專利名稱：用于制造石英玻璃光學(xué)元件的拉伸方法以及適于施行該方法的預(yù)制品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于制造石英玻璃光學(xué)元件的拉伸方法。
本發(fā)明還涉及適于施行該方法的預(yù)制品(preliminary product)。
通過拉伸石英玻璃預(yù)制品所獲得的光學(xué)元件是光纖或從光纖拉伸出的實心預(yù)制坯(solid preforms)。
在拉伸中，拉制階段特別重要，在該階段中在預(yù)制品的軟化下端形成拉伸泡(drawing bulb)，從所述拉伸泡可以拉伸出具有給定幾何形狀和期望尺寸的元件。拉伸泡的成形需要一些時間，它是以犧牲拉伸爐的生產(chǎn)力為代價的。隨著預(yù)制品外徑的增大，拉制階段所需的時間也會增長。
所述非生產(chǎn)性的拉制階段可以通過先向預(yù)制品下端提供類似拉伸泡的外形而得到顯著縮短。在最簡單的情況下，這可以通過成圓錐形地打磨下端來完成。
為在拉伸預(yù)制坯制造光纖過程中加快拉制過程，US 6,649,261B2提出應(yīng)當(dāng)通過加熱和在正式拉伸過程之前對其進行拉伸使預(yù)制坯下端形成圓錐形。
WO/02/28789A1中提出了類似的在光纖拉制步驟之前的預(yù)制坯預(yù)拉伸。為此，將預(yù)制坯下端放入加熱設(shè)備中使預(yù)制坯預(yù)成形，其中所述加熱設(shè)備具有與正式拉伸爐的拉伸區(qū)類似的溫度分布曲線。在加熱設(shè)備中，預(yù)制坯的類似于后來拉伸泡的拉伸端在熱和重力的作用下被成型為圓錐形。具有如此預(yù)形成的拉伸端的預(yù)制坯隨后被輸入拉伸爐并被拉伸成纖維。
US 6,644,069B2中記述了另一此類方法。在光纖拉制步驟之前預(yù)制坯的拉伸端被軟化從而有材料滴下。除去滴下的材料并在由預(yù)制坯拉制纖維之前冷卻類似于拉伸泡的剩余端。
已知方法縮短了拉制階段，由此提高了纖維拉伸爐的生產(chǎn)力。然而，在預(yù)拉制中所抽去的石英玻璃材料代表著物料損失，這特別是在以非常高成本制造的人造石英玻璃的情形下是一個值得注意的成本因素。
JP 10-182179A(1988)提出了一種方法，其中向用于待拉制光纖的預(yù)制坯下端焊接了外徑減小的管狀拉伸部件形式的附加件。由此拉制過程縮短且同時材料損失降低。
通過焊接連接附加件需要加熱過程，其中可能會形成或釋放雜質(zhì)或沾染物。在此過程中，顆粒沉積在預(yù)制品表面并可能導(dǎo)致分界面上的缺陷或?qū)е略谶M一步處理中光纖斷裂。
因此本發(fā)明的目的在于提供一種用于制造石英玻璃光學(xué)元件的拉制方法，它包括縮短拉制過程和使材料損失最小化并同時避免上述缺陷。
此外，本發(fā)明的目的還在于指出一種適于施行根據(jù)本發(fā)明所述方法的預(yù)制品。
對于方法，始于上述方法的所述目的根據(jù)本發(fā)明是通過一種包括以下步驟的方法實現(xiàn)的a)使石英玻璃空心圓筒的端面通過形成漸細(xì)的端部而與具有穿孔的石英玻璃附加件(attachment piece)相連，從而空心圓筒的內(nèi)孔與附加件的穿孔至少暫時流體連通形成通道孔，b)使清洗流體穿過空心圓筒的內(nèi)孔和所述通道孔，c)將擱置在附加件接觸面上的石英玻璃芯棒插入空心圓筒內(nèi)孔，以及d)從漸細(xì)的端部開始將空心圓筒連續(xù)輸入加熱區(qū)，在其中區(qū)域性地加熱，形成拉伸泡，并從中不斷拉伸元件。
石英玻璃空心圓筒是用于制造光纖的管狀半成品，特別是由許多包括芯棒和環(huán)繞芯棒的包層管的圓柱形石英玻璃零件組成的共軸布置的包層管。
在正式拉伸過程之前，提供作為現(xiàn)有技術(shù)已知的預(yù)制坯的空心圓筒，它具有能促進拉伸過程和縮短拉伸階段的與拉伸泡類似的拉伸端。拉伸端完全或絕大部分由對頭焊接在石英玻璃圓筒上的附加件構(gòu)成并且可以由較便宜的石英玻璃例如廢料或殘余石英玻璃碎片組成。由此在形成拉伸泡過程中可以節(jié)省貴重得多的石英玻璃空心圓筒材料。
由此向石英玻璃空心圓筒提供了完全或部分由附加件構(gòu)成的漸細(xì)端部。漸細(xì)端部可擴展到空心圓筒部分。
石英玻璃空心圓筒環(huán)繞在芯棒周圍。芯棒是具有放射狀非均勻折射率分布的石英玻璃棒。通過擠壓(collapsing)和拉伸所述芯棒與至少一個包層管的共軸布置來制造光纖的實心預(yù)制坯，或者由所述共軸布置直接拉制光纖，后一方法被稱作″ODD(0verclad-during-drawing)法″。這種用于直接抽出光纖的共軸布置在例如DE 10214029 C2中有記述。
在芯棒與空心圓筒以及任選地與另一包層管之間殘留有環(huán)形間隙，其中所述芯棒也可以由幾個彼此松散堆疊的芯棒部件組成。
附加件包括與空心圓筒內(nèi)孔相通的穿孔，形成清洗流體可以從中通過的通道孔。這使得可以清洗空心圓筒內(nèi)孔的內(nèi)壁并從而除去由于附加件的附著所導(dǎo)致的污染物。液體和氣體適合用作清洗流體(例如氫氟酸)。
在拉伸過程開始時，在垂直取向上芯棒直接或間接擱置在附加件的接觸面上。在另一不同取向上，芯棒至少直接或間接擱置在附加件的接觸面上。
間接接觸(或支撐)的情況下，在芯棒與附加件之間提供有一或幾個中間部件，或者提供有環(huán)繞芯棒的包層管，該包層管中固定了芯棒且其又?jǐn)R置在附加件上。
如果是直接接觸(或支撐)的情形，則芯棒外徑大于管狀附加件的穿孔的內(nèi)徑，所述孔與空心圓筒鄰接，芯棒完全固定在附加件之上。另外，芯棒也可能在某種程度上突入附加件的穿孔中并最后停置在其錐形內(nèi)壁上，從而使其在徑向上居中。
所述接觸面是指芯棒、中間部件或固定芯棒的包層管與附加件相接觸的區(qū)域。
在拉伸過程開始時，附加件的穿孔仍然敞開或者已經(jīng)被封閉。穿孔面向空心圓筒的上部可如上所述被用于芯棒的徑向?qū)χ?。附加件的支撐區(qū)域進一步有助于芯棒的確定和可再現(xiàn)的軸向固定，即不使用任何其它通常需要熱變形步驟以及帶來額外費用和損害所要制造的光學(xué)元件質(zhì)量的危險的固定手段。
此外，敞開的穿孔在拉伸過程開始時還容許用保護劑或清洗劑清掃芯棒與包層管之間的環(huán)形間隙，從而除去污染物或可防止其透入空心圓筒的內(nèi)孔。
附加件在附著到石英玻璃空心圓筒過程中可以已經(jīng)包括漸細(xì)的拉伸端。不過，優(yōu)選的步驟為將附加件焊接到空心圓筒末端以及隨后軟化和削尖形成漸細(xì)部分。
此處附加件的漸細(xì)部分完全或部分地通過只在附著到空心圓筒之后軟化和拉伸形成。由此使得附加件向石英玻璃空心圓筒的焊接更加容易。使附加件漸細(xì)部分的幾何形狀適合于拉伸爐中的主要條件和所要制造的元件的直徑。特別是附加件的最小外徑起著很重要的作用。此直徑不應(yīng)比所要制造的光學(xué)元件的標(biāo)稱外徑大太多。因此附加件被拉伸形成漸細(xì)的股(strand)，直至此股的最小外徑近似等于或僅稍稍大于光學(xué)元件的外徑。
在附加件上形成漸細(xì)部分之后，其自由端形成由于其重量可以在隨后的拉伸過程中促進拉制的任何所需形狀的塊(mass)。另一方面，所述塊在拉伸過程中可能成為障礙，因此通常在拉伸過程之前分離所述端更加有利。由此，漸細(xì)部分的最終形成有利地包括沿貫穿漸細(xì)部分的分離面分離附加件。
這可以產(chǎn)生具有規(guī)定幾何形狀、特別是具有適合于拉伸爐內(nèi)的預(yù)定幾何形狀的可重現(xiàn)的最小橫截面面積(從空心圓筒縱軸方向看)的漸細(xì)部分。這里，分離點并不自動位于漸細(xì)部分的最細(xì)點。
為進行清洗和清掃操作，附加件優(yōu)選地在漸細(xì)部分包括開孔。
附加件的穿孔在漸細(xì)部分形成過程中變窄。進行所述形成過程使得穿孔直到漸細(xì)部分末端或至少直到分離點都保持打開。
出于經(jīng)濟原因，向空心圓筒上的焊接以及漸細(xì)部分的形成在一聯(lián)合加熱過程中進行。
在第一工序中，附加件被焊接到石英玻璃空心圓筒的末端上，在第二工序中通過將附加件拉伸到一定程度在附加件上形成漸細(xì)部分。
事實證明在使用人造石英玻璃的附加件時是有利的。
石英玻璃空心圓筒也由人造石英玻璃構(gòu)成。由于附加件使用了特定材料，兩者粘度沒有不同或只稍微不同，附著區(qū)域的輻射傳輸幾乎不受阻礙，由此使附著過程更加方便。在下文中附著區(qū)域應(yīng)當(dāng)理解為在通過焊接接合附加件過程中空心圓筒與附加件之間形成的接觸區(qū)。
在人造石英玻璃的情況下，羥基含量對于粘度和輻射傳輸來說是決定性的。對此，在附著區(qū)域形成之前，附加件的人造石英玻璃中的平均羥基含量優(yōu)選地與石英玻璃空心圓筒的平均羥基含量相差最多5重量ppm。
然而，在附加過程中由于高溫可能會在石英玻璃上產(chǎn)生羥基的表面加載。特別是附著區(qū)域周圍的區(qū)域可能因此顯示比其余石英玻璃高的羥基濃度。不過，對附加件的成功附著起決定性作用的是在附著步驟之前的石英玻璃空心圓筒和附加件中的平均含量。在附加步驟之后這不受石英玻璃表面加載羥基影響且由離開附著區(qū)域的某一距離表示。因此，優(yōu)選在離附著區(qū)域至少1cm遠(yuǎn)的區(qū)域中附加件的人造石英玻璃中羥基平均含量與在離附著區(qū)域至少1cm遠(yuǎn)的區(qū)域內(nèi)的石英玻璃空心圓筒的相差不超過5重量ppm的預(yù)制品。
附加件尤其是用來使待拉伸的石英玻璃空心圓筒的拉伸端變細(xì)。當(dāng)使用最大外徑與石英玻璃空心圓筒在其面對附加件一端的外徑相差不超過10mm的附加件時可以促進此功能。
有利地，使石英玻璃空心圓筒面向附加件一端形成外錐。
空心圓筒的外錐在一定程度上有助于預(yù)制品的漸細(xì)端部。而且，很容易使外錐的最小外徑適合于在附著區(qū)域的附加件外徑，以便防止形成外徑梯級(step)，就象在拉制過程中伴隨的直徑改變一樣，且促進了期望直徑的快速調(diào)整。
石英玻璃空心圓筒優(yōu)選地構(gòu)成由芯棒和一或幾個環(huán)繞芯棒的包層管構(gòu)成的共軸布置的外包層管。
除了支撐和固定芯棒之外，附加件還可用來支撐和固定可能的在位于空心圓筒內(nèi)孔之內(nèi)在芯棒與空心圓筒之間提供的包層管。
事實還證明在附加件與芯棒之間提供一個間隔物圓盤也是有利的。
芯棒直接或間接擱置在間隔物圓盤之上并被所述圓盤從附著區(qū)域擠走。這有助于節(jié)省材料，因為從附著區(qū)域拉出的元件通常還不滿足尺寸穩(wěn)定性要求并由此成為廢品。上述措施一方面提供了將芯棒在空心圓筒內(nèi)孔中確定軸向定位的可能性，另一方面導(dǎo)致節(jié)省貴重的芯棒材料。
間隔物圓盤優(yōu)選地包含使得可以在拉伸過程開始時進行氣體清掃的開口。
事實證明當(dāng)附加件的最小外徑比要制造的光學(xué)元件的標(biāo)稱外徑大不超過3cm時是有利的。
在光纖形式的光學(xué)元件的情形下，最小外徑由此不超過約3cm。在拉制過程中由此形成特別小的滴，由于可能的孔和涂層裝置的小開口寬度，這在光纖拉伸爐中尤其有利。在實心預(yù)制坯形式的光學(xué)元件的情形下，附加件的最佳最小外徑微高于(約3cm)或低于預(yù)制坯的標(biāo)稱外徑。
事實證明在方法步驟b)之后或方法步驟c)之前封閉附加件的穿孔是有利的。
在清洗過程完成之后封閉附加件的穿孔能防止污染物滲入空心圓筒的內(nèi)孔，特別是在拉伸過程開始時。
優(yōu)選地，借助于加熱燃燒器封閉所述孔。
由于加熱燃燒器的局部加熱，附加件的穿孔可以以確定和快速的方式封閉。特別是可以由此保持該孔面向空心圓筒的上部區(qū)域，這有助于芯棒或可能存在的中間件的固定。
在本發(fā)明方法的一種特別優(yōu)選的變體中，接觸面作為在空心圓筒縱軸方向上的投影形成一個內(nèi)徑不超過空心圓筒內(nèi)孔內(nèi)徑的90％的環(huán)形表面。
這里，環(huán)形表面的外徑由空心圓筒內(nèi)孔的內(nèi)壁構(gòu)成。接觸面可以在垂直或傾斜于空心圓筒縱軸的方向上延伸。環(huán)形表面投影的傾角和內(nèi)徑確定了芯棒支撐表面的大小。為確保安全固定芯棒，在垂直于空心圓筒縱軸方向上的投影中環(huán)形表面內(nèi)徑的最大值是空心圓筒內(nèi)孔內(nèi)徑的90％。
另一方面，相應(yīng)環(huán)形表面的小內(nèi)徑會阻礙從中流過的清洗或清掃介質(zhì)的流動。因此，所述內(nèi)徑優(yōu)選地至少是空心圓筒內(nèi)孔內(nèi)徑的10％。
在最簡單的情況下，接觸面在水平面內(nèi)延伸。如果空心圓筒和附加件的外徑相匹配，則在附著區(qū)域的范圍內(nèi)附加件具有比空心圓筒更大的壁厚。
對于用于實施本發(fā)明方法的預(yù)制品，上述目的根據(jù)本發(fā)明是通過一種包括石英玻璃空心圓筒和帶孔石英玻璃附加件的預(yù)制品實現(xiàn)的，空心圓筒以端面與附加件的相連，以使空心圓筒的內(nèi)孔和附加件的穿孔流體連通形成通道孔的方式形成漸細(xì)端部，石英玻璃空心圓筒作為由芯棒和一或幾個環(huán)繞芯棒的包層管構(gòu)成的共軸布置的外包層管提供，且附加件形成用于與芯棒接觸的接觸面。
在根據(jù)本發(fā)明的預(yù)制品中，附加件一方面用于在拉伸步驟之前向要拉伸的空心圓筒提供類似于拉伸泡的拉伸端形式的漸細(xì)端部，以便可以促進拉制過程和縮短拉制階段。為此，向空心圓筒的一個端面焊接附加件，該附加件整個或至少絕大部分充當(dāng)所述漸細(xì)端部。附加件由劣質(zhì)石英玻璃例如廢料或石英玻璃殘余碎片構(gòu)成，由此節(jié)約了用于形成拉伸泡的更貴重的石英玻璃空心圓筒材料。
空心圓筒是指構(gòu)成由芯棒和一或幾個環(huán)繞芯棒的包層管構(gòu)成的共軸布置的外包層管。
為此，將附加件設(shè)置為一方面包含穿孔并連接在空心圓筒上，另一方面空心圓筒的內(nèi)孔與附加件的孔彼此流體連通形成通道孔。這產(chǎn)生一個連續(xù)的開口，它使得在通過焊接連接附加件之后可以通過用清洗流體清掃來清洗空心圓筒內(nèi)孔的內(nèi)壁。
另一方面，附加件包含一個在拉伸步驟開始時芯棒最終直接或間接停置于其上的接觸面。
對于間接接觸(或在芯棒的垂直取向中支撐)的情形，提供了一或幾個中間部件，且芯棒被固定在環(huán)繞所述棒的包層管之內(nèi)，它繼而擱置在附加件的接觸面上。
如果是直接接觸(或支撐)的情形，芯棒的外徑大于管狀附加件的穿孔內(nèi)徑，所述穿孔與空心圓筒聯(lián)接，芯棒被全部固定在附加件之上?；蛘?，芯棒可以突入附加件的穿孔中到一定程度并最后停置在其漸細(xì)內(nèi)壁上，從而使其在徑向上居中。穿孔面向空心圓筒的上部區(qū)域可以由此被用于徑向固定芯棒，產(chǎn)生芯棒的確定、可重現(xiàn)的軸向固定，而不需要通常要求熱變形步驟以及帶來額外費用和損害所要制造的光學(xué)元件質(zhì)量的危險的其它固定手段。附加件穿孔的下部區(qū)域在此或者打開或者封閉。在打開的穿孔的情形下，即使是在插入芯棒之后也可用保護或清洗流體進行清掃。
接觸面在此是指在拉伸過程開始時芯棒、中間部件或固定芯棒的包層管與附加件發(fā)生接觸的區(qū)域。
根據(jù)本發(fā)明的預(yù)制品的優(yōu)選方案可以由從屬權(quán)利要求中獲得。如果從屬權(quán)利要求中所表示的預(yù)制品方案與本發(fā)明方法的從屬權(quán)利要求中的步驟相似，在此則參照以上相應(yīng)于方法權(quán)利要求陳述的補充說明。
下面將參考實施方案和附圖對本發(fā)明進行更詳細(xì)說明，其中

圖1用于按ODD方法拉制光纖的預(yù)制品，呈芯棒與包層管的共軸布置的形式并且具有由管狀附加件形成的拉伸端。
圖1顯示了用于拉制光纖的預(yù)制品1，包括總體上用標(biāo)記2表示的共軸布置。共軸布置2由石英玻璃制的具有各自共軸地相對于總布置2的垂直取向的中心軸5延伸的縱軸的芯棒3和包層管4構(gòu)成。
芯棒3由高純度人造石英玻璃構(gòu)成且具有從徑向看折射率呈不均勻分布的芯/包層結(jié)構(gòu)，其中高純度人造石英玻璃通過按所謂的OVD方法沉積SiO2顆粒制造。在包層管4內(nèi)孔中相對于包層管4共軸設(shè)置的芯棒3外徑為50mm。
涂層管4由羥基含量小于l重量ppm的高純度無摻雜石英玻璃構(gòu)成，它也通過根據(jù)OVD方法的外部沉積制造。其外徑為194mm，內(nèi)徑為54mm，在包層管4與芯棒3之間產(chǎn)生間隙寬度為約2mm的環(huán)形間隙6。
預(yù)制品1的拉伸端呈圓錐形向向下漸細(xì)。漸細(xì)部分7部分由共軸總布置2部分由石英玻璃的附加件8構(gòu)成，其中附加件8以類似于拉伸泡的形式構(gòu)成并焊接到包層管4的下端形成附著區(qū)域9。
由人造無摻雜但劣質(zhì)且羥基含量小于1重量ppm的石英玻璃構(gòu)成的附加件8具有從頂?shù)降诐u細(xì)的開放通道孔10。附加件8以其位于附著區(qū)域9內(nèi)的上端與包層管4的下端直接聯(lián)接。其最大外徑為90mm，長度為160mm且其在自由端的最小外徑為25mm。附加件8的通道孔10從附著區(qū)域9范圍內(nèi)的40mm逐漸變細(xì)至下端的約11mm。因此，附加件8在附著區(qū)域8范圍內(nèi)具有明顯大于包層管4的壁厚，由此為支撐芯棒3提供水平取向的環(huán)形支撐表面。支撐表面的內(nèi)徑為包層管4內(nèi)徑的大約74％。
不過芯棒3并不直接擱置在附加件8上，而是借助于間隔物圓盤11支撐在附加件8上。間隔物圓盤11的厚度為30mm，外徑為52mm。它具有側(cè)面狹縫12，該側(cè)面狹縫12建立起從環(huán)形間隙6到附加件8的通道孔10內(nèi)的流體連接。
下面將對漸細(xì)部分7形式的拉伸端的制造和通過拉伸布置2制造光纖進行更詳細(xì)地描述。
首先，包層管4的下端被輕微地成圓錐形地研磨至約90mm的最小外徑，如圖1所示。將具有相同外徑(即90mm)的管狀石英玻璃碎片焊接到圓錐形研磨端上。所述管狀件是當(dāng)前制造的包層管的殘余碎片。為焊接兩個空心圓筒形部件，面向?qū)咏宇^的部分被通過氫氧燃燒器軟化，然后擠壓在一起，從而在包層管4與管狀件之間產(chǎn)生牢固的結(jié)合。在同一加熱步驟中，管狀件被隨后軟化和通過夾具拉伸，從而形成向其自由端漸細(xì)并具有類似于拉伸泡的形狀的股。最后在離附著區(qū)域9有l(wèi)60mm遠(yuǎn)的分離點分離所述股，此處外徑為約25mm且所述內(nèi)孔仍然打開，導(dǎo)致產(chǎn)生如圖1所示的附加件8。
隨后用氫氟酸清掃包層管4和附加件8的內(nèi)孔，由此清除掉由于附加件的焊接所產(chǎn)生的可能的沉積物。
在拉伸過程之前，將芯棒3插入包層管4的內(nèi)孔，在此芯棒3由其下端通過間隔物圓盤11支撐在附加件8上，從而建立確定的軸向位置和離開附著區(qū)域9一定距離。
為根據(jù)ODD方法拉制光纖，用夾具夾緊包層管4，然后從下端開始向環(huán)形爐縱向輸入由芯棒3、包層管4和附加件8構(gòu)成的整個預(yù)制品1，它在其中被區(qū)域性地軟化到2050℃左右的溫度，并且在此步驟中從軟化區(qū)拉出光纖。只要所述布置的下端還未被軟化和仍未潰陷，就向包層管4的內(nèi)孔中引入氮氣清掃氣流，所述氣流通過環(huán)形間隙6、狹縫12和通道孔10流出，從而防止雜質(zhì)滲入布置2。預(yù)制品下部一旦潰陷，立即在包層管4的內(nèi)孔中建立并保持約1000mbar的負(fù)壓。
前面形成的漸細(xì)部分7使得在預(yù)制品1的下端加速形成拉伸泡，石英玻璃材料在重力作用下首先以外徑約15mm的滴的形式從該部分脫離。從逐漸穩(wěn)定的拉伸泡中抽出直徑為125μm的光纖。
除光纖之外，還可以通過擠壓和拉伸預(yù)制品1制造光纖的預(yù)制坯。例如在長度為3m且側(cè)向尺寸如上所述的布置1中，拉伸步驟產(chǎn)生外徑為60mm且全長30m的預(yù)制坯股。通過定尺切割由所述預(yù)制坯股得到幾個預(yù)制坯。
權(quán)利要求
1.一種用于制造石英玻璃光學(xué)元件的拉伸方法，包括以下步驟a)使石英玻璃空心圓筒的端面通過形成漸細(xì)的端部而與具有穿孔的石英玻璃附加件相連，從而空心圓筒的內(nèi)孔與附加件的穿孔至少暫時流體連通形成通道孔，b)使清洗流體穿過空心圓筒的內(nèi)孔和所述通道孔，c)將擱置在附加件接觸面上的石英玻璃芯棒插入空心圓筒內(nèi)孔，以及d)從漸細(xì)的端部開始將空心圓筒連續(xù)輸入加熱區(qū)，在其中區(qū)域性地加熱，形成拉伸泡，并從中不斷拉伸元件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，特征在于所述附加件被焊接到所述空心圓筒端部，然后被軟化和削尖形成漸細(xì)部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，特征在于沿貫穿所述漸細(xì)部分的分離面分離所述附加件。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，特征在于所述附加件包括位于漸細(xì)部分內(nèi)的開孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求2-4中任意一項所述的方法，特征在于向空心圓筒上的焊接以及漸細(xì)部分的形成在一聯(lián)合加熱過程中進行。
6.根據(jù)前面任意一項權(quán)利要求所述的方法，特征在于使用人造石英玻璃制的附加件。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，特征在于在進行步驟a)之前所述人造石英玻璃的平均羥基含量與石英玻璃空心圓筒的平均羥基含量相差不超過5重量ppm。
8.根據(jù)前面任意一項權(quán)利要求所述的方法，特征在于所述附加件的最大外徑與石英玻璃空心圓筒在其面向所述附加件一端的外徑相差不超過10mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，特征在于將所述石英玻璃空心圓筒面向附加件一端設(shè)計成外錐。
10.根據(jù)前面任意一項權(quán)利要求所述的方法，特征在于所述石英玻璃空心圓筒形成由芯棒和一或幾個環(huán)繞芯棒的包層管構(gòu)成的共軸布置的外包層管。
11.根據(jù)前面任意一項權(quán)利要求所述的方法，特征在于在附加件與芯棒之間提供間隔物圓盤。
12.根據(jù)前面任意一項權(quán)利要求所述的方法，特征在于所述附加件的最小外徑比要制造的光學(xué)元件的標(biāo)稱外徑大不超過3cm。
13.根據(jù)前面任意一項權(quán)利要求所述的方法，特征在于在步驟b)之后和步驟c)之前封閉所述附加件的穿孔。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，特征在于借助于加熱燃燒器封閉所述孔。
15.根據(jù)前面任意一項權(quán)利要求所述的方法，特征在于接觸面作為在空心圓筒縱軸方向上的投影形成一個內(nèi)徑不超過空心圓筒內(nèi)孔內(nèi)徑的90％的環(huán)形表面。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，特征在于所述環(huán)形表面的內(nèi)徑是空心圓筒內(nèi)孔內(nèi)徑的至少10％。
17.根據(jù)前面任意一項權(quán)利要求所述的方法，特征在于所述接觸面在一水平面內(nèi)延伸。
18.用于施行根據(jù)前面任意一項權(quán)利要求所述的方法的預(yù)制品，包括石英玻璃空心圓筒和帶孔的石英玻璃附加件，空心圓筒以一端面與附加件相連形成漸細(xì)端部，從而使空心圓筒的內(nèi)孔和附加件的穿孔流體連通形成通道孔，石英玻璃空心圓筒作為由芯棒和一或幾個環(huán)繞芯棒的包層管構(gòu)成的共軸布置的外包層管提供，且附加件形成用于與芯棒接觸的接觸面。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的預(yù)制品，特征在于所述附加件由人造石英玻璃構(gòu)成。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的預(yù)制品，特征在于在離附著區(qū)域超過1cm遠(yuǎn)的區(qū)域，所述人造石英玻璃的羥基平均含量與石英玻璃空心圓筒的平均羥基含量相差不超過5重量ppm。
21.根據(jù)權(quán)利要求18-20中任意一項所述的預(yù)制品，特征在于所述附加件的最大外徑與石英玻璃空心圓筒在其面向所述附加件一端的外徑相差不超過10mm。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的預(yù)制品，特征在于將所述石英玻璃空心圓筒面向附加件一端設(shè)計成外錐。
23.根據(jù)權(quán)利要求18-22中任意一項所述的預(yù)制品，特征在于提供一個位于附加件與芯棒之間的間隔物圓盤。
24.根據(jù)權(quán)利要求18-23中任意一項所述的預(yù)制品，特征在于所述附加件的最小外徑比要制造的光學(xué)元件的標(biāo)稱外徑大不超過3cm。
25.根據(jù)權(quán)利要求18-24中任意一項所述的預(yù)制品，特征在于接觸面作為在空心圓筒縱軸方向上的投影形成一個內(nèi)徑不超過空心圓筒內(nèi)孔內(nèi)徑的90％的環(huán)形表面。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的預(yù)制品，特征在于所述環(huán)形表面的內(nèi)徑是空心圓筒內(nèi)孔內(nèi)徑的至少10％。
27.根據(jù)權(quán)利要求17-25中任意一項所述的預(yù)制品，特征在于所述接觸面在一水平面內(nèi)延伸。
全文摘要
提出了一種用于制造石英玻璃光學(xué)元件的拉制方法，其目的在于縮短拉制過程和使材料損失最小化。為此根據(jù)本發(fā)明提出了以下方法步驟a)使石英玻璃空心圓筒的端面通過形成漸細(xì)的端部而與具有穿孔的石英玻璃附加件相連，從而空心圓筒的內(nèi)孔與附加件的穿孔至少暫時流體連通形成通道孔，b)使清洗流體穿過空心圓筒的內(nèi)孔和所述通道孔，c)將擱置在附加件接觸面上的石英玻璃芯棒插入空心圓筒內(nèi)孔，以及d)從漸細(xì)的端部開始將空心圓筒連續(xù)輸入加熱區(qū)，在其中區(qū)域性地加熱，形成拉伸泡，并從中不斷拉伸元件。
文檔編號C03B37/027GK101014545SQ200580027566
公開日2007年8月8日 申請日期2005年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月14日
發(fā)明者J·皮克豪斯, R·薩特曼, J·沃納 申請人:赫羅伊斯·坦尼沃有限責(zé)任公司