面向多喷灯沉积技术的光纤预银棒外径波动控制研究.pdf

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1、Design＆Application[设计与应用]面向多喷灯沉积技术的光纤预制棒外径波动控制研究■章海峰，卢卫民，杨军勇(浙江富通光纤技术有限公司浙江富／r~311422)摘要：光纤预制棒的大型化已是光纤行业降低成本的主要方式之一，结合富通集团多喷灯OVD沉积设备的研发与调试，分析了多喷灯OVD烧制的光纤预制棒产生外径波动的几个主要因素，并给出了相应的解决方法。同时总结出了最有效的喷灯运动轨迹，最后光纤预制棒的外径波动得到了有效的控制，实现了批量生产。关键词：多喷灯OVD；外径波动；流场；风速；运动轨迹Doi：lO．3969

2、／j．issn。1673-5137．2014．06．0060引文着重讨论横向沉积技术。“光进铜退”在通信领域不断推进，给国内光纤预制多喷灯横向沉积技术的主要原理是将多个喷灯按一棒行业带来了机遇。然而，光纤预制棒的制造依旧面临着定的间距安装，每个喷灯以一定的原料配比在芯棒上进行巨大的压力，原材料、能源、人力资源等成本迅速增加，S．0粉尘沉积，同时芯棒与喷灯按照一定的规律进行相对人民币不断升值，预制棒价格呈现逐年下降趋势。为缓解运动，原理如图1所示。压力，世界上各大制造商都纷纷斥资寻找降低光纤预制棒排废制造成本的途径。研究及现实

3、光纤的产业布局表明，光纤松散体预制棒尺寸大型化是降低其制造成本的最有效的方法之一。目前，国际上低水峰光纤预制棒的商业化生产直径已反应室、、达到180mm，甚至更大。目前，生产大尺寸预制棒主要集中在两种技术，一种是RIC套管技术，另外一种是多喷灯OVD技术。目前，套喷灯管主要依赖于进13，预制棒生产厂家很难自己进行成本控制；多喷灯OVD技术面临着复杂的技术参数控制川[，但图l横向多喷灯沉积原理图在成本上有很大的优势。2s0松敞体外径波动的影响素通过多年的发展，富通集团在已成功掌握的全合成技用多个喷灯一起沉积S．0松散体，最大的

4、困难在于沉术基础上，研发出中150mm以上多喷灯预制棒沉积技术。积后外形尺寸的一致性，更需要保证玻璃化后光纤预制棒下文将对该技术研发过程中存在的预制棒外径波动及其影外形尺寸的轴向一致性。由于反应室内部温度、压力条件响因数进行分析。复杂，有多种因素可以引起Sp松散体外径的波动，主要1多喷灯si0：松散体沉积技术集中在以下几个方面。多喷灯S．O，松散体沉积方法主要有纵向沉积与横向沉2．1反应室流场稳定性积两种。原理基本相似，但控制方法存在一定的差别，本反应室的流场分布直接决定了Sl0，粉尘的运动方向及现代传输j67Design＆

5、Application[设计与应用]附着位置，在多喷灯横向沉积设备中，反应室内流场分布致松散体各点到喷灯平面的位置产生偏差，从而影响沉积的主要决定因素有送风结构及送风量、喷灯原料rV，气流小分●1l_条件，导致最终制品的外形尺寸精度超标。布、排废管抽风结构等，图2所示为反应室横截图。图3si02松散体沉积过程中的凹陷3光纤颅制棒外包玻璃体的外径一敏性控制要得到外径一致的光纤预制棒，首先要对如何得到外径偏差较小的Sl0，松散体进行研究。3．1S；0松散体外径波动影响因数的控制设备机械精度及喷灯的一致性对松散体外径波动影响较大，

6、但这些因素主要在设备安装时通过精度测量与调整来解决，这里不作具体讨论，下面对生产过程中产生的外径波动影响因素进行分析。如图2所示，V和V。由送风结构及送风量来控制，V图2反应室内气流走向控制因素由反应室外部环境及排废系统风量决定。这3个参数由设V；和V。。为主动送风的气流方向，V．为被动送风气流方备结构决定，可以设定为常量。而抽风速度V由排废阀组向，V_为为最后排废抽风气流方向。要保证反应室内流场调节，在生产过程中，通过调节排风阀在横向上的各点调的稳定性，需满足在反应室横向方向上V1i=V¨；V；=V整到一开度来控制V，从而

7、控制粉尘的排出，在长时间作V1．=V3．；V1．=V3．；i和j是在反应室横向方向上的点，满足X．业后，V在横向上会发生变化，最后导致松散体外径波动=×j和Zi=ZJ。的加剧。实验表明：生产一定时间后反应腔内的风速变化2．2喷灯火焰的一致性曲线，与实际生产中出现的松散体外径波动较为匹配。若要使得S．0松散体在沉积过程中保证轴向的均匀另外对松散体外径波动产生影响的重要因素为沉积过性，每个喷灯喷出的原料气体在反应后的火焰需有近似的程中由于重量的不断增加，松散体中间产生下垂，从而使形状，并拥有稳定的气流速度，即E．=E．。同时将所

8、有喷灯得沉积的均匀性发生变化。经试验表明，通过调节机头配调整到一定的位置，并保证喷灯口与松散体的相对位置。重，同时对各喷灯的火焰高度进行调节。可以得到外径波2．3机械精度动较小的松散体。在整个沉积过程中，松散体与喷灯始终按照一定的速3．2光纤预制棒玻璃体的外径一致性实现度进行相对运动，松散