BRPI1101501A2 - processo de deposição interna por vapor - Google Patents

processo de deposição interna por vapor Download PDF

Info

Publication number
BRPI1101501A2
BRPI1101501A2 BRPI1101501-2A BRPI1101501A BRPI1101501A2 BR PI1101501 A2 BRPI1101501 A2 BR PI1101501A2 BR PI1101501 A BRPI1101501 A BR PI1101501A BR PI1101501 A2 BRPI1101501 A2 BR PI1101501A2
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
glass substrate
hollow glass
reaction zone
substrate tube
gas
Prior art date
Application number
BRPI1101501-2A
Other languages
English (en)
Inventor
Igor Milicevic
Eugen Aldea
Eric Aloysius
Van Stralen
Mattheus Jacobus Nicolaas
Ohannes Antoon
Original Assignee
Draka Comteq Bv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Draka Comteq Bv filed Critical Draka Comteq Bv
Publication of BRPI1101501A2 publication Critical patent/BRPI1101501A2/pt
Publication of BRPI1101501B1 publication Critical patent/BRPI1101501B1/pt

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/014—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
    • C03B37/018—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD] by glass deposition on a glass substrate, e.g. by inside-, modified-, plasma- or plasma modified- chemical vapour deposition [ICVD, MCVD, PCVD, PMCVD], i.e. by thin layer coating on the inside or outside of a glass tube or on a glass rod
    • C03B37/01807—Reactant delivery systems, e.g. reactant deposition burners
    • C03B37/01815—Reactant deposition burners or deposition heating means
    • C03B37/01823—Plasma deposition burners or heating means
    • C03B37/0183—Plasma deposition burners or heating means for plasma within a tube substrate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/014—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
    • C03B37/018—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD] by glass deposition on a glass substrate, e.g. by inside-, modified-, plasma- or plasma modified- chemical vapour deposition [ICVD, MCVD, PCVD, PMCVD], i.e. by thin layer coating on the inside or outside of a glass tube or on a glass rod
    • C03B37/01807—Reactant delivery systems, e.g. reactant deposition burners
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2201/00—Type of glass produced
    • C03B2201/06—Doped silica-based glasses
    • C03B2201/08—Doped silica-based glasses doped with boron or fluorine or other refractive index decreasing dopant
    • C03B2201/12—Doped silica-based glasses doped with boron or fluorine or other refractive index decreasing dopant doped with fluorine
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2201/00—Type of glass produced
    • C03B2201/06—Doped silica-based glasses
    • C03B2201/20—Doped silica-based glasses doped with non-metals other than boron or fluorine
    • C03B2201/24—Doped silica-based glasses doped with non-metals other than boron or fluorine doped with nitrogen, e.g. silicon oxy-nitride glasses
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2201/00—Type of glass produced
    • C03B2201/06—Doped silica-based glasses
    • C03B2201/20—Doped silica-based glasses doped with non-metals other than boron or fluorine
    • C03B2201/28—Doped silica-based glasses doped with non-metals other than boron or fluorine doped with phosphorus
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2201/00—Type of glass produced
    • C03B2201/06—Doped silica-based glasses
    • C03B2201/30—Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi
    • C03B2201/31—Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi doped with germanium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2201/00—Type of glass produced
    • C03B2201/06—Doped silica-based glasses
    • C03B2201/30—Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi
    • C03B2201/32—Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi doped with aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2201/00—Type of glass produced
    • C03B2201/06—Doped silica-based glasses
    • C03B2201/30—Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi
    • C03B2201/40—Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi doped with transition metals other than rare earth metals, e.g. Zr, Nb, Ta or Zn
    • C03B2201/42—Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi doped with transition metals other than rare earth metals, e.g. Zr, Nb, Ta or Zn doped with titanium

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)

Abstract

PROCESSO DE DEPOSIçAO INTERNA POR VAPOR. A presente invençào se refere a um processo de produção de uma pré-forma primária para fibras óticas usando um proces,so de deposição interna por vapor, compreendendo as etapas de: i) fornecer um tubo de substrato de vidro oco tendo um lado de admissão e um lado de descarga; ii) envolver pelo menos parte do tubo oco de substrato de vidro por uma fornalha; iii) fornecer um fluxo de gás, dopado ou não dopado, de gases formadores de vidro para o interior do tubo oco de substrato de vidro através do lado de admissão; iv) criar uma zona de reação na qual são criadas condições tais que a deposição de vidro vai ter lugar no interior do tubo de vidro oco; e v) deslocar a zona de reação em avanço e recuo na direção lóngitudinal por sobre o tubo oco de substrato de vidro entre um ponto de inversão situado próximo ao lado çle admissão e um ponto de inversão situado próximo ao lado de descarga do tubo oco de substrato de vidro.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção:
"PROCESSO DE DEPOSIÇÃO INTERNA A VAPOR"
A presente invenção se refere a um método para fabricação de uma pré-forma inicial para fibras óticas por um processo de deposição interna a vapor com as etapas de:
i) proporcionar um tubo substrato de vidro oco, tendo um lado de suprimento e um lado de descarga;
ii) envolver pelo menos uma parte do tubo substrato de vidro oco por um dispositivo de forno;
iii) suprir um fluxo de gás, dopado ou não-dopado, de gases formadores de vidro, ao interior do tubo substrato de vidro oco, através do lado de suprimento do mesmo;
iv) criar uma zona reacional, de modo que sejam proporcionadas condições, para que ocorra deposição de vidro no interior do tubo substrato de vidro oco; e
v) movimentar a zona reacional de um lado para o outro, na direção longitudinal do tubo substrato de vidro oco, entre um ponto de reversão localizado próximo do lado de suprimento, e um ponto de reversão localizado próximo do ponto de descarga, do referido tubo substrato de vidro oco.
A presente invenção se refere ainda a um método de fabricação de uma pré-forma final para fibras óticas.
A presente invenção se refere ainda a um método de fabricação de uma fibra ótica.
Um método conhecido é descrito no Pedido de Patente U.S. No. 2005/0000253. Mais particularmente, o dito Pedido de Patente divulga um processo de deposição interna a vapor, de acordo com a tecnologia PCVD, em que um tubo substrato de vidro é parcial ou completamente envolvido por uma cavidade ressonante, ao longo de seu eixo cilíndrico, e em que é fornecida uma mistura gasosa compreendendo O2, SiCl4, e GeCl4 ao tubo substrato de vidro. Na dita cavidade ressonante, é produzido um plasma local, provocando uma reação entre os componentes da mistura gasosa no interior do tubo substrato, formando SiOx, principalmente dopado com germânio. A cavidade ressonante se movimenta de um lado para o outro ao longo do eixo cilíndrico do tubo substrato, de modo que o dito tubo é internamente revestido com camadas de vidro. 0 dito Pedido de Patente dos Estados Unidos divulga ainda a possibilidade de adicionar freon (C2F6) à mistura gasosa, para reduzir a formação de grupos hidroxila no vidro depositado.
0 documento de patente do Japão, JP 2000- 327360, se refere a um método MCVD para a fabricação de uma pré-forma de fibras óticas, em cujo método a matéria gasosa que circula no tubo de quartzo é aumentada, um pouco antes de uma fonte de calor atingir um ponto de reversão próximo do lado da bomba, e em que a temperatura da fonte de calor retornando do ponto inicial do tubo substrato é aumentada, a fim de aquecer o tubo substrato apenas na direção em que os compostos gasosos circulam através do interior do dito tubo substrato.
0 documento de patente U.S. No. 2009/004404 se refere a um método para fabricação de uma pré-forma para fibras óticas, no qual o processo de deposição é interrompido, ao se realizar pelo menos uma etapa intermediária, em que a etapa intermediária compreende o suprimento de um gás de cauterização ao lado de suprimento do tubo substrato de vidro oco.
0 documento de patente U.S. No. 2005/081566 se refere a um método para fabricação de uma pré-forma moldada de barra para fibras óticas, em cujo método a quantidade de composto de flúor que é suprida ao interior do tubo substrato é aumentada de pelo menos 10% ao final da deposição, após o que o tubo substrato é submetido a um tratamento térmico, de modo que a difusão de flúor ocorra a partir das camadas de vidro depositadas.
O documento de patente JP 56-104735 se refere a um método de fabricação de uma fibra ótica por meio de raio infravermelho.
Uma fibra ótica consiste de um núcleo e uma camada externa envolvendo o dito núcleo, cuja camada externa é também referida como "cladding".
O núcleo pode ser feito de uma ou mais camadas concêntricas, mutuamente diferentes, dependendo das propriedades óticas exigidas da fibra ótica. Pelo menos uma parte do núcleo, normalmente, apresenta um índice refrativo mais alto do que o chapeamento, de modo que a luz pode ser transportada através da fibra ótica, principalmente, através do núcleo da mesma. Para uma fibra ótica feita de vidro, o indice refrativo mais alto do núcleo pode ser obtido mediante dopagem do vidro do núcleo com um dopante de aumento de indice refrativo, como, por exemplo, germânio. No vidro, o germânio está principalmente presente na forma de GeO2. Também, é possível dopar o núcleo com um dopante de aumento de índice refrativo, assim como, com um dopante de diminuição de índice refrativo, em cujo caso as proporções relativas dos ditos dopantes são estabelec idas de modo que o índice refrativo exigido seja obtido. Particularmente, o flúor é usado como dopante de diminuição de índice refrativo.
Durante o transporte de luz através da fibra ótica, diversos fatores causam a diminuição da intensidade do sinal (capacidade ótica). Essa diminuição é referida como "atenuação" e pode ser expressa por um coeficiente de atenuação (dB/km).
Uma primeira causa da ocorrência de atenuação é a chamada difusão de Rayleigh, que depende, em particular, da quantidade e do tipo de dopantes no núcleo da fibra ótica. Devido à dita difusão de Rayleigh, um sinal de luz transportado através de uma fibra ótica compreendendo uma quantidade relativamente alta de dopante de germânio no núcleo será mais fortemente atenuado, do que um sinal de luz transportado através de uma fibra ótica compreendendo uma quantidade relativamente baixa de dopante de germânio.
0 grau em que a difusão de Rayleigh ocorre depende ainda do comprimento de onda. Mais particularmente, o grau da difusão de Rayleigh é proporcional a λ-4, onde λ é o comprimento de onda. A difusão de Rayleigh causada pela dopagem de germânio é diversas vezes mais forte do que a difusão de Rayleigh causada pela dopagem de flúor.
Uma segunda causa de atenuação é a presença de impurezas no vidro, cujas impurezas absorvem a luz em um ou mais específicos comprimentos de ondas. Em particular, a presença de grupos hidroxila, principalmente, presentes na forma de SiOH ou GeOH na fibra ótica é importante, pelo fato de que pelo menos um comprimento de onda de absorção está dentro da faixa de comprimento de onda na qual são usadas as fibras óticas, particularmente, as fibras óticas de modo único. Mais particularmente, é observado um pico de absorção em um comprimento de onda de cerca de 1385 nm. 0 dito pico de ab sorção é também referido como um pico de água ou atenuação de água.
A máxima extensão na qual um sinal ótico pode ser transportado por uma fibra ótica sem que seja amplificado depende, e é limitado, entre outros fatores, pelo grau com que o sinal ótico é atenuado.
Conseqüentemente, existe uma necessidade de fibras óticas, nas quais a quantidade de impurezas, em particular, grupos hidroxila, seja minimizada.
Além disso, existe uma necessidade de fibras óticas, nas quais a atenuação causada pela difusão de Rayleigh seja minimizada.
Constitui um objeto da presente invenção, proporcionar um método para fabricação de uma pré-forma inicial para fibras óticas, usando um processo de deposição interna a vapor, no qual é possível induzir a quantidade de grupos hidroxila que é incorporada durante o processo de deposição interna a vapor.
Outro objeto da presente invenção é proporcionar um método para fabricação de uma pré-forma inicial para fibras óticas, usando um processo de deposição interna a vapor, no qual a fibra ótica fabricada com base na pré-forma inicial tenha uma menor atenuação em um comprimento de onda de 1385 nm, e em que a difusão de Rayleigh não seja adversamente afetada.
Ainda outro objeto da presente invenção é proporcionar um método para fabricação de uma pré-forma inicial para fibras óticas, usando um processo de deposição interna a vapor, no qual a fibra ótica fabricada com base na pré-forma inicial tenha uma menor atenuação de Rayleigh, e em que a atenuação em um comprimento de onda de 1385 nm não seja adversamente afetada.
Conforme descrito na presente introdução, a presente invenção é caracterizada pelo fato de que durante pelo menos parte da etapa (ν), uma adicional quantidade de um gás, compreendendo um composto contendo flúor é fornecida ao interior do tubo substrato de vidro oco, através do lado de suprimento do mesmo, quando a zona reacional está localizada próximo de ou em um ponto de reversão.
De acordo com a presente invenção, uma adicional quantidade de um gás compreendendo um composto contendo flúor é fornecida durante pelo menos parte da etapa (ν), quando a zona reacional se encontra localizada próximo de ou no ponto de reversão do lado de descarga.
A presente invenção também proporciona uma modalidade, na qual a quantidade adicional de gás é suprida quando a zona reacional se encontra localizada próximo de ou em cada um dos pontos de reversão, durante o processo de deposição, o que significa que uma adicional quantidade de gás é suprida no lado de suprimento e no lado de descarga, durante um movimento de um lado para o outro da zona reacional.
Deve ser observado que a zona reacional não pode, em nenhum momento, se localizar próximo de ou em ambos os pontos de reversão, ao mesmo tempo.
A expressão "quantidade adicional de gás compreendendo um composto contendo flúor" deve ser entendida com o significado de uma quantidade extra ou aumentada, em comparação com o fluxo de gás, dopado ou não-dopado, que é suprido durante o movimento da zona reacional entre os dois pontos de reversão. Deve ser observado nesse sentido que o fluxo de gás, dopado ou não-dopado, suprido durante o movimento da zona reacional entre os dois pontos de reversão, pode, opcionalmente, compreender uma quantidade básica de um composto contendo flúor. Na presente invenção, os inventores imaginaram que a posição da zona reacional e a quantidade de composto contendo flúor são relevantes no processo de deposição. Mais particularmente, a posição da zona reacional nos dois pontos de reversão, cujos pontos de reversão são ambos alcançados pela zona reacional durante um curso, desempenha um importante papel, e é precisamente esta combinação de ponto de reversão/zona reacional que exige uma adicional quantidade de gás, compreendendo o composto contendo flúor, cuja adicional quantidade de gás deve ser suprida "no topo" da quantidade de composto contendo flúor que já pode estar presente. A presente invenção não se refere à manutenção de uma quantidade constante de composto contendo flúor durante um curso da zona reacional, em que um curso deve ser considerado como o movimento da zona reacional entre dois pontos de reversão. É preferido que a energia da zona reacional seja constante durante o seu movimento entre esses dois pontos de reversão. A quantidade adicional de gás, compreendendo um composto contendo flúor de acordo com a presente invenção, se refere à quantidade do composto contendo flúor que será ainda adicionada e não deve ser confundida com uma modalidade na qual todos os compostos gasosos formadores de vidro são acrescentados de uma só vez, isto é, os compostos gasosos a serem supridos ao tubo substrato de vidro oco. A zona reacional apresenta uma largura específica de deposição, vista na direção longitudinal do tubo substrato de vidro oco, cuja largura de deposição, preferivelmente, é pelo menos duas vezes, mais preferivelmente, pelo menos três vezes, ainda mais preferivelmente, pelo menos quatro vezes, menor do que a distância entre os dois pontos de reversão. Com exemplo de uma extensão de curso, isto é, a extensão de um curso da zona reacional entre os dois pontos de reversão, pode ser mencionada uma extensão de cerca de 1,3 m. Um exemplo de uma largura de deposição é um valor na faixa de 35-10 cm, por exemplo, 30-15 cm.
A zona reacional é dita como localizada próximo de um ponto de reversão, se a distância mais curta entre a zona reacional e o ponto de reversão for inferior a 10%, preferivelmente, inferior a 5%, mais preferivelmente, inferior a 1%, da distância entre os dois pontos de reversão.
A zona reacional é dita como sendo localizada em um ponto de reversão, se a posição da zona reacional corresponder à posição na qual a direção do movimento da zona reacional é invertida. Quando a zona reacional é localizada em um ponto de reversão, a distância entre a zona reacional e o ponto de reversão é praticamente zero. Além disso, a velocidade da zona reacional é praticamente igual a zero no ponto de reversão.
Os presentes inventores descobriram, de forma surpreendente, que o fornecimento de uma quantidade adicional do composto contendo flúor ao tubo substrato de vidro oco quando a zona reacional está localizada próximo de ou em um ponto de reversão, irá resultar numa diminuição da quantidade de qrupos hidroxila incorporados no vidro depositado.
Além disso, os presentes inventores concluíram, de modo surpreendente, que o suprimento de uma quantidade adicional do composto contendo flúor da maneira mencionada, não afeta o índice refrativo do vidro, mais particularmente, das camadas de vidro que são depositadas no interior do tubo substrato de vidro oco. Uma quantidade ligeiramente aumentada de dopante de flúor foi apenas observada próximo dos pontos de reversão.
Essas observações levaram à percepção de que a presente invenção possibilita reduzir uma quantidade básica do composto contendo flúor que é fornecido através do fluxo gasoso, no lado de suprimento do tubo substrato de vidro oco, durante o processo de deposição interna a vapor, se comparado com a quantidade de composto contendo flúor que está sendo constantemente suprida em função do processo de deposição, em um processo de deposição a vapor mencionado pelo estado da técnica, sem a ocorrência da mencionada redução, tendo um efeito adverso sobre a quantidade de grupos hidroxila no vidro depositado, mais particularmente, nas camadas de vidro depositadas.
O resultado direto do uso de uma quantidade básica reduzida do composto contendo flúor é que uma reduzida quantidade de flúor é incorporada no vidro depositado como um dopante. Isso possibilita reduzir a quantidade do dopante de aumento de índice refrativo, como, por exemplo, o germânio, que é necessário para se obter um exigido índice refrativo. 0 resultado disso é que a difusão de Rayleigh e, desse modo, a atenuação de um sinal ótico na fibra ótica, é significativamente reduzida.
Além disso, essas conclusões levaram à percepção de que a presente invenção torna possível, devido à quantidade básica constante de composto contendo flúor, suprida através do fluxo gasoso no lado de suprimento do tubo substrato de vidro oco, durante o processo de deposição interna a vapor, reduzir a quantidade total de grupos hidroxila no vidro depositado, mais particularmente, nas camadas de vidro depositadas, sem a ocorrência de um efeito adverso na atenuação de um sinal ótico na fibra ótica, causado pela difusão de Rayleigh. Os presentes inventores imaginaram que isso é possível, dada uma difusão de Rayleigh constante, reduzir a atenuação em um comprimento de onda de 1385 nm.
Finalmente, essas conclusões levaram à percepção de que a presente invenção torna possível, também na ausência de uma quantidade básica do composto contendo flúor suprido através do fluxo gasoso no lado de suprimento do tubo substrato de vidro oco, durante o processo de deposiçao interna a vapor, reduzir a quantidade total de grupos hidroxila no vidro depositado, sem que isso tenha um efeito adverso sobre a atenuação de um sinal ótico em uma fibra ótica, causado pela difusão de Rayleigh. Os presentes inventores então imaginaram que isso é possível, dada uma difusão de Rayleigh constante, reduzir a atenuação em um comprimento de onda de 1385 nm, se comparado com um processo descrito pelo estado da técnica.
Assim, um ou mais dos objetivos acima mencionados são alcançados, através da implementação da presente invenção.
Numa modalidade preferida, o composto contendo flúor é isento de átomos de hidrogênio, sendo preferivelmente selecionado do grupo que consiste dos compostos de CF4, C2F6, C4F8, CCl2F2, SiF4, Si2F6, SF6, NF3, F2 ou uma mistura de dois ou mais desses compostos. Preferivelmente, o composto contendo flúor é C2F6 ou C4F8 ou uma mistura dos mesmos.
Em outra modalidade preferida, a quantidade adicional de gás é adicionada na forma de um ou mais pulsos, preferivelmente, usando um tempo de pulso de 10 - 500 ms, preferivelmente, de 50 - 200 ms.
A quantidade total do composto contendo flúor na quantidade adicional de gás suprido é de 0,010-10,0 scc, preferivelmente, de 0,050-5,0 scc, mais preferivelmente, de 0,1-1 scc, onde "scc" significa centímetro cúbico padrão, a uma pressão de 1 atm, e temperatura de 0°C.
Em outra modalidade preferida, a quantidade adicional de gás que é suprida compreende um gas veiculo e/ou dopantes e/ou gases formadores de vidro. Preferivelmente, o oxigênio é usado como gás veiculo.
Preferivelmente, o fluxo gasoso compreende pelo menos um dopante, selecionado do grupo que consiste de germânio, nitrogênio, boro, titânio, fósforo e alumínio, além de uma quantidade básica do composto contendo flúor. Quando incorporado no vidro, o dito dopante aumenta o índice refrativo do vidro. Conseqüentemente, o efeito de diminuição do índice refrativo do flúor pode ser desviado pela presença de um ou mais dos acima referidos dopantes de aumento de índice refrativo.
O germânio estará presente, principalmente na forma de GeO2 no vidro depositado. 0 dopante de germânio pode ser adicionado ao fluxo gasoso, por exemplo, na forma de GeCl4.
0 nitrogênio estará presente, principalmente na forma de SiO-N no vidro depositado. 0 dopante de nitrogênio pode ser adicionado ao fluxo gasoso na forma de N2.
0 titânio estará presente, principalmente na forma de TiO2 no vidro depositado. 0 dopante de titânio pode ser adicionado ao fluxo gasoso na forma de TiCl4.
0 fósforo estará presente, principalmente na forma de P2O3 no vidro depositado. 0 dopante de fósforo pode ser adicionado ao fluxo gasoso na forma de POCl3. O alumínio estará presente, principalmente na forma de Al2O3 no vidro depositado. 0 dopante de alumínio pode ser adicionado ao fluxo gasoso na forma de AlCl3.
Preferivelmente, o processo de deposição interna a vapor, de acordo com a presente invenção, é um processo do tipo PCVD.
Em uma modalidade específica, a zona reacional na etapa (iv) é constituída de um plasma, preferivelmente, um plasma de microondas.
Em outra modalidade, a zona reacional se movimenta a uma velocidade de 10-40 m/min, preferivelmente, 15-25 m/min, particularmente, 15-30 m/min, na etapa (v).
Em outra modalidade específica, o forno é estabelecido a uma temperatura de 800-1200°C, preferivelmente, de 900-1100°C, na etapa (v).
Em outra modalidade específica, o forno compreende uma ou mais zonas de temperatura, que podem ser estabelecidas em diferentes temperaturas, possivelmente, independentemente entre si. Além disso, a temperatura em uma ou mais zonas de temperatura pode variar, durante o processo de deposição interna a vapor.
Um processo de deposição interna a vapor do tipo PCVD, no qual é usado um forno, compreende diversas zonas de temperatura, é descrito na Patente Holandesa No. 1037163, a qual não havia sido ainda aberta ao acesso público no momento do depósito do presente Pedido de Patente. Um processo de deposição interna a vapor do tipo PCVD, no qual a temperatura do forno é variada durante o processo de deposição, é descrito na Patente Holandesa No. 1037164, a qual não havia sido ainda aberta ao acesso público no momento do depósito do presente Pedido de Patente.
Os métodos de acordo com os dois mencionados Pedidos de Patente da Holanda são aqui inteqralmente incorporados por meio dessas referências.
Numa modalidade especifica, a quantidade adicional de gás é adicionada somente quando a zona reacional se localizar no ou próximo do ponto de reversão, perto do lado de suprimento do tubo substrato de vidro oco. A energia da zona reacional, especialmente a energia do plasma, é constante durante o movimento da zona reacional através da extensão do tubo substrato. A deposição das camadas de vidro ocorre, então, na seção lateral do gás-lateral da bomba e seção lateral da bomba-lateral do gás.
Em outra adicional modalidade, a quantidade adicional de gás é adicionada somente quando a zona reacional estiver localizada no ou próximo do ponto de reversão, perto do lado de descarga do tubo substrato de vidro oco. A energia da zona reacional, especialmente a energia do plasma, é constante durante o movimento da zona reacional sobre a extensão do tubo substrato. A deposição das camadas de vidro ocorre, então, na seção lateral do gás-lateral da bomba e seção lateral da bomba-lateral do gás.
A presente invenção se refere ainda a um método para fabricação de uma pré-forma final para fibras óticas, o método compreendendo as etapas de:
i) fabricar uma pré-forma inicial de acordo com a presente invenção e, em seguida,
ii) flexibilizar a pré-forma inicial obtida na etapa (i) em uma pré-forma inicial sólida, usando uma fonte de calor,
iii) opcionalmente, depositar uma adicional quantidade de vidro exteriormente à pré-forma inicial sólida, de modo a produzir uma pré-forma final.
A presente invenção se refere ainda a um método de fabricação de uma fibra ótica, compreendendo a fabricação da pré-forma final, cujo método compreende as seguintes etapas:
i) fabricar uma pré-forma inicial, de acordo com a presente invenção e, em seguida,
ii) flexibilizar a pré-forma inicial obtida na etapa (i) em uma pré-forma inicial sólida, usando uma fonte de calor,
iii) opcionalmente, aplicar uma adicional quantidade de vidro exteriormente à pré-forma inicial sólida, de modo a produzir a pré-forma final e, em seguida,
iv) aquecer uma extremidade da pré-forma final obtida na etapa (iii) e estirar a fibra ótica da pré-forma final.
A presente invenção será agora explicada em maiores detalhes fazendo-se referência a um exemplo e um número de figuras, mas, deve ser observado, que a presente invenção de nenhum modo está limitada pelas mesmas.
A figura 1 é uma representação esquemática de um dispositivo para realização de um processo de deposição interna a vapor.
A figura 2 é uma representação esquemática de um dispositivo para realização da presente invenção.
A figura 3 é uma vista mostrando a atenuação em 1385 nm, para as fibras fabricadas de acordo com o estado da técnica e um primeiro exemplo da presente invenção.
A figura 4 é uma vista mostrando a atenuação em 1385 nm, para as fibras fabricadas de acordo com o estado da técnica e um segundo exemplo da presente invenção.
A figura 1 mostra, esquematicamente, um dispositivo (100) para realização de um processo de deposição interna a vapor, para fabricação de uma pré- forma inicial para fibras óticas. O dispositivo (100) compreende um forno (1), o qual envolve pelo menos uma parte do tubo substrato de vidro oco (2). O tubo substrato de vidro oco (2) apresenta um lado de suprimento (3) e um lado de descarga (4). 0 lado de suprimento (3) e o lado de descarga (4) podem ser posicionados entre, respectivamente, uma entrada de gás e uma saida de gás (não mostrado). O lado de suprimento (3) e o lado de descarga (4) podem ser sujeitados em uma passagem cilíndrica, provida de uma gaxeta circular, de modo que o volume interno do tubo substrato de vidro oco (2) seja isolado da atmosfera externa. Essa construção possibilita a realização de um processo de deposição interna a vapor sob uma pressão reduzida, quando uma bomba (não mostrado) é conectada à saída de gás.
A figura 1, além disso, mostra, esquematicamente, uma zona reacional (7), cuja zona reacional (7) se movimenta de um lado para o outro, durante o processo de deposição interna a vapor, entre um ponto de reversão (5) localizado próximo do lado de suprimento (3) e um ponto de reversão (6) localizado próximo do lado de descarga (4). A distância entre os dois pontos de reversão é a extensão do curso, isto é, a extensão ao longo da qual as camadas de vidro são dep ositadas no interior do tubo substrato de vidro oco (2). Os dois pontos de reversão são envolvidos por um dispositivo de forno (1).
Durante o processo de deposição interna a vapor, gases formadores de vidro, dopados ou não- dopados, são supridos através do lado de suprimento (3) do tubo substrato de vidro oco (2), cujos ditos gases formadores de vidro são convertidos em vidro na zona reacional (7). Ao se fazer uso do movimento de um lado para o outro da zona reacional (7) entre os pontos de reversão (5, 6), um número de camadas de vidro será então depositado no interior do tubo substrato de vidro oco (2). A presente invenção é particularmente adequada para um processo de deposição interna a vapor do tipo PCVD, no qual microondas são acopladas no interior do tubo substrato de vidro oco (2), de modo a formar um plasma local, através de uma cavidade ressonante (também chamada de ressonador), que parcialmente envolve o tubo substrato de vidro oco (2), quando visto numa direção longitudinal do mesmo. A expressão "plasma local" é entendida com o significado de um plasma tendo uma extensão que mais ou menos corresponde à extensão do ressonador, também visto na direção longitudinal do tubo substrato de vidro oco (2). A cavidade de ressonância é movimentada de um lado para o outro, ao longo da extensão do tubo substrato de vidro oco, entre os dois pontos de reversão, em um processo tipo PCVD.
Um processo tipo PCVD é conhecido no segmento da técnica, por exemplo, conforme descrito nos Pedidos de Patentes U.S. Nos. 2005/0000253, 2008/0044150, 2005/0120751, 2008/0063812, 2005/0041943 e nas Patentes U.S. Nos. 4.741.747 e 4.493.721.
Os ressonadores são conhecidos no segmento da técnica, por exemplo, conforme descrito nos Pedidos de Patentes Publicados U.S. Nos. 2007/028 9532, 2003/0159781 e 2005/0172902, e nas Patentes U.S. Nos. 4.844.007, 4.714.589 e 4.877.938. O processo tipo PCVD é um chamado processo de baixa pressão, o que significa que a pressão é estabelecida em um valor de 1-40 mbar, preferivelmente, de 5-30 mbar, durante o processo de deposiçao interna a vapor.
A figura 2 mostra uma modalidade preferida de um dispositivo, por meio do qual a presente invenção pode ser implementada. Um fluxo de gás (10) que é suprido no lado de suprimento (3) do tubo substrato de vidro oco (2), representa uma combinação de um fluxo de gás principal (8) e um fluxo de gás secundário (9). O fluxo de gás principal (8) compreende os gases formadores de vidro, dopados ou não-dopados, e uma opcional quantidade básica de um composto contendo flúor. A quantidade adicional de gás compreendendo o composto contendo flúor é suprida através do fluxo de gás secundário (9). A válvula (11), preferivelmente, é uma válvula binária, que é uma válvula que apresenta somente uma posição "aberta" e uma posição "fechada". Em um processo de deposição interna a vapor de acordo com a invenção, a válvula (11) é mudada para a posição "aberta" tão logo a zona reacional (7) seja localizada próximo ou em um ponto de reversão (5, 6). Assim, uma adicional quantidade de gás irá, nesse momento, ser fornecida ao lado de suprimento do tubo substrato de vidro oco. A zona reacional (7), em seguida, irá retornar para o ponto de reversão (5, 6), cujo movimento será repetido diversas vezes. A energia da zona reacional (7), durante o movimento de um lado para o outro da zona reacional (7), é constante. Ao ajustar a pressão de gás atrás da válvula (11), visto na direção a montante, e o tamanho da passagem (12), o fluxo de gás adicional podera ser precisamente controlado. A quantidade de gás adicional pode, assim, ser precisamente ajustada, mediante ajuste do tempo, durante o qual a válvula (11) está aberta. Essa modalidade claramente demonstra que o fluxo de gás secundário (9) aumenta, enquanto o fluxo de gás principal (8) se mantém constante.
Na figura 2, a válvula (11) e a passagem (12) são mostradas com alguma distância de afastamento. É preferível dispor a válvula (11) e a passagem (12) o mais próximo possível, ou ainda de um modo integrado.
Preferivelmente, o volume do conduto, através do qual o fluxo de gás secundário (9) é transportado, entre a válvula (11) e o lado de suprimento (3) do tubo substrato de vidro oco (2), é o menor possível.
Em uma modalidade, é usado um conduto tendo uma extensão de no máximo 1,0 m e um diâmetro de 1/4", que corresponde a 6,35 mm. O fluxo de gás secundário (9), preferivelmente, é adicionado ao fluxo de gás principal (8), numa localização mais próxima possível do lado de suprimento (3). Também, é possível fornecer o fluxo de gás secundário (9) diretamente ao lado de suprimento (3).
Um sistema compreendendo válvulas binárias, adequado para realização do método de acordo com a presente invenção é descrito no Pedido de Patente U.S. No. 2010/154479, o qual ainda não havia sido aberto ao acesso público, quando do depósito do presente Pedido de Patente.
Exemplo Comparativo 1
Nesse exemplo, foram produzidas cinco pré- formas iniciais para fibras óticas multimodais de índice de gradiente, usando um processo de deposição interna a vapor do tipo PCVD conhecido do estado da técnica, por meio do dispositivo mostrado nas figuras 1 e 2, sem nenhum gás sendo suprido através do fluxo de gás secundário (9).
Durante o processo de deposição interna a vapor, uma quantidade básica constante (isto é, um fluxo constante) de um composto contendo flúor foi adicionada através do fluxo de gás principal (8). A quantidade de dopante de germânio, presente na forma de GeCl4 no fluxo de gás principal, foi gradualmente ajustada durante o processo de deposição interna a vapor, de modo a se obter o exigido perfil de índice refrativo radial do índice de gradiente.
Após finalizar o processo de deposição interna a vapor, cada um dos cinco tubos substrato de vidro oco e as camadas de vidro depositadas nos mesmos (pré-formas iniciais) foi flexibilizado em uma pré-forma inicial sólida, usando uma fonte de calor. Mediante uso de um analisador de pré-forma, foi medido o perfil do índice refrativo radial em algumas poucas posições em volta da posição intermediária, visto numa direção longitudinal, de cada pré-forma inicial sólida. 0 termo "perfil de índice refrativo radial" deve ser entendido com o significado de uma representação do indice refrativo, em função da posição radial na pré-forma inicial.
Em seguida, uma adicional camada de vidro foi depositada na pré-forma inicial sólida, usando uma técnica de sobre-chapeamento de plasma, em que um pó de sílica natural foi depositado exteriormente à pré-forma inicial e depois vitrificado, usando um queimador de plasma.
Após isso, uma fibra ótica multimodal de índice de gradiente foi estirada de cada pré-forma final assim obtida.
A fibra assim estirada, que tinha uma extensão total de cerca de 200 km, foi dividida em um número de pequenas partes, e foi determinada a atenuação (expressa pelo coeficiente de atenuação) em um comprimento de onda de 1385 nm, de cada das ditas partes.
Exemplo 1
Nesse exemplo, foram produzidas três pré- formas iniciais para fibras óticas multimodais de índice de gradiente, usando o dispositivo de acordo com a presente invenção. As condições e parâmetros do processo foram as mesmas que aquelas usadas no Exemplo Comparativo 1, exceto em que durante a fabricação das três pré-formas iniciais, de acordo com o Exemplo 1, uma quantidade adicional pulsada de gás, consistindo do composto contendo flúor (C2F6), foi adicionada ao fluxo de gás principal (8) através do fluxo de gás secundário (9), quando a zona reacional se localizou no ponto de reversão próximo do lado de descarga. O tempo de pulso foi de 120 ms e a quantidade total de C2F6 adicional foi de 0,12 scc.
Após finalizar o processo de deposição interna a vapor, cada um dos três tubos substrato de vidro oco e as camadas de vidro depositadas nos mesmos (pré-formas iniciais) foi flexibilizado em uma pré-forma inicial sólida, usando uma fonte de calor. Mediante uso de um analisador de pré-forma, foi medido o perfil do índice refrativo radial em algumas poucas posições em volta da posição intermediária, visto numa direção longitudinal, de cada pré-forma inicial sólida.
Em seguida, uma adicional camada de vidro foi depositada na pré-forma inicial sólida, usando uma técnica de sobre-chapeamento de plasma, em que um pó de sílica natural foi depositado exteriormente à pré-forma inicial e depois vitrificado, usando um queimador de plasma.
Em seguida, uma fibra ótica multimodal de índice de gradiente foi estirada de cada pré-forma final assim obtida. A fibra assim estirada, que tinha uma extensão total de cerca de 200 km, foi dividida em um número de pequenas partes de fibras óticas, e foi determinada a atenuação (expressa pelo coeficiente de atenuação) em um comprimento de onda de 1385 nm, de cada das ditas partes.
As pré-formas iniciais de acordo com o Exemplo Comparativo 1 e Exemplo 1 foram produzidas em rotações, de modo que as medições realizadas nas fibras óticas, a partir das diversas pré-formas iniciais, em particular, as medições da atenuação em 1385 nm, puderam ser facilmente comparadas entre si.
Os presentes inventores não observaram uma diferença no perfil de indice refrativo radial, entre as pré-formas iniciais fabricadas de acordo com o Exemplo Comparativo 1 e as pré-formas iniciais fabricadas de acordo com o Exemplo 1. Os presentes inventores concluíram disso que nenhuma adicional porção de flúor, ou pelo menos uma quantidade irrelevante do mesmo, é incorporada no vidro depositado como dopante, quando do uso do Exemplo 1, conforme a presente invenção.
A figura 3 é uma vista mostrando a atenuação em um comprimento de onda de 1385 nm, medida nas fibras de acordo com o Exemplo Comparativo 1 e Exemplo 1.
As linhas tracejadas (- - - χ - - -) correspondem aos resultados de medição por pré-forma inicial, para (partes de) as fibras óticas das pré- formas iniciais, produzidas conforme o Exemplo Comparativo 1.
As linhas cheias (— * —) correspondem aos resultados de medição por pré-forma inicial, para as fibras óticas das pré-formas iniciais, produzidas conforme o método de acordo com o Exemplo 1.
O eixo vertical mostra o coeficiente de atenuação expresso em dB/km.
O eixo horizontal mostra a posição na fibra ótica estirada, expressa em quilômetros (km).
Uma posição "0" na fibra ótica corresponde à posição do ponto de reversão (6), próximo do lado de descarga (4) do tubo substrato de vidro oco (2), durante o processo de deposição interna a vapor.
Assim, pode ser claramente entendido da figura 3 que a atenuação em 1385 nm das fibras óticas fabricadas com base nas pré-formas iniciais de acordo com a presente invenção é inferior à atenuação das fibras óticas fabricadas de acordo com o Exemplo Comparativo 1. Essa atenuação inferior foi observada, praticamente, em toda a extensão da fibra ótica estirada.
Os presentes inventores concluem desses resultados que a quantidade de grupos hidroxila incorporada no vidro depositado durante o processo de deposição interna a vapor conforme o Exemplo 1, ou seja, de acordo com a presente invenção, é inferior à quantidade de grupos hidroxila incorporada na pré-forma inicial de acordo com o Exemplo Comparativo 1.
Exemplo Comparativo 2
Nesse exemplo, foram produzidas cinco pré- formas iniciais para fibras óticas multimodais de índice de gradiente, usando um processo de deposição interna a vapor do tipo PCVD conhecido do estado da técnica. As condições e parâmetros de processo foram os mesmos que os usados no Exemplo Comparativo 1. A diferença em relação ao Exemplo Comparativo 1 reside no momento de tempo em que a pré-forma inicial foi fabricada.
Após finalizar o processo de deposição interna a vapor, cada um dos cinco tubos substrato de vidro oco e as camadas de vidro depositadas nos mesmos (pré-formas iniciais) foi flexibilizado em uma pré-forma inicial sólida, usando uma fonte de calor. Mediante uso de um analisador de pré-forma, foi medido o perfil do índice refrativo radial em algumas poucas posições em volta da posição intermediária, visto numa direção longitudinal, de cada pré-forma inicial sólida.
Em seguida, uma adicional camada de vidro foi depositada na pré-forma inicial sólida, usando uma técnica de sobre-chapeamento de plasma, em que um pó de sílica natural foi depositado exteriormente à pré-forma inicial e depois vitrificado, usando um queimador de plasma.
Após isso, uma fibra ótica multimodal de índice de gradiente foi estirada de cada pré-forma final assim obtida. A fibra assim estirada, que tinha uma extensão total de cerca de 200 km, foi dividida em um número de pequenas partes, e foi determinada a atenuação (expressa pelo coeficiente de atenuação) em um comprimento de onda de 1385 nm, de cada das ditas partes.
Exemplo 2
Nesse exemplo, foram produzidas duas pré-formas iniciais para fibras óticas multimodais de índice de gradiente, usando a presente invenção. As condições e parâmetros de processo foram os mesmos que os usados no Exemplo Comparativo 2, com a diferença de que durante a fabricação das três pré-formas iniciais de acordo com o Exemplo 2, uma quantidade adicional pulsada de gás, consistindo do composto contendo flúor (C2F6) foi adicionada ao fluxo de gás principal (8) através do fluxo de gás secundário (9), quando a zona reacional se localizou no ponto de reversão próximo do lado de suprimento. 0 tempo do pulso foi de 60 ms e a quantidade total do adicional composto contendo flúor (C2F6) foi de 0,06 scc.
Após finalizar o processo de deposição interna a vapor, cada um dos dois tubos substrato de vidro oco e as camadas de vidro depositadas nos mesmos (pré-formas iniciais) foi flexibilizado em uma pré-forma inicial sólida, usando uma fonte de calor. Mediante uso de um analisador de pré-forma, foi medido o perfil do índice refrativo radial em algumas poucas posições em volta da posição intermediária, visto numa direção longitudinal, de cada pré-forma inicial sólida.
Em seguida, uma adicional camada de vidro foi depositada na pré-forma inicial sólida, usando uma técnica de sobre-chapeamento de plasma, em que um pó de sílica natural foi depositado exteriormente à pré-forma inicial e depois vitrificado, usando um queimador de plasma.
Após isso, uma fibra ótica multimodal de índice de gradiente foi estirada de cada pré-forma final assim obtida. A fibra assim estirada, que tinha uma extensão total de cerca de 200 km, foi dividida em um número de pequenas partes, e foi determinada a atenuação (expressa pelo coeficiente de atenuação) em um comprimento de onda de 1385 nm, de cada das ditas partes.
A fim de tornar possível chegar a uma adequada comparação dos resultados das medições de atenuação em 1385 nm para as fibras óticas das pré-formas iniciais, de acordo com o Exemplo Comparativo 2 e para aquelas de acordo com o Exemplo 2, foram primeiramente feitas duas pré-formas iniciais de acordo com o Exemplo Comparativo 2, depois, uma pré-forma inicial de acordo com o exemplo 2, em seguida, uma pré-forma de acordo com o Exemplo Comparativo 2, seguido de uma pré-forma inicial de acordo com o Exemplo 2 e, finalmente, duas pré-formas iniciais de acordo com o Exemplo Comparativo 2.
Os presentes inventores não observaram nenhuma diferença no perfil de índice refrativo radial, entre as pré-formas iniciais fabricadas de acordo com o Exemplo Comparativo 2 e as pré-formas iniciais fabricadas de acordo com o Exemplo 2. Os presentes inventores concluem a partir disso que nenhuma quantidade adicional de flúor ou, pelo menos, uma irrelevante quantidade do mesmo, está incorporada no vidro depositado como um dopante, quando do uso do Exemplo 2, de acordo com a presente invenção.
A figura 4 é uma vista que mostra a atenuação em um comprimento de onda de 1385 nm, medido nas fibras de acordo com o Exemplo Comparativo 2 e Exemplo 2, conforme a presente invenção.
As linhas tracejadas (- - - o - - -) correspondem aos resultados de medição por pré-forma inicial, para as fibras óticas das pré-formas iniciais, fabricadas de acordo com o Exemplo Comparativo 2.
As linhas cheias (— * —) correspondem aos resultados de medição por pré-forma inicial, para as fibras óticas das pré-formas iniciais, fabricadas conforme o método de acordo com o Exemplo 2.
O eixo vertical mostra o coeficiente de atenuação expresso em dB/km.
O eixo horizontal mostra a posição na fibra ótica estirada, expressa em quilômetros (km). Uma posição "0" na fibra ótica corresponde à posição do ponto de reversão (6), próximo do lado de descarga (4) do tubo substrato de vidro oco (2), durante o processo de deposição interna a vapor.
Assim, pode ser claramente entendido da figura 4 que a atenuação em 1385 nm das fibras óticas fabricadas com base nas pré-formas iniciais de acordo com o Exemplo 2 é inferior à atenuação das fibras óticas fabricadas de acordo com o Exemplo Comparativo 2, conforme o estado da técnica. Essa atenuação inferior foi observada, praticamente, em toda a extensão da fibra ótica estirada.
Os presentes inventores concluem desses resultados de medição que a quantidade de grupos hidroxila incorporada no vidro depositado durante o processo de deposição interna a vapor, de acordo com o Exemplo 2, é inferior à quantidade de grupos hidroxila incorporada na pré-forma inicial, de acordo com o Exemplo Comparativo 2.
Do documento de patente publicado da Holanda, No. 1033769, é conhecido que ocorre uma deposição de fuligem durante um processo de deposição interna a vapor, cuja deposição de fuligem se mostra na forma de um anel no interior do tubo substrato de vidro oco. Esses anéis de fuligem se formam próximo do ponto de reversão (5), no lado de suprimento.
Os presentes inventores descobriram que além do efeito da presente invenção quanto à incorporação de grupos hidroxila, a formação de anéis de fuligem próximo do ponto de reversão (5) perto do lado de suprimento (3) do tubo substrato de vidro oco (2) foi acentuadamente reduzida. Sem se desejar ligar a qualquer aspecto teórico, os presentes inventores supõem que o desaparecimento do anel de fuligem próximo do ponto de reversão (5) no lado de suprimento é provocado pelo efeito de cauterização do flúor, na presença da zona reacional do plasma.
Embora os exemplos sejam referidos às fibras óticas multimodais de indice de gradiente, a presente invenção, de nenhum modo, é limitada a essas fibras óticas. A presente invenção pode ser usada com qualquer tipo de fibra ótica, que seja fabricada por meio de um processo de deposição interna a vapor. A presente invenção é adequada, em particular, para fibras unimodais, pelo fato de que o comprimento de onda em 1385 nm é um dos possíveis comprimentos de onda em que uma fibra é utilizada em uma rede de comunicação.
Na modalidade na qual uma pré-forma inicial para fibras óticas é fabricada, em que as fibras óticas exibem um perfil de índice refrativo radial compreendendo diversas camadas concêntricas (também, referidas como "cascas"), que podem ou não apresentar diferentes valores de índice refrativo, a presente invenção pode ser aplicada a uma ou mais das correspondentes camadas concêntricas na pré-forma inicial, durante o processo de deposição interna a vapor.

Claims (15)

1. Método para fabricação de uma pré-forma inicial para fibras óticas, usando um processo de deposição interna a vapor, compreendendo as etapas de: i) proporcionar um tubo substrato de vidro oco, tendo um lado de suprimento e um lado de descarga; ii) envolver pelo menos uma parte do tubo substrato de vidro oco por um dispositivo de forno; iii) suprir um fluxo de gás, dopado ou não-dopado, de gases formadores de vidro, ao interior do tubo substrato de vidro oco, através do lado de suprimento do mesmo; iv) criar uma zona reacional, de modo que sejam proporcionadas condições, para que ocorra deposição de vidro no interior do tubo substrato de vidro oco; e v) movimentar a zona reacional de um lado para o outro, na direção longitudinal do tubo substrato de vidro oco, entre um ponto de reversão localizado próximo do lado de suprimento, e um ponto de reversão localizado próximo do ponto de descarga, do referido tubo substrato de vidro oco, caracterizado pelo fato de que durante pelo menos parte da etapa (ν), uma adicional quantidade de um gás, compreendendo um composto contendo flúor é fornecida ao interior do tubo substrato de vidro oco, através do lado de suprimento do mesmo, quando a zona reacional está localizada próximo de ou em um ponto de reversão.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o composto contendo flúor é isento de átomos de hidrogênio, sendo preferivelmente selecionado do grupo que consiste dos compostos de CF4, C2F6, C4F8, CCl2F2, SiF4, Si2F6, SF6, NF3, F2 ou uma mistura de dois ou mais desses compostos.
3. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o composto contendo flúor é C2F6, C4F8 ou uma mistura dos mesmos.
4. Método, de acordo com uma ou mais das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a extensão do fluxo de gás suprido na etapa (iii) é constante, quando da movimentação da zona reacional de um lado para o outro, na direção longitudinal do tubo substrato de vidro oco, entre um ponto de reversão localizado próximo do lado de suprimento e um ponto de reversão localizado próximo do lado de descarga, do referido tubo substrato de vidro oco.
5. Método, de acordo com uma ou mais das reivindicações 1-4, caracterizado pelo fato de que a dita quantidade adicional de gás é suprida na forma de um ou mais pulsos, em que é usado, particularmente, um tempo de pulso de 10-500 ms, preferivelmente, de 50-200 ms.
6. Método, de acordo com uma ou mais das reivindicações 1-5, caracterizado pelo fato de que a quantidade total do composto contendo flúor na adicional quantidade de gás suprido é de 0,01-10,0 scc, preferivelmente, de 0,05-5,0 scc, mais preferivelmente, de 0,1-1,0 scc.
7. Método, de acordo com uma ou mais das reivindicações 1-6, caracterizado pelo fato de que a quantidade adicional de gás compreende um gás veiculo, e/ou dopantes, e/ou gases formadores de vidro.
8. Método, de acordo com uma ou mais das reivindicações 1-7, caracterizado pelo fato de que a quantidade adicional de gás compreende oxigênio como gás veiculo.
9. Método, de acordo com uma ou mais das reivindicações 1-8, caracterizado pelo fato de que a zona reacional se movimenta a uma velocidade de 10-40 m/min, especialmente, de 15-30 m/min, preferivelmente, de 15-25 m/min, ao longo da extensão de deposição do tubo substrato de vidro oco, na etapa (v).
10. Método, de acordo com uma ou mais das reivindicações 1-9, caracterizado pelo fato de a zona reacional na etapa (iv) é um plasma, preferivelmente, uma plasma de microondas, em que, particularmente, a energia do plasma durante a etapa (v) é constante.
11. Método, de acordo com uma ou mais das reivindicações 1-10, caracterizado pelo fato de que o forno é estabelecido em uma temperatura de 800-1200°C, preferivelmente, de 900-1100°C, na etapa (v).
12. Método, de acordo com uma ou mais das reivindicações 1-11, caracterizado pelo fato de que a quantidade adicional de gás é adicionada somente quando a zona reacional estiver localizada no ou próximo do ponto de reversão, perto do lado de suprimento do tubo substrato de vidro oco.
13. Método, de acordo com uma ou mais das reivindicações 1-11, caracterizado pelo fato de que a quantidade adicional de gás é adicionada somente quando a zona reacional estiver localizada no ou próximo do ponto de reversão, perto do lado de descarga do tubo substrato de vidro oco.
14. Método de fabricação de uma pré-forma final para fibras óticas, caracterizado pelo fato de compreender as etapas de: i) fabricar uma pré-forma inicial de acordo com uma ou mais das reivindicações 1-13 e, em seguida, ii) colapsar a pré-forma inicial obtida na etapa (i) em uma pré-forma inicial sólida, usando uma fonte de calor, iii) opcionalmente, depositar uma quantidade adicional de vidro exteriormente à pré-forma inicial sólida, de modo a produzir uma pré-forma final.
15. Método de fabricação de uma fibra ótica, caracterizado pelo fato de compreender a fabricação de uma pré-forma final para fibras óticas, de acordo com a reivindicação 14, seguido das etapas de aquecimento de uma extremidade da pré-forma final e tração da fibra ótica.
BRPI1101501-2A 2010-04-13 2011-04-08 método para fabricação de uma pré-forma inicial para fibras óticas, método de fabricação de uma pré-forma final para fibras óticas e método de fabricação de uma fibra ótica BRPI1101501B1 (pt)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2004546 2010-04-13
NL2004546A NL2004546C2 (nl) 2010-04-13 2010-04-13 Inwendig dampdepositieproces.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BRPI1101501A2 true BRPI1101501A2 (pt) 2012-08-21
BRPI1101501B1 BRPI1101501B1 (pt) 2020-11-10

Family

ID=43429883

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BRPI1101501-2A BRPI1101501B1 (pt) 2010-04-13 2011-04-08 método para fabricação de uma pré-forma inicial para fibras óticas, método de fabricação de uma pré-forma final para fibras óticas e método de fabricação de uma fibra ótica

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8443630B2 (pt)
EP (1) EP2377825B1 (pt)
CN (1) CN102219372B (pt)
BR (1) BRPI1101501B1 (pt)
ES (1) ES2501645T3 (pt)
NL (1) NL2004546C2 (pt)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL2007831C2 (en) * 2011-11-21 2013-05-23 Draka Comteq Bv Apparatus and method for carrying out a pcvd deposition process.
NL2010724C2 (en) * 2013-04-26 2014-10-29 Draka Comteq Bv A pcvd method for manufacturing a primary preform for optical fibers.
NL2012857B1 (en) 2014-05-22 2016-03-07 Draka Comteq Bv Apparatus and method for carrying out a plasma deposition process.
NL2015162B1 (en) 2015-07-13 2017-02-01 Draka Comteq Bv Method for activating an inner surface of a substrate tube for the manufacturing of an optical fiber preform.
EP3767375A1 (en) 2019-07-19 2021-01-20 ASML Netherlands B.V. A light source and a method for use in metrology applications
CN111517634B (zh) * 2020-04-13 2021-05-07 烽火通信科技股份有限公司 一种提高pcvd原料气体沉积均匀性的系统、方法和应用

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56104735A (en) * 1980-01-22 1981-08-20 Agency Of Ind Science & Technol Preparation of preform of optical fiber for infrared ray and its device
DE3031147A1 (de) * 1980-08-18 1982-03-18 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Verfahren zum herstellen von glas mit einem vorbestimmten brechzahlprofil und alkalifreies glas aus einem oxis eines grundstoffes, das mit einem oder mehreren weiteren stoffen dotiert ist
NL8201453A (nl) 1982-04-06 1983-11-01 Philips Nv Werkwijze voor de vervaardiging van optische vezels.
DE3445239A1 (de) 1984-12-12 1986-06-19 Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg Verfahren zur herstellung von lichtleitfasern
DE3528275A1 (de) 1985-08-07 1987-02-19 Philips Patentverwaltung Verfahren und vorrichtung zum innenbeschichten von rohren
DE3632684A1 (de) 1986-09-26 1988-03-31 Philips Patentverwaltung Verfahren und vorrichtung zum innenbeschichten von rohren
NL8602910A (nl) 1986-11-17 1988-06-16 Philips Nv Inrichting voor het aanbrengen van glaslagen op de binnenzijde van een buis.
US5504829A (en) * 1993-12-27 1996-04-02 Corning Incorporated Optical fiber for soliton transmission and method of making
JP2000327360A (ja) * 1999-05-25 2000-11-28 Fujikura Ltd 光ファイバ母材の製造方法
NL1018951C2 (nl) * 2001-09-13 2003-03-14 Draka Fibre Technology Bv Werkwijze voor het vervaardigen van een staafvormig vormdeel alsmede een werkwijze voor het uit een dergelijk staafvormig vormdeel vervaardigen van optische vezels.
US6862900B2 (en) * 2001-09-21 2005-03-08 Corning Incorporated Method and apparatus for reducing stress between depositions within a substrate tube
AU2002354375A1 (en) 2001-12-04 2003-06-17 Draka Fibre Technology B.V. Device for applying an electromagnetic microwave to a plasma container
NL1023438C2 (nl) 2003-05-15 2004-11-22 Draka Fibre Technology Bv Werkwijze ter vervaardiging van een optische vezel, voorvorm en een optische vezel.
CN1226211C (zh) * 2003-06-27 2005-11-09 长飞光纤光缆有限公司 一种低水峰单模光纤的制造方法
NL1024480C2 (nl) 2003-10-08 2005-04-11 Draka Fibre Technology Bv Werkwijze ter vervaardiging van een voorvorm voor optische vezels, alsmede werkwijze ter vervaardiging van optische vezels.
NL1025155C2 (nl) 2003-12-30 2005-07-04 Draka Fibre Technology Bv Inrichting voor het uitvoeren van PCVD, alsmede werkwijze voor het vervaardigen van een voorvorm.
NL1032015C2 (nl) 2006-06-16 2008-01-08 Draka Comteq Bv Inrichting voor het uitvoeren van een plasma chemische dampdepositie (PCVD) en werkwijze ter vervaardiging van een optische vezel.
NL1032140C2 (nl) 2006-07-10 2008-01-15 Draka Comteq Bv Werkwijze voor door middel van een inwendig damp-depositieproces vervaardigen van een optische voorvorm, alsmede een daarmee verkregen voorvorm.
NL1032463C2 (nl) 2006-09-08 2008-03-11 Draka Comteq Bv Werkwijze voor het vervaardigen van een optische voorvorm.
NL1033769C2 (nl) 2007-04-27 2008-10-28 Draka Comteq Bv Werkwijze voor het vervaardigen van een voorvorm alsmede werkwijze voor het uit een dergelijke voorvorm vervaardigen van optische vezels.
NL1034059C2 (nl) * 2007-06-29 2008-12-30 Draka Comteq Bv Werkwijze voor het vervaardigen van een voorvorm voor optische vezels onder toepassing van een dampdepositieproces.
NL1036343C2 (nl) 2008-12-19 2010-06-22 Draka Comteq Bv Werkwijze en inrichting voor het vervaardigen van een optische voorvorm.
NL1037164C2 (nl) 2009-07-30 2011-02-02 Draka Comteq Bv Werkwijze voor het vervaardigen van een primaire voorvorm voor optische vezels.
NL1037163C2 (nl) 2009-07-30 2011-02-02 Draka Comteq Bv Werkwijze en inrichting voor het vervaardigen van een primaire voorvorm voor optische vezels.

Also Published As

Publication number Publication date
BRPI1101501B1 (pt) 2020-11-10
CN102219372B (zh) 2015-03-25
EP2377825B1 (en) 2014-06-11
ES2501645T3 (es) 2014-10-02
US8443630B2 (en) 2013-05-21
NL2004546C2 (nl) 2011-10-17
EP2377825A1 (en) 2011-10-19
US20110247369A1 (en) 2011-10-13
CN102219372A (zh) 2011-10-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BRPI1101501A2 (pt) processo de deposição interna por vapor
BRPI1104160B1 (pt) Método de fabricação de uma pré-forma de fibra óptica, pré-forma de fibra óptica, método de fabricação de uma fibra óptica, fibra, e sistema de transmissão de fibra óptica
CN102603179A (zh) 光纤预制件、光纤和光纤预制件的制备方法
EP3307684B1 (en) Method of manufacturing preforms for optical fibres having low attenuation loss
US6883351B2 (en) Method for fabricating a low polarization mode dispersion optical fiber
BR112013015795B1 (pt) Métodos de fabricar uma pré-forma de fibra óptica, e de fabricar uma fibra óptica
CN108002698B (zh) 一种光纤预制棒的制造方法
CN111847867B (zh) 一种光纤预制棒及其制备方法
CN105911639B (zh) 一种低衰减单模光纤
CN102149648B (zh) 光纤母材的制造方法
CN112051640B (zh) 超低损耗g.654e光纤及其制作方法
BRPI1002464B1 (pt) método e dispositivo para a fabricação de uma pré-forma primária para fibras ópticas
BR102012018849A2 (pt) Métodos para fabricar guia de ondas de baixo pico de água
EP1182172A1 (en) Process of sintering a gel body and preform for an optical fibre comprising the sintered body
US20020186942A1 (en) Low-loss highly phosphorus-doped fibers for Raman amplification
BRPI1101844A2 (pt) Processo de deposição interna em fase vapor
US20190248695A1 (en) Manufacturing method of optical fiber preform
BRPI1102659A2 (pt) método para a fabricação de uma pré-forma primária
JP2017065967A (ja) ガラスの製造方法および光ファイバ母材の製造方法
KR20150062115A (ko) 광섬유용 실리카 유리 모재의 제조 방법

Legal Events

Date Code Title Description
B03A Publication of a patent application or of a certificate of addition of invention [chapter 3.1 patent gazette]
B06F Objections, documents and/or translations needed after an examination request according [chapter 6.6 patent gazette]
B06T Formal requirements before examination [chapter 6.20 patent gazette]
B06A Patent application procedure suspended [chapter 6.1 patent gazette]
B06A Patent application procedure suspended [chapter 6.1 patent gazette]
B09A Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette]
B16A Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette]

Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 08/04/2011, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS.