Método para sintetizar material base poroso para fibra óptica
Descripción general
 (Aparatos) para fibra óptica para mejorar la velocidad de adhesión de partículas finas de vidrio de un material base poroso para fibras ópticas. ] Y un gas de combustión tal como el gas de materia prima y el hidrógeno y el oxígeno, tal como SiCl4 y GeCl4 se introdujo al quemador 2, las partículas de vidrio 7 como una porción de revestimiento de la fibra óptica depositando depositado sobre la barra de núcleo 1 de la barra de núcleo quemador 2 a emitir a 1, el alambre de electrodo 3 se insertó en el quemador 2, mediante la aplicación de tensión alterna DC polaridad positiva y negativa a través de 0 V a la línea de electrodo 3, para cargar las partículas de vidrio 7 en el sentido positivo y negativo. Puesto que la polaridad de las partículas de vidrio 7 y las partículas de vidrio 7 que está unido a la diana ya se deposita son diferentes, por acción de succión causada por la electricidad estática, velocidad de deposición se mejora. Particularmente, al proporcionar un período durante el cual 0 V no está cargado, se proporciona un período durante el cual el objetivo llega a ser sustancialmente 0 V, y se mejora la eficacia de adhesión de las partículas de vidrio 7.
Campo técnico
La presente invención se refiere a un método para sintetizar una preforma porosa para fibras ópticas.
Antecedentes de la técnica
Para fabricar la preforma de fibra óptica se fabrica primera parte del núcleo y del revestimiento como la preforma de vidrio poroso por el método VAD, entonces esta jaula de vidrio aún más esta preforma de vidrio vitrificado (objetivo) La parte restante del revestimiento se sintetiza en la superficie mediante un método de unión externa. una preforma porosa de este tipo para a la fibra óptica combinado dibujando la (preforma), por ejemplo, una fibra óptica de modo único que comprende un 125um revestimiento diámetro exterior formada sobre el núcleo y el 10! m de diámetro periférico exterior Producir
En cualquiera de los procesos anteriores para la síntesis de una preforma porosa para una fibra óptica, típicamente usando oxhídrico quemador, un gas de materia prima, por ejemplo, por hidrólisis de un vapor de SiCl4, GeCl4 en una llama de gas detonante, SiO2 , Y forma partículas finas de GeO 2 y se adhiere a una barra de núcleo giratorio o un objetivo hecho de partículas finas de vidrio depositadas en la barra de núcleo. La cantidad y distribución de las partículas de vidrio que se adhieren al objetivo varía dependiendo de varios factores, tales como la forma de la llama del quemador y la temperatura de la superficie del material base.
Hasta ahora la producción de fibra óptica preforma porosa estable por considerando diversos factores descritos anteriormente se realizan pero, desde el punto de vista de reducir el coste de fabricación de la fibra óptica, la tasa de adhesión de las partículas finas a la diana Todavía es insuficiente y solo se puede usar aproximadamente el 20 40% de las micropartículas de vidrio formadas. Las micropartículas de vidrio no unidas al objetivo se descartan en el depurador. Las micropartículas de vidrio que no se adhieren al objetivo tienen una doble desventaja: es una pérdida y, al mismo tiempo, el costo de procesamiento en el depurador es alto. También es necesario mejorar aún más la eficacia de adhesión de las partículas finas de vidrio al objetivo con el fin de reducir el coste del futuro material base poroso para la fibra óptica y, en consecuencia, la fibra óptica.
Para tal demanda, el uso de la alta polaridad de voltaje DC no se cambia, para cargar las partículas finas de vidrio a ser expulsadas desde el quemador, efectivamente unida a la diana por una fuerza electrostática, para mejorar la eficiencia de deposición de partículas de vidrio Ya ha sido intentado. El método, se inserta un electrodo en el quemador, mediante la aplicación de un alto voltaje de polaridad en el electrodo, se carga a una polaridad que es las partículas de vidrio de hidromasaje del quemador, partículas de vidrio obtenidas por la carga el efecto de la fuerza electrostática Para cumplir con el objetivo.
Tarea de solución
El método descrito anteriormente, al depositar las partículas finas de vidrio se cargó en la misma polaridad en blanco sucesión, la carga a la diana se acumulan partículas de vidrio para ser depositado más tarde se repelen por su potencial, en lugar de fijación La eficiencia se reduce y se generan grietas.
Como método para resolver un problema de este tipo, antes de que las partículas finas de vidrio se adhieran, se soplan iones para su neutralización para disminuir el potencial de superficie del objetivo. Sin embargo, soplado a tales iones de la diana, o perturba la forma de la llama del quemador, hay un problema que el cambio de las condiciones de síntesis de la preforma porosa de fibra óptica. Si intenta resolver este problema, aparato para sintetizar una preforma porosa de fibra óptica es complicada, con el tiempo, la base porosa de una fibra óptica fabricada utilizando el sintetizador de la preforma porosa de fibra óptica Lo que aumenta el precio de la fibra óptica y, por lo tanto, aumenta el precio de la fibra óptica.
La presente invención es resolver los problemas descritos anteriormente, y un objeto del mismo es proporcionar un método de síntesis para una fibra óptica mejorar aún más la eficiencia de deposición de partículas de vidrio preforma porosa a un objetivo. Por lo tanto, según la presente invención, un método de vapor del gas de materia prima se hidroliza en una llama de gas detonante para formar partículas finas de vidrio, para sintetizar una preforma porosa para una fibra óptica uniendo las partículas de vidrio sobre un objetivo, Y las partículas de vidrio cargadas positiva o negativamente pueden alcanzar el objetivo alternativamente.
Como un método para la carga de las partículas de vidrio, (1) es partículas de vidrio cargadas sólo la primera vez positivo predeterminado, el segundo tiempo predeterminado sin la carga de las partículas de vidrio, vidrio negativamente por un tercio de tiempo predeterminado como para cargar continuamente las partículas de vidrio en un ciclo para cargar las partículas finas, un método de aplicación de una tensión a los electrodos interpuestos en el quemador para la inyección de dichas partículas de vidrio, y tiempo cero (2) dicha segunda predeterminado método, es decir, un método de no proporcionar el tiempo sin carga, (3) por separado a cada una de las líneas de electrodos que se insertan en cada uno de los al menos primero y segundo quemadores dispuestos relación de movimiento alternativo con respecto al objetivo (4) un método para aplicar un voltaje de CC de polaridad positiva y polaridad negativa, (4) un método para aplicar al menos un primer y un segundo Discrete a cada línea de electrodo insertado en cada quemador y un método de aplicación de una tensión de CC positiva y negativa.
Insertar el quemador interior conductor del electrodo de formación de partículas finas de vidrio se depositan sobre el objetivo, por ejemplo, a través de la 0V se aplica a la polaridad de alta tensión directa de positivo y negativo alternativamente a intervalos regulares (si es necesario, este intervalo puede ser cero ) Para alimentar alternativamente las micropartículas cargadas positiva y negativamente, fluye hacia el objetivo y atrae efectivamente a las partículas finas cargadas negativamente en la superficie objetivo cargadas positivamente por la fuerza electrostática. Por cierto, al proporcionar el período de tensión de 0 V que no cobra las partículas de vidrio durante la polaridad de alta tensión positiva y negativa, es posible hacer que el potencial de la superficie del objetivo en las proximidades de 0 V, y mejorar el estado positivo y negativo cargado de partículas de vidrio para ser depositado Por lo tanto, la eficacia de adhesión puede mejorarse aún más. El método de carga de las partículas finas de vidrio puede ser cualquiera de los métodos mencionados anteriormente.
Se muestra un ejemplo de configuración de un sintetizador de la preforma de fibra óptica porosa para implementar el método de síntesis de la fibra óptica preforma porosa de la presente invención en la figura. Sintetizador de la preforma de fibra óptica porosa, uniendo partículas de vidrio 7 a barra de núcleo 1 fijado al eje (no mostrado), para sintetizar una preforma de vidrio porosa 8. Por lo tanto, (no mostrado) del eje que soporta de manera pivotante la barra de núcleo 1, por un mecanismo de accionamiento (no mostrado), mientras que se hace girar en la dirección de rotación R, la dirección izquierda-derecha A, se correspondido (atravesar) a B, la barra de núcleo 1 la rotación relativa y el movimiento alternativo, la llama 9 inyectado desde el agua del quemador de oxígeno 2 que está fijado, la varilla de núcleo más partículas de vidrio 1 y la barra de núcleo nuevas 7 a partículas de vidrio 7 depositados en una sola vez está unido depositados .
Quemador 2 en este ejemplo está configurado como un tubo cuádruple, gas Ar y SiCl4 se introduce a la entrada 21 que conduce al quemador dentro del tubo 2a, gas hidrógeno (H2) se introduce en la entrada 22 que conduce al quemador intermedia 2b del tubo , la entrada 23 que conduce al quemador 2c tubo exterior se introduce gas oxígeno (O2) se hidroliza en una llama de gas detonante, las partículas finas de vidrio que comprenden el revestimiento de la fibra óptica se inyecta como una llama 9. Un cable de electrodo 3 se inserta en el quemador 2, y una fuente de alimentación de alto voltaje 6 se conecta al cable de electrodo 3 a través de un amperímetro 5.
Con referencia a la figura 1, se describirá un ejemplo de un método de fijación externo de revestimiento. El eje que soporta la barra de núcleo 1 se hace girar a una velocidad de rotación de aproximadamente 300 RPM y se desplaza hacia la izquierda y hacia la derecha a una velocidad de 500 mm / min. La varilla de núcleo 1 de la barra de núcleo 1 que tiene un diámetro exterior de 20 mm y una longitud de 1 m se fija a este eje. Las partículas finas de vidrio (SiO _ {2}) se unen a la periferia exterior de la barra de núcleo 1 a un diámetro exterior de aproximadamente 150 mm. Para el quemador 2, se introducen 30 MMS de gas oxígeno, 80 MMS de gas hidrógeno, 20 MMS de gas argón y 10 MMS de gas SiCl4. En esta realización, el diámetro exterior del electrodo de 1,6 mm 3 de tungsteno en la capa central del quemador 2, y se inserta hasta el punto que entró de 3 mm desde la punta del quemador 2. Un voltaje de la forma de onda mostrada en la figura 2 se aplica al cable 3 de electrodo desde la fuente 6 de alimentación de alta tensión de CC.
La figura 3 es un gráfico que muestra un aumento en la cantidad de adhesión de partículas finas de vidrio al objetivo de acuerdo con el ejemplo anterior. Figura curva a, un aumento en la cantidad de adhesión bajo la condición de que el gas de material gaseoso y la combustión en bruto introducido en el quemador 2, el blanco de partículas de vidrio 7 cuando las líneas de electrodos 3 no en absoluto aplicar la tensión de la alta tensión de alimentación DC 6 Es una curva La curva b es la tensión CC positiva aplicada al cable 3 del electrodo en el quemador 2, y la cantidad de adherencia de la partícula 7 de vidrio al objetivo cuando se aplica +10 KV. En este caso, la tasa de deposición de partículas de vidrio 7 mediante la aplicación de un alto voltaje a la línea de electrodo 3, aunque mejoró sobre cantidad de deposición se muestra por la curva a, de acuerdo con la cantidad de carga del objetivo se incrementa, la velocidad de deposición disminuye gradualmente Continuó y eventualmente se produjeron grietas. La curva c es una curva de aumento de la cantidad de adherencia de las partículas finas de vidrio 7 de acuerdo con este ejemplo. Cada En este ejemplo, una alta tensión de la fuente de alimentación de CC 6 a la línea de electrodo 3 del quemador 2, como se muestra en la Fig. 2, a través del período T3 = 0,5 seg 0V, polaridad positiva y negativa de la tensión de DC, un ± 10 KV, El período T1 = 1 segundo, el período T2 = 1 segundo se aplicó y se aplicó continuamente en un ciclo de 3 segundos. En este caso, no se observó reducción en la tasa de deposición de partículas de vidrio 7, sobre todo el tiempo de síntesis, el recubrimiento de peso que la de la curva A que indica la deposición del vidrio partículas finas 7 cuando no se aplica voltaje de corriente continua a la línea de electrodo 3 Ha aumentado aproximadamente 2 veces.
Desde la alta tensión de la fuente de alimentación de CC 6 según esta realización se muestra en la curva C de la tensión de CC aplicada a la línea de electrodo de 3 ciclos, el porcentaje de polaridad positiva y negativa del tiempo de aplicación T1 voltaje y T2, la duración del período T3 sin aplicación de voltaje, positiva y polaridad negativa condiciones de la amplitud o similar de la tensión, las condiciones de gas para inyectar una llama sintético 9 sin neutralizar en el espacio, ya que se desea que se adhieran al quemador objetivo 2 entre las partículas cargadas y el objeto quemador 2, Es preferible que exista un valor apropiado para que el potencial de superficie del objetivo llegue a ser cercano a 0 KV como resultado. Para el ciclo de aplicación de voltaje de la alta tensión de la fuente de alimentación de CC 6 a la línea de electrodo 3, el efecto de demasiado corto y partículas aumentó cantidad de adhesión será neutralizado antes de alcanzar el objetivo se reduce. Por lo tanto, existe un valor de límite inferior que coincide con la velocidad de flujo de las partículas finas inyectadas desde el quemador 2. En esta realización, se establece T3 = 0,5 segundos, pero se puede esperar sustancialmente el mismo efecto incluso si se establece en 0.
En la segunda realización, como se muestra en la figura 4, se usan dos quemadores 2 A y 2 B. 2 quemadores 2A, respectivamente 2B líneas de electrodos 3a, 3b se insertan, estas líneas de electrodos 3a, respectivamente, de la alta tensión de la fuente de alimentación de CC 6 a 3B, una tensión de polaridad positiva y una tensión negativa es aplicada. Las polaridades de los voltajes de CC aplicados a las líneas de electrodos 3A y 3B no se modifican. Por lo tanto, la carga de la llama 9A inyectada desde el quemador 2A es positiva, y la carga de la llama 9B inyectada desde el quemador 2B es negativa. En esta segunda realización, el 2A quemador descrito anteriormente, 2B, y la estructura y las condiciones de la 3A alambre de electrodo, aparato para sintetizar una preforma porosa para una fibra óptica que no sea 3B es similar a la primera realización descrita anteriormente.
La varilla de núcleo 1 es recíproca mientras gira. Cuando la barra de núcleo 1 se mueve en la dirección A, las partículas de vidrio anteriores 7B polaridad negativa mediante la inyección de llamas 9B desde el quemador 2B se une primero a la meta, partículas de vidrio polaridad positiva de por 9A llama inyectados desde el quemador 2A respecto 7A depósitos y depósitos. O, a la inversa, cuando la varilla de núcleo 1 en la dirección B para mover la polaridad positiva precedente por 9A llama inyectada desde el quemador 2A partículas de vidrio 7A se une primero a la diana, debido a la 9B llama inyectada desde el quemador 2B respecto Las partículas de vidrio 7 B de polaridad negativa se depositan y acumulan. Es decir, mediante el movimiento de la barra central 1, las partículas de vidrio 7A y 7B que tienen diferentes polaridades se adhieren alternativamente al objetivo. Dado que la polaridad de carga es diferente, las partículas de vidrio 7 A y 7 B se unen eficientemente al objetivo mediante la fuerza de atracción debida a la electricidad estática. Ajustando el valor de voltaje aplicado a las líneas de electrodos 3A, 3B, se puede obtener la condición de adhesión óptima.
La figura 5 es una vista parcial para explicar una tercera realización de la presente invención, que utiliza el movimiento giratorio del objetivo. En esta realización, el objetivo, la 2C quemador, la 2D dispuesta en diferentes posiciones angulares, estos quemadores 2C, la inserción de la línea 3C electrodo, el 3D para cada 2D. Los voltajes de polaridad constante se aplican a los alambres del electrodo 3C y 3D de la misma manera que en la segunda realización. Por lo tanto, desde los quemadores 2C y 2D, las llamas 9C y 9D cargadas a la polaridad positiva y la polaridad negativa son lanzadas respectivamente hacia el objetivo. La rotación relativa de la diana, la 2C quemador, se inyecta desde 2D, partículas de vidrio 7C adherido a la diana, 7D estado de adhesión de la misma que en la segunda forma de realización. Por lo tanto, de acuerdo con la tercera realización, se realizó la adhesión de partículas finas de vidrio tan altas como la del segundo ejemplo.
Aunque el método de fijación externo se ha ejemplificado en los ejemplos anteriores, es una cuestión de curso que la presente invención se puede aplicar al método VAD de la misma manera que se describió anteriormente.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS FORMAS DE REALIZACIÓN PREFERIDAS
Efecto de la invención
Según la presente invención, alternativamente, la alimentación a la diana partículas cargadas flujo positivo y negativo, micropartículas con carga superficie objetivo en la polaridad positiva es atraído por una fuerza electrostática micropartículas con carga a una polaridad negativa, o en relación inversa, negativo partículas de superficie objetivo cargado tirando por fuerzas electrostáticas partículas cargadas a polaridad positiva, la eficiencia de la deposición de partículas de vidrio a la diana puede mejorarse significativamente, sin residuos, el porosa preforma de fibra óptica en Es posible sintetizar y, a su vez, fabricar fibra óptica a bajo precio.
Breve descripción de los dibujos
Se muestra una configuración esquemática de una primera realización del aparato de síntesis de un preforma de fibra óptica porosa para implementar el método de síntesis de la fibra óptica preforma porosa de la Figura invención.
La figura 2 es un diagrama de forma de onda de un voltaje aplicado a la línea de electrodo mostrada en la figura 1.
Y la deposición de las partículas finas de vidrio unidas a los primeros ejemplos del TARGET descritas en la Figura 3. La Figura 1 es un gráfico que muestra la deposición de las partículas de vidrio por métodos convencionales.
Se muestra una configuración esquemática de una segunda realización del aparato para la síntesis de una preforma porosa para una fibra óptica para implementar el método de síntesis de la fibra óptica preforma porosa de la Figura invención.
Se muestra una configuración esquemática de una tercera realización del aparato para la síntesis de una preforma porosa para una fibra óptica para implementar el método de síntesis de la fibra óptica preforma porosa de la Figura invención.
1 varilla de núcleo
Quemador 2, 2 A, 2 B, 2 C, 2 D
3, 3 A, 3 B, 3 C, cable de electrodo 3D
5 Amperímetro
6 fuente de alimentación de alto voltaje de CC
7, 7A, 7B, 7C, 7D partículas finas de vidrio
8 Material de base de vidrio poroso
Llama 9, 9A, 9B, 9C, 9D
Reclamo
La hidrólisis para formar una demanda de vapor de gas 1 de alimentación en partículas de vidrio en una llama de gas detonante, las partículas de vidrio en el método mediante la adhesión a la diana para sintetizar una preforma porosa para una fibra óptica, la polaridad positiva o negativa Y las partículas finas de vidrio cargadas pueden alcanzar el objetivo alternativamente.
La carga de la reivindicación 2 en el que las partículas de vidrio, cargos de las partículas de vidrio en la polaridad positiva por un primer período de tiempo predeterminado, el segundo tiempo predeterminado sin la carga de las partículas de vidrio, las partículas de vidrio a una polaridad negativa por un tercer tiempo predeterminado continuamente las partículas de vidrio en un ciclo de carga con el fin de cargar, la síntesis de la preforma porosa de fibra óptica según la reivindicación 1, en la que lleva a cabo mediante la aplicación de un voltaje de CC al electrodo insertado en el quemador para inyectar las partículas de vidrio Método.
La carga de la reivindicación 3 en el que las partículas de vidrio, la polaridad positiva por un primer tiempo predeterminado carga las partículas de vidrio, para cargar de forma continua las partículas de vidrio en un ciclo de carga de las partículas de vidrio a una polaridad negativa por un segundo periodo de tiempo predeterminado 2. El método para sintetizar una preforma porosa para fibra óptica de acuerdo con la reivindicación 1, en el que se aplica una tensión de CC a un electrodo insertado en un quemador que inyecta las partículas de vidrio.
La carga de la reivindicación 4 en el que las partículas de vidrio, por separado positivos y negativos para cada hilo de electrodo insertado en cada uno de los quemadores al menos primera y segunda dispuestas relación de movimiento alternativo con respecto al objetivo Y aplicando un voltaje de CC de 1 mTorr a la preforma porosa para fibra óptica de acuerdo con la reivindicación 1.
La carga de la reivindicación 5 en el que las partículas de vidrio, cada una de las líneas de electrodos que se insertan en cada uno de los al menos primero y segundo quemadores dispuestos en un ángulo predeterminado en una posición girada con respecto al objetivo Y aplicando un voltaje de CC de polaridad positiva y polaridad negativa por separado al primer y segundo sustratos.
Dibujo :
Application number :1994-001631
Inventors :古河電気工業株式会社
Original Assignee :石田禎則、三上俊宏、香村幸夫