1.一种光纤拉丝炉,包括加热石墨件(100)和进气管路(200),其特征在于,所述加热石墨件(100)顺次相连的第一石墨段(110)、第二石墨段(120)和第三石墨段(130),所述第一石墨段(110)具有第一圆柱形腔体,所述第三石墨段(130)具有第二圆柱形腔体,且所述第二圆柱形腔体的径向截面积小于所述第一圆柱形腔体的径向截面积,所述第二石墨段(120)具有分别与所述第一圆柱形腔体、所述第二圆柱形腔体相连通的圆台形腔体,所述第一圆柱形腔体、所述圆台形腔体及所述第二圆柱形腔体同轴设置,其中所述第一石墨段(110)远离所述第二石墨段(120)的一端沿其周向设置有第一环形进气缝,所述第三石墨段(130)远离所述第二石墨段(120)的一端沿其周向设置有第二环形进气缝;所述进气管路(200)包括:主管路(210);第一环形管路(220),与所述主管路(210)相连通,所述第一环形管路(220)设置在第一石墨段(110)的所述第一环形进气缝外围,所述第一环形管路(220)与所述第一圆柱形腔体同轴设置,所述第一环形管路(220)上间隔设置有多个用于向所述第一圆柱形腔体进气的第一进气口;所述第一进气口的进气方向垂直于所述第一圆柱形腔体的轴向,且与其在所述第一环形管路(220)处切线方向的夹角为30~60°;第二环形管路(230),与所述主管路(210)相连通,所述第二环形管路(230)设置在所述第三石墨段(130)的所述第二环形进气缝外围,所述第二环形管路(230)与所述第二圆柱形腔体同轴设置,所述第二环形管路(230)上间隔设置有多个用于向所述第二圆柱形腔体进气的第二进气口;所述第二进气口的进气方向垂直于所述第二圆柱形腔体的轴向,且与其在第二环形管路(230)处切线方向的夹角为30~60°;其中,多个所述第一进气口的进气方向和多个所述第二进气口的进气方向均整体呈顺时针方向变化或均整体呈逆时针方向变化。
2.根据权利要求1所述的光纤拉丝炉,其特征在于,多个所述第一进气口等间隔设置在所述第一环形管路(220)上,多个所述第二进气口等间隔设置在所述第二环形管路(230)上。
3.根据权利要求1或2所述的光纤拉丝炉,其特征在于,所述第一进气口设置在所述第一环形管路(220)的靠近所述第一石墨段(110)外壁的一侧,并与所述第一环形进气缝相对应;所述第二进气口设置在所述第二环形管路(230)的靠近所述第三石墨段(130)外壁的一侧,并与所述第二环形进气缝相对应。
4.根据权利要求1或2所述的光纤拉丝炉,其特征在于,所述光纤拉丝炉还包括惰性气体供应单元,所述惰性气体供应单元与所述主管路(210)相连。
5.一种光纤制备装置,其特征在于,包括:送棒单元(1),用于对预制棒进行送棒;拉丝炉(2),为权利要求1至4中任一项所述的光纤拉丝炉,且其中的第一石墨段(110)靠近所述送棒单元(1)设置,第三石墨段(130)远离所述送棒单元(1)设置,所述拉丝炉(2)用于在惰性气氛下对所述预制棒进行熔融拉丝以得到裸纤;保温单元(3),与所述拉丝炉(2)相连,所述保温单元(3)用于对所述裸纤进行保温;涂覆单元(4),与所述保温单元(3)的出口相连,所述涂覆单元(4)用于对所述裸纤进行树脂涂覆;固化单元(5),与所述涂覆单元(4)的出口相连,所述固化单元(5)用于对树脂涂覆后的所述裸纤进行固化,以在所述裸纤外部形成树脂包覆层,得到光纤。
6.根据权利要求5所述的光纤制备装置,其特征在于,所述保温单元(3)包括顺次相连的多个保温炉,且多个所述保温炉的出口温度依次降低。
7.根据权利要求5所述的光纤制备装置,其特征在于,还包括位于所述固化单元(5)下游的顺次相连的扭搓单元(6)、牵引单元(7)和收线单元(8)。
8.根据权利要求7所述的光纤制备装置,其特征在于,还包括:红外热成像单元(9),设置在所述拉丝炉(2)和所述保温单元(3)之间,用于对所述拉丝炉(2)中出来的所述裸纤进行温度监测;裸纤丝径仪(10),设置在所述保温单元(3)和所述涂覆单元(4)之间,用于对所述裸纤的丝径进行测量;非接触张力仪(11),设置在所述裸纤丝径仪(10)和所述涂覆单元(4)之间,用于监测所述裸纤的在线张力;光纤尺寸测量单元(12),设置在所述固化单元(5)和所述扭搓单元(6)之间,用于测量所述光纤的直径。
9.一种光纤制备方法,其特征在于,采用权利要求5至8中任一项所述的光纤制备装置制备光纤,所述光纤制备方法包括以下步骤:步骤1,通过送棒单元(1)将预制棒送入拉丝炉(2)进行熔融拉丝以得到裸纤,期间将所述预制棒的锥头的至少部分设置在圆台形腔体中;且在所述熔融拉丝过程中,通过惰性气体供应单元向进气管路(200)中提供惰性气体,并使所述惰性气体通过第一进气口和第二进气口进入加热石墨件(100)中;步骤2,将保温单元(3)的出口温度控制在低于所述熔融拉丝过程的处理温度,使所述裸纤在所述保温单元(3)的保温状态下逐渐冷却;步骤3,利用涂覆单元(4)在冷却后的所述裸纤表面进行树脂涂覆,然后在固化单元(5)中固化,以在所述裸纤外部形成树脂包覆层,得到光纤。
10.根据权利要求9所述的光纤制备方法,其特征在于,将所述圆台形腔体的靠近所述第一石墨段(110)的一端径向截面积记为S1,将所述圆台形腔体的靠近所述第三石墨段(130)的一端径向截面积记为S2;在所述惰性气体通过第一进气口和第二进气口进入所述加热石墨件(100)的步骤中,将所述第一环形管路(220)中所述惰性气体的进气流量记为L1,将所述第二环形管路(230)中所述惰性气体的进气流量记为L2,则L1/S1=L2/S2。
11.根据权利要求10所述的光纤制备方法,其特征在于,L1+L2=10~50L/min。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的光纤制备方法,其特征在于,所述熔融拉丝过程的处理温度为1800~2400℃,所述裸纤的拉制速度为200~500m/min;将冷却后的所述裸纤进入所述涂覆单元(4)的过程中,所述裸纤的引丝速度≤25m/min,引丝时间≤5s。
13.根据权利要求9至11中任一项所述的光纤制备方法,其特征在于,所述保温单元(3)包括顺次相连的多个保温炉,且多个所述保温炉的出口温度依次降低。
14.根据权利要求13所述的光纤制备方法,其特征在于,所述保温单元(3)包括顺次相连的多个保温炉,且多个所述保温炉的出口温度依次降低。
15.根据权利要求13所述的光纤制备方法,其特征在于,所述裸纤在各所述保温炉中的停留时间为0.0016~0.02s。
16.根据权利要求9至11中任一项所述的光纤制备方法,其特征在于,所述步骤3包括:采用第一个所述涂覆单元(4)在所述裸纤表面进行第一层树脂涂覆,然后在第一个固化单元(5)中固化,以在所述裸纤外部形成内层树脂包覆层;采用第二个所述涂覆单元(4)在所述内层树脂包覆层表面进行第二层树脂涂覆,然后在第二个固化单元(5)中固化,以在所述内层树脂包覆层表面外部形成外层树脂包覆层,进而形成所述光纤。
17.根据权利要求16所述的光纤制备方法,其特征在于,所述裸纤的直径为80±1μm,所述裸纤外部设置所述内层树脂包覆层后的直径为120~135μm,所述光纤的直径为155~170μm。
18.根据权利要求17所述的光纤制备方法,其特征在于,所述内层树脂包覆层和所述外层树脂包覆层的厚度比例为1:(0.67~1.15)。
19.根据权利要求16所述的光纤制备方法,其特征在于,所述内层树脂包覆层的原料为第一丙烯酸树脂涂料,其固化后的弹性模量≦1Mpa,25℃时涂料黏度为3500~7500mPa·s,涂料密度为0.95~1.2g/cm 3 ,固化后的断裂伸长率≧130%;所述外层树脂包覆层的原料为第二丙烯酸树脂涂料,其固化后的弹性模量≧550Mpa,25℃时涂料黏度为3500~9500mPa·s,涂料密度为0.95~1.2g/cm 3 ,断裂伸长率≧10%。
20.根据权利要求19所述的光纤制备方法,其特征在于,所述第一层树脂涂覆过程中的温度为32~55℃,在该温度下的涂料黏度为1500~3000mPa·s;所述第二层树脂涂覆过程中的温度为32~55℃,在该温度下的涂料黏度为1500~3000mPa·s。
21.根据权利要求16所述的光纤制备方法,其特征在于,所述固化单元(5)采用的固化形式为UV或LED固化,固化功率≧300W,最高功率集中面积≦0.15cm 2 ,固化时间为0.003~0.02s。
22.一种细径光纤,其特征在于,由权利要求9至21中任一项所述的光纤制备方法制备得到。
23.根据权利要求22所述的细径光纤,其特征在于,所述细径光纤由内至外依次包括裸纤、内层树脂包覆层和外层树脂包覆层,所述裸纤的直径为80±1μm,所述裸纤外部设置所述内层树脂包覆层后的直径为120~135μm,所述光纤的直径为155~170μm;所述内层树脂包覆层和所述外层树脂包覆层的厚度比例为1:(0.67~1.15)。