×
20.02.2015
216.013.296c

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗАГОТОВОК ДЛЯ СВЕТОВОДОВ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к волоконной оптике, в частности к технологии изготовления световодов из кварцевого стекла. Изобретение решает задачу снижения потерь стекла заготовок, обусловленных его испарением при высоких температурах процесса его изготовления. Способ также позволяет корректировать диаметр заготовки посредством нанесения слоя особо чистого кварцевого стекла. Способ включает высокотемпературный нагрев заготовки кислородо-водородной горелкой, в пламя которой вводятся пары тетраэтоксилилана. Тетраэтоксилилан подают посредством насыщения его парами кислорода, который барботируют через жидкий тетраэтоксилилан. 2 пр.
Основные результаты: Способ изготовления заготовок для световодов, включающий нагрев заготовки кислородно-водородной горелкой, отличающийся тем, что в горелку наряду с кислородом и водородом подают дополнительно тетраэтоксисилан посредством насыщения его парами кислорода, который барботируют через жидкий тетраэтоксисилан.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к технологии оптических волокон, в частности к способу изготовления заготовок для световодов модифицированным методом химического парофазного осаждения (modified chemical vapor deposition - MCVD).

Большинство известных способов изготовления кварцевых световодов MCVD методом включает пламенный нагрев заготовок из кварцевого стекла. Так, в способе изготовления заготовок световодов, изложенном в описании к патенту ЕР №1472190, опубликованному 03.11.2004 по индексам МПК G02B 6/00, С03В 37/018, G02B 6/02, С03В 37/014, нагрев исходной кварцевой трубы производится кислородно-водородной горелкой как в процессе осаждения стеклообразных слоев, так и при высокотемпературном сжатии трубки в штабик.

Недостаток этого способа изготовления заготовок связан с процессом высокотемпературного сжатия трубки при ее нагреве кислородно-водородной горелкой, когда неконтролируемо испаряется от 5 до 15 масс. % стекла, изменяется геометрическая структура заготовки.

В наиболее близком к предложенному нами техническому решению MCVD способе изготовления световодов из кварцевого стекла, включающем нагрев кварцевой трубки с помощью кислородно-водородной горелки (Патент US №4597785, опубликованный 01.06.1986 по индексу МПК С03В 37/018), степень массоуноса контролируется изменением состава пламени. Благодаря этому возможно управлять процессом испарения и получать изделия с заданными геометрическими параметрами.

Недостаток этого способа заключается в допущении большого соотношения водорода к кислороду в горелке, что приводит к значительной потере стекломассы за счет ее испарения. Помимо потери количества конечного продукта поверхностный слой изделий обогащается труднолетучими примесями (в основном СаО), снижающими прочность кварцевого стекла.

Задача настоящего изобретения состоит в снижении массоуноса в MCVD методе изготовления заготовок из кварцевого стекла при высокотемпературной пламенной обработке заготовок, что приводит к увеличению производительности процесса и повышению качества световодов.

Вышеописанные преимущества достигаются за счет введения в кислородно-водородную горелку тетраэтоксисилана посредством насыщения его парами кислорода, который перед подачей в горелку барботируют через жидкий тетраэтоксисилан при комнатной температуре. Давление паров тетраэтоксисилана при таком способе насыщения не достигает величины нижнего предела взрываемости, но достаточно для подавления испарения кварцевого стекла. Введение тетраэтоксисилана в горелку посредством барботажа водорода нежелательно, так как приводит к восстановлению жидкого тетраэтоксисилана, изменению его состава и величины равновесного давления его паров.

Предлагаемый способ изготовления заготовок для световодов показан в сравнение с MCVD методом. В отличие от прототипа, в сопло кислородно-водородной горелки подают кислород после его барботажа через жидкий тетраэтоксисилан.

Совокупность изложенных признаков и анализ отличий от прототипа по существующему уровню техники позволяет сделать вывод о «новизне» и «изобретательском уровне» нового способа.

Пример №1. Способ реализован с использованием технологического оборудования, предназначенного для изготовления заготовок MCVD методом. Исходная трубка из кварцевого стекла имела следующие размеры: наружный диаметр - 20 мм, толщина стенки - 2 мм, длина 1 м. На внутреннюю поверхность трубки наносили стеклообразные слои оболочки и сердцевины в процессе ее нагрева пламенем перемещающейся кислородно-водородной горелки.

В процессе высокотемпературного сжатия трубки в штабик она нагревалась горелкой до 2100°С при стехиометрическом соотношении потоков водорода (64 л/мин) и кислорода (32 л/мин) и скорости перемещения горелки 5 мм/мин. Кислород пропускали через жидкий тетраэтоксисилан при температуре 25°С. После сплавления трубки в штабик наружный диаметр заготовки составил 14 мм.

В контрольном эксперименте при аналогичных условиях, но без введения тетраэтоксисилана в горелку, из-за более интенсивного испарения стекла наружный диаметр заготовки уменьшился до 12,7 мм. Таким образом, в данном способе нагрева заготовки кварцевого стекла испарилось на 9,3% больше.

Пример №2. Штабик-заготовку, полученную в контрольном эксперименте примера №1 нагревали перемещающейся со скоростью 5 мм/мин горелкой до температуры 1500°С при стехиометричном соотношении потоков водорода (30 л/мин) и кислорода (15 л/мин) и введении тетраэтоксисилана в горелку. На поверхность заготовки осаждался слой оксида кремния и одновременно спекался до прозрачного состояния. Толщина слоя составила 0,2 мм.

При повторном проходе горелки в аналогичных режимах результат повторился: получился прозрачный слой той же толщины, раной 0,2 мм.

Таким образом, предложенный способ изготовления заготовок световодов позволяет увеличивать диаметр заготовки слоем особо чистого стекла до заданного значения. Наличие такого чистого слоя на поверхности волокна способствует, как известно, повышению прочностных свойств световодов.

Изложенные сведения подтверждают очевидную промышленную применимость предложенного способа изготовления заготовок для световодов из кварцевого стекла.

Способ изготовления заготовок для световодов, включающий нагрев заготовки кислородно-водородной горелкой, отличающийся тем, что в горелку наряду с кислородом и водородом подают дополнительно тетраэтоксисилан посредством насыщения его парами кислорода, который барботируют через жидкий тетраэтоксисилан.
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 17 items.
27.08.2014
№216.012.f031

Волоконно-оптический измеритель температуры

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для мониторинга приборов и элементов мощных систем электроэнергетики. Заявлен волоконно-оптический измеритель температуры, содержащий расположенные по ходу излучения источник света, входное оптическое волокно,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527308
Дата охранного документа: 27.08.2014
20.10.2014
№216.012.fefc

Способ определения скорости сложной зрительно-моторной реакции испытуемого и устройство для его осуществления

Группа изобретений относится к медицине и медицинской технике, а именно к нейрофизиологии. Регистрируют траекторию движения центра зрачка глаза при распознавании оптотипа. Предварительно размещают рядом с глазом шаблон круглой формы, таким образом, чтобы резкое изображение шаблона и глаза...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002531132
Дата охранного документа: 20.10.2014
20.10.2014
№216.012.ff56

Способ изготовления объемного волновода

Изобретение относится к технологии изготовления оптических волноводов, то есть светопроводящих и светоуправляющих структур, расположенных в объеме стекла. Техническим результатом изобретения является увеличение различия в показателях преломления сердцевина-оболочка и уменьшение потерь,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002531222
Дата охранного документа: 20.10.2014
10.11.2014
№216.013.04e3

Панкратическая фокусирующая система

Изобретение может быть использовано при создании мощных лазерных систем для фокусировки излучения на удаленные мишени. Система включает первый объектив, первый и второй линзовые компоненты которого установлены с возможностью перемещения вдоль оптической оси объектива. Третий линзовый...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532649
Дата охранного документа: 10.11.2014
10.11.2014
№216.013.050c

Способ создания фотовольтаических ячеек на основе гибридного нанокомпозитного материала

Изобретение относится к способам изготовления фотовольтаических ячеек и может быть использовано в солнечных батареях. Предложенный способ основан на поэтапном изготовлении сенсибилизирующего слоя на основе нанокомпозитной гибридной структуры, содержащей мезопористый TiO, полупроводниковые...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532690
Дата охранного документа: 10.11.2014
10.11.2014
№216.013.058d

Нагреватель высокотемпературной печи

Нагреватель высокотемпературной печи для нагрева заготовок из кварцевого стекла относится к технологии изготовления оптического волокна. Техническим результатом изобретения является упрощение способа изготовления нагревательного элемента при одновременном снижении его токовой нагрузки....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532819
Дата охранного документа: 10.11.2014
10.01.2015
№216.013.1a4d

Способ лазерной очистки поверхности

Способ может быть использован при удалении различного рода загрязнений с поверхности промышленных и технологических объектов. Проводят сканирование в многоимпульсном режиме сформированным пучком лазерного излучения по корродированной поверхности объекта в несколько проходов. Регистрируют в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002538161
Дата охранного документа: 10.01.2015
20.02.2015
№216.013.2750

Жидкая композиция для фотополимеризационноспособной пленки для записи голограммы, способ получения композиции, способ получения вышеуказанной пленки

Изобретения относятся к жидкой композиции для получения фотополимеризационноспособной пленки для записи голограмм, способу получения такой жидкой композиции и способу получения фотополимеризационноспособной пленки. Предлагаемая фотополимеризационноспособная пленка формирует изображение за счет...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541521
Дата охранного документа: 20.02.2015
10.04.2015
№216.013.3cb8

Способ изготовления многомодовых малодисперсионных световодов

Изобретение относится к волоконной оптике. Технический результат изобретения заключается в снижении уровня межмодовой дисперсии, что обеспечивает увеличение ширины полосы пропускания систем оптической связи. Осаждение слоев кварцевого стекла отражающей оболочки проводят с постоянной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547032
Дата охранного документа: 10.04.2015
20.04.2015
№216.013.42b6

Волноводный концентратор солнечного элемента

Волноводный концентратор солнечного элемента относится к волноводной и волоконной оптике и может быть использован в солнечных элементах и солнечных батареях с монокристаллическими полупроводниковыми фотоэлектрическими преобразователями. Концентратор солнечного элемента состоит из трех...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548576
Дата охранного документа: 20.04.2015
Showing 1-10 of 17 items.
27.08.2014
№216.012.f031

Волоконно-оптический измеритель температуры

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для мониторинга приборов и элементов мощных систем электроэнергетики. Заявлен волоконно-оптический измеритель температуры, содержащий расположенные по ходу излучения источник света, входное оптическое волокно,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527308
Дата охранного документа: 27.08.2014
20.10.2014
№216.012.fefc

Способ определения скорости сложной зрительно-моторной реакции испытуемого и устройство для его осуществления

Группа изобретений относится к медицине и медицинской технике, а именно к нейрофизиологии. Регистрируют траекторию движения центра зрачка глаза при распознавании оптотипа. Предварительно размещают рядом с глазом шаблон круглой формы, таким образом, чтобы резкое изображение шаблона и глаза...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002531132
Дата охранного документа: 20.10.2014
20.10.2014
№216.012.ff56

Способ изготовления объемного волновода

Изобретение относится к технологии изготовления оптических волноводов, то есть светопроводящих и светоуправляющих структур, расположенных в объеме стекла. Техническим результатом изобретения является увеличение различия в показателях преломления сердцевина-оболочка и уменьшение потерь,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002531222
Дата охранного документа: 20.10.2014
10.11.2014
№216.013.04e3

Панкратическая фокусирующая система

Изобретение может быть использовано при создании мощных лазерных систем для фокусировки излучения на удаленные мишени. Система включает первый объектив, первый и второй линзовые компоненты которого установлены с возможностью перемещения вдоль оптической оси объектива. Третий линзовый...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532649
Дата охранного документа: 10.11.2014
10.11.2014
№216.013.050c

Способ создания фотовольтаических ячеек на основе гибридного нанокомпозитного материала

Изобретение относится к способам изготовления фотовольтаических ячеек и может быть использовано в солнечных батареях. Предложенный способ основан на поэтапном изготовлении сенсибилизирующего слоя на основе нанокомпозитной гибридной структуры, содержащей мезопористый TiO, полупроводниковые...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532690
Дата охранного документа: 10.11.2014
10.11.2014
№216.013.058d

Нагреватель высокотемпературной печи

Нагреватель высокотемпературной печи для нагрева заготовок из кварцевого стекла относится к технологии изготовления оптического волокна. Техническим результатом изобретения является упрощение способа изготовления нагревательного элемента при одновременном снижении его токовой нагрузки....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532819
Дата охранного документа: 10.11.2014
10.01.2015
№216.013.1a4d

Способ лазерной очистки поверхности

Способ может быть использован при удалении различного рода загрязнений с поверхности промышленных и технологических объектов. Проводят сканирование в многоимпульсном режиме сформированным пучком лазерного излучения по корродированной поверхности объекта в несколько проходов. Регистрируют в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002538161
Дата охранного документа: 10.01.2015
20.02.2015
№216.013.2750

Жидкая композиция для фотополимеризационноспособной пленки для записи голограммы, способ получения композиции, способ получения вышеуказанной пленки

Изобретения относятся к жидкой композиции для получения фотополимеризационноспособной пленки для записи голограмм, способу получения такой жидкой композиции и способу получения фотополимеризационноспособной пленки. Предлагаемая фотополимеризационноспособная пленка формирует изображение за счет...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541521
Дата охранного документа: 20.02.2015
10.04.2015
№216.013.3cb8

Способ изготовления многомодовых малодисперсионных световодов

Изобретение относится к волоконной оптике. Технический результат изобретения заключается в снижении уровня межмодовой дисперсии, что обеспечивает увеличение ширины полосы пропускания систем оптической связи. Осаждение слоев кварцевого стекла отражающей оболочки проводят с постоянной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547032
Дата охранного документа: 10.04.2015
20.04.2015
№216.013.42b6

Волноводный концентратор солнечного элемента

Волноводный концентратор солнечного элемента относится к волноводной и волоконной оптике и может быть использован в солнечных элементах и солнечных батареях с монокристаллическими полупроводниковыми фотоэлектрическими преобразователями. Концентратор солнечного элемента состоит из трех...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548576
Дата охранного документа: 20.04.2015
+ добавить свой РИД