一种适用于VAD法沉积的喷灯制造技术

本发明专利技术公开了一种适用于VAD法沉积的喷灯，包括灯体，灯体上开设有呈一字型的供料孔以及围绕在供料孔外侧的多层环形气孔；多层环形气孔的形状与供料孔的形状相适配，其包括从内向外依次布置的内层隔离气孔、内层火焰孔、外层火焰孔和外层隔离气孔；内层火焰孔包括内层氢气孔和内层氧气孔，外层火焰孔包括外层氢气孔和外层氧气孔；供料孔、内层氢气孔、内层氧气孔、外层氢气孔和外层氧气孔分别被分隔并形成多个支孔；支孔、内层隔离气孔和外层隔离气孔分别连通有进气管道，进气管道上设有流量调节阀。采用连续区域沉积，沉积端面更为平缓、均匀，有利于沉积端面的温度控制；调节外层不同区域的氢气流量，可以均匀温度场，减少粉棒开裂、断裂问题。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于VAD法沉积的喷灯
本专利技术涉及光纤制造
，具体涉及一种适用于VAD法沉积的喷灯。
技术介绍
近年来，随着信息技术的高速发展，普通大众对数据业务的需求不断增大，加快“光纤入户”战略的推行显得尤为重要。工信部强调，未来将进一步加大“宽带中国”战略的实施力度。作为重要的信息基础设施，光纤、光缆和光通信设备迎来了新一波的发展。光纤预制棒是制作光纤、光缆的重要基础材料，是光纤生产流程中的关键核心技术。目前国内制备预制棒的工艺来讲主要有汽相轴向沉积法(VAD)、外部汽相沉积法(OVD)、改进的化学外部汽相沉积法(MCVD)和等离子体沉积法(PCVD)，其中VAD以其沉积速率高，制造成本低等特点，被广泛用于低水峰单模光纤预制棒芯棒的制造。现有技术中，通常采用多点沉积的方式，即使用多个喷灯进行沉积，但是，采用多点沉积时，各个喷灯形成的原料气沉积焰不连续，粉棒在沉积过程中会因为粉棒端面温度波动、粉棒密度不均及内应力等因素，出现开裂、断裂等现象，同时二氧化锗的沉积效率不高。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种适用于VAD法沉积的喷灯，可以减少粉棒开裂、断裂现象。为达到以上目的，本专利技术采取的技术方案是：一种适用于VAD法沉积的喷灯，包括灯体，所述灯体上开设有呈一字型的供料孔以及围绕在所述供料孔外侧的多层环形气孔；所述多层环形气孔的形状与所述供料孔的形状相适配，其包括从内向外依次布置的内层隔离气孔、内层火焰孔、外层火焰孔和外层隔离气孔；内层火焰孔包括内层氢气孔和内层氧气孔，外层火焰孔包括外层氢气孔和外层氧气孔；所述供料孔、内层氢气孔、内层氧气孔、外层氢气孔和外层氧气孔分别被分隔并形成多个支孔；所述支孔、内层隔离气孔和外层隔离气孔分别连通有进气管道，所述进气管道上设有流量调节阀。进一步地，所述供料孔所包含的各个支孔的喷射方向与粉棒沉积端面大致垂直。进一步地，所述供料孔呈矩形结构，所述内层隔离气孔、内层氢气孔、内层氧气孔、外层氢气孔、外层氧气孔和外层隔离气孔均呈矩形环状结构。进一步地，所述内层火焰孔包括一层内层氢气孔和一层内层氧气孔，所述内层氢气孔位于内层氧气孔内侧。进一步地，所述外层火焰孔包括一层外层氢气孔和一层外层氧气孔，所述外层氢气孔位于外层氧气孔内侧。进一步地，所述灯体朝向粉棒沉积端面的端面呈与粉棒沉积端面相适配的曲面。进一步地，所述曲面为弧面。进一步地，所述喷灯还包括控制系统，所述控制系统与所述流量调节阀相连，并用于控制所述流量调节阀调节对应支孔内的气体流量。进一步地，所述喷灯还包括用于实时监测粉棒沉积端面温度场的红外热成像仪，所述控制系统与所述红外热成像仪相连，其还用于接收所述红外热成像仪传输的数据，并根据该数据调节外层氢气孔所包含的支孔对应的流量调节阀。进一步地，所述喷灯还包括远红外定向辐射器，所述控制系统与所述远红外定向辐射器相连，其还用于控制所述远红外定向辐射器加热粉棒沉积端面。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：(1)本专利技术将多个喷灯合并为一个大喷灯，原料气在喷灯中部形成狭长连续条状的沉积焰，由于将多点沉积改为连续区域沉积，在旋转的粉棒表面形成的沉积面更为平缓，沉积更为均匀，且有利于沉积端面的温度控制。外层氢气孔和外层氧气孔形成外层火焰，而且分隔成多个支孔，可以单独调节流量，可对不同区域的氢气流量进行调节，达到均匀温度场的目的，有效地减少了热应力导致的粉棒开裂、断裂等问题。(2)本专利技术提供的喷灯，灯体朝向粉棒的端面采用与粉棒沉积端面形状相适配的曲面，有利于粉棒的稳定沉积及沉积速率的提高。(3)本专利技术通过调节外层火焰温度以及粉棒的沉积端面的温度，使得GeO2和SiO2的沉积效率都在较高的范围，提高了原料的利用率，降低芯棒的制作成本。通过粉棒沉积端面的温度控制，进一步达到均匀温度场的目的，降低了粉棒的密度差异，减小了由于热应力导致的粉棒开裂断裂等的几率，提高了粉棒的成品率的。同时，通过控制温度将粉棒密度控制在合适的范围，在不影响脱水烧结过程的情况下，提高粉棒的密度，减少其脱落几率，在相同设备内可以做出更大直径的芯棒。附图说明图1为本专利技术实施例提供的适用于VAD法沉积的喷灯结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的适用于VAD法沉积的喷灯的断面结构示意图；图3为本专利技术另一实施例提供的适用于VAD法沉积的喷灯结构示意图。图中：1、灯体；2、供料孔；3、内层隔离气孔；4、内层氢气孔；5、内层氧气孔；6、外层氢气孔；7、外层氧气孔；8、外层隔离气孔；9、粉棒；10、进气管道；11、流量调节阀；12、红外热成像仪；13、远红外定向辐射器；14、原料气沉积焰。具体实施方式以下结合附图及实施例对本专利技术作进一步详细说明。实施例1参见图1和图2所示，本专利技术实施例提供了一种适用于VAD法沉积的喷灯，该喷灯包括灯体1，在灯体1的端面上开设有供料孔2和多层环形气孔，供料孔2呈一字型的结构，多层环形气孔围绕在供料孔2外侧。参见图2所示，多层环形气孔的形状与供料孔2的形状相适配，可以理解为，多层环形气孔在供料孔2的外侧，沿着供料孔2的轮廓开设并形成环形孔，本实施例中的供料孔2成长条状一字型，如棒状、长方形等，多层环形气孔从整体结构上也是呈长条状一字型。具体地，多层环形气孔包括从内向外依次布置的内层隔离气孔3、内层火焰孔、外层火焰孔和外层隔离气孔8；其中，内层火焰孔包括内层氢气孔4和内层氧气孔5，外层火焰孔包括外层氢气孔6和外层氧气孔7；参见图2所示，供料孔2、内层氢气孔4、内层氧气孔5、外层氢气孔6和外层氧气孔7分别被分隔并形成多个支孔；每个支孔以及内层隔离气孔3和外层隔离气孔8均单独连通有属于自身的进气管道10，进气管道10上设有流量调节阀11，本实施例中流量调节阀11采用电子质量流量计，用于气体的流量测定和调节。参见图1所示，进入灯体1的供料孔2的支孔上设置有进气管道10和流量调节阀11。为简化显示，图中内层氢气孔4、内层氧气孔5、外层氢气孔6和外层氧气孔7的支孔以及内层隔离气孔3和外层隔离气孔8的进气管道和流量调节阀未一一画出，与供料孔2的支孔类似，其他每路气孔和支孔也是设置相应的进气管道和流量调节阀。在粉棒9的沉积过程中，供气系统中卤化物原料等由载气载送，从组成供料孔2的支孔中喷出，与氢氧焰水解反应形成SiO2、GeO2细玻璃颗粒，沉积在沿轴向旋转的靶棒端部，形成圆柱状多孔的粉棒9。通过智能化的控制系统，监控粉棒的生长并通过牵引装置自动提升粉棒9，使其不断生长变长。如图2所示，为本专利技术实施例提供的灯体1的断面图，供料孔2、内层氢气孔4、内层氧气孔5、外层氢气孔6和外层氧气孔7都被分隔形成四个支孔。供料孔2的四个支孔均呈长方形结构，其长度和宽度根据实际沉积需要进行设计，整体组成长方形结构的供料孔2。内层氢气孔4呈矩形环状结构，其四个支孔中，上下两个呈U型结构，中间两个呈一字型结构，内层氧气孔5、外层氢气孔6和外层氧气孔7与内层氢气孔4的结构和分隔情况相同。供料孔2的四个支孔用于载气携带硅锗原料气；内层氢气孔4、内层氧气孔5分别用于通入氢气和氧气，该氢气和氧气发生氧化反应生成水，提供原料气水解所需的水；外层氢气孔6和外层氧气孔7分别用于通入氢气和氧气，该氢气和氧气发生氧化反应产生热量提高火本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于VAD法沉积的喷灯，其特征在于：包括灯体(1)，所述灯体(1)上开设有呈一字型的供料孔(2)以及围绕在所述供料孔(2)外侧的多层环形气孔；所述多层环形气孔的形状与所述供料孔(2)的形状相适配，其包括从内向外依次布置的内层隔离气孔(3)、内层火焰孔、外层火焰孔和外层隔离气孔(8)；内层火焰孔包括内层氢气孔(4)和内层氧气孔(5)，外层火焰孔包括外层氢气孔(6)和外层氧气孔(7)；所述供料孔(2)、内层氢气孔(4)、内层氧气孔(5)、外层氢气孔(6)和外层氧气孔(7)分别被分隔并形成多个支孔；所述支孔、内层隔离气孔(3)和外层隔离气孔(8)分别连通有进气管道(10)，所述进气管道(10)上设有流量调节阀(11)。

【技术特征摘要】
1.一种适用于VAD法沉积的喷灯，其特征在于：包括灯体(1)，所述灯体(1)上开设有呈一字型的供料孔(2)以及围绕在所述供料孔(2)外侧的多层环形气孔；所述多层环形气孔的形状与所述供料孔(2)的形状相适配，其包括从内向外依次布置的内层隔离气孔(3)、内层火焰孔、外层火焰孔和外层隔离气孔(8)；内层火焰孔包括内层氢气孔(4)和内层氧气孔(5)，外层火焰孔包括外层氢气孔(6)和外层氧气孔(7)；所述供料孔(2)、内层氢气孔(4)、内层氧气孔(5)、外层氢气孔(6)和外层氧气孔(7)分别被分隔并形成多个支孔；所述支孔、内层隔离气孔(3)和外层隔离气孔(8)分别连通有进气管道(10)，所述进气管道(10)上设有流量调节阀(11)。2.如权利要求1所述的适用于VAD法沉积的喷灯，其特征在于：所述供料孔(2)所包含的各个支孔的喷射方向与粉棒(9)沉积端面大致垂直。3.如权利要求1所述的适用于VAD法沉积的喷灯，其特征在于：所述供料孔(2)呈矩形结构，所述内层隔离气孔(3)、内层氢气孔(4)、内层氧气孔(5)、外层氢气孔(6)、外层氧气孔(7)和外层隔离气孔(8)均呈矩形环状结构。4.如权利要求1所述的适用于VAD法沉积的喷灯，其特征在于：所述内层火焰孔包括一层内层氢气孔(4)和一层内层氧气孔(5)，所述内层氢...

【专利技术属性】
技术研发人员：金雾，田锦成，伍淑坚，梁后杰，
申请(专利权)人：烽火通信科技股份有限公司，武汉烽火锐拓科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42