo)(guo)密封蓋開設(she)有(you)(you)第(di)(di)二(er)通孔，所(suo)述第(di)(di)二(er)通孔中設(she)置(zhi)有(you)(you)穿(chuan)過(guo)并(bing)進入所(suo)述內(nei)(nei)坩(gan)堝(guo)(guo)(guo)或外(wai)坩(gan)堝(guo)(guo)(guo)的測(ce)溫熱電偶。

3.如權利(li)要求2所述(shu)的用于(yu)氟化物光纖的拉(la)制(zhi)及涂覆裝置，其特征在于(yu)，所述(shu)內坩堝(guo)和外坩堝(guo)上端(duan)為(wei)圓柱型存料區，下端(duan)為(wei)圓弧(hu)型出料區。

4.如權利要(yao)求3所述的(de)用于氟化物光纖的(de)拉(la)制及涂覆裝置，其特征在(zai)于，所述內坩堝的(de)出(chu)(chu)料區(qu)(qu)的(de)出(chu)(chu)料口被所述外坩堝的(de)出(chu)(chu)料區(qu)(qu)的(de)出(chu)(chu)料口圍(wei)繞。

5.如權利要求(qiu)4所(suo)述(shu)的用(yong)于氟化(hua)物光(guang)(guang)纖的拉(la)(la)制及涂覆裝(zhuang)置，其特征在于，所(suo)述(shu)光(guang)(guang)纖拉(la)(la)制區還包括石(shi)英罩，所(suo)述(shu)石(shi)英罩為圓(yuan)(yuan)柱型，頂部(bu)敞(chang)開(kai)，底(di)部(bu)設置有圓(yuan)(yuan)孔，側(ce)面與所(suo)述(shu)坩堝(guo)密(mi)封蓋緊密(mi)接觸，所(suo)述(shu)內坩堝(guo)和外(wai)坩堝(guo)的出料區穿過所(suo)述(shu)石(shi)英罩底(di)部(bu)的圓(yuan)(yuan)孔設置。

6.如權利要求5所(suo)述(shu)的(de)用于氟化物光(guang)纖的(de)拉(la)制及涂覆裝置(zhi)，其特(te)征在于，所(suo)述(shu)保溫爐緊靠所(suo)述(shu)石英(ying)罩下方設置(zhi)。

7.如權(quan)利要求1所述的(de)用于氟化物光纖(xian)的(de)拉制及(ji)涂覆裝(zhuang)置(zhi)，其特征在(zai)于，所述冷卻水套外接冷水機。

8.如(ru)權利(li)要求1所述(shu)的用于氟(fu)化物光(guang)纖(xian)的拉制及涂覆裝(zhuang)置，其特征在(zai)于，所述(shu)光(guang)纖(xian)急冷區還包括(kuo)密(mi)封蓋，所述(shu)密(mi)封蓋通過橡膠墊圈和緊(jin)固密(mi)封螺(luo)母可拆卸連接在(zai)所述(shu)冷卻水套下方。

9.如權利要求1所(suo)(suo)述的用于氟化(hua)物光纖的拉制及涂覆(fu)(fu)裝置，其特(te)征在于，所(suo)(suo)述氣(qi)(qi)氛保護(hu)罩(zhao)由有機玻璃制成，所(suo)(suo)述氣(qi)(qi)氛保護(hu)罩(zhao)上端與(yu)所(suo)(suo)述密(mi)閉石墨容器(qi)密(mi)封連接(jie)，下端延伸至所(suo)(suo)述涂覆(fu)(fu)器(qi)出口。

技術總結
本技術公開了一種用于氟化物光纖的拉制及涂覆裝置，包括自上而下依次布置并密封連接的光纖拉制區、光纖急冷區、光纖涂覆區；光纖拉制區包括內坩堝、外坩堝、加熱爐、密閉石墨容器，內坩堝和外坩堝設置在密閉石墨容器內，密閉石墨容器設置在加熱爐中，內坩堝和外坩堝之間呈同心同軸布置，密閉石墨容器開設有第一通孔，第一通孔中設置有穿過并進入密閉石墨容器內部的氣管；光纖急冷區包括自上而下依次連接的保溫爐和冷卻水套；光纖涂覆區包括氣氛保護罩、涂覆器和進氣管，進氣管穿過氣氛保護罩設置，涂覆器設置在氣氛保護罩內。本技術在整個光纖拉絲及涂覆的過程中避免了與空氣中的水分接觸，能夠滿足高質量低損耗氟化物光纖的高效制備。

技術研發人員：王鵬飛,徐昌駿,任義龍
受保護的技術使用者：蘇州凱文堡尼光電科技有限公司
技術研發日：20240119
技術公布日：2024/9/19