ES2392992T3 - Aparato y procedimiento para llevar a cabo un proceso de deposición química en fase de vapor asistida por plasma (PCVD) - Google Patents

Aparato y procedimiento para llevar a cabo un proceso de deposición química en fase de vapor asistida por plasma (PCVD) Download PDF

Info

Publication number
ES2392992T3
ES2392992T3 ES07021689T ES07021689T ES2392992T3 ES 2392992 T3 ES2392992 T3 ES 2392992T3 ES 07021689 T ES07021689 T ES 07021689T ES 07021689 T ES07021689 T ES 07021689T ES 2392992 T3 ES2392992 T3 ES 2392992T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
applicator
substrate tube
oven
whose
glass
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Active
Application number
ES07021689T
Other languages
English (en)
Inventor
Mattheus Jacobus Nicolaas Van Stralen
Johannes Antoon Hartsuiker
Igor Milicevic
Antoniushenricus Johannes Petrus Maria Linders Molthoff
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Draka Comteq BV
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
Application granted granted Critical
Publication of ES2392992T3 publication Critical patent/ES2392992T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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
    • C03B37/01876—Means for heating tubes or rods during or immediately prior to deposition, e.g. electric resistance heaters

Landscapes

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

Abstract

Aparato (1) para llevar a cabo un proceso de deposición PCVD, donde una o más capa de vidrio dopado o sindopar son depositadas en el interior de un tubo de substrato de vidrio (2) teniendo un lado de admisión (4) y un ladode descarga (3), cuyo aparato (1) comprende un aplicador (6) que tiene una pared interior y una pared exterior y unaguía de microondas (7) para guiar microondas, cuya guía de microondas (7) se abre en el aplicador (6), con elaplicador (6) extendiéndose sobre un eje cilíndrico (10) y estando provisto con un canal adyacente a la cara interior,a través del cual las microondas suministradas mediante la guía de microondas (7) pueden salir, sobre cuyo ejecilíndrico (10) se dispone el tubo de substrato de vidrio (2), mientras el aplicador (6) está rodeado por un horno (5)que se extiende sobre dicho eje cilíndrico (10), cuyo aplicador es desplazable a lo largo del eje cilíndrico citado (10)entre un punto (9) de inversión situado en el lado de admisión y un punto de inversión (8) localizado en el lado dedescarga (3), caracterizado porque el horno (5) es desplazable en vaivén respecto del tubo de substrato (2) a lolargo del eje longitudinal de este, donde el aplicador (6) es desplazable dentro del horno (5).

Description

Aparato y procedimiento para llevar a cabo un proceso de deposición química en fase de vapor asistida por plasma (PCVD)
[0001] La presente invención se refiere a un aparato para llevar a cabo un proceso de deposición PCVD, donde una
o más capas de vidrio dopado o sin dopar son revestidas en el interior de un tubo de substrato de vidrio, cuyo aparato comprende un aplicador que tiene paredes interior y exterior y una guía de microondas que se abre al aplicador, extendiéndose dicho aplicador sobre un eje cilíndrico y que está provisto con un canal adyacente a la pared interior, a través del cual pueden salir las microondas suministradas por la guía de microondas, sobre cuyo eje cilíndrico se puede posicionar el tubo de substrato, mientras el aplicador está rodeado totalmente por un horno que se extiende sobre el eje cilíndrico citado.
[0002] La presente invención se refiere además a un procedimiento para fabricar una preforma, utilizando el aparato citado.
[0003] Un procedimiento para fabricar una preforma óptica es el proceso de deposición química en fase de vapor asistida por plasma (PCVD), que se conoce a partir de la patente EE.UU. nº 4.314.833 a nombre del ahora solicitante. De acuerdo con el proceso que se conoce a partir de este documento, una o más capas de vidrio dopado
o sin dopar son depositadas en el interior del tubo de substrato, utilizando un plasma de poca presión en el tubo de sustrato de vidrio. Después de que las capas de vidrio hayan sido depositadas en el interior del tubo de substrato de vidrio, el tubo de substrato de vidrio es posteriormente contraído en una barra maciza por calor. En una realización especial de la invención la barra maciza podría ser además provista externamente con una cantidad adicional de vidrio, por ejemplo por medio de un proceso externo de deposición en fase de vapor o utilizando uno o más tubos de substrato preformados, obteniendo así un compuesto de barra. A partir de la preforma así producida, uno de cuyos extremos es calentado, son obtenidas fibras ópticas.
[0004] De acuerdo con la solicitud internacional WO 99/35304 a nombre del presente solicitante, se dirigen microondas desde un generador de microondas hacia un aplicador a través de una guía de ondas, cuyo aplicador rodea el tubo de substrato de vidrio. El aplicador acopla la energía de alta frecuencia en el plasma. En un lado del tubo de substrato son suministrados los gases reactivos dopados o sin dopar, después de lo cual tiene lugar una reacción bajo la influencia del plasma, y las capas de vidrio dopado o sin dopar son depositadas en el interior del tubo de substrato. El otro extremo del tubo de substrato se conecta a una bomba de vacío, de tal manera que en el interior del substrato durante el proceso de deposición, cuya presión reducida se encuentra generalmente en un valor que oscila entre 5 y 50 mbar. El aplicador se mueve en vaivén en la dirección longitudinal del tubo, como resultado de lo cual se depositara una fina capa de vidrio en el interior del tubo de substrato con cada carrera. El aplicador y el tubo de substrato están generalmente rodeados de un horno para así mantener el tubo de substrato a una temperatura de 900 a 1300º C durante el proceso de deposición.
[0005] A partir de la Patente Europea 1550640 a nombre del presente solicitante se conoce un aparato para llevar a cabo un proceso de deposición PCVD, donde una bobina de choque que tiene una longitud y anchura especifica se centra sobre el eje cilíndrico en el aparato, como se indica en el preámbulo de la presente descripción y es de forma anular, cuya bobina se dispone dentro del aplicador. Las dimensiones de la bobina han sido seleccionadas para disminuir las perdidas de la energía de alta frecuencia durante el proceso de deposición completo, que permite un consumo eficiente de energía.
[0006] A partir de la patente de EE.UU. nº 6.901.775 se conoce un aparato para revestir internamente un tubo de substrato por medio de un proceso PCVD, a partir de cuyo tubo de substrato se fabrica la preforma, donde la unidad de suministro de gas incluye un inserto, que como se reivindica previene perturbaciones en el flujo de gas, cuya perturbación induce una onda estacionaria de un cierto periodo y amplitud en flujo de gas. De acuerdo con la patente de EE.UU. citada, dicha onda estacionaria es responsable a su vez de una deposición dada dentro de la región interna del tubo de substrato, cuya deposición está caracterizada por un espesor no uniforme a lo largo de la dirección axial de este. Dicha falta de uniformidad en el espesor de la deposición se traduce en una falta de uniformidad en el diámetro exterior de la preforma, que es posteriormente objeto de un proceso de contracción, y la fibra óptica resultante de esta.
[0007] A partir del documento WO 03/086998 a nombre del presente solicitante se conoce un procedimiento y un dispositivo para fabricar preformas ópticas, en donde una o más de las capas de vidrio, dopado o sin dopar, son depositadas en la superficie interior del tubo de substrato hueco, cuya deposición se efectúa mediante el suministro al interior del tubo de substrato hueco de una o más mezclas de gases reactivos de compuestos formadores de vidrio y posteriormente generando en el tubo de substrato hueco un plasma no isotérmico, después de lo cual el tubo de substrato hueco, en la superficie interna del cual están presentes una pluralidad de capas de vidrio obtenidas por medio del proceso de disposición, es objeto de un proceso de contracción con el propósito de formar una barra de grandes dimensiones.
[0008] Un aspecto de la presente invención es proporcionar un tubo de substrato de vidrio que tenga capas de vidrio depositadas por vapor con un espesor esencialmente uniforme y un índice de refracción n dirección axial uniforme, cuyo tubo de substrato es además posteriormente procesado en una barra maciza a través de un proceso de contracción. Finalmente, dicha barra maciza es convertida en una fibra óptica a través de un procedimiento de varia etapas.
[0009] Aún otro aspecto de la presente invención es proporcionar un aparato y un procedimiento para llevar a cabo
5 un proceso de deposición PCVD, cuyo aparato está configurado para minimizar cualquier perturbación de la energía de microondas desde el aplicador, ya que dichas perturbaciones afectan de forma adversa al funcionamiento óptico de la preforma eventualmente producida.
[0010] La presente invención como se indica en la introducción está caracterizada porque la horno es desplazable en vaivén respecto al tubo de substrato a lo largo de su eje longitudinal, donde el aplicador (6) es desplazable dentro de la horno (5).
[0011] Uno o más de los aspectos anteriormente indicados son logrados mediante la utilización del presente aparato. Después de una extensa instigación y observaciones visuales del plasma activado por microondas, los presentes inventores han encontrado que se observa una distribución no uniforme de la energía de microondas, que es causada entre otros por dispersión o difusión de la potencia microondas. Los presentes inventores asumen, sin 15 querer estar atados a dicha teoría, que parte de la potencia microonda es reflejada en las superficies conductoras, por ejemplo la pared interna del horno envolvente, pero también en las superficies semiconductoras. Más en general se puede decir que las microondas son reflejadas en el momento en el que la transición de materiales tiene lugar, por ejemplo aire/agua metal/plástico, aire/cerámica y los similares. Por tanto se asume que la distribución resultante de las microondas en relación al aplicador depende de la posición del aplicador, causando las denominadas potencias de onda microondas no uniformes, que puede resultar en temperaturas no uniformes e incluso en plasmas múltiples. Los presentes inventores han encontrado que haciendo tanto el aplicador como la horno desplazable en vaivén respecto del eje longitudinal del tubo de substrato, la distribución no uniforme durante el proceso PCVD es debilitado o incluso reducido a un mínimo. Los sorprendentes resultados son que el valor del índice de refracción del tubo de substrato así obtenido después de la deposición interna es substancialmente uniforme a lo largo de la
25 longitud de este. Los presentes inventores han encontrado además que la denominada área superficial de sección transversal (CSA), calculada a partir del espesor de las capas depositadas por vapor, del tubo de substrato como una función de la posición axial de éste, es substancialmente uniforme. El área de sección transversal puede ser calculada como sigue
donde
du=diámetro externo capa x
di=diámetro interno capa x
CSA= área superficial de sección transversal capa x
[0012] En una realización especial se prefiere que el tubo de substrato sea fijado o anclado en una posición en el
35 aparato en ambos extremos de este y el aplicador y el horno sean desplazables a lo largo del eje longitudinal del tubo del tubo de substrato. Dicha construcción es en particular ventajosa porque los equipos de PCVD existentes pueden ser adaptados de una forma simple. Es también posible girar el tubo de substrato durante el proceso de deposición o soplarlo con un gas inerte para así prever deposiciones de particular de horno en la parte exterior del tubo de substrato.
[0013] Para llevar a cabo un funcionamiento muy eficiente de la presente invención es preferible que la distancia sobre la cual el aplicador se desplaza entre un punto de inversión situado en el lado de suministro y un punto de inversión situado en el lado de descarga del tubo de substrato, se seleccionada de manera que el horno rodeará el aplicador en todo momento. El movimiento del horno citado puede tener lugar de forma continua, de forma discontinua o por pasos. En otras palabras, durante el proceso de deposición el aplicador será movido de tal manera
45 que el horno, que es igualmente desplazable, rodeará el aplicador en todo momento, lo que significa que el aplicador no puede desplazarse fuera del horno. Esto significa que el aplicador, que es desplazable sobre la longitud del tubo de substrato también, estará situado en todo momento dentro del horno, que es también desplazable sobre la longitud del tubo de substrato. La deposición de las capas de vidrio tiene lugar sobre la distancia en la que el aplicador es movido. El tubo de substrato tiene una longitud mayor que la suma de la longitud del horno y el "movimiento" del horno desplazable. La razón de esto es que ambos extremos del tubo de substrato están fijados en grapas que no pueden soportar la alta temperatura que existe en el horno.
[0014] El aplicador es preferiblemente de simetría cilíndrica y con forma anular, comprendiendo un espacio resonante que se extiende cilíndricamente de forma simétrica alrededor del eje cilíndrico y que tiene forma anular, cuyo espacio resonante comprende una hendidura que se extiende en un círculo completo sobre el eje cilíndrico, a través de cuya hendidura la energía de microondas de la guía de microonda es transportada, donde más en particular la guía se abre al espacio resonante.
[0015] Para realizar una transferencia óptima de la energía de microondas, es preferible que la guía de ondas tenga un eje longitudinal que se extienda de forma esencialmente perpendicular al eje cilíndrico, cuyo eje longitudinal no interseccione la abertura o el orificio, donde más particularmente el eje longitudinal no divida el espacio resonador en dos divisiones iguales.
[0016] Los presentes inventores han encontrado que el aplicador y el horno pueden desplazarse en la misma dirección o en dirección opuesta a lo largo de la longitud del tubo de substrato.
[0017] En una realización específica es preferible que el horno se desplace en un movimiento gradual a lo largo del tubo de substrato. Dicho movimiento gradual puede entenderse que comprende movimiento del horno a una localización, por ejemplo en el lado de descarga del tubo de substrato, manteniendo esta posición durante algún tiempo posteriormente regresando el horno a su localización original, por ejemplo en el lado de suministro del tubo de substrato. Esta última posición es preferiblemente mantenida durante un tiempo con lo cual también el horno es desplazado a la localización del lado de descarga del tubo de substrato otra vez. También es posible desplazar el horno en pasos, por ejemplo desde el lado de suministro hacia el lado de descarga, durante cuyo movimiento la horno permanecerá por tanto de forma fija durante algún tiempo en posiciones específicas a lo largo de la longitud del tubo de substrato, después de lo cual el horno continuará en su trayectoria y será parado otra vez. De acuerdo con tal perfil de velocidad el horno es movido en vaivén a lo largo de la longitud del tubo de substrato en etapa, en el tiempo. El ciclo anteriormente indicado puede ser repetido durante todo el proceso de deposición o durante parte de este. Los presentes inventores han encontrado que tal ciclo de tiempo del movimiento del horno anteriormente descrito preferiblemente varia entre 1 y 600 segundos. Un valor de más de 600 segundos llevará a perturbaciones en el perfil, mientras que un valor inferior a 1 segundo llevará a resultados insuficientes en relación a la uniformidad de la CSA pretendida y al perfil de índice de refracción. Además de esto, un valor menor a 1 segundo podría conducir a problemas mecánicos. En una realización que utiliza un horno y un aplicador moviéndose a lo largo de la longitud del tubo de substrato, se prefiere que la relación entre el ciclo de tiempo del horno y del ciclo de tiempo del aplicador no sea igual a un número entero. Para determinar la relación anterior, debe ser tomado el cociente del ciclo de tiempo más largo y más corto.
[0018] El movimiento del horno sobre el tubo de substrato es preferiblemente equivalente a un múltiplo impar de un cuarto de la longitud de onda de las microondas utilizadas. En la práctica las microondas tienen una frecuencia de, por ejemplo 2,45 GHz, 890 MHz o 5,8 GHz. En la práctica son utilizadas distancias de 3, 9, 15 cm y similares. El termino “movimiento” se tiene que entender como la distancia en la que el horno es movido en la dirección longitudinal del tubo de substrato.
[0019] De acuerdo con otra realización del presente procedimiento, el horno se mueve de forma continua entre las dos posiciones en el lado de suministro y en el lado de descarga del tubo de substrato. Es preferible en este caso que la distancia sobre la que el horno se desplaza sea un múltiplo impar de un cuarto de la longitud de onda de las microondas utilizadas. Es además preferido que el cociente del ciclo de tiempo más largo y más corto no se igual a un número entero cuando se compara el ciclo de tiempo del horno al ciclo de tiempo del aplicador. Por razones prácticas es utilizada una velocidad de movimiento del horno menor de 5cm/segundo, en particular 1 cm/segundo.
[0020] Aunque hasta ahora se ha descrito un horno en movimiento, también es posible en una realización especifica proporcionar el horno internamente con partes o elementos que se desplacen a lo largo de a longitud del tubo de substrato. En dicha realización el horno como tal adopta una posición fija, mientras las partes o elementos, preferiblemente hechos de metal, que están dispuestos de forma concéntrica alrededor del tubo de substrato, son desplazados sobre la longitud del tubo de substrato para prevenir una perturbación de la energía microondas, en el tiempo, durante el proceso de deposición.
[0021] De acuerdo con otra realización de la presente invención, el tubo de substrato, que incluye las conexiones como son conocidas por el experto en la materia, es desplazable con respecto al horno y aplicador fijos.
[0022] El termino “desplazable a lo largo del eje longitudinal” como se utiliza aquí, deber ser entendido como un movimiento sobre la longitud del tubo de substrato, cuyo movimiento puede tener lugar no solo paralelo al tubo de substrato, visto en la dirección longitudinal de este, pero también bajo un cierto ángulo, por ejemplo desde la parte superior a la parte inferior o desde el lado frontal al lado posterior.
[0023] La presente invención además se refiere a un procedimiento para fabricar una preforma, que comprende llevar a cabo un proceso de deposición PCVD para depositar una o más capas de vidrio dopado o sin dopar en el interior de un tubo de substrato de vidrio, caracterizado porque el proceso de deposición PCVD se lleva a cabo por medio del aparato descrito anteriormente, donde el tubo de substrato se sitúa sobre el eje cilíndrico, dentro de la pared interna del aplicador, a cuyo interior del mencionado tubo de substrato se suministran precursores de formación de video, donde el tubo de substrato y el aplicador son esencialmente coaxiales y donde el aplicador y el horno son movidos de en vaivén a lo largo de la longitud del tubo de substrato.
[0024] La presente invención será ahora explicada a partir de varios ejemplos, en conexión a los cual debe tenerse en cuenta, sin embrago, que la presente invención no esta limitada de ninguna manera por dicho ejemplos específicos. La frase “sin movimiento” utilizada con referencia a las figuras 1 y 2 significa sin movimiento del horno durante el proceso de deposición, y consecuentemente no forma parte de la invención.
[0025] La figura 1 muestra el índice de refracción relativo al sílice puro del núcleo de una barra como una función de la posición axial a lo largo de la longitud de la preforma.
[0026] La figura 2 muestra el área superficial de sección transversal (CSA) de un núcleo de una barra como una función a lo largo de la longitud de la preforma.
[0027] La figura 3 muestra el aparato de acuerdo con la presente invención para llevar a cabo un proceso de deposición PCVD.
[0028] En la figura 3 se muestra un aparato de PCVD, donde un tubo de substrato de vidrio 2 se posiciona sobre el eje cilíndrico 10. Se proporciona un tubo de substrato de vidrio 2 con un lado de suministro 4 en su extremo izquierdo y un lado de descarga 3 en su extremo derecho, donde los precursores de formación de vidrio son suministrados al interior del tubo de substrato 2 por el lado de suministro 4. El aparato 1 comprende un aplicador 6 que tiene paredes interior y una pared exterior y una guía de microondas 7 para guiar las microondas, dicha guía microondas 7 se abre al aplacador 6. El aplicador 6 está rodeado de un horno 5 que se extiende sobre el eje cilíndrico 10. El aplicador 6 es desplazable a largo de dicho eje cilíndrico 10 entre un punto de inversión situado en el lado de suministro 4 y de un punto de inversión situado en el lado de descarga 3. Durante el proceso de deposición el horno 5 es también desplazable en vaivén con respecto al tubo de substrato 2 a lo largo del eje longitudinal de este. Estos significa que el horno 5 es desplazable a lo largo de la longitud del tubo de substrato 2 entre la posición 9 en el lado de suministro 4 del tubo de substrato 2 así como a la posición 8 en el lado de descarga 3 del tubo de substrato 2. Durante el proceso de deposición el aplicador 6, será movido de tal manera que el horno 5, que es igualmente desplazable entre la posición 9 y la posición 8, rodeará el aplicador 6 en todo momento, lo que significa que el aplicador 6 no puede desplazarse fuera del horno 5. Esto significa que el aplicador 6, que es desplazable a lo largo de la longitud del tubo de substrato 2, estará en todo momento posicionado dentro del horno 5. La deposición de las capas de vidrio dentro del tubo de substrato 2 tiene lugar sobre la distancia en la que el aplicador 6 se mueve. El tubo de substrato 2 tiene una longitud mayor que la suma de la longitud del horno 5 y del “movimiento”, por ejemplo, la distancia entre la posición 9 y la posición 8, del horno desplazable 5.
Ejemplo 1 (comparativo)
[0029] Se lleva a cabo un proceso PCVD en un aparato PCVD de la técnica anterior que comprende un horno fijo, un tubo de substrato fijo y una aplicador que se mueve en vaivén sobre dicho tubo de substrato, durante cuyo proceso, se suministraron precursores de formación de vidrio al interior del tubo de substrato. Bajo las condiciones dominantes en el interior del tubo de substrato, siendo depositadas capas de vidrio concéntricas, utilizando una velocidad de aplicador habitual de 20 m/min. Después de que el proceso de deposición haya terminado, el tubo de substrato por el obtenido es objeto de un proceso de contracción para así obtener una barra maciza. La figura 1 muestra el índice de refracción relativo al silicio puro del núcleo de la barra como una función de la posición axial. La figura 2 muestra el área de la superficie transversal (CSA) del núcleo de la barra por tanto obtenida como una función de la posición axial. Ambas figuras 1 y 2 muestran que no hay uniformidad sobre la posición axial de la barra de vidrio. Dicha falta de uniformidad tiene un efecto adverso en un gran número de parámetros de calidad de la fibra óptica obtenida a partir de ésta, tal como la atenuación y la uniformidad del modo de ancho de campo y ancho de banda.
Ejemplo 2
[0030] Fue utilizado el mismo aparato de PCVD como en el ejemplo comparativo 1, con la diferencia de que tanto el horno, como el aplicador, fueron movidos sobre la longitud del tubo de substrato. El tubo de substrato así obtenido fue formado en una barra maciza de la misma forma que en el ejemplo comparativo 1.
[0031] La barra maciza así obtenida fue objeto de una medición, con la figura 1 mostrando el índice de refracción relativo al sílice puro del núcleo como una función de la posición axial. La figura 2 muestra el área superficial de sección transversal (CSA) del núcleo de la barra como una función de posición axial para la misma barra. Ambas figuras 1 y 2 muestran un índice de refracción uniforme y CSA uniforme sobre una longitud de la preforma considerable. Parece posible reducir la falta de uniformidad a un mínimo mediante el movimiento del aplicador así como del horno con respecto al tubo de substrato durante el proceso de deposición.

Claims (9)

  1. REIVINDICACIONES
    1.
    Aparato (1) para llevar a cabo un proceso de deposición PCVD, donde una o más capa de vidrio dopado o sin dopar son depositadas en el interior de un tubo de substrato de vidrio (2) teniendo un lado de admisión (4) y un lado de descarga (3), cuyo aparato (1) comprende un aplicador (6) que tiene una pared interior y una pared exterior y una guía de microondas (7) para guiar microondas, cuya guía de microondas (7) se abre en el aplicador (6), con el aplicador (6) extendiéndose sobre un eje cilíndrico (10) y estando provisto con un canal adyacente a la cara interior, a través del cual las microondas suministradas mediante la guía de microondas (7) pueden salir, sobre cuyo eje cilíndrico (10) se dispone el tubo de substrato de vidrio (2), mientras el aplicador (6) está rodeado por un horno (5) que se extiende sobre dicho eje cilíndrico (10), cuyo aplicador es desplazable a lo largo del eje cilíndrico citado (10) entre un punto (9) de inversión situado en el lado de admisión y un punto de inversión (8) localizado en el lado de descarga (3), caracterizado porque el horno (5) es desplazable en vaivén respecto del tubo de substrato (2) a lo largo del eje longitudinal de este, donde el aplicador (6) es desplazable dentro del horno (5).
  2. 2.
    Aparato (1) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la distancia sobre la que el aplicador es desplazable entre un punto (9) de inversión localizado en el lado de admisión (4) y un punto (8) de inversión localizado en el lado de descarga (3) del tubo de substrato (2) es tal que el horno rodea el aplicador (6).
  3. 3.
    Aparato (1) de acuerdo con una o ambas reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el aplicador (6) tiene simetría cilíndrica y de forma anular, comprendiendo un espacio resonante que se extiende de forma simétricamente cilíndrica sobre el eje cilíndrico (10) y que tiene forma anular, cuyo espacio resonante comprende una hendidura que se extiende en un circulo completo alrededor del eje cilíndrico (10), a través de cuya hendidura es transportada la energía del microondas de la guía de microondas (7).
  4. 4.
    Aparato (1) de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizada porque la guía de microondas (7) se abre en el espacio resonante.
  5. 5.
    Aparato de acuerdo con cualquier de una o más de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la onda de guía (7) tiene un eje longitudinal que se extiende de forma esencialmente perpendicular al eje cilíndrico (10), cuyo eje longitudinal no intersecciona con la hendidura o el canal del espacio resonante.
  6. 6.
    Aparato (1) de acuerdo con las reivindicaciones 3 a 5, caracterizado porque el eje longitudinal de la guía de ondas no divide el espacio resonantes en dos divisiones iguales.
  7. 7.
    Procedimiento ara deposito de una o más capas de vidrio dopado o sin dopar en el interior tubo de substrato de vidrio (2) por medio de un aparato (1) como se define en una o más de las reivindicaciones 1 a 6, donde el tubo de substrato (2) se sitúa sobre el eje cilíndrico (10), dentro de la pared interior del aplicador (6), a cuyo interior del citado tubo de substrato (2) se le suministran precursores de formación de vidrio, mientras que el aplicador (6) está rodeado por un horno (5) que se extiende sobre dicho eje cilíndrico (10), donde el tubo de substrato (2) y el aplicador
    (6)
    son esencialmente coaxiales, donde el aplicador 6 se mueve en vaivén a lo largo de la longitud del tubo de substrato (2) durante el proceso de deposición y crea condiciones de plasma para formar capas de vidrio en la superficie interior del tubo de substrato de vidrio (2), caracterizado porque durante el proceso de deposición, el horno
    (5)
    se mueve respecto del tubo de substrato (2) a lo largo del eje longitudinal de este, donde el aplicador (6) se mueve dentro del horno 5.
  8. 8.
    Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque la distancia sobre la que se mueve la horno a largo del eje longitudinal del tubo de substrato 2 es un múltiplo impar de un cuarto de la longitud de onda de las microondas que están siendo usadas en el aplicador 6.
  9. 9.
    Procedimiento de acuerdo con una o ambas reivindicaciones 7 y 8, caracterizado porque la relación entre el ciclo de tiempo del horno y del ciclo de tiempo del aplicador (6) no es igual a un número entero por lo que el ciclo de tiempo más largo se divide por el ciclo de tiempo más corto.
    REFERENCIAS CITADAS EN LA DESCRIPCIÓN
    La lista de referencias citada por el solicitante lo es solamente para utilidad del lector, no formando parte de los documentos de patente europeos. Aún cuando las referencias han sido cuidadosamente recopiladas, no pueden excluirse errores u omisiones y la OEP rechaza toda responsabilidad a este respecto.
    Documentos de patente citados en la descripción
    •
    US 4314833 A [0003] • US 6901775 B [0006]
    •
    WO 9935304 A [0004] • WO 03086998 A [0007]
    •
    EP 1550640 A [0005]
ES07021689T 2006-11-14 2007-11-08 Aparato y procedimiento para llevar a cabo un proceso de deposición química en fase de vapor asistida por plasma (PCVD) Active ES2392992T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1032867A NL1032867C2 (nl) 2006-11-14 2006-11-14 Inrichting en een werkwijze voor het uitvoeren van een depositieproces van het type PCVD.
NL1032867 2006-11-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2392992T3 true ES2392992T3 (es) 2012-12-17

Family

ID=37775526

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES07021689T Active ES2392992T3 (es) 2006-11-14 2007-11-08 Aparato y procedimiento para llevar a cabo un proceso de deposición química en fase de vapor asistida por plasma (PCVD)

Country Status (8)

Country Link
US (1) US7981485B2 (es)
EP (1) EP1923360B1 (es)
JP (1) JP5474295B2 (es)
CN (1) CN101182114B (es)
BR (1) BRPI0704186B1 (es)
ES (1) ES2392992T3 (es)
NL (1) NL1032867C2 (es)
RU (1) RU2466943C2 (es)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL1032867C2 (nl) 2006-11-14 2008-05-15 Draka Comteq Bv Inrichting en een werkwijze voor het uitvoeren van een depositieproces van het type PCVD.
NL2007831C2 (en) * 2011-11-21 2013-05-23 Draka Comteq Bv Apparatus and method for carrying out a pcvd deposition process.
NL2007968C2 (en) * 2011-12-14 2013-06-17 Draka Comteq Bv An apparatus for performing a plasma chemical vapour deposition process.
NL2012857B1 (en) 2014-05-22 2016-03-07 Draka Comteq Bv Apparatus and method for carrying out a plasma deposition process.
CN105244251B (zh) * 2015-11-03 2017-11-17 长飞光纤光缆股份有限公司 一种大功率等离子体微波谐振腔
NL2017575B1 (en) 2016-10-04 2018-04-13 Draka Comteq Bv A method and an apparatus for performing a plasma chemical vapour deposition process and a method
CN106094065B (zh) * 2016-06-07 2018-07-10 长飞光纤光缆股份有限公司 一种梯度折射率石英玻璃透镜的制备方法
NO345052B1 (en) 2018-05-08 2020-09-07 Bergen Teknologioverfoering As Large area microwave plasma chemical vapour deposition (la mpcvd) reactor apparatus and method for providing same
CN109133608B (zh) * 2018-11-16 2022-02-01 长飞光纤光缆股份有限公司 一种用于光纤预制棒的掺杂设备
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
NL2031450B1 (en) * 2022-03-30 2023-10-24 Draka Comteq Bv A PCVD deposition process for manufacturing a primary preform as well as a method for forming optical fibres from such a preform

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2364186A1 (fr) * 1976-09-09 1978-04-07 Comp Generale Electricite Procede et dispositif pour deposer une couche d'un verre sur la paroi interne d'un tube
DE2929166A1 (de) * 1979-07-19 1981-01-29 Philips Patentverwaltung Verfahren zur herstellung von lichtleitfasern
GB2068359B (en) * 1980-01-29 1983-06-08 Ass Elect Ind Manufacture of optical fibre preforms
DE3204846A1 (de) * 1982-02-11 1983-08-18 Schott Glaswerke, 6500 Mainz Plasmaverfahren zur innenbeschichtung von glasrohren
JPS59130535A (ja) * 1983-01-17 1984-07-27 Furukawa Electric Co Ltd:The プラズマｃｖｄ法における放電プラズマ発生方法
JPS59195546A (ja) * 1983-04-14 1984-11-06 Furukawa Electric Co Ltd:The プラズマｃｖｄ法におけるプラズマ発生方法
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
DE3635034A1 (de) * 1986-10-15 1988-04-21 Philips Patentverwaltung Verfahren zur herstellung von lichtleitfasern
US5211731A (en) * 1991-06-27 1993-05-18 The United States Of Americas As Represented By The Secretary Of The Navy Plasma chemical vapor deposition of halide glasses
JP3275428B2 (ja) * 1993-03-17 2002-04-15 住友電気工業株式会社 ガラス母材の製造方法及び装置
UA47454C2 (uk) * 1996-12-20 2002-07-15 Научний Центр Волоконной Оптікі Прі Інстітутє Общєй Фізікі Россійской Акадєміі Наук Волоконний конвертор діаметра поля моди, спосіб локальної зміни показника заломлення оптичних хвильоводів та спосіб виготовлення заготівок для оптичних хвильоводів
US6077572A (en) * 1997-06-18 2000-06-20 Northeastern University Method of coating edges with diamond-like carbon
ATE234947T1 (de) 1997-12-31 2003-04-15 Draka Fibre Technology Bv Pcvd-vorrichtung und verfahren zur herstellung einer optischen faser, eines vorform-stabes und eines mantelrohres und die damit hergestellte optische faser
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.
US6901775B2 (en) 2001-09-21 2005-06-07 Corning Incorporated Method and apparatus for providing a uniform coating thickness along an axial direction within a substrate tube
US20030115909A1 (en) * 2001-12-21 2003-06-26 House Keith L. Plasma chemical vapor deposition methods and apparatus
NL1020358C2 (nl) 2002-04-10 2003-10-13 Draka Fibre Technology Bv Werkwijze en inrichting ter vervaardiging van optische voorvormen, alsmede de daarmee verkregen 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.
NL1032867C2 (nl) 2006-11-14 2008-05-15 Draka Comteq Bv Inrichting en een werkwijze voor het uitvoeren van een depositieproces van het type PCVD.

Also Published As

Publication number Publication date
EP1923360A1 (en) 2008-05-21
CN101182114A (zh) 2008-05-21
BRPI0704186A (pt) 2008-07-01
CN101182114B (zh) 2015-06-17
BRPI0704186B1 (pt) 2017-04-11
NL1032867C2 (nl) 2008-05-15
RU2007142000A (ru) 2009-05-20
US20090022906A1 (en) 2009-01-22
US7981485B2 (en) 2011-07-19
JP2008144271A (ja) 2008-06-26
EP1923360B1 (en) 2012-08-29
JP5474295B2 (ja) 2014-04-16
RU2466943C2 (ru) 2012-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2371176T3 (es) Horno para llevar a cabo un proceso de deposición química en fase de vapor por plasma (pcvd) y método asociado.
US6372305B2 (en) PCVD apparatus and a method of manufacturing an optical fiber, a preform rod and a jacket tube as well as the optical fiber manufactured therewith
US7981485B2 (en) Apparatus and method for performing a PCVD process
CN103130411B (zh) 用于执行pcvd沉积工艺的设备和方法
ES2376133T3 (es) Aparato para llevar a cabo una deposición qu�?mica en fase de vapor por plasma y procedimiento para la fabricación de una preforma óptica.
US6849307B2 (en) Method of manufacturing an optical fiber, a preform rod and a jacket tube as well as the optical fiber manufactured therewith
CN101333068A (zh) 一种制备预制件的方法以及由该预制件形成光纤的方法
ES2646945T3 (es) Proceso para deposición asistida por plasma con eliminación del tubo de substrato
RU2007122330A (ru) Способ изготовления заготовок волоконных световодов, устройство для его осуществления и заготовка, изготовленная этим способом
ES2925881T3 (es) Procedimiento para llevar a cabo un procedimiento de deposición de plasma.
KR102249255B1 (ko) 플라즈마 증착 공정에 의해 광섬유용 1차 프리폼에 대한 전구체를 제조하는 방법
RU92284U1 (ru) Устройство для изготовления кварцевых штабиков заготовок волоконных световодов
ES2577940T3 (es) Preforma primaria para fibras ópticas de vidrio y procedimiento para su fabricación
US9828279B2 (en) Method and device for manufacturing an optical preform by means of an internal vapour deposition process, and a corresponding substrate tube assembly
EP1432657A1 (en) Method and device for depositing glass layers on the external surface of a rod-like preform