一种高沉积速率PCVD工艺制作光纤芯棒的方法技术

本发明专利技术涉及一种高沉积速率ＰＣＶＤ工艺制作芯棒的方法，采用等离子体化学气相沉积，在圆管形的石英衬管内壁上沉积纯硅或掺杂的氧化硅层，包括流经石英衬管的原料气体（或蒸气），石英衬管穿过筒形的谐振腔且周期转动，同时谐振腔沿石英衬管轴向往复移动，其特征在于高频系统的输出高频功率最大可达３～６ＫＷ；反应所需主要原料气体的流量最高可达：以纯ＳｉＣｌ＃－［４］蒸气计８００～２０００ｓｃｃｍ，总Ｏ＃－［２］１５００～５０００ｓｃｃｍ，以纯ＧｅＣｌ＃－［４］蒸气计２０～５００ｓｃｃｍ，以纯Ｆｒｅｏｎ蒸气计１０～１００ｓｃｃｍ；可实现的最大沉积速率（以纯硅计）为１．８０～３．５０ｇ／ｍｉｎ，沉积完毕后，在缩棒设备上将沉积管熔缩成实心芯棒。本发明专利技术能在保持ＰＣＶＤ原有工艺特性的基础上有效提高其沉积速率，从而提高ＰＣＶＤ工艺的生产效率。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及管内法光纤芯棒的制备工艺，尤其是用较高沉积速率和沉积效率的等离子体化学气相沉积工艺(即PCVD工艺)来制造通信用石英光纤芯棒。由于管外法沉积工艺采用外延沉积方式，沉积速率主要取决于反应气体流量大小而不受热源温度场的影响，能达到很高实际值，但管外法沉积工艺的实际沉积效率也严重受到反应气流与靶棒的有效接触面积的影响，尤其对于气相沉积开始阶段的芯棒的制造过程，其反映出沉积效率与沉积速率呈相反变化的趋势，例如目前常规的OVD工艺在制造普通单模芯棒时平均沉积效率不足50％。此外，对于掺杂成分要求严格、折射率剖面复杂的光纤芯棒，管外法沉积工艺的水解反应显得难以实现或难以精确控制。MCVD工艺气相反应所需的热源必须通过石英衬管的热传导实现，为确保反应区温度的均匀性和石英衬管的几何尺寸，沉积速率受制于衬管材料的导热系数。美国专利U.S.Pat.6,122,935公布了一种高沉积速率的MCVD制造工艺，但其以纯硅计的沉积速率仅能达到约0.6g/min。此外，MCVD工艺反应产物随气流向后漂移的沉积过程限制了其实现很高沉积效率的可能。作为公知技术的PCVD工艺，其核心的气相沉积基本过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高沉积速率ＰＣＶＤ工艺制作光纤芯棒的方法，采用等离子体化学气相沉积，在圆管形的石英衬管内壁上沉积纯硅或掺杂的氧化硅层，包括流经石英衬管的原料气体（或蒸气），石英衬管穿过筒形的谐振腔且周期转动，同时谐振腔沿石英衬管轴向往复移动，其特征在于高频系统的输出高频功率最大可达３～６ＫＷ；反应所需主要原料气体的流量最高可达：以纯ＳｉＣｌ↓［４］蒸气计８００～２０００ｓｃｃｍ，总Ｏ↓［２］１５００～５０００ｓｃｃｍ，以纯ＧｅＣｌ↓［４］蒸气计２０～５００ｓｃｃｍ，以纯Ｆｒｅｏｎ蒸气计１０～１００ｓｃｃｍ；可实现的最大沉积速率（以纯硅计）为１．８０～３．５０ｇ／ｍｉｎ，沉积完毕后，在缩棒设备上将沉积管熔缩...

【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：童维军，何珍宝，罗杰，
申请(专利权)人：长飞光纤光缆有限公司，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]