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用于生產空心纖芯光纖的方法與流程

文檔序號:41202206發布日期:2025-03-11 13:29閱讀:174來源:國知局

本說明書總體上涉及用于生產光纖的方法,并且更具體來說,涉及用于生產空心纖芯光纖的方法。


背景技術:

1、空心纖芯光纖通過空心纖芯傳輸光。一些空心纖芯光纖包含毛細管作為包覆元件,但是制造此類空心纖芯光纖可能是困難的。具體來說,當將預制件拉制成空心纖芯光纖時,維持所需建構可能是具有挑戰性的,因為毛細管可能在拉制過程期間發生坍塌。因此,存在制造空心纖芯光纖的改進方法的需求。


技術實現思路

1、根據本公開內容的第1個方面,生產光纖的方法包括:從空心纖芯(hollow-core)預制件拉制空心纖芯光纖,所述空心纖芯預制件包括具有限定了內腔體的內表面的環形支撐結構,所述內腔體包括與內表面接觸的密封管,所述密封管包括限定了內開口的壁,所述內開口具有密封端部,所述拉制包括將內腔體的壓力調節至從-1.0psig到3.0psig的預定壓力。

2、本公開內容的第2個方面可以包括第1個方面或者第53至第54個方面,其中,內腔體包括兩個或更多個密封管。

3、本公開內容的第3個方面可以包括第1或第2個方面或者第53至第54個方面,其中,內腔體還包括與內表面接觸的開放管,所述開放管包括限定了內開口的壁,所述內開口缺少密封端部。

4、本公開內容的第4個方面可以包括第1至第3個方面或者第53至第54個方面中任一項,其中,方法還包括形成內開口的密封端部。

5、本公開內容的第5個方面可以包括第4個方面或者第53至第54個方面,其中,形成密封端部包括加熱內開口的端部。

6、本公開內容的第6個方面可以包括第4個方面或者第53至第54個方面,其中,形成密封端部包括激光焊接內開口的端部。

7、本公開內容的第7個方面可以包括第4個方面或者第53至第54個方面,其中,形成密封端部包括等離子體焊接內開口的端部。

8、本公開內容的第8個方面可以包括第4個方面或者第53至第54個方面,其中,形成密封端部火焰焊接開口的端部。

9、本公開內容的第9個方面可以包括第1至第8個方面或者第53至第54個方面中任一項,其中,密封管與環形支撐結構的內表面直接接觸。

10、本公開內容的第10個方面可以包括第1至第9個方面或者第53至第54個方面中任一項,其中,拉制改變了空心纖芯光纖的直徑,毛細管是在拉制過程中由密封管形成的。

11、本公開內容的第11個方面可以包括第1至第10個方面或者第53至第54個方面中任一項,其中,拉制改變了光纖的毛細管的壁的厚度,毛細管是在拉制過程中由密封管形成的。

12、本公開內容的第12個方面可以包括第1至第11個方面或者第53至第54個方面中任一項,其中,拉制改變了空心纖芯光纖的空心纖芯的直徑,空心纖芯是在拉制過程中由內腔體的空心區段形成的。

13、本公開內容的第13個方面可以包括第1至第12個方面或者第53至第54個方面中任一項,其中,在1700℃至2150℃的溫度進行拉制。

14、本公開內容的第14個方面可以包括第1至第13個方面或者第53至第54個方面中任一項,其中,以10m/分鐘至60m/s的速率拉制空心纖芯預制件。

15、本公開內容的第15個方面可以包括第1至第14個方面或者第53至第54個方面中任一項,其中,以30g至400g的張力拉制空心纖芯預制件。

16、本公開內容的第16個方面可以包括第1至第15個方面中任一項,其中,預定壓力隨時間發生變化。

17、本公開內容的第17個方面可以包括第1至第16個方面中任一項,其中,預定壓力是從-0.5psig至2.0psig。

18、本公開內容的18個方面可以包括第1至第17個方面中任一項,其中,調節空心腔體的壓力包括增加空心腔體中的壓力。

19、本公開內容的19個方面可以包括第1至第17個方面中任一項,其中,調節空心腔體的壓力包括減小空心腔體中的壓力。

20、本公開內容的20個方面可以包括第1至第19個方面中任一項,其中,調節空心腔體的壓力包括將一種或多種氣體輸送到空心腔體中。

21、本公開內容的21個方面可以包括第1至第20個方面中任一項,其中,調節空心腔體的壓力包括將惰性氣體輸送到空心腔體中。

22、本公開內容的22個方面可以包括第1至第21個方面中任一項,其中,調節空心腔體的壓力包括將空氣輸送到空心腔體中。

23、本公開內容的23個方面可以包括第1至第22個方面中任一項,其中,調節壓力改變了空心纖芯光纖的毛細管的直徑,毛細管是由密封管形成的。

24、本公開內容的24個方面可以包括第1至第23個方面中任一項,其中,調節壓力改變了空心纖芯光纖的毛細管的壁的厚度,毛細管是由密封管形成的。

25、本公開內容的第25個方面可以包括第1至第24個方面中任一項,其中,調節壓力改變了空心纖芯光纖的空心纖芯的直徑,空心纖芯是由內腔體的空心區段形成的。

26、本公開內容的第26個方面可以包括第1至第25個方面或者第53至第54個方面中任一項,其中,環形支撐結構包括基于二氧化硅的玻璃。

27、本公開內容的第27個方面可以包括第1至第26個方面或者第53至第54個方面中任一項,其中,密封管的壁包括基于二氧化硅的玻璃。

28、本公開內容的第28個方面可以包括第1至第27個方面或者第53至第54個方面中任一項,其中,內腔體包含一種或多種氣體。

29、本公開內容的第29個方面可以包括第1至第28個方面或者第53至第54個方面中任一項,其中,內腔體基本由空氣構成。

30、本公開內容的第30個方面可以包括第1至第29個方面或者第53至第54個方面中任一項,其中,內腔體基本由惰性氣體構成。

31、本公開內容的第31個方面可以包括第1至第30個方面或者第53至第54個方面中任一項,其中,空心纖芯預制件還包括外包覆(overclad),以及環形支撐結構的位置在外包覆與空心腔體之間。

32、本公開內容的第32個方面可以包括第31個方面或者第53至第54個方面,其中,外包覆包括基于二氧化硅的玻璃。

33、本公開內容的第33個方面可以包括第1至第32個方面或者第53至第54個方面中任一項,其中,密封管包括嵌套管,嵌套管與密封管的壁的內表面接觸。

34、本公開內容的第34個方面可以包括第33個方面,其中,嵌套毛細管與密封管的壁的內表面在靠近環形支撐結構的內表面的點接觸。

35、本公開內容的第35個方面可以包括第33或第34個方面任一項,其中,嵌套管與密封管的壁的內表面直接接觸。

36、本公開內容的第36個方面可以包括第33至第35個方面中任一項,其中,嵌套管具有靠近密封管的內開口的密封端部的密封端部。

37、本公開內容的第37個方面可以包括第33至第36個方面中任一項,其中,嵌套管包括基于二氧化硅的玻璃。

38、根據本公開內容的第38個方面,空心纖芯光學預制件包括具有限定了內腔體的內表面的環形支撐結構,所述內腔體包括與內表面接觸的密封管,所述密封管包括限定了內開口的壁,所述內開口具有密封端部。

39、本公開內容的第39個方面可以包括第38個方面或者第55至第56個方面,其中,密封管與環形支撐結構的內表面直接接觸。

40、本公開內容的第40個方面可以包括第38或第39個方面或者第55至第56個方面,其中,空心腔體包括兩個或更多個密封管。

41、本公開內容的第41個方面可以包括第38至第40個方面或者第55至第56個方面中任一項,其中,內腔體還包括與內表面接觸的開放管,所述開放管包括限定了第二內開口的壁,所述第二內開口缺少密封端部。

42、本公開內容的第42個方面可以包括第41個方面,其中,開放管與環形支撐結構的內表面直接接觸。

43、本公開內容的第43個方面可以包括第38至第42個方面或者第55至第56個方面中任一項,其中,環形支撐結構包括基于二氧化硅的玻璃。

44、本公開內容的第44個方面可以包括第38至第43個方面或者第55至第56個方面中任一項,其中,密封管的壁包括基于二氧化硅的玻璃。

45、本公開內容的第45個方面可以包括第38至第44個方面或者第55至第56個方面中任一項,其中,內腔體包含一種或多種氣體。

46、本公開內容的第46個方面可以包括第38至第45個方面或者第55至第56個方面中任一項,其中,內腔體基本由空氣構成。

47、本公開內容的第47個方面可以包括第38至第46個方面或者第55至第56個方面中任一項,其中,內腔體基本由惰性氣體構成。

48、本公開內容的第48個方面可以包括第38至第47個方面或者第55至第56個方面中任一項,其中,密封管包括嵌套管,其中,嵌套管與密封管的壁的內表面接觸。

49、本公開內容的第49個方面可以包括第48個方面,其中,嵌套管與密封管的壁的內表面直接接觸。

50、本公開內容的第50個方面可以包括第48個方面或者第49個方面,其中,嵌套管與密封管的壁的內表面在靠近環形支撐結構的內表面的點接觸。

51、本公開內容的第51個方面可以包括第48至第50個方面中任一項,其中,嵌套管具有靠近密封管的內開口的密封端部的密封端部。

52、本公開內容的第52個方面可以包括第48至第51個方面中任一項,其中,嵌套管包括基于二氧化硅的玻璃。

53、根據本公開內容的第53個方面,用于生產空心纖芯光纖的方法包括:從空心纖芯預制件拉制空心纖芯光纖,所述空心纖芯預制件包括具有限定了內腔體的內表面的環形支撐結構,所述內腔體具有密封端部且包括與內表面接觸的管。

54、本公開內容的第54個方面可以包括第53個方面,其中,管是密封管,所述密封管包括限定了內開口的壁,所述內開口具有密封端部。

55、根據本公開內容的第55個方面,空心纖芯光纖預制件包括具有限定了內腔體的內表面的環形支撐結構,所述內腔體具有密封端部且包括與內表面接觸的密封管,所述密封管包括限定了內開口的壁,所述內開口具有密封端部。

56、本公開內容的第56個方面可以包括第55個方面,其中,管是密封管,所述密封管包括限定了內開口的壁,所述內開口具有密封端部。

57、本公開內容的第57個方面可以包括第1至第56個方面中的任一個,其中,密封端部包括與其自身熔合的管的材料。

58、在以下的詳細描述中給出了附加特征和優點,通過所作的描述,其中的部分特征和優點對于本領域的技術人員而言是顯而易見的,或者通過實施包括以下詳細描述、權利要求書以及附圖在內的本文所描述的實施方式而被認識。

59、應理解,前述的一般性描述和下文的詳細描述都描述了各個實施方式且都旨在提供用于理解所要求保護的主題的性質和特性的總體評述或框架。包括的附圖提供了對各個實施方式的進一步理解,附圖并入本說明書中并構成說明書的一部分。附圖例示了本文所描述的各個實施方式,并且與說明書一起用于解釋所要求保護的主題的原理和操作。

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