熔體流出正常后，很快固化，截取一部分，在尼康80i顯微鏡下觀察芯徑比例，若芯太細(xì)，增大內(nèi)容器壓力，加快纖芯熔體流出速度，直至芯徑比例達(dá)到要求，固定內(nèi)外容器壓力，光纖經(jīng)涂敷、固化、牽引后，通過卷繞裝置收集，通過絲徑儀測量絲徑，根據(jù)要求絲徑值，調(diào)節(jié)卷繞速度，當(dāng)測得絲徑小于要求絲徑，降低卷繞速度。通過這種方法可以獲得不同芯徑比(I:25?1:1)、不同直徑(50?500微米)硅酸鹽玻璃多?；騿文９饫w。光纖在500°C下進(jìn)一步熱處理20小時h，PbS量子點在光纖芯層中析出，獲得PbS量子點摻雜硅酸鹽玻璃多?；騿文９饫w，具有1.4-2微米發(fā)光。類似地，利用這種方法，通過優(yōu)化退火制度，我們可以分別制備稀土離子如鉺、鈥或銩離子摻雜含0&&或LaF 3微晶的硅酸鹽透明玻璃陶瓷光纖、兩價鎳或四價鉻摻雜含ZnAl2O4或Mg #104或MgAl 204微晶的硅酸鹽透明玻璃陶瓷光纖。
[0098]實施例12
[0099]本實施例的光纖制備設(shè)備的光纖制備方法，包括以下步驟:
[0100](I)空氣下，將包層玻璃與纖芯玻璃1000°C下熔融、保溫，得到包層玻璃熔體和纖芯玻璃熔體；分別將包層玻璃熔體和纖芯玻璃熔體置于外容器和內(nèi)容器中；此時外容器和內(nèi)容器的底部相接觸；調(diào)節(jié)夾持裝置，使外容器和內(nèi)容器的中軸線重合，中軸線與地面垂直；此時，外容器和內(nèi)容器上部均與真空泵連接，開啟真空泵，使壓力為負(fù)壓；
[0101]本實施例選取硅酸鹽S12-B2O3-K2O-ZnO玻璃300克為包層玻璃，I %摩爾PbSe摻雜S12-B2O3-K2O-ZnO玻璃150克為纖芯玻璃；
[0102](2)包層玻璃熔體和纖芯玻璃熔體均化、澄清后，移除活動磚，露出外容器的底部開口，此時外容器和內(nèi)容器的底部分離；通過控制開通開關(guān)，往外容器中通入空氣，加壓使包層玻璃熔體流出后，通過控制開通開關(guān)，往內(nèi)容器中通入空氣，加壓使纖芯玻璃熔體流出。熔體流出后，再往內(nèi)部容器逐漸加壓，熔體流出正常后，很快固化，截取一部分，在尼康80i顯微鏡下觀察芯徑比例，若芯太細(xì)，增大內(nèi)容器壓力，加快纖芯熔體流出速度，直至芯徑比例達(dá)到要求，固定內(nèi)外容器壓力，光纖經(jīng)涂敷、固化、牽引后，通過卷繞裝置收集，通過絲徑儀測量絲徑，根據(jù)要求絲徑值，調(diào)節(jié)卷繞速度，當(dāng)測得絲徑小于要求絲徑，降低卷繞速度。通過這種方法可以獲得不同芯徑比(1:25?1:1)、不同直徑(50?500微米)硅酸鹽玻璃多?；騿文９饫w。光纖在510°C下進(jìn)一步熱處理30小時，PbSe量子點在光纖芯層中析出，獲得PbSe量子點摻雜硅酸鹽玻璃多?；騿文９饫w，具有1.4-2微米發(fā)光。
[0103]實施例13
[0104]本實施例的光纖制備設(shè)備的光纖制備方法，包括以下步驟:
[0105](I)空氣下，將包層玻璃與纖芯玻璃1400°C熔融、保溫，得到包層玻璃熔體和纖芯玻璃熔體；分別將包層玻璃熔體和纖芯玻璃熔體置于外容器和內(nèi)容器中；此時外容器和內(nèi)容器的底部相接觸；調(diào)節(jié)夾持裝置，使外容器和內(nèi)容器的中軸線重合，中軸線與地面垂直；此時，外容器和內(nèi)容器上部均與真空泵連接，開啟真空泵，使壓力為負(fù)壓；
[0106]本實施例選取硅酸鹽S12-Na2O-ZnO玻璃100克為包層玻璃，5 %摩爾PbO摻雜S12-Na2O-ZnS-PbO玻璃50克為纖芯玻璃；
[0107](2)包層玻璃熔體和纖芯玻璃熔體均化、澄清后，移除活動磚，露出外容器的底部開口，此時外容器和內(nèi)容器的底部分離；通過控制開通開關(guān)，往外容器中通入空氣，加壓使包層玻璃熔體流出后，通過控制開通開關(guān)，往內(nèi)容器中通入空氣，加壓使纖芯玻璃熔體流出。熔體流出后，再往內(nèi)部容器逐漸加壓，熔體流出正常后，很快固化，截取一部分，在尼康80i顯微鏡下觀察芯徑比例，若芯太細(xì)，增大內(nèi)容器壓力，加快纖芯熔體流出速度，直至芯徑比例達(dá)到要求，固定內(nèi)外容器壓力，光纖經(jīng)涂敷、固化、牽引后，通過卷繞裝置收集，通過絲徑儀測量絲徑，根據(jù)要求絲徑值，調(diào)節(jié)卷繞速度，當(dāng)測得絲徑小于要求絲徑，降低卷繞速度。通過這種方法可以獲得不同芯徑比(1:25?1:1)、不同直徑(50?500微米)硅酸鹽玻璃多?；騿文９饫w。光纖在490°C下進(jìn)一步熱處理10小時，PbS量子點在光纖芯層中析出，獲得PbS量子點摻雜硅酸鹽玻璃多?；騿文９饫w，具有1.2-1.8微米發(fā)光。
[0108]上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受所述實施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種光纖制備設(shè)備，其特征在于，包括電爐及光纖制備容器；所述光纖制備容器位于電爐內(nèi)部，光纖制備容器的上部延伸出電爐的恒溫區(qū)外； 所述光纖制備容器包括內(nèi)容器和外容器，所述內(nèi)容器和外容器均為中通的管狀結(jié)構(gòu)，底部的尺寸由上到下逐漸變??；所述內(nèi)容器位于外容器的內(nèi)部，內(nèi)容器的底部與外容器的底部接觸時，內(nèi)容器的底部伸入外容器的底部的內(nèi)部，同時內(nèi)容器的底部將外容器的底部的開口堵住，避免熔體在熔制、均化、澄清時外流； 所述內(nèi)容器的上部通過夾持裝置安裝在電爐的上部，所述外容器由位于電爐底部的爐底磚支撐，所述爐底磚設(shè)有中通孔，外容器的底部穿過爐底磚；所述爐底磚下方設(shè)有活動磚; 所述內(nèi)容器的上部開口通過三通開關(guān)分別與真空泵、反應(yīng)氣氛源通過管道連接；所述外容器的上部開口通過三通開關(guān)分別與真空泵、反應(yīng)氣氛源通過管道連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖制備設(shè)備，其特征在于，所述內(nèi)容器底部呈錐形； 所述外容器的底部的尺寸由上到下逐漸變??；所述外容器的底部由兩部分組成；底部的上部為類圓柱狀，直徑由上到下逐漸變小；底部的下部為圓錐狀；所述內(nèi)容器的底部的最小外徑小于所述外容器的底部的上開口的直徑，所述內(nèi)容器的底部的最大外徑大于所述外容器的底部的上開口的直徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖制備設(shè)備，其特征在于，所述外容器的底部出口與爐底磚的下表面位于同一水平面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖制備設(shè)備，其特征在于，所述爐底磚的中通孔的形狀與所述外容器的底部的形狀相匹配。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖制備設(shè)備，其特征在于，所述內(nèi)容器和外容器由黃金、白金、石英或剛玉制成。
6.基于權(quán)利要求1?5任一項所述的光纖制備設(shè)備的光纖制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)將包層玻璃與纖芯玻璃同一溫區(qū)下熔融、保溫，得到包層玻璃熔體和纖芯玻璃熔體；分別將包層玻璃熔體和纖芯玻璃熔體置于外容器和內(nèi)容器中；此時外容器和內(nèi)容器的底部相接觸；調(diào)節(jié)夾持裝置，使外容器和內(nèi)容器的中軸線重合；此時，外容器和內(nèi)容器上部均與真空泵連接，開啟真空泵，使壓力為負(fù)壓； (2)包層玻璃熔體和纖芯玻璃熔體均化、澄清后，移除活動磚，露出外容器的底部開口，此時外容器和內(nèi)容器的底部分離；通過控制開通開關(guān)，往外容器中通入反應(yīng)氣氛，加壓使包層玻璃熔體流出后，通過控制開通開關(guān)，往內(nèi)容器中通入反應(yīng)氣氛，加壓使纖芯玻璃熔體流出，玻璃熔體和纖芯玻璃熔體流出后經(jīng)涂覆、固化、牽引后得到光纖。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光纖制備方法，其特征在于，步驟(2)之后還進(jìn)行以下步驟:對步驟(2)得到的光纖進(jìn)行熱處理。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光纖制備方法，其特征在于，步驟(2)中通過增加往內(nèi)容器中通入的反應(yīng)氣氛的氣壓或減小外容器氣壓，增加芯徑比例。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光纖制備方法，其特征在于，所述纖芯玻璃為鉍摻雜玻璃或量子點摻雜光纖。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光纖制備方法，其特征在于，所述反應(yīng)氣氛為氧化性氣氛、惰性氣氛或還原氣氛。
【專利摘要】本發(fā)明公開了光纖制備設(shè)備，包括電爐及光纖制備容器；所述光纖制備容器包括內(nèi)容器和外容器，內(nèi)容器和外容器均為中通的管狀結(jié)構(gòu)；內(nèi)容器位于外容器的內(nèi)部，內(nèi)容器底部與外容器底部接觸時，內(nèi)容器底部將外容器底部的開口堵??；內(nèi)容器的上部通過夾持裝置安裝在電爐的上部，外容器由位于電爐底部的爐底磚支撐，爐底磚設(shè)有中通孔，外容器的底部穿過爐底磚；爐底磚下方設(shè)有活動磚；內(nèi)容器、外容器的上部的開口通過三通開關(guān)分別與真空泵、反應(yīng)氣氛源通過管道連接。本發(fā)明還公開了基于上述設(shè)備的制備方法。本發(fā)明由液相直接到固相的制備光纖，適用于易變價摻雜離子，可有效控制活性基團(tuán)如量子點等生長。
【IPC分類】C03B37-02
【公開號】CN104692650
【申請?zhí)枴緾N201510083395
【發(fā)明人】彭明營
【申請人】華南理工大學(xué)
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2015年2月13日