【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光纤制造，具体涉及一种超低损耗光纤的退火装置及方法。
技术介绍
1、光纤通信技术是现代通信技术的重要组成部分，其因具有传输速率高、容量大、损耗低等优点已经被广泛应用于通信网络、数据传输、光纤传感等诸多领域。光纤的制造技术直接影响光纤通信系统的性能和可靠性。退火工艺作为光纤制造过程中关键的一步，通过退火可以消除光纤内部的应力，提高光纤的机械性能和光学性能，特别是对于超低损耗光纤，退火工艺的优劣直接关系到光纤的衰减特性和大有效面积的保护。
2、在光纤退火过程中，温场控制和气体进气控制是影响退火效果的两个关键因素。但是，现有光纤退火设备在温场控制和气体进气控制方面具有局限性，主要体现在以下方面：
3、(1)温度分布不均匀：现有退火设备难以在高温环境下实现均匀的温度分布，导致超低损耗光纤在退火过程中容易出现退火不均匀问题，从而影响光纤退火的有效性，影响光纤的机械和光学性能；
4、(3)气流控制不稳定或无主动式气流：现有退火设备的气流控制系统设计不完善，气流路径复杂，无法稳定控制气流，这会导致退火过程中气体混合效果差和流速不均以及产生不必要的波动，进而影响退火过程的稳定性和精确性；
5、(3)无法有效控制光纤直径的均匀性：现有退火设备在处理超低损耗光纤时，难以满足其对温控精度和气流纯净度的高要求，同时无气流或离散的气流无法实现高精度直径均匀性要求，进而使得超低损耗光纤大有效面积的保障也难以维持。
6、申请号为in202417014031的专利技术专利提供了一种在光纤
7、申请号为cn211999466u的中国专利提供了一种光纤退火炉，着重于退火过程的精密控制，提高光纤质量。但是，该专利对于仪器的精密控制能提供稳定的能源，却不能有效保障光纤退火微环境的温场均匀性。
8、申请号为wo2019153473a1的专利技术专利提供了一种光纤拉伸退火设备，该设备集光纤拉伸和退火工艺于一体，提高了光纤的结构性能，但是未考虑到在高温下气体膨胀带来的灰分的活跃程度更高，退火微环境的洁净度难以保障。
技术实现思路
1、为解决现有技术中存在的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种超低损耗光纤的退火装置及方法。
2、为实现上述目的，达到上述技术效果，本专利技术采用的技术方案为：
3、一种超低损耗光纤的退火装置，包括：
4、光棒加热系统，用于将光棒加热熔融并拉制成光纤；
5、光纤退火系统，用于对拉制后的光纤进行退火处理；
6、旋进式进气系统，用于在退火区域内形成稳定的旋转气流；
7、鱼嘴叠式陶瓷管系统，用于使气流在退火区域内分布均匀；
8、涂覆系统，用于在光纤表面增加保护材料；
9、收线系统，用于确保光纤在拉制和涂覆过程中的张力稳定并实现光纤的收线；
10、所述光棒加热系统、光纤退火系统、旋进式进气系统、涂覆系统、收线系统沿光纤进入方向顺序设置，所述鱼嘴叠式陶瓷管系统设置于光纤退火系统内。
11、进一步的，所述光棒加热系统包括：
12、光棒，作为光纤的前体材料，需要在高温下加热熔融；
13、光纤拉丝炉，用于加热光棒，使其形成锥头并可牵引成固定尺寸的光纤；
14、光纤，其为光棒熔融后形成的光纤，经过光纤拉丝炉的牵引拉制成所需直径；光纤在牵引过程中保持均匀的速度和方向，以确保光纤直径的一致性。
15、进一步的，所述光纤退火系统包括：
16、退火炉；
17、加热线圈，设置于退火炉内，
18、石英桶，设置于退火炉内，所述石英桶上缠绕有加热线圈；
19、金属卡环，设置于退火炉入口端，用于固定鱼嘴叠式陶瓷管系统；
20、下托盘，设置于退火炉出口端，方便拆卸与安装退火炉内部部件。
21、进一步的，所述加热线圈的总高度为1500～3000mm，内径为45～70mm，匝数为7～15，所述加热线圈内部通入冷却水以防止线圈变形，确保加热均匀。
22、进一步的，所述石英桶的外径为43～70mm，内径为40～65mm，所述加热线圈和石英桶二者的装配中石英桶两端与加热线圈的间距控制范围为1～3mm，确保加热均匀。
23、进一步的，所述旋进式进气系统设置于光纤退火系统的出口端，外径为40～80mm，内径为18～32mm，所述旋进式进气系统包括：
24、进气管道，用于提供气体流动的通道，口径为4～8mm；
25、气体单向节流阀；
26、比例调节阀；
27、气源存储罐；
28、所述进气管道与法线形成的角度为20～60°，所述进气管道与下壁形成的夹角为20～45°，所述进气管道与气源存储罐之间的管路上设置有气体单向节流阀和比例调节阀。
29、进一步的，若干个鱼嘴叠式陶瓷管系统包括若干个鱼嘴叠式陶瓷管，若干个鱼嘴叠式陶瓷管通过鱼嘴叠式陶瓷管连接环由下至上连接在一起，下部的鱼嘴叠式陶瓷管向上伸出5～15mm，所有鱼嘴叠式陶瓷管连接成功后总长为1600～3100mm。
30、进一步的，所述鱼嘴叠式陶瓷管的最大外径为30～48mm，由下至上以0.6～0.8倍的尺寸缩小。
31、进一步的，所述鱼嘴叠式陶瓷管的最大内径为18.5～29.6mm，由下至上以0.6～0.8倍尺寸缩小，最小内径为最大内径尺寸的0.618倍。
32、本专利技术还公开了一种超低损耗光纤的退火方法，采用如上所述的一种超低损耗光纤的退火装置进行退火，包括以下步骤：
33、1)完成光棒加热系统、光纤退火系统、旋进式进气系统、鱼嘴叠式陶瓷管系统、涂覆系统和收线系统的布设；
34、2)光棒进入光纤拉丝炉内并在高温条件下加热熔融；利用光纤拉丝炉将熔融的光棒沿光纤牵引方向牵引拉制形成所需直径的光纤；
35、3)步骤2)所得光纤进入退火炉进行退火处理。
36、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
37、1)通过鱼嘴叠式陶瓷管设计，优化退火区域的气流路径，使气流能够在多个方向上均匀分布，从而实现更加均匀的温度分布，提升光纤的机械和光学性能；
38、2)增加气流稳定控制：通过旋进式进气方式，使进入的气流形成旋转运动，增强气体混合效果和流速控制，确保退火过程中的气流稳定，减少不必要的波动，提高光纤质量；
39、3)增强适应性：提供适用于直径均匀性要求较高光纤的退火装置和方法，提高退火设备的灵活性和适应性，满足不同生产需求。
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1.一种超低损耗光纤的退火装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种超低损耗光纤的退火装置，其特征在于，所述光棒加热系统包括：
3.根据权利要求1所述的一种超低损耗光纤的退火装置，其特征在于，所述光纤退火系统包括：
4.根据权利要求3所述的一种超低损耗光纤的退火装置，其特征在于，所述加热线圈的总高度为1500～3000mm，内径为45～70mm，匝数为7～15，所述加热线圈内部通入冷却水以防止线圈变形，确保加热均匀。
5.根据权利要求3所述的一种超低损耗光纤的退火装置，其特征在于，所述石英桶的外径为43～70mm，内径为40～65mm，所述加热线圈和石英桶二者的装配中石英桶两端与加热线圈的间距控制范围为1～3mm，确保加热均匀。
6.根据权利要求1所述的一种超低损耗光纤的退火装置，其特征在于，所述旋进式进气系统设置于光纤退火系统的出口端，外径为40～80mm，内径为18～32mm，所述旋进式进气系统包括：
7.根据权利要求1所述的一种超低损耗光纤的退火装置，其特征在于，若干个鱼嘴叠式陶瓷管系统包括
8.根据权利要求1所述的一种超低损耗光纤的退火装置，其特征在于，所述鱼嘴叠式陶瓷管的最大外径为30～48mm，由下至上以0.6～0.8倍的尺寸缩小。
9.根据权利要求1所述的一种超低损耗光纤的退火装置，其特征在于，所述鱼嘴叠式陶瓷管的最大内径为18.5～29.6mm，由下至上以0.6～0.8倍尺寸缩小，最小内径为最大内径尺寸的0.618倍。
10.一种超低损耗光纤的退火方法，其特征在于，采用权利要求1-9任一所述的一种超低损耗光纤的退火装置进行退火，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种超低损耗光纤的退火装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种超低损耗光纤的退火装置，其特征在于，所述光棒加热系统包括：
3.根据权利要求1所述的一种超低损耗光纤的退火装置，其特征在于，所述光纤退火系统包括：
4.根据权利要求3所述的一种超低损耗光纤的退火装置，其特征在于，所述加热线圈的总高度为1500～3000mm，内径为45～70mm，匝数为7～15，所述加热线圈内部通入冷却水以防止线圈变形，确保加热均匀。
5.根据权利要求3所述的一种超低损耗光纤的退火装置，其特征在于，所述石英桶的外径为43～70mm，内径为40～65mm，所述加热线圈和石英桶二者的装配中石英桶两端与加热线圈的间距控制范围为1～3mm，确保加热均匀。
6.根据权利要求1所述的一种超低损耗光纤的退火装置，其特征在于，所述旋进式进气系统设置于光纤退火系统的出口端，外径为40～80mm，内...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘永，戴明铮，罗干，管弘丰，戚仁宝，罗杰，贺作为，宋君，
申请(专利权)人：江苏亨通光纤科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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