Способ изготовления заготовкидля вытягивания оптического волокна

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

< 831753

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11.07,79 (21) 2795657/29-33 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 2305.81. Бюллетень ЙЯ 19

Дата опубликования описания 230581 (51)М. Кл.з

С 03 В 37/00

Государственный комитет

СССР по дЕлам изобретений и открытий (5З1 УД 666 ) 89 (088. 8) i0.H Кондратьев, Д.К. Саттаров и С. Сафнудина (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗАГОТОВКИ ДЛЯ ВЫТЯГИВАНИЯ

ОПТИЧЕСКОГО ВОЛОКНА

Поставленная цель достигается тем, что в способе изготовления заготовки

20 для вытягивания оптического волокна путем раздельного вытягивания штабика и трубки, введения штабика в трубку с образованием заготовки, на трубке образуют выступ для упора штабика, осуществляют перемещение заготовки через вертикальную электропечь с температурным градиентом по высоте печи 30 300 град/см и спекают штабик с трубкой при вязкости стекла штаби30 ка 103 †10 fI, а также гроизводят

Изобретение относится к производству заготовок для вытягивания оптических волокон, применяемых в коммуникационных линиях оптической связи, медицинском приборостроении, а также в оптоэлектронике и вычислительной технике.

Известен способ получения заготовок для вытягивания оптического волокна путем последовательного осаждения из газовой фазы слоев материала оболочки и жилы на внутренней поверхности кварцевой трубки и сжатия трубки с образованием заготовки (1).

Этот способ не позволяет получить кварцевые заготовки .с высоким коэффициентом заполнения сечения заготовки стеклом жилы.

Наиболее близким техническим решением к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ изготовления заготовки для вытягивания оптического волокна путем раздельного вытягивания штабика и трубки, введения штабика в трубку с образованием заготовки (2)

Известный способ имеет существенный недостаток; заключающийся в том, что для штабика необходимо использовать бессвильное стекло, Наличие свилей, беспорядочно ориентированных в стекле штабика, и пузырей приводит к росту ь. волокне светопотерь на рассеяние. Изготовление штабиков только из бессвильного стекла существенно снижает коэффициент использования стекла, который в среднем составляет величину порядка 30- 50 . Однако, если ориентировать свили стекла штабика параллельно оси штабика,то их влияние на светопотери, в вытягиваемом из него волокне, будет сведено к минимуму

Целью изобретения является повышение качества заготовки для вытягивания оптического волокна.

831753 формула изобретения

1. Способ изготовления заготовки для вытягивания оптического волокна подачу газа под давлением в нижнюю часть трубки.

С целью дополнительной очистки материала штабика от красящих примесей, н качестве газа используют хлор.

При этом перегоняют газ однов- 5 ременно с перемещением комплекта через вертикальную градиентную печь и стеканием боковых поверхностей штабика и трубки и перегоняют газ через спеченный комплект. (О

На фиг. 1 показан комплект штабик-трубка, подготовленный для последующего спекания и пропускания газа; на фиг. 2 — устанонка для спекания и обработки газовым пузырем комплекта штабик-трубка.

Устройство включает штабик 1, трубку 2, выступ 3 по внутреннему диаметру трубки, вертикальную электронечь 4, пузырь 5 газа, перегоняемый снизу вверх через спеченный комплект заготовки, механизм 6 подачи комплекта в печь., систему 7 отсоса воздуха из межтрубочного пространства, систему 8 подачи газа.

Штабик 1, изготовленный иэ стекла высокой прозрачности,но повышенной свильности, опускают внутрь трубки

2 до выступа 3 (фиг. 1). Выступ по внутреннему диаметру трубки может быть получен путем локального разогрева трубки в пламени горелки.В качестне материала трубки выбирают стекло более тугоплавкое по сравнению.со стеклом штабика, например, кварцевое стекло. Зазор между штабиком и внут- 35 ренним диаметром трубки составляет величину порядка 0,2-1 мм.

Подготовленный комплект штабиктрубка укрепляют в механизме 6 подачи (фиг.2) и с постоянной скоростью 4p вводят в вертикальную градиентную печь 4, имеющую зону максимальной

«гемпературы в середине по высоте печи (фиг. 2). Градиент температуры по высоте печи составляет 30- 45

300 град/см. Зона максимальной тем— пературы протяженностью 5-10 мм имеет градиент температуры 150300 град/см. По мере опускания комплекта в печь сто.:ла штабика и трубки постепенно прогреваются, что предохраняет их от растрескивания. При этом н зоне максимальной температуры устанавливают температуру, обеспечивающую вязкость стекла штабика, движущегося с выбранной скоростью, порядка 10 -10 у П. В процессе опускания комплекта через зону максимальной температуры происходит осадка размягченного штабика 1 на выступ 3 трубки 2 с одновременным gp спеканием их боковых поверхностей.

Для обеспечения качественного спекания (без пузырей на границе раздела) стекол штабика и трубки производят отсос ноздуха иэ межтрубочного пространства. С этой целью верхний конец трубки присоединен к вакуумной системе 7.

Далее комплект снова возвращают в верхнее исходное положение. В нижний

I конец трубки, соединенный с системой

8 подачи газа, подают порцию газа в объеме, достаточном для образования пузыря по всему сечению трубки.

Комплект, представляющий собой штабик с припеченной оболочкой, снова пропускают через печь. При этом в печи устанавливают температуру в зоне максимальных температур такой, чтобы вязкссть стекла штабика, движущегося с выбранной скоростью сос3

I т авила величину 10 — 10 П. При движении заготовки вниз по мере размягчения стекла жилы в зоне максимальных температур пузырь введенного в нижнюю часть трубки газа начинает подниматься вверх, вытесняя размягченное стекло штабика вниз через зазор между стенкой трубки и пузырем. Объем вводимого газа выбирают так, чтобы зазор между трубкой и пузырем был минимальным, например нв более 0,1—

0,2 мм. Благодаря минимальному зазору через него выдавливается стекло штабика малыми порциями. При выдавливании стекла происходит ориентация свилей и гомогенизация стекла штабика в одном направлении. При этом пузыри, содержащиеся в выдавлива мом через зазор стекле штабика, соединяются с пузырем газа. В случае необходимости повторяют операцию перегонки газового пузыря через заготовку. Кроме того, допускается совмещение операций спекания и перегонки газового пузыря через заготовку в одном цикле.

В качестве газа, используемого для ориентации свилей, используют газы, образующие легколетучие соединения с красящими примесями. Например, хлор образует с ионами трехвалентного железа Fe хлориды, температура плавления которых составляет 304 С, о а температура кипения равна 324 С.

Таким. образом, используя в качестве газа гомогенизатора хлор, можно уменьшить концентрацию красящих примесей в стекле штабика. При достижении хлористого пузыря верхней границы штабика для его удаления выдерживают верхнюю часть трубки под вакуумом.

Экспериментально подтверждено повышение качества заготовки при ее изготовлении предлагаемым способом.

Затухание в колонке, вытянутом из такого комплекта эагoTQBKH ниже затухания в исходном стекле штабика.

831753

Фиг. 1 Фиг. Г

ВНИИПИ Заказ 3572/63 Тираж 520 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 путем раздельного вытягивания штабика и трубки, введения штабика в трубку с образованием заготовки, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения качества заготовки, на трубке образуют выступ для упора штабика, ссуществляют перемещение заготовки через вертикальную электропечь с температурным градиентом по высоте печи 30-300 град/см и спекают штабик с трубкой при вязкости стекла штабика 10Ь вЂ” 10 П, а также производят подачу газа под давлением в нижнюю часть трубки.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью дополнительной очистки материала штабика от красящих примесей, в качестве газа используют хлор.

3. Способ по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю шийся тем, что перегоняют газ одновременно с перемещением комплекта через вертикальную градиентную печь и спеканием боковых поверхностей их штабика и трубки.

4. Способ изготовления заготовки по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что перегоняют гаэ через спеченный комплект.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент CBIA У 3737293, кл. 65-1, 1973.

2. Капани Н. Волоконная оптика, изд-во Мир, 1969, с. 1 37-141..