内部气相沉积工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种内部气相沉积工艺。本发明专利技术涉及使用内部气相沉积工艺制造光纤用初级预制品的方法，所述方法包括以下步骤：i)设置具有供给侧和排出侧的中空玻璃基管，ii)由加热炉包围至少部分的中空玻璃基管，iii)将掺杂或未掺杂的玻璃形成气体经由中空玻璃基管的供给侧供给至所述中空玻璃基管的内部，iv)创建反应区，在所述反应区中创建条件以使玻璃沉积发生在中空玻璃基管的内部，和v)使反应区在位于中空玻璃基管的供给侧附近的换向点和位于中空玻璃基管的排出侧附近的换向点之间沿着中空玻璃基管的长度往复移动，其中，在至少部分步骤v)期间，当反应区沿排出侧的方向移动时，气体流包含第一浓度的含氟化合物。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及使用内部气相沉积工艺制造光纤用初级预制品的方法，所述方法包括以下步骤i)设置具有供给侧和排出侧的中空玻璃基管，ii)由加热炉包围至少部分的中空玻璃基管，iii)将掺杂或未掺杂的玻璃形成气体经由中空玻璃基管的供给侧供给至中空玻璃基管的内部，iv)创建反应区，在所述反应区中创建条件以使玻璃沉积发生在中空玻璃基管的内部，和ν)使反应区在位于中空玻璃基管的供给侧附近的换向点和位于中空玻璃基管的排出侧附近的换向点(reversal point)之间沿着中空玻璃基管的长度往复移动，其中在至少部分步骤ν)期间，当反应区沿排出侧的方向移动时气体流包含第一浓度的含氟化合物。本专利技术进一步涉及光纤用最终预制品的制造方法。本专利技术进一步涉及光纤的制造方法。
技术介绍
此类方法本身是从美国专利申请US2005/0000253已知的。更具体地，所述专利申请公开了根据PCVD技术的内部气相沉积工艺，其中玻璃基管部分或全部由沿着其圆筒体轴(cylindrical axis)的共振腔包围，和其中将包含02、SiCl4、GeCl4的气体混合物供给至基管。在所述共振腔中产生局部等离子区，引起基管内部气体混合物的组分之间的反应，形成主要掺杂有锗的SiOx。共振腔沿着基管的圆筒体轴往复移动，以使所述管内部用玻璃层涂布。所述美国专利申请进一步公开了以下可能性添加氟里昂(C2F6)至气体混合物，由此减少在沉积玻璃中羟基的形成。JP56-104735涉及用于红外线的光纤用预制品的制造方法。US2009/0004404涉及通过内部沉积工艺制造光纤用预制品的方法。US2005/0081566涉及棒状预制品的制造方法，在所述方法中，在沉积工艺结束时， 供给至基管内部的氟化合物的量增加至少10%的值。光纤由芯和包围所述芯的外层组成，其外层也称作“覆盖层”。光纤的芯可以由一层或多层不同的同心层制成，这取决于需要的光学性质。至少部分芯通常具有比覆盖层高的折射率，从而光可通过光纤、主要通过其芯输送。例如，对于玻璃制光纤，芯的较高折射率可通过用提高折射率的掺杂剂如锗掺杂芯的玻璃而获得。在玻璃中，锗主要作为GeO2存在。它也可以用提高折射率的掺杂剂和降低折射率的掺杂剂掺杂芯，在此情况下，设定所述掺杂剂的相对比例以获得需要的折射率。 特别地，将氟用作降低折射率的掺杂剂。在通过光纤输送光期间，几个因素引起信号强度(光容量)降低。所述降低被称作“衰减”并可以衰减系数dB/km表示。衰减的第一原因是所谓的瑞利散射，其特别取决于光纤芯中掺杂剂的数量和类型。因为所述瑞利散射，通过芯中包含相对高量的锗掺杂剂的光纤输送的光信号将比通过包含相对低量的锗掺杂剂的光纤输送的光信号衰减得更强烈。瑞利散射发生的程度还取决于波长。更具体地，瑞利散射的程度与λ _4成比例，其中λ为波长。此外，通过锗掺杂引起的瑞利散射比通过氟掺杂引起的瑞利散射强几倍。 衰减的第二原因是在玻璃中存在杂质，这些杂质在一个或多个特定波长处吸收光。特别地，在光纤中主要作为SiOH或GeOH存在的羟基的存在是重要的，这是因为至少一个吸收波长在光纤、特别是单模光纤使用的波长范围内。更具体地，在约1385nm的波长处观察到吸收峰。所述吸收峰也称作水峰或水衰减。在其它因素中，光信号可通过光纤输送而不放大的最大长度取决于并且受限于光信号衰减的程度。因此，需要其中使杂质特别是羟基的量最小化的光纤。此外，需要其中使由瑞利散射引起的衰减最小化的光纤。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供使用内部气相沉积工艺制造光纤用初级预制品的方法，其中它可以影响气相沉积工艺期间引入的羟基量。本专利技术的另一目的在于提供使用内部气相沉积工艺制造光纤用初级预制品的方法，其中基于初级预制品制造的光纤在1385nm的波长处显示更少地衰减，并且其中不会不利地影响瑞利散射。本专利技术的又一目的在于提供使用内部气相沉积工艺制造光纤用初级预制品的方法，其中基于初级预制品制造的光纤显示更少的瑞利衰减，并且其中不会不利影响在 1385nm波长处的衰减。本专利技术的另一目的在于使用内部气相沉积工艺制造光纤用初级预制品的方法，其中它可以影响作为沿中空玻璃基管的纵向的位置函数的沉积玻璃中羟基的引入。在引言中描述的本专利技术的特征在于，反应区在沿排出侧的方向移动后其沿供给侧的方向移动时，气体流包含第二浓度的含氟化合物，其中在至少部分步骤ν)期间，含氟化合物的第一浓度不同于含氟化合物的第二浓度。本专利技术人令人惊讶地发现，除了气体流中含氟化合物的浓度以外，内部气相沉积工艺期间反应区的移动方向也对含氟化合物影响沉积玻璃中羟基量的程度具有影响。更特别地，本专利技术人已发现，使用现有技术的方法，S卩，使用气体流中相同的第一浓度和第二浓度的含氟化合物，沉积玻璃中的羟基量当反应区沿排出侧的方向移动时比当反应区沿供给侧的方向移动时更明显地减少。由此推测，存在含氟化合物减少沉积玻璃中的羟基形成的效率程度的差异。本专利技术人还发现，沉积玻璃中引入的羟基量的变化作为中空玻璃基管纵向的位置函数而不同。更特别地，观察到在仅当反应区沿排出侧的方向移动时添加含氟化合物的实施方案中，羟基量从供给侧附近至排出侧附近由高变低。还观察到在仅当反应区沿供给侧的方向移动时添加含氟化合物的实施方案中，羟基量从供给侧附近至排出侧附近由低变高。使用现有技术的方法，S卩，使用气体流中相同浓度的含氟化合物，本专利技术人不能观察到反应区沿排出侧的方向移动时在沉积玻璃中作为掺杂剂引入的氟量和反应区沿供给侧的方向移动时作为掺杂剂在沉积玻璃中引入的氟量之间的差异。这些观察导致本专利技术，它可以减少沉积玻璃中引入的氟量，而这对沉积玻璃中的羟基量没有不利影响。更特别地，使用未改变量的羟基，通过利用含氟化合物减少沉积玻璃中的羟基形成的效率上的差异，可以获得 沉积玻璃中的减少量的氟掺杂剂。沉积玻璃中的减少量的氟掺杂剂导致沉积玻璃折射率更小地降低。因此，可以减少获得需要的折射率所需的提高折射率的掺杂剂如锗的量。这可以减少瑞利散射，并因此减少光纤中光信号的衰减。此外，上述观察已导致以下观念本专利技术可以减少沉积玻璃中的羟基总量，而这对通过瑞利散射引起的最终光纤中光信号的衰减没有不利影响。更特别地，本专利技术人已明白， 给出恒定的瑞利散射可以减少水峰，即在1385nm的波长处的衰减。最后，本专利技术人已明白，本专利技术可以沿着初级预制品的长度影响沉积玻璃中羟基量的变化。因此，以上目的的一个或多个通过实施本专利技术而实现。在优选实施方案中，含氟化合物的第一浓度高于含氟化合物的第二浓度。本专利技术人已发现，与含氟化合物的第一浓度低于第二浓度的实施方案相比，在此类实施方案中，弓丨入的羟基数减少得更显著。在具体实施方案中，设定含氟化合物的所述第一浓度和所述第二浓度，从而与现有技术的方法相比，在所谓的行程(stroke)期间供给至中空玻璃基管的含氟化合物的总量保持相同，其中在现有技术中，对于反应区移动的两个方向，气体流中含氟化合物的浓度是相同的。术语“行程”应理解为意指反应区的一个往复移动，开始于并且结束于供给侧附近的换向点处。在行程期间使用未改变总量的含氟化合物，观察不到对沉积玻璃折射率的可辨别的影响，但是沉积玻璃中的羟基量却减少。在另一优选实施方案中，含氟化合物不含氢原子并且优选选自由以下组成的本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种光纤用初级预制品的制造方法，其使用内部气相沉积工艺，所述方法包括以下步骤：ｉ）设置具有供给侧和排出侧的中空玻璃基管，ｉｉ）由加热炉包围至少部分的所述中空玻璃基管，ｉｉｉ）将掺杂或未掺杂的玻璃形成气体经由所述中空玻璃基管的供给侧供给至所述中空玻璃基管的内部，ｉｖ）创建反应区，在所述反应区中创建条件以使玻璃沉积发生在所述中空玻璃基管的内部，和ｖ）使所述反应区在位于所述中空玻璃基管的供给侧附近的换向点和位于所述中空玻璃基管的排出侧附近的换向点之间沿着所述中空玻璃基管的长度往复移动，其中，在至少部分步骤ｖ）期间，当所述反应区沿所述排出侧的方向移动时，气体流包含第一浓度的含氟化合物，其特征在于，所述反应区在沿所述排出侧的方向移动后其沿所述供给侧的方向移动时，所述气体流包含第二浓度的含氟化合物，其中在至少部分步骤ｖ）期间，所述含氟化合物的第一浓度不同于所述含氟化合物的第二浓度。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：I·米莉瑟维克，M·J·N·范·斯特劳伦，J·A·哈特苏克，E·阿尔迪，
申请(专利权)人：德拉克通信科技公司，
类型：发明
国别省市：NL