生产光纤用预制件的方法技术

在一种已知的用于生产光纤用坯模的方法中，在一纤芯玻璃圆柱体上产生一种包络玻璃的掺氟ＳｉＯ↓［２］，上述纤芯玻璃圆柱体绕其纵向轴旋转，其中将一种起始物质进给到一个等离子体燃烧器，上述起始物质然后在用于等离子体燃烧器的等离子体火焰中氧化，以便得到ＳｉＯ↓［２］微粒，ＳｉＯ↓［２］微粒在氟存在下于纤芯玻璃圆柱体的圆柱体包络面上沉积若干层，并烧结成包络的玻璃。本发明专利技术旨在提供一种根据上述方法建立的一种经济的方法，以便生产一种坯模，从所述的坯模可以得到多模光纤（５２）。与按标准方法生产的光纤（５１）相比，上述多模光纤（５２）其特征在于在ＵＶ波长范围内高起始传输和良好的耐暂时ＵＶ辐射，更具体地说，在２１０－３００ｎｍ波长范围内的ＵＶ辐射。按照本发明专利技术，利用一种辐射紫外光的等离子体火焰来在纤芯玻璃上形成和沉积ＳｉＯ↓［２］微粒，上述紫外光具有波长为２１４ｎｍ，强度为至少０．９μＷ－根据等离子体火焰强度测量确定。

Method for producing preform for optical fiber

In a known for the production of optical fiber with mould method, a glass envelope in a core glass cylinder on fluorine doped SiO: 2, the core glass cylinder to rotate around the longitudinal axis, wherein a starting material is fed to a plasma burner, the starting material and in for the oxidation plasma flame plasma burner, in order to get down SiO 2 particles, SiO down 2 particles in the presence of fluorine in the core glass cylinder cylinder on the envelope surface deposition of several layers, and sintered glass envelope. The invention aims to provide a method for the establishment of an economy based on the above method, in order to produce a blank mold from the multi-mode fibers can be obtained (52). Optical fiber and production according to the standard method (51) compared to the multimode fiber (52) is characterized in the wavelength range of UV high initial transmission and good resistance for UV radiation, more specifically, UV radiation in the wavelength range of 210 - 300nm. According to the invention, the use of a plasma flame radiation of ultraviolet light to form in the core glass and deposited SiO down 2 particles, the ultraviolet light with a wavelength of 214nm, the intensity of at least 0.9 mu W according to the measurement of plasma flame intensity determination.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种方法，所述方法通过在一个纤芯玻璃圆柱体上生成掺氟的SiO2包层玻璃层来生产光纤用的预制件，上述纤芯玻璃圆柱体绕其纵向轴旋转，其中等离子体燃烧器被喂以一种含硅的起始物质(starter substance)，上述起始物质在用于等离子体燃烧器的等离子体火焰中氧化，以便得到SiO2微粒，并且在氟存在下将SiO2微粒在纤芯玻璃圆柱体的圆筒形外表面上沉积成若干层，烧结成包层玻璃。在DE25 36 45 7A1中介绍了这种用于生产光纤用预制件及通用预制件的方法。为了生产预制件，提供一种未掺杂的石英玻璃制的纤芯玻璃圆柱体，并将掺氟的石英玻璃沉积在上述纤芯玻璃圆柱体的圆筒形表面上作为一个包层玻璃层。为了生产包层玻璃层，使用一种感应耦合等离子体燃烧器并加有一种不含氢的硅化合物和氧的气流。此外，将一种含氟化合物加入用于等离子体燃烧器的等离子体火焰中。含氟的SiO2微粒在等离子体火焰中由若干起始物质形成。这些起始物质成若干层沉积到绕其纵向轴旋转的纤芯玻璃圆柱体上，并直接烧结到纤芯玻璃层上，同时形成一种含氟SiO2包层玻璃层。上述用于也叫做“POD(等离子体外部沉积)法”。纤芯玻璃圆柱体通常是通过氧化作用或是通过含硅起始物质的火焰水解反应用一些方法生产，所述一些方法一般已知各为VAD(汽相轴向沉积)法，OVD(外部说明沉积)法，MCVD(改进化学汽相沉积)法和PCVD(等离子体化学汽相沉积)或者也叫做PECVD(等离子体增强化学汽相沉积)法。纤芯玻璃圆柱体多半时间都由未掺杂的石英玻璃构成，但也可以含有改变折射指数的掺杂剂。本专利技术还涉及一种方法，所述方法用于通过提供一种供过包层一种纤芯玻璃用的掺氟石英玻璃的包层玻璃管来生产光纤用的预制件，同时将一些含硅的起始物质供应到一个等离子体燃烧器用于生产包层玻璃管，上述起始物质在用于等离子体燃烧器的等离子体火焰中氧化以便得到SiO2微粒，并将SiO2微粒在氟存在下成若干层沉积在一个石英玻璃基管的圆筒形外表面上，并将上述微粒烧结，上述石英玻璃基管绕其纵向轴旋转。在US6,253,580B1中介绍了这种方法。为了按照POD法生产一种掺氟石英玻璃的包层玻璃管，生产一种干燥的等离子体火焰，在所述干燥的等离子体火焰中将SiCl4氧化成SiO2微粒，并且将上述SiO2微粒沉积在一个基管上和立即玻璃化。通过将氟加入等离子体火焰中得到一种掺氟石英玻璃的包层玻璃管。基管包括掺杂的或未掺杂的石英玻璃。利用所得到的包层玻璃管作为包层材料，用于生产光纤用预制件的纤芯玻璃。光纤是通过用牵伸法使预制件伸长得到。上述光纤尤其是用于高能紫外辐射的传输，例如用于光谱、医疗或生产半导体部件的光刻应用。相应的设备和机器经常装备有准分子激光器，所述准分子激光器发射波长为248nm(KrF激光器)或193nm(ArF激光器)的高能脉冲式激光辐射。在190nm和250nm之间波长范围内的短波UV辐射可能在光纤的石英玻璃中产生引起吸收的缺陷。各种损坏机制及其进展已有说明。石英玻璃光纤经常显示在辐照开始处传输逐渐下降。传输下降到一个“平稳值”，即使在延长辐照期间传输也不会从上述“平稳值”改变。这种效应叫做“光致降级”。缺陷形成和光致降低的程度取决于各个石英玻璃的品质，上述品质主要是由结构性能如密度、折光指数分布、均匀度和化学组成等限定。这里一个重要参数是所谓的“先驱物中心”数。把这些看成是缺陷，所述缺陷存在于预制件的石英玻璃基体或已处于开始时的光纤中，并导致在持续UV(紫外线)辐照期间吸收(感应吸收)升高。现已发现，在已知方法中，可能由于等离子体火焰的UV部分，在UV波长范围内产生一种感应吸收，上述感应吸收可能导致光纤低的初始吸收，及在沉积包层玻璃层期间于纤芯玻璃圆柱体中还产生大量“先驱物中心”，这些中心导到光纤中光致降级增加。因此，按照已知方法生产的预制件经常导致由其牵伸的光纤对短波UV辐射的不利性能。本专利技术的目的是提供一种经济的方法，所述经济的方法用于生产一种预制件，光纤可以由上述预制件得到，上述光纤在UV波长中具有高初始传输和高耐短波UV辐射。从上述方法开始，这个目的按照本专利技术达到，其中利用一种等离子体火焰来在纤芯玻璃圆柱体上形成和沉积SiO2微粒，上述等离子体火焰发射-波长为214μm，具有强度为0.9μW的紫外光，这根据等离子体火焰强度测量确定。在按照本专利技术所述方法的第一种变体中，产生一种等离子体火焰用于在纤芯玻璃圆柱体上形成和沉积SiO2微粒，等离子体火焰在波长214nm处发射一最小紫外辐射强度为0.9μW。用于测量紫外波长范围内等离子体火焰强度的合适方法在技术文献中还没有开始。为了能定量确定等离子体火焰所发射的UV辐射，因此研究出一种方法，所述方法的测量装置和测量条件将在下面参照图3进一步加以说明。这种测量方法下面也叫做PFI(等离子体火焰强度测量)法。如所预料的，根据这种等离子体火焰强度测量发现，所发射的UV强度随着加到等离子体中的功率增加而增加。在以前的POD方法中，上述波长UV辐射的强度通常为约0.8μW。现已发现，增加等离子体火焰短波UV辐射强度产生预制件，光纤用上述预制件牵伸而成，上述光纤其特征在于，在UV范围内一种高起始传输，及与高能UV辐射相比具有更好的损坏性能。对这种意想不到效果的一种可能解释是，由于在波长214nm处高的UV辐射，所以开始形成缺陷，所述缺陷从纤芯玻璃圆柱体的表面到内部减少。所涉及的缺陷是在UV范围内产生吸收(感应吸收)的缺陷，并且还有“先驱物”缺陷。这些缺陷本身产生一种在波长214nm范围具有极大值的吸收，上述吸收在近表面区中尤其有效。因此这样生产的纤芯玻璃圆柱体的“本征吸收”减少了等离子体火焰高能UV光的进一步作用，以致减少了损坏的UV辐射渗入纤芯玻璃圆柱体的中心层，在此处形成缺陷和先驱物缺陷尤其关键。重要的是，纤芯玻璃圆柱体通过这种尤其是在190和240nm之间波长范围内UV辐射的“本征吸收”屏蔽，因为这种辐射对在纤芯玻璃圆柱体中产生具有UV吸收带的缺陷及其先驱物缺陷是决定性的。波长小于约190nm的UV辐射主要是通过空气或等离子体火焰的本征吸收保持远离纤芯玻璃圆柱体，而大于240nm的较长波等离子体火焰的UV辐射部分在石英玻璃中不产生任何足够的缺陷。因此，在本专利技术的方法中，等离子体火焰的有害UV辐射对纤芯玻璃圆柱体的进一步作用通过快速产生吸收UV辐射的缺陷减少。因此，在最终分析中，与先有技术操作手续相比，由大强度等离子体火焰所引起的对纤芯玻璃圆柱体表面的损害不产生增加，而是出人意料地每单位体积纤芯玻璃圆柱体的平均有效损坏量减少。这里沉积过程的状态是决定性的，其中在纤芯玻璃圆柱体上没有包层玻璃层或只有一薄层包层玻璃层存在。在沉积过程的后一种状态下，等离子体火焰的UV强度还可以再次减少。等离子体用高频交流电流产生。在波长214nm处等离子体火焰的UV强度由加到等离子体中的电力决定。除非采取反作用措施，如将UV吸收气体加到等离子体火焰中，否则这个电力越高，一般等离子体火焰的UV强度越大。本专利技术的方法已证明在由其生产光纤的预制件中尤其有利，上述光纤预定在与短波长的紫外光结合时使用。这样生产的预制件显示在中心具有比较少的缺隙和先驱物缺陷数，因此在由按照本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，用于通过在一种纤芯玻璃圆柱体（３）上生产一种掺氟的ＳｉＯ↓［２］包层玻璃（４）来生产一个光纤用的预制件，上述纤芯玻璃圆柱体（３）绕其纵向轴旋转，在所述方法中一种等离子体燃烧器（１）加一种含硅的起始物质，上述物质在用于等离子体燃烧器（１）的等离子体火焰（２）中氧化，以便得到ＳｉＯ↓［２］微粒，而上述ＳｉＯ↓［２］微粒在氟存在下成若干层沉积在纤芯玻璃圆柱体（２）的圆筒形外表面上，并烧结成包层玻璃（４），其特征在于，利用一种等离子体火焰（２）来在纤芯玻璃圆柱体（３）上形成和沉积ＳｉＯ↓［２］微粒，上述等离子体火焰（２）在波长２１４ｎｍ处发射强度至少为０．９μＷ的紫外光，上述强度是根据等离子体火焰强度测量确定。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：G舍茨，K布劳尔，M许纳曼，R施密德特，H法比安，N特雷伯，
申请(专利权)人：赫罗伊斯坦尼沃有限责任公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]