一种单模光纤预制棒及其制备方法

技术领域

本发明涉及光纤生产技术领域，具体涉及一种单模光纤预制棒及其制备方法。

背景技术

切割工序是预制棒生产流程中的一个辅助工序，在预制棒生产全过程中，需要多次进入切割工序。切割工艺现有二种：一种为火焰切割；另一种为机械切割。在实际生产中二种切割方式都会用到，火焰切割分切完成会形成一个锥头，便于下道工序拉丝，故一般在光纤预制完成后分切采用。但火焰切割因为有分切后有二个锥头的产生故分切损失比较大，而机械切割的损耗非常小，故在实际生产过程中，中端工序的切割还是由机械加工来完成。在实际生产过程中切割机的切割速率会影响整个预制棒生产时间，同时切割机的切割质量也会造成一定的半成品及成品损失。

现有的机械切割是将预制棒放在切割设备以及倒角设备上完成预制棒的加工，这样不仅导致预制棒加工的成本更高，同时使得预制棒加工的效率更低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种单模光纤预制棒及其制备方法，解决以下技术问题：(1)该单模光纤预制棒在生产时在保证衰减合格条件下，将单模光纤芯棒T/A值控制下限降低，提升单模光纤芯棒与单模光纤预制棒的最高转换率，降低了单位预制棒芯棒单耗，降低预制棒制备成本；(2)通过将单模光纤预制棒放在切割设备的两个弧形夹持板之间，开启四个夹持气缸，夹持气缸活塞杆推动弧形夹持板，两个弧形夹持板相向移动，两个弧形夹持板将单模光纤预制棒夹持住，而后开启升降电机，升降电机输出轴带动第一丝杠转动，第一丝杠配合带动升降板上升，升降板通过两个弧形夹持板带动单模光纤预制棒上升，开启平移电机，平移电机输出轴带动齿轮转动，齿轮配合齿条带动平移板水平移动，平移板通过两个弧形夹持板带动单模光纤预制棒水平移动，开启水平调节电机一，水平调节电机一输出轴带动第二丝杠转动，第二丝杠带动上支撑座水平移动，开启水平调节电机二，水平调节电机二输出轴带动第三丝杠转动，第三丝杠带动固定座水平移动，固定座带动切割盘移动至单模光纤预制棒切割位置，开启切割电机，切割电机输出轴带动皮带轮一转动，皮带轮一通过皮带带动皮带轮二转动，皮带轮二带动切割盘转动，切割盘对单模光纤预制棒头部和尾部进行切除，通过以上结构设置，该切割设备可以对单模光纤预制棒两端进行高效切割，同时切割设备可以自动将单模光纤预制棒移动至指定切割位置，无需人工参与，具有更高的安全性；(3)两个弧形夹持板带动单模光纤预制棒移动至两个管套之间，开启平移气缸，平移气缸活塞杆推动滑板，滑板带动管套移动，管套套在单模光纤预制棒一端，开启驱动电机，驱动电机输出轴带动单模光纤预制棒转动，上支撑座移动至单模光纤预制棒另一端，开启驱动气缸，驱动气缸活塞杆通过旋接片带动旋接轴转动，旋接轴带动切割盘转动至倾斜，而后切割盘对单模光纤预制棒端部进行倒角，倒角完成后两个弧形夹持板将单模光纤预制棒取下，通过以上结构设置，该切割设备可以通过切割盘的旋转完成对单模光纤预制棒的倒角工作，切割与倒角在同设备上进行，使得单模光纤预制棒加工效率更高。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种单模光纤预制棒，包括单模光纤芯棒、外包层，所述单模光纤芯棒与外包层之间设置有内包层；

其中，该单模光纤预制棒通过下述步骤制备得到：

步骤一：采用OVD工艺对单模光纤芯棒进行沉积烧结处理，生成的二氧化硅微粒附着在单模光纤芯棒上形成内包层；

步骤二：转动烧结炉内的内包层，往烧结炉内通入惰性气体和氯气，然后升温至1270-1350℃，保温3-5h；

步骤三：减少氯气，转动内包层，然后升温至1480-1600℃，保温5-7h，完成玻璃化处理，采用APVD工艺将内包层插入外包层中，得到单模光纤预制棒；

步骤四：将单模光纤预制棒放在切割设备的两个弧形夹持板之间，开启四个夹持气缸，夹持气缸活塞杆推动弧形夹持板，两个弧形夹持板相向移动，两个弧形夹持板将单模光纤预制棒夹持住，而后开启升降电机，升降电机输出轴带动第一丝杠转动，第一丝杠配合带动升降板上升，升降板通过两个弧形夹持板带动单模光纤预制棒上升，开启平移电机，平移电机输出轴带动齿轮转动，齿轮配合齿条带动平移板水平移动，平移板通过两个弧形夹持板带动单模光纤预制棒水平移动，开启水平调节电机一，水平调节电机一输出轴带动第二丝杠转动，第二丝杠带动上支撑座水平移动，开启水平调节电机二，水平调节电机二输出轴带动第三丝杠转动，第三丝杠带动固定座水平移动，固定座带动切割盘移动至单模光纤预制棒切割位置，开启切割电机，切割电机输出轴带动皮带轮一转动，皮带轮一通过皮带带动皮带轮二转动，皮带轮二带动切割盘转动，切割盘对单模光纤预制棒头部和尾部进行切除，而后两个弧形夹持板带动单模光纤预制棒移动至两个管套之间，开启平移气缸，平移气缸活塞杆推动滑板，滑板带动管套移动，管套套在单模光纤预制棒一端，开启驱动电机，驱动电机输出轴带动单模光纤预制棒转动，上支撑座移动至单模光纤预制棒另一端，开启驱动气缸，驱动气缸活塞杆通过旋接片带动旋接轴转动，旋接轴带动切割盘转动至倾斜，而后切割盘对单模光纤预制棒端部进行倒角，倒角完成后两个弧形夹持板将单模光纤预制棒取下。

进一步的，电热炉加热时单模光纤芯棒的延伸速率为8-12mm/min，延伸加热过程中，起始温度为1860℃，延伸期间延伸温度为1880-1900℃。

进一步的，切割设备包括底板，所述底板上设置有立架、下支撑座，所述立架上纵向滑动设置有升降板，所述升降板上滑动安装有平移板，所述平移板下表面安装有两个导向气缸，所述导向气缸活塞杆端部安装有连接板，所述连接板上安装有两个夹持气缸，所述夹持气缸活塞杆端部安装有弧形夹持板；

所述底板上安装有两个侧架，所述侧架上滑动设置有滑板，所述滑板上安装有轴承座，所述轴承座上转动设置有管套，所述底板上安装有安装架，所述安装架上安装有推板气缸，所述推板气缸活塞杆端部安装有支撑板，所述支撑板设置于安装架上方，所述支撑板上表面安装有两个支架，所述支架上安装有直角限位块；

所述下支撑座上滑动设置有上支撑座，所述上支撑座上转动设置有转动板，所述转动板上滑动设置有固定座，所述固定座上活动设置有旋接轴，所述固定座一侧安装有安装板，所述安装板上转动设置有驱动气缸，所述驱动气缸活塞杆端部转动安装有旋接片，所述旋接片与旋接轴固定连接，所述旋接轴上安装有切割座，所述切割座上安装有切割电机，所述切割电机输出轴端部安装有皮带轮一，所述切割座上转动安装有切割盘，切割盘同轴连接皮带轮二，皮带轮一与皮带轮二之间通过皮带传动连接。

进一步的，所述立架上安装有升降电机，所述升降电机输出轴端部安装有第一丝杠，所述第一丝杠螺纹连接升降板，所述平移板滑动安装于升降板下表面，所述升降板上表面安装有平移电机，所述平移电机输出轴端部安装有齿轮，所述平移板上表面安装有齿条，齿条与齿轮相互啮合。

进一步的，所述侧架上安装有平移气缸，所述平移气缸活塞杆端部连接滑板，所述滑板上安装有驱动电机，所述驱动电机输出轴连接管套。

进一步的，所述下支撑座一侧安装有水平调节电机一，所述水平调节电机一输出轴端部安装有第二丝杠，第二丝杠螺纹连接上支撑座。

进一步的，所述上支撑座顶部安装有翻转气缸，所述翻转气缸输出轴连接转动板，所述上支撑座上安装有弧形轨，所述转动板与弧形轨滑动连接，所述转动板上安装有水平调节电机二，所述水平调节电机二输出轴端部安装有第三丝杠，第三丝杠螺纹连接固定座。

本发明的有益效果：

(1)本发明的一种单模光纤预制棒及其制备方法，该单模光纤预制棒在生产时在保证衰减合格条件下，将单模光纤芯棒T/A值控制下限降低，提升单模光纤芯棒与单模光纤预制棒的最高转换率，降低了单位预制棒芯棒单耗，降低预制棒制备成本；

(2)通过将单模光纤预制棒放在切割设备的两个弧形夹持板之间，开启四个夹持气缸，夹持气缸活塞杆推动弧形夹持板，两个弧形夹持板相向移动，两个弧形夹持板将单模光纤预制棒夹持住，而后开启升降电机，升降电机输出轴带动第一丝杠转动，第一丝杠配合带动升降板上升，升降板通过两个弧形夹持板带动单模光纤预制棒上升，开启平移电机，平移电机输出轴带动齿轮转动，齿轮配合齿条带动平移板水平移动，平移板通过两个弧形夹持板带动单模光纤预制棒水平移动，开启水平调节电机一，水平调节电机一输出轴带动第二丝杠转动，第二丝杠带动上支撑座水平移动，开启水平调节电机二，水平调节电机二输出轴带动第三丝杠转动，第三丝杠带动固定座水平移动，固定座带动切割盘移动至单模光纤预制棒切割位置，开启切割电机，切割电机输出轴带动皮带轮一转动，皮带轮一通过皮带带动皮带轮二转动，皮带轮二带动切割盘转动，切割盘对单模光纤预制棒头部和尾部进行切除，通过以上结构设置，该切割设备可以对单模光纤预制棒两端进行高效切割，同时切割设备可以自动将单模光纤预制棒移动至指定切割位置，无需人工参与，具有更高的安全性；

(3)两个弧形夹持板带动单模光纤预制棒移动至两个管套之间，开启平移气缸，平移气缸活塞杆推动滑板，滑板带动管套移动，管套套在单模光纤预制棒一端，开启驱动电机，驱动电机输出轴带动单模光纤预制棒转动，上支撑座移动至单模光纤预制棒另一端，开启驱动气缸，驱动气缸活塞杆通过旋接片带动旋接轴转动，旋接轴带动切割盘转动至倾斜，而后切割盘对单模光纤预制棒端部进行倒角，倒角完成后两个弧形夹持板将单模光纤预制棒取下，通过以上结构设置，该切割设备可以通过切割盘的旋转完成对单模光纤预制棒的倒角工作，切割与倒角在同设备上进行，使得单模光纤预制棒加工效率更高。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明的一种单模光纤预制棒的结构示意图；

图2是本发明切割设备的立体图；

图3是本发明立架的侧视图；

图4是本发明弧形夹持板的安装视图；

图5是本发明滑板的侧视图；

图6是本发明安装架的正视图；

图7是本发明切割盘的安装视图。

图中：100、单模光纤芯棒；200、内包层；300、外包层；1、底板；2、立架；3、下支撑座；4、升降板；5、升降电机；6、第一丝杠；7、平移板；8、平移电机；9、导向气缸；10、连接板；11、夹持气缸；12、弧形夹持板；13、侧架；14、滑板；15、平移气缸；16、轴承座；17、管套；18、驱动电机；19、安装架；20、推板气缸；21、支撑板；22、支架；23、直角限位块；24、上支撑座；25、水平调节电机一；28、转动板；29、翻转气缸；30、弧形轨；31、固定座；32、水平调节电机二；33、旋接轴；34、驱动气缸；35、安装板；36、旋接片；37、切割座；38、切割电机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1-7所示

本发明为一种单模光纤预制棒，包括单模光纤芯棒100、外包层300，单模光纤芯棒100与外包层300之间设置有内包层200；

其中，该单模光纤预制棒通过下述步骤制备得到：

步骤一：采用OVD工艺对单模光纤芯棒100进行沉积烧结处理，生成的二氧化硅微粒附着在单模光纤芯棒100上形成内包层200；

步骤二：转动烧结炉内的内包层200，往烧结炉内通入惰性气体和氯气，然后升温至1270℃，保温3h；

步骤三：减少氯气，转动内包层200，然后升温至1480℃，保温5h，完成玻璃化处理，采用APVD工艺将内包层200插入外包层300中，得到单模光纤预制棒；

步骤四：将单模光纤预制棒放在切割设备的两个弧形夹持板12之间，开启四个夹持气缸11，夹持气缸11活塞杆推动弧形夹持板12，两个弧形夹持板12相向移动，两个弧形夹持板12将单模光纤预制棒夹持住，而后开启升降电机5，升降电机5输出轴带动第一丝杠6转动，第一丝杠6配合带动升降板4上升，升降板4通过两个弧形夹持板12带动单模光纤预制棒上升，开启平移电机8，平移电机8输出轴带动齿轮转动，齿轮配合齿条带动平移板7水平移动，平移板7通过两个弧形夹持板12带动单模光纤预制棒水平移动，开启水平调节电机一25，水平调节电机一25输出轴带动第二丝杠转动，第二丝杠带动上支撑座24水平移动，开启水平调节电机二32，水平调节电机二32输出轴带动第三丝杠转动，第三丝杠带动固定座31水平移动，固定座31带动切割盘移动至单模光纤预制棒切割位置，开启切割电机38，切割电机38输出轴带动皮带轮一转动，皮带轮一通过皮带带动皮带轮二转动，皮带轮二带动切割盘转动，切割盘对单模光纤预制棒头部和尾部进行切除，而后两个弧形夹持板12带动单模光纤预制棒移动至两个管套17之间，开启平移气缸15，平移气缸15活塞杆推动滑板14，滑板14带动管套17移动，管套17套在单模光纤预制棒一端，开启驱动电机18，驱动电机18输出轴带动单模光纤预制棒转动，上支撑座24移动至单模光纤预制棒另一端，开启驱动气缸34，驱动气缸34活塞杆通过旋接片36带动旋接轴33转动，旋接轴33带动切割盘转动至倾斜，而后切割盘对单模光纤预制棒端部进行倒角，倒角完成后两个弧形夹持板12将单模光纤预制棒取下。

具体的，电热炉加热时单模光纤芯棒100的延伸速率为8mm/min，延伸加热过程中，起始温度为1860℃，延伸期间延伸温度为1880℃。

实施例2

一种单模光纤预制棒，包括单模光纤芯棒100、外包层300，单模光纤芯棒100与外包层300之间设置有内包层200；

其中，该单模光纤预制棒通过下述步骤制备得到：

步骤一：采用OVD工艺对单模光纤芯棒100进行沉积烧结处理，生成的二氧化硅微粒附着在单模光纤芯棒100上形成内包层200；

步骤二：转动烧结炉内的内包层200，往烧结炉内通入惰性气体和氯气，然后升温至1350℃，保温5h；

步骤三：减少氯气，转动内包层200，然后升温至1600℃，保温7h，完成玻璃化处理，采用APVD工艺将内包层200插入外包层300中，得到单模光纤预制棒；

步骤四：步骤四与实施例1相同。

切割设备包括底板1，底板1上设置有立架2、下支撑座3，立架2上纵向滑动设置有升降板4，升降板4上滑动安装有平移板7，平移板7下表面安装有两个导向气缸9，导向气缸9活塞杆端部安装有连接板10，连接板10上安装有两个夹持气缸11，夹持气缸11活塞杆端部安装有弧形夹持板12；

底板1上安装有两个侧架13，侧架13上滑动设置有滑板14，滑板14上安装有轴承座16，轴承座16上转动设置有管套17，底板1上安装有安装架19，安装架19上安装有推板气缸20，推板气缸20活塞杆端部安装有支撑板21，支撑板21设置于安装架19上方，支撑板21上表面安装有两个支架22，支架22上安装有直角限位块23；

下支撑座3上滑动设置有上支撑座24，上支撑座24上转动设置有转动板28，转动板28上滑动设置有固定座31，固定座31上活动设置有旋接轴33，固定座31一侧安装有安装板35，安装板35上转动设置有驱动气缸34，驱动气缸34活塞杆端部转动安装有旋接片36，旋接片36与旋接轴33固定连接，旋接轴33上安装有切割座37，切割座37上安装有切割电机38，切割电机38输出轴端部安装有皮带轮一，切割座37上转动安装有切割盘，切割盘同轴连接皮带轮二，皮带轮一与皮带轮二之间通过皮带传动连接。

立架2上安装有升降电机5，升降电机5输出轴端部安装有第一丝杠6，第一丝杠6螺纹连接升降板4，平移板7滑动安装于升降板4下表面，升降板4上表面安装有平移电机8，平移电机8输出轴端部安装有齿轮，平移板7上表面安装有齿条，齿条与齿轮相互啮合。

侧架13上安装有平移气缸15，平移气缸15活塞杆端部连接滑板14，滑板14上安装有驱动电机18，驱动电机18输出轴连接管套17。

下支撑座3一侧安装有水平调节电机一25，水平调节电机一25输出轴端部安装有第二丝杠，第二丝杠螺纹连接上支撑座24。

上支撑座24顶部安装有翻转气缸29，翻转气缸29输出轴连接转动板28，上支撑座24上安装有弧形轨30，转动板28与弧形轨30滑动连接，转动板28上安装有水平调节电机二32，水平调节电机二32输出轴端部安装有第三丝杠，第三丝杠螺纹连接固定座31。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。