BR102015011500A2

BR102015011500A2 - Aparelho e método para realização de um processo de deposição por plasma

Info

Publication number: BR102015011500A2
Application number: BR102015011500-8A
Authority: BR
Inventors: Milicevic Igor; Jacobus Nicolaas Van Stralen Mattheus; Antoon Hartsuiker Johannes; Krabshuis Gertjan
Original assignee: Draka Comteq Bv
Priority date: 2014-05-22
Filing date: 2015-05-19
Publication date: 2018-01-23
Also published as: ES2925881T3; US9593037B2; CN105110630B; EP2947176A1; EP2947176B1; BR102015011500B1; US20150336837A1; DK2947176T3; CN105110630A; NL2012857B1; PL2947176T3

Abstract

a presente invenção se refere a um método para realização de um processo de deposição por plasma compreendendo: i) provimento de um tubo de substrato oco; ii) fornecimento de um fluxo de suprimento de gases formadores de vidro contendo dopante ao tubo de substrato da etapa i), em que o fluxo de suprimento compreende um fluxo de gás principal e um ou mais fluxos de gás secundários, preferivelmente dito fluxo de gás principal compreendendo os gases formadores de vidro e dito um ou mais fluxos de gás secundários compreendendo principalmente precursores de dopante(s); iii) indução de um plasma por meio de radiação eletromagnética em pelo menos parte do tubo de substrato da etapa ii) para criar uma zona de reação na qual a deposição de uma ou mais camadas de vidro na superfície interna do tubo de substrato ocorre; iv) movimento da zona de reação para trás e para frente na direção longitudinal sobre o tubo de substrato entre um ponto de reversão localizado próximo ao lado de suprimento e um ponto de reversão localizado próximo do lado de descarga do dito tubo de substrato; cada movimento para trás e para frente sendo chamado de golpe; o fluxo de pelo menos um fluxo de gás secundário sendo interrompido uma ou várias vezes durante a etapa iii); cada dita interrupção apresentando um ponto inicial e um ponto final como uma função da posição axial do plasma ao longo do comprimento do tubo de substrato; dito ponto inicial e dito ponto final de cada dita interrupção posicionados dentro do mesmo golpe.

Description

(54) Título: APARELHO E MÉTODO PARA REALIZAÇÃO DE UM PROCESSO DE DEPOSIÇÃO POR PLASMA (51) Int. Cl.: C03B 37/018 (52) CPC: C03B 37/018,C03B 37/01807,C03B 37/01846,C03B 37/01892,C03B 2203/16 (30) Prioridade Unionista: 22/05/2014 NL 2012857 (73) Titular(es): DRAKA COMTEQ BV (72) Inventor(es): IGOR MILICEVIC; MATTHEUS JACOBUS NICOLAAS VAN STRALEN; JOHANNES ANTOON HARTSUIKER; GERTJAN KRABSHUIS (74) Procurador(es): DAVID DO NASCIMENTO ADVOGADOS ASSOCIADOS (57) Resumo: A presente invenção se refere a um método para realização de um processo de deposição por plasma compreendendo: i) provimento de um tubo de substrato oco; ii) fornecimento de um fluxo de suprimento de gases formadores de vidro contendo dopante ao tubo de substrato da etapa i), em que o fluxo de suprimento compreende um fluxo de gás principal e um ou mais fluxos de gás secundários, preferivelmente dito fluxo de gás principal compreendendo os gases formadores de vidro e dito um ou mais fluxos de gás secundários compreendendo principalmente precursores de dopante(s); iii) indução de um plasma por meio de radiação eletromagnética em pelo menos parte do tubo de substrato da etapa ii) para criar uma zona de reação na qual a deposição de uma ou mais camadas de vidro na superfície interna do tubo de substrato ocorre; iv) movimento da zona de reação para trás e para frente na direção longitudinal sobre o tubo de substrato entre um ponto de reversão localizado próximo ao lado de suprimento e um ponto de reversão localizado próximo do lado de descarga(...)

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APARELHO E MÉTODO PARA REALIZAÇÃO DE UM PROCESSO DE DEPOSIÇÃO POR PLASMA [001] A presente invenção se refere a um método para realizar um processo de deposição por plasma, o dito método compreendendo as etapas de:

i) provimento de um tubo de substrato oco;

ii) fornecimento de um fluxo de suprimento de gases formadores de vidro contendo dopante ao tubo de substrato da etapa i), em que o fluxo de suprimento compreende um fluxo de gás principal e um ou mais fluxos de gás secundários, preferivelmente o dito fluxo de gás principal compreendendo os gases formadores de vidro e o dito um ou mais fluxos de gás secundários compreendendo principalmente precursores de dopante(s);

iii) indução de um plasma por meio de radiação eletromagnética em pelo menos parte do tubo de substrato da etapa ii) para criar uma zona de reação na qual a deposição de uma ou mais camadas de vidro na superfície interna do tubo de substrato ocorre;

iv) movimento da zona de reação para trás e para frente na direção longitudinal sobre o tubo de substrato entre um ponto de reversão localizado próximo ao lado de suprimento e um ponto de reversão localizado próximo do lado de descarga do dito tubo de substrato; em que cada movimento para trás e para frente é chamado de golpe;

em que o fluxo de pelo menos um fluxo de gás secundário é interrompido uma ou várias vezes durante a etapa iii) ; cada dita interrupção apresenta um ponto inicial e um ponto final como uma função da posição axial do plasma ao longo do comprimento do tubo de substrato.

2/32 [002] A deposição química de vapor assistida por plasma (PECVD ou PCVD) é um processo utilizado para depositar filmes finos de um estado gasoso (vapor) para um estado sólido sobre um substrato. Reações químicas estão envolvidas no processo, que ocorre após a criação de um plasma dos gases reagentes.

[003] De modo geral, no campo de fibras ópticas, múltiplos filmes finos de vidro são depositados na superfície interna de um tubo de substrato. Gases formadores de vidro (ou seja, gases reativos dopados ou não dopados) são introduzidos na parte interna do tubo de substrato a partir de uma extremidade (lado de suprimento do tubo de substrato). Camadas de vidro dopadas ou não dopadas são depositadas na superfície interna do tubo de substrato. Os gases são descarregados ou removidos a partir da outra extremidade do tubo de substrato, opcionalmente pelo uso de uma bomba a vácuo (lado de descarga do tubo de substrato) . A bomba a vácuo apresenta o efeito de geração de uma pressão reduzida na parte interna do tubo de substrato; essa pressão reduzida geralmente compreende um valor de pressão que varia entre 5 e 50 mbar.

[004] De modo geral, a radiação eletromagnética do gerador é direcionada a um aplicador por meio de uma guia de onda; tal aplicador cerca um tubo de substrato. O aplicador acopla a energia eletromagnética ao plasma. O aplicador (e, portanto, o plasma formado por ele) é movido reciprocamente na direção longitudinal do tubo de substrato; como resultado, uma camada de vidro fina é depositada na parte interna do tubo de substrato com cada ou golpe ou passagem.

3/32

	[005]	0 aplicador e o tubo de substrato são,	de
modo	geral, cercados por uma fornalha, de modo a manter	o
tubo	de substrato	sob uma temperatura de 900 a 1.300	°C
durante o processo	de deposição.
	[006]	Assim, o aplicador é movido em translação

sobre o comprimento do tubo de substrato dentro dos limites da fornalha. Com esse movimento de translação do ressonador, o plasma também se move na mesma direção. Conforme o ressonador alcança a parede interna da fornalha, de modo próximo a uma extremidade do tubo de substrato, o movimento do ressonador é revertido, de modo que se mova para a outra extremidade do tubo de substrato, na direção da outra parede interna da fornalha. 0 ressonador e, portanto, o plasma, percorrem por um movimento para trás e para frente ao longo do comprimento do tubo de substrato. Cada movimento do aplicador de um ponto de reversão para outro ponto de reversão é chamado de passagem ou golpe. Com cada passagem, uma camada de vidro fina é depositada no lado interno do tubo de substrato.

[007] Normalmente, um plasma é gerado somente em uma parte do tubo de substrato, ou seja, a parte que é cercada pelo aplicador de micro-ondas. As dimensões do aplicador são menores que as dimensões da fornalha e do tubo de substrato. Somente na posição do plasma, os gases reativos são convertidos em vidro sólido e depositados na superfície interna do tubo de substrato.

[008] Quando o número de passagens aumenta, a espessura cumulativa desses filmes finos, isto é, do material depositado, aumenta, resultando, assim, em uma redução no diâmetro interno restante do tubo de substrato. Em outras

4/32 palavras, o espaço oco dentro do tubo de substrato continua a ser reduzido a cada passagem.

[009] Uma maneira de fabricar uma pré-forma óptica por meio de um processo de PCVD é conhecido a partir da patente dos EUA de número 4.314.833. De acordo com o processo conhecido a partir desse documento, uma ou mais camadas de vidro dopadas ou não dopadas são depositadas na parte interna de um tubo de substrato, utilizando um plasma de baixa pressão no tubo de substrato de vidro. Depois que as camadas de vidro forem depositadas na parte inferna do tubo de substrato de vidro, o tubo de substrato de vidro será subsequentemente contraído por aquecimento em uma haste sólida (colapso). Em uma realização particular, a haste sólida pode ser, ainda, externamente provida com uma quantia adicional de vidro, por exemplo, por meio de um processo de deposição de vapor externo ou pelo uso de um ou mais tubos de vidro pré-formados, obtendo, assim, uma pré-forma composta. A partir da pré-forma então produzida, cuja uma extremidade é aquecida, fibras ópticas são obtidas por extração.

[010] De acordo com o pedido internacional WO 99/35304 em nome do presente requerente, micro-ondas de um gerador de micro-ondas são direcionadas a um aplicador por meio de uma guia de onda; esse aplicador cerca um tubo de substrato de vidro. 0 aplicador acopla a energia das microondas ao plasma.

[011] A patente US 4.741.747 se refere a métodos de redução do afunilamento final óptico e geométrico no processo de PCVD. As regiões de geometria de deposição não constante nas extremidades da pré-forma (afunilamento) são reduzidas pelo movimento, de modo não linear, do plasma na

5/32 área de pelo menos um ponto de reversão com o tempo e/ou pela mudança da extensão longitudinal do plasma como uma função do tempo.

[012] A patente EP 2 573 056 se refere a um método de fabricação de uma pré-forma primária que apresenta um afunilamento reduzido [013] A partir do pedido de patente europeu EP 2199263 (também publicado como US 2010/0154479) pelo presente requerente, um processo de PCVD é conhecido, que pode ser utilizado para minimizar as variações do índice refrativo axial ao longo de um tubo de substrato pelo controle da composição gasosa (primariamente, composição de dopante) no tubo de substrato como uma função da posição do ressonador (zona de plasma) . Tal sistema é difícil de ser construído e gerenciado.

[014] A partir do pedido de patente europeu EP 2 377 825 do presente requerente, um processo de fabricação de uma pré-forma primária é conhecido, em que pulsos de um gás contendo flúor são fornecidos quando a zona de reação está no ponto de reversão.

[015] A partir do pedido de patente europeu EP 2 594 659 do presente requerente, um aparelho para realização de um processo de deposição PCVD é conhecido, em que uma ou mais camadas de vidro dopadas ou não dopadas são revestidas na parte interna de um tubo de substrato de vidro; tal aparelho compreende um aplicador que apresenta uma parede interna e uma parede externa e uma guia de micro-ondas que é aberta no aplicador, que se estende ao redor de um eixo cilíndrico e é provido com uma passagem adjacente à parede interna, através da qual as micro-ondas fornecidas por meio

6/32 da guia de micro-ondas podem sair; sobre esse eixo cilíndrico, o tubo de substrato pode ser posicionado, enquanto o aplicador é totalmente cercado por uma fornalha que se estende sobre o dito eixo cilíndrico.

[016] A partir do pedido de patente europeu EP 1.923.360 (também publicado como US 2009/0022906) do presente requerente, um processo de PCVD é conhecido, que provê espessura uniforme e deposição de índice refrativo na direção axial do tubo de substrato. Nesse método, a fornalha é movida reciprocamente, por exemplo, 30 mm, 60 mm ou 15 mm ao longo da direção axial do tubo de substrato. 0 movimento da fornalha é utilizado para reduzir o efeito daquilo que se acredita ser uma distribuição não uniforme da energia de micro-ondas ao longo da direção axial do tubo de substrato, causada por reflexões dependentes da posição do aplicador de micro-ondas de determinada energia de micro-ondas, por exemplo, da parede interna da fornalha circundante. Tal não uniformidade de energia de micro-ondas axial pode causar a não uniformidade da espessura da deposição axial e do índice refrativo, o que afeta, de maneira adversa, os parâmetros de qualidade de fibra, como atenuação, uniformidade da largura do campo e uniformidade da largura de banda.

[017] Um aspecto da presente invenção é prover um tubo de substrato apresentando camadas de vidro depositadas por vapor de espessura essencialmente uniforme e um perfil de índice refrativo essencialmente uniforme na direção axial; o tubo de substrato é, subsequentemente, processado adicionalmente em uma haste sólida por meio de um processo de contração. Por fim, a dita haste sólida é convertida em uma fibra óptica por meio de diversas etapas de

7/32 processamento.

[018] A presente invenção se refere a um método para realizar um processo de deposição por plasma, o dito método compreendendo as etapas de:

i) provimento de um tubo de substrato oco;

em que o fluxo de pelo menos um fluxo de gás secundário é interrompido uma ou várias vezes durante a etapa iii) ; cada dita interrupção apresenta um ponto inicial e um ponto final como uma função da posição axial do plasma ao longo do comprimento do tubo de substrato;

caracterizado pelo dito ponto inicial e pelo dito

8/32 ponto final de cada dita interrupção ficarem posicionados dentro do mesmo golpe.

[019] Em uma realização, o pelo menos um gás secundário que é interrompido compreende um precursor de um dopante de germânio.

[020] Em outra realização, o pelo menos um gás secundário que é interrompido compreende um precursor de um dopante de germânio, GeCl<t.

[021] Em outra realização, a interrupção durante um golpe apresenta uma duração de, no máximo, 10% do tempo total do dito golpe.

[022] No contexto da presente invenção, interrupção durante um golpe apresenta uma duração significa a duração de uma interrupção em caso da existência de somente uma interrupção, ou no caso de várias interrupções, a soma da duração de cada interrupção. Por exemplo, se houver 10 interrupções em um golpe e cada interrupção apresentar uma duração de 50 milissegundos, então a interrupção durante um golpe apresentará uma duração de 500 milissegundos, ou seja, 0,5 segundo. Assim, quando a duração de um golpe for de 5 segundos, a interrupção durante um golpe apresentará a duração de 0,5/5 = 10% do tempo total do dito golpe. Em outras palavras, o pelo menos um gás secundário que é interrompido flui durante 90% do tempo do dito golpe e é interrompido durante 10% do tempo do dito golpe.

[023] Em outra realização, a interrupção durante um golpe apresenta uma duração menor que 10% do tempo total do dito golpe.

[024] Em outra realização, a interrupção durante um golpe apresenta uma duração menor que 5% do tempo

9/32 total do dito golpe.

[025] Em outra realização, a interrupção durante um golpe apresenta uma duração menor que 2,5% do tempo total do dito golpe.

[026] Em outra realização, a interrupção durante um golpe apresenta uma duração menor que 1,5% do tempo total do dito golpe.

[027] Em outra realização, a interrupção durante um golpe apresenta uma duração de mais de 0,5%, como mais de 1,0%, por exemplo, mais de 1,5% ou até mais de 2,0% do tempo total do dito golpe.

[028] Em outra realização, durante diversos golpes, a uma ou mais interrupções são aplicadas na mesma posição axial.

[029] Em outra realização, a uma ou mais interrupções são aplicadas em uma fração dos golpes de uma fase. Por exemplo, a uma ou mais interrupções são aplicadas somente nos golpes para frente de uma fase. Ou, a uma ou mais interrupções são aplicadas em um determinado protocolo, em que, durante os golpes X, X+10, X+20, X+30, X+40 etc., as ditas interrupções são aplicadas.

[030] Em outra realização, as interrupções são aplicadas, no máximo, em 75% dos golpes.

[031]

Em outra realização, as interrupções são aplicadas entre 5% e 75% dos golpes [032]

Em outra realização, as interrupções são aplicadas nos golpes quando a zona de reação é movida a partir do lado de suprimento para o lado de descarga (golpe para frente).

[033]

Em outra realização, as interrupções são

10/32 aplicadas nos golpes quando a zona de reação é movida a partir do lado de suprimento para o lado de descarga (golpes para frente) e nos golpes quando as zonas de reação são movidas a partir do lado de descarga para o lado de suprimento (golpes para trás). Nessa realização, um protocolo de interrupção diferente pode ser utilizado para os golpes para frente, e os golpes para trás ou o mesmo protocolo de interrupção pode ser utilizados. Um protocolo de interrupção descreve o número, a duração e a posição axial das interrupções. Deve ser observado que, quando o mesmo protocolo de interrupção é utilizado para os golpes para frente e para trás, a fase de latência (y) , como discutido acima, garantirá que, no golpe para frente, quando o fluxo de gás é interrompido em uma posição axial x, um efeito do índice refrativo seja observado em x + y, enquanto que, no golpe para trás, um efeito do índice refrativo seja observado em x - y, uma vez que o aplicador é movido em uma direção diferente. 0 uso de interrupções nos golpes para frente e para trás foi observado como resultando em uma redução na atenuação, o que é desejável. Em particular, quando o mesmo protocolo de interrupção é utilizado para o movimento para frente e para trás.

[034] Em outra realização, dentro de um golpe, várias interrupções são aplicadas.

[035] Em outra realização, uma válvula controlável está presente na trajetória de fluxo do pelo menos um fluxo de gás secundário, com a válvula controlável bloqueando ou passando pelo respectivo fluxo de gás.

[036] Em outra realização, a frequência de controle utilizada para controlar a válvula controlável é de, pelo

11/32 menos, 20 Hz.

[037] Em outra realização, a frequência de controle utilizada para controlar a válvula controlável é de, pelo menos, 50 Hz.

[038] Em outra realização, o controle da(s) válvula(s) controlável(eis) ocorre como uma função de uma posição axial da zona de reação no tubo de substrato na etapa iii) ; particularmente, esse dito controle ocorre pela comparação de um perfil de índice refrativo determinado anteriormente na direção axial com um perfil de índice refrativo desejado; a diferença entre os dois perfis funciona como uma base para interrupção do fluxo de gás de pelo menos um fluxo de gás secundário.

[039]Em outra realização, a etapa i) é precedida por uma etapa de calibração o); em que a etapa o) compreende as seguintes subetapas

a) provimento de um tubo de substrato de calibração;

b) obtenção de um perfil de índice refrativo como uma função da posição axial ao longo do comprimento do tubo de substrato;

c) comparação do dito perfil de índice refrativo então obtido com um perfil de índice refrativo desejado;

d) determinação de uma ou mais posição axial na qual o pelo menos um fluxo de gás deve ser interrompido, sendo posições de interrupção axial pré-determinadas.

[040]Deve ser observado que, nessa realização, a calibração é realizada uma vez e, subsequentemente, as etapas i)-iv) podem ser realizadas várias vezes. Em outras palavras, uma calibração é suficiente para determinar as posições de

12/32 interrupção axial que podem ser utilizadas para as etapas i)iv) de vários ciclos.

[041] Em outras palavras, a pelo menos uma válvula controlável que fornece o pelo menos um fluxo de gás secundário a ser interrompido é controlada de acordo com a posição axial da zona de reação no tubo de substrato na etapa iii). Preferivelmente, a válvula controlável é alternada para a posição fechada em uma ou mais posições axiais correspondente a uma ou mais posições de interrupção axial pré-determinadas.

[042] 0 segredo da presente invenção é uma interrupção curta de pelo menos um dos fluxos de gás secundários durante um ou mais golpes para reduzir os desvios na espessura e/ou no índice refrativo na direção axial da pré-forma obtida. A invenção permite influenciar ativamente o índice refrativo da pré-forma em qualquer posição axial.

[043] Um ou mais dos aspectos acima são alcançados pelo uso do presente aparelho e método.

DEFINIÇÕES CONFORME UTILIZADAS NA PRESENTE

DESCRIÇÃO [044] As seguintes definições são utilizadas na presente descrição e nas reivindicações para definir o assunto declarado. Outros termos não mencionados abaixo deverão ser interpretados como apresentando o significado geralmente aceito no campo.

[045] tubo de substrato, conforme utilizado na presente descrição, significa: um tubo que apresenta uma cavidade na parte interna. De modo geral, a parte interna do dito tubo é provida (ou revestida) com diversas camadas de vidro durante a fabricação de uma pré-forma.

13/32 [046] pré-forma primária, conforme utilizada na presente descrição, significa: uma haste sólida (pré-forma sólida) que deve ser externamente provida com vidro extra antes de se tornar uma pré-forma final, ou seja, uma haste sólida (pré-forma composta sólida) que pode ser diretamente utilizada para extração de fibras ópticas.

[047] lado de suprimento, conforme utilizado na presente descrição, significa: um lado do tubo de substrato que é uma extremidade aberta do tubo de substrato utilizada como entrada de gases. O lado de suprimento é o lado oposto ao lado de descarga.

[048] fluxo de suprimento, conforme utilizado na presente descrição, significa uma combinação de todos os fluxos de gás que são alimentados para o tubo de substrato. Na presente invenção, o fluxo de suprimento de gases de formação de vidro contendo dopante compreende um fluxo de gás principal e pelo menos um fluxo de gás secundário.

[049] lado de descarga, conforme utilizado na presente descrição, significa: um lado do tubo de substrato que é uma extremidade aberta do tubo de substrato utilizada como saída de gases. 0 lado de descarga é o lado oposto ao lado de suprimento.

[050] vidro, conforme utilizado na presente descrição, significa: material óxido cristalino ou vítreo (vidroso) - por exemplo, sílica (SiO2) ou quartzo depositado por meio de um processo de deposição por vapor.

[051] sílica, conforme utilizada na presente descrição, significa: qualquer substância na forma de SiOx, estequiométrico ou não, e que seja cristalino ou amorfo.

[052] gases de formação de vidro, conforme

14/32 utilizados na presente descrição, significam: gases reativos utilizados durante o processo de deposição para formação de camadas de vidro.Esses gases formadores de vidro podem compreender um precursor de um dopante (por exemplo, O2 e S1CI4 e, opcionalmente, outros).

[053] fluxo de gás principal, conforme utilizado na presente descrição, significa: a parte do fluxo de suprimento que compreende os gases formadores de vidro.

[054] fluxo de gás secundário, conforme utilizado na presente descrição, significa: a parte do fluxo de suprimento que compreende pelo menos um gás que é um precursor de um dopante.

[055] precursor de um dopante, conforme utilizado na presente descrição, significa: composto ou composição que, quando introduzido(a) em vidro, torna-se um dopante que apresenta um efeito de índice refrativo do vidro. Precursores de dopantes podem ser, por exemplo, gases que reagem com um ou mais compostos nos gases de formação de vidro para formar camadas de vidro dopadas quando vitrifiçados. Durante a deposição de vidro, o precursor de um dopante é introduzido nas camadas de vidro.

[056] dopante, conforme utilizado na presente descrição, significa: composto ou composição que está presente no vidro da fibra óptica e que apresenta um efeito do índice refrativo do dito vidro. Pode ser, por exemplo, um dopante de redução, ou seja, um dopante que reduz o índice refrativo, como Flúor ou Boro (por exemplo, introduzido como um precursor na forma de F2, C2F8 SFê, C₄Fs ou BCI3) . Pode ser, por exemplo, um dopante de aumento, ou seja, um dopante que aumenta o índice refrativo, como Germânio (por exemplo,

15/32 introduzido como um precursor na forma de GeCU (dicloreto de germânio) ou GeCl₄ (tetracloreto de germânio)). Dopantes podem estar presente no vidro, nos interstícios do vidro (por exemplo, no caso de F) ou podem estar presentes como um oxido (por exemplo, no caso de Germânio, Alumínio, Fósforo ou Boro).

[057] zona de reação, conforme utilizada na presente descrição, significa: a zona ou o local axial em que a reação ou deposição de formação de vidro ocorre. Essa zona é formada por um plasma e, preferivelmente, é movida reciprocamente ao longo do comprimento longitudinal do tubo de substrato.

[058] condições de reação, conforme utilizadas na presente invenção, significam: um conjunto de condições, como temperatura, pressão, energia de micro-ondas, que é utilizado para realizar a deposição das camadas de vidro.

[059] plasma, conforme utilizado na presente descrição, significa: gás ionizado compreendendo íons positivos e elétrons livres em proporções que resultam em mais ou menos carga elétrica geral em temperaturas muito altas. O plasma é induzido por radiação eletromagnética.

[060] processo de deposição por plasma, conforme utilizado na presente descrição, significa: processo no qual várias camadas finas de material são depositadas em um substrato utilizando um plasma.

[061] ponto de reversão, conforme utilizado na presente descrição, significa: o ponto ou a posição axial no tubo de substrato no(a) qual o movimento do aplicador é recíproco. Em outras palavras, muda de a partir de trás para

16/32 frente e a partir de frente para trás. É o ponto de giro do aplicador. 0 ponto axial é medido no meio (longitudinal) do aplicador.

[062] movido para trás e para frente, conforme utilizado na presente descrição, significa: um movimento recíproco ou movimento para trás e para frente em uma linha reta.

[063] fase, conforme utilizada na presente descrição, significa: uma parte do processo de deposição na qual camadas de vidro que apresentam um valor de índice refrativo específico são depositadas. O valor específico pode ser a constante ou exibir um gradiente. Por exemplo, para uma fibra de índice de etapa simples, a deposição do núcleo e a deposição do revestimento são consideradas, cada uma, uma fase separada.

[064] golpe ou passagem, conforme utilizados na presente descrição, significam: o movimento do aplicador ao longo do comprimento do tubo de substrato entre um ponto de reversão e outro ponto de reversão. Quando os golpes são contados, um golpe para frente e um golpe para trás são contados, cada um, como 1, de modo que um golpe completo do ponto de reversão no lado de suprimento para o ponto de reversão no lado de suprimento compreenda um golpe para frente e um golpe para trás e, assim, 2 golpes.

[065] golpe para frente, conforme utilizado na presente descrição, significa: golpe ou passagem a partir do ponto de reversão próximo ao lado de suprimento para o ponto de reversão próximo ao lado de descarga. Em outras palavras, quando a zona de reação se move a partir do lado de suprimento para o lado de descarga.

17/32 [066] golpe para trapas, conforme utilizado na presente descrição, significa: golpe ou passagem a partir do ponto de reversão próximo ao lado de descarga para o ponto de reversão próximo ao lado de suprimento. Em outras palavras, quando a zona de reação se move a partir do lado de descarga para o lado de suprimento.

[067] válvula controlável, conforme utilizada na presente descrição, significa: uma válvula presente no fluxo de gás a ser interrompido; tal válvula é controlada por meios de controle para bloquear o fluxo de gás ou permitir a passagem do gás.

[068] frequência de controle, conforme

utilizada na presente descrição,	significa	: a frequência pela
qual o	fluxo de gás é interrompido.
	DESCRIÇÃO DETALHADA DA	INVENÇÃO
	[069] Portanto, a	invenção	se	refere a	um
método	para realização de um	processo	de	deposição	por
plasma.	0 produto final de dito	método é	uma	pré-forma	para

extração de fibras ópticas compreendendo várias etapas. Cada uma dessas etapas é discutida em detalhes abaixo.

[070] A etapa i) se refere ao provimento de um tubo de substrato, preferivelmente um tubo de substrato de vidro. De modo geral, o dito tubo de substrato apresenta um lado de suprimento e um lado de descarga. 0 dito tubo de substrato é, preferivelmente, de vidro de quartzo.

[071] A etapa ii) se refere ao suprimento de um ou mais gases formadores de vidro no tubo de substrato, preferivelmente por meio do lado de suprimento. De modo geral, o um ou mais gases formadores de vidro são fornecidos ao dito tubo de substrato por meio de um sistema de válvula

18/32 ou sistema de injeção. Preferivelmente, cada um dos gases utilizados é fornecido a partir do vaso (ou outro tipo de recipiente) por meio de um tubo a um controlador de fluxo de massa (MFC). Cada um desses MFCs é conectado por meio de uma tubulação até uma válvula, que pode estar na posição aberta ou fechada. A adição de gases por meio de MFC permite o ajuste da quantia de gás que é adicionada. A válvula utilizada para interromper pelo menos um fluxo de gás secundário entre o MFC e o tubo de substrato. Isso significa que o fluxo de gás secundário que passa pela válvula e é interrompido é originado a partir do MFC. Isso garante que não haja redução na quantia de gás quando há interrupção. A interrupção afeta meramente a distribuição do gás secundário, não a quantia. 0 MFC permite que a quantia pré-determinada de gás passe através dele. Quando a válvula está fechada, em outras palavras, durante uma interrupção, o MFC ainda permite a passagem de gás; esse gás é temporariamente armazenado na linha entre o MFC e a válvula. Quando a válvula é aberta novamente, o fluxo do gás secundário é retomado, e o gás que foi temporariamente armazenado é liberado para o sistema. Isso leva a um aumento temporário do fluxo de gás. Em outras palavras, as interrupções, de acordo com a presente invenção, levam a uma redistribuição do fluxo de gás secundário, não a uma redução no fluxo de gás secundário. Essas linhas de gás são, preferivelmente, agrupadas em uma tubulação combinada que é alimentada para o tubo de substrato. Na presente invenção, o então chamado fluxo de suprimento de gases de formação de vidro contendo dopante compreende um fluxo de gás principal e pelo menos um fluxo de gás secundário. Preferivelmente, o fluxo de gás principal compreende os gases

19/32 formadores de vidro e o pelo menos um fluxo de gás secundário compreende pelo menos um gás que é um precursor de um dopante. Preferivelmente, o gás que é selecionado para ser ativado e desativado é conectado a essa tubulação combinada por meio de uma válvula que apresenta um orifício. A dita válvula pode estar na posição aberta ou fechada. Quando a válvula está na posição aberta, o fluxo de gás fica presente, e quanto está na posição fechada, não há fluxo de gás.

[072] A etapa iii) se refere à indução de um plasma por meio de radiação eletromagnética em pelo menos parte do tubo de substrato para criar uma zona de reação na qual a deposição de uma ou mais camadas de vidro na superfície interna do tubo de substrato ocorre. Preferivelmente, a radiação eletromagnética é radiação de micro-ondas. Por meio do plasma, os gases formadores de vidro são convertidos para o estado sólido para formar camadas de vidro. O dito plasma é, preferivelmente, induzido por um aplicador que se move ao longo do tubo de substrato em um movimento para frente e para trás; isso é explicado na etapa seguinte iv).

[073] A etapa iv) se refere ao movimento da zona de reação para trás e para frente na direção longitudinal sobre o tubo de substrato oco entre um ponto de reversão localizado próximo ao lado de suprimento e um ponto de reversão localizado próximo do lado de descarga do dito tubo de substrato; em que cada movimento para trás e para frente é chamado de golpe. 0 processo de decomposição compreende diversas fases, cada fase compreendendo vários golpes. Durante um ou mais dos golpes, uma ou mais interrupções do fluxo de gás secundário são aplicadas de

20/32 acordo com o método da presente invenção. As ditas interrupções apresentam, cada uma, um ponto inicial (ou seja, uma posição axial na qual o fluxo de gás é interrompido) e um ponto final (ou seja, uma posição axial na qual o fluxo de gás é retomado) . Esses pontos inicial e final são uma função da posição axial do plasma ao longo do comprimento do tubo de substrato. As interrupções apresentam uma determinada duração. Essa duração depende, em primeiro lugar, do local do ponto inicial e ponto final, ou seja, o comprimento do tubo de substrato sobre o qual o aplicador é movido durante o fechamento da válvula e, em segundo lugar, da velocidade do movimento do aplicador.

[074] A presente invenção é descrita abaixo em detalhes com referência às figuras, nas quais:

[075] A Figura 1 mostra um gráfico do índice refrativo (eixo y) versus a posição axial (eixo x) de uma única passagem, onde o fluxo de tetracloreto de Germânio foi interrompido.

[076] A Figura 2 mostra um gráfico do efeito do sistema de interrupção de gás da presente invenção utilizando um tetracloreto de germânio. O gráfico mostra uma curva na qual não há interrupções no fluxo de tetracloreto de germânio e no fluxo de gás principal e duas curvas nas quais há interrupções no fluxo de tetracloreto de germânio, mas não no fluxo de gás principal.

[077] A Figura 3 também mostra um gráfico do efeito do sistema de interrupção de gás da presente invenção.

[078] A presente invenção descobriu que, quando o fluxo de gás de um gás secundário (preferivelmente, um precursor) é interrompido pelo menos uma vez durante a fase

21/32 de deposição de um processo de deposição por plasma em pelo menos um golpe, os desvios na direção axial podem ser reduzidos.

[079] Uma pré-forma de uma fibra óptica de modo único é preparada em diversas fases. Para cada fase, há uma especificação estrita em relação ao valor de índice refrativo e a espessura ao longo do comprimento.

[080] da camada é, velocidade do

A obtenção de uniformidade na espessura por exemplo, realizada pela alteração da aplicador em determinadas áreas axiais.

Infelizmente, ao utilizar dopagem de germânio, a alteração da velocidade do ressonador resultará, inevitavelmente, em uma alteração local do índice refrativo, por causa da dependência de temperatura da eficácia de germânio. Isso não é desejável, em geral.

[081] Quando a taxa de deposição é maior (> 2,5 g/min), esse efeito se torna ainda mais potente. Uma vez que a parte da pré-forma que está dentro dos valores de especificação é reduzida com a velocidade de deposição, a eficiência total do processo é gravemente deteriorada. Isso atrapalha o processo de aumento da velocidade de deposição como uma maneira natural de aumentar a capacidade da máquina e reduzir o preço de custo da fibra.

[082] A presente invenção provê um método e aparelho que superam esse problema.

[083] Uma vantagem do presente método, quando utilizado para preparação de fibras ópticas de modo único, é que ele reduz os desvios na direção axial.

[084] Diversas realizações da presente invenção serão discutidas em mais detalhes abaixo.

22/32 [085] Preferivelmente, o fluxo de gás que é interrompido é o fluxo de gás que provê dopante de germânio ou, em outras palavras, um precursor de dopagem de germânio, como tetracloreto de germânio. A vantagem de interromper germânio em vez de gás incolor é que, quando este é interrompido, poderá resultar em um aumento na atenuação, o que não é desejável.

[086] Em outra realização, o fluxo de gás que é interrompido é o fluxo de gás que provê dopante de flúor ou, em outras palavras, um precursor de dopagem de flúor, como gás incolor (por exemplo, C2F6) .

[087] Preferivelmente, quando o fluxo de gás é interrompido em uma posição axial x, uma queda ou um aumento súbito no índice refrativo é observado (ao utilizar um dopante de aumento e um dopante de redução, respectivamente), começando na posição axial + posição de latência y (mm), por exemplo, 50 milímetros) . Em outras palavras, há uma fase de latência de y de um determinado número de milímetros, por exemplo, 50 milímetros. A Figura 1 mostra o efeito de uma interrupção quando a fase de latência é de 50 milímetros. Um técnico no assunto percebe que tal fase de latência depende da velocidade e direção de translação do aplicador e da configuração do tubo de suprimento de gases.

[088] Preferivelmente, a duração de uma interrupção é menor que 5%, preferivelmente menor que 2,5%, mais preferivelmente menor que 1,5% do tempo total do dito golpe. Em outras palavras, a válvula, então chamada de válvula controlável, permanece aberta na maior parte do tempo (o fluxo de gás pode passar) e fechada (fluxo de gás bloqueado) somente em determinadas posições axiais durante um

23/32 período (duração).

[089] Preferivelmente, a duração de uma interrupção fica entre 10 e 150 milissegundos, preferivelmente entre 20 e 100 milissegundos, como 50 ou 60 ou 70 ou 80 ou 90 milissegundos, para garantir que a resposta no índice refrativo seja a mais curta possível.

[090] 0 período fechado da válvula controlável pode ser expresso por meio da duração da interrupção, mas, também, pela frequência da válvula controlável, ou seja, a frequência de controle. Preferivelmente, a frequência de controle é de, pelo menos, 20 Hz, mais preferivelmente, pelo menos 50 Hz. Essa frequência é inversamente relacionada à duração da interrupção. Por exemplo, quando a frequência de controle é definida como 20 Hz, a duração do pulso será de 50 milissegundos. Por exemplo, quando a frequência de controle é definida como 50 Hz, a duração do pulso será de 20 milissegundos.

[091] Em uma realização, uma ou mais interrupções são providas em cada golpe. Em outras palavras, em várias posições axiais distintas, interrupções são providas.

	[092]	Em	outra	realização,	durante	diversos
golpes,	a uma ou	mais	interrupções são	aplicadas	na mesma
posição	axial.
	[093]	Em	outra	realização,	a uma	ou mais

interrupções são aplicadas em uma fração dos golpes de uma fase, ou seja, somente em um determinado número de golpes em uma fase.

[094] Por exemplo, quando uma fase compreende

1.000 golpes, pode ser considerado que as interrupções são

24/32 aplicadas a cada golpe alternado, por exemplo, em cada golpe para frente que resulta em um número total de interrupções de 500 de uma determinada posição axial ou interrupções em 50% dos golpes. Também poderia ser considerado que as interrupções são aplicadas a cada dez golpes, por exemplo, a cada quinto golpe para frente resultando em um número total de interrupções de 100 em uma determinada posição axial ou interrupções em 10% dos golpes. Em outra realização, uma ou mais interrupções são providas somente em uma fração das camadas ou dos golpes, como, no máximo 75% dos golpes, mais preferivelmente entre 5% e 75% dos golpes. Preferivelmente, a uma ou mais interrupções são providas somente quando a zona de reação se move a partir do lado de suprimento para o lado de descarga.

[095] Em uma realização, dentro um golpe, várias interrupções são aplicadas. Como declarado anteriormente, é possível que interrupções sejam providas em várias posições axiais distintas, como mostrado na Figura 2.

[096] Um esquema de interrupções em que a posição axial da interrupção e a duração da interrupção são definidas para cada golpe pode ser considerado. Para posições axiais, em que um efeito potente é necessário, a fração de camadas ou golpes durante a qual o fluxo de gás é interrompido deve ser maior em relação a quando um efeito menor é necessário. Um técnico no assunto é capaz de preparar tal esquema de interrupção.

[097] Em uma realização, uma válvula controlável está presente na trajetória de fluxo de pelo menos um fluxo de gás secundário que deve interrompido. Mais preferivelmente, em cada fluxo de gás. A dita válvula

25/32 controlável é capaz de bloquear (posição fechada) ou passar (posição aberta) pelo respectivo fluxo de gás.

[098] Em uma realização, a etapa i) é precedida por uma etapa de calibração o); em que

A etapa o) compreende as seguintes subetapas.

a) provimento de um tubo de substrato de calibração;

[099] Preferivelmente, há uma quantia suficiente de volume na tubulação entre o controlador de fluxo de massa do gás a ser interrompido e a válvula para atuar como um tampão. O tampão apresenta, preferivelmente, capacidade para que o controlador de fluxo de massa não perceba o fechamento da válvula. Preferivelmente, a capacidade ou o volume do tampão é tal que, quando a válvula é aberta novamente depois de ser fechada, não há aumento do fluxo de gás observado pelo desvio do perfil de índice refrativo definido (seja um aumento ou bloqueio caso um precursor seja utilizado que aumenta o índice refrativo de sílica ou uma redução caso um precursor seja utilizado que reduz o índice refrativo de sílica). Para aumentar a capacidade do tampão, um vaso de tampão pode ser adicionado. Preferivelmente, a capacidade de tampão fica entre 200 e

26/32

1.000 ml.

[0100] O fluxo de gás ou a quantia de gás introduzido na reação é preferivelmente determinado(a) pelo controlador de fluxo de massa, não pela pressão da linha de gás combinada a determinado orifício (pequeno). 0 orifício pode, por exemplo, apresentar um diâmetro entre 0,5 e 3 mm, preferivelmente, entre 1 e 3 mm. 0 tamanho do orifício pode ser selecionado por um técnico no assunto de acordo com as exigências específicas do aparelho utilizado para preparar a pré-forma. Por exemplo, para um aparelho que apresenta um MFC que é sensível à queda de pressão, o tamanho do orifício pode ser aumentado para reduzir a queda de pressão sobre o MFC.

[0101] Deve ser observado que o gás é movido através do tubo de substrato com uma velocidade de, por exemplo, 10 metros por segundos. Preferivelmente, a válvula que conecta o fluxo de gás secundário que deve ser interrompido está próxima do lado de suprimento do tubo de substrato, preferivelmente a menos de 50 centímetros. Isso permite que a reação responda rapidamente ao fechamento e/ou à abertura da válvula sem uma fase de latência.

[0102] Preferivelmente, uma válvula rápida é utilizada. Na presente descrição, uma válvula rápida é uma válvula que se alterna entre a posição aberta e fechada em 10 milissegundos (ms) ou menos.

[0103] Mais preferivelmente, uma válvula muito rápida é utilizada. Na presente descrição, uma válvula rápida é uma válvula que se alterna entre a posição aberta e fechada em 5 ou até mesmo 1 milissegundos (ms) ou menos.

[0104] A formação de deposição de vidro na parte interna do tubo de substrato ocorre somente na posição na

27/32 qual um plasma está presente. Os gases formadores de vidro podem ser dopados ou não dopados.

[0105] O tempo e a duração dessas interrupções de gás são determinados pelos inventores antes do início do processo de deposição por plasma de acordo com a presente invenção. Em outras palavras, em um processo de calibração. Os inventores utilizam os dados obtidos de um processo semelhante, que é utilizado como processo de calibração; tal processo utiliza um tubo de substrato semelhante e condições de reação semelhantes. Durante tal processo de calibração ou teste, os dados são obtidos e, com base nesses dados, uma ou mais posições longitudinais ou axiais são determinadas, nas quais o pelo menos um fluxo de gás secundário deve ser interrompido. Essa etapa de calibração ou fase de calibração resultará em uma ou mais posição de interrupção axial predeterminada. O método, de acordo com a presente invenção, é realizado utilizando posições de interrupção axiais predeterminadas. As posições de interrupção axiais predeterminadas são pré-determinadas com base em uma comparação entre o perfil de índice refrativo do tubo de substrato de calibração e o perfil de índice refrativo desejado. A diferença entre esses dois perfis funciona como uma base para interrupção do fluxo de gás de pelo menos um fluxo de gás secundário.

[0106] Assim, durante a fase de calibração, os inventores determinarão a posição longitudinal do aplicador na qual a interrupção de gás é necessária. Ainda, a duração da interrupção é determinada.

[0107] A pressão absoluta do gás está no fluxo de gás principal ou no pelo menos um fluxo de gás secundário

28/32 ou ambos podem estar, por exemplo, entre 0,5 e 5 bar, preferivelmente entre 1 e 2 bar, mais preferivelmente, aproximadamente 1,5 bar.

[0108] Em uma realização da presente invenção, uma linha de gás adicional é fixada ao lado de suprimento do tubo de substrato. Por meio de uma válvula, por exemplo, a então chamada válvula rápida, essa linha de gás - para o suprimento de gás alternado - é acoplada ao sistema de suprimento dos gases formadores de vidro.

[0109] A válvula (ou válvula rápida ou muito rápida) pode ser acoplada, opcionalmente, os meios de controle, isto é, um micro-controlador que mede a posição do aplicador e controla a duração de fechamento da válvula, sendo, assim, um válvula controlável.

[0110] A presente invenção não exige mudanças significativas da configuração instrumental ou do aparelho já utilizados. Portanto, a solução ao problema apresentada na invenção é de fácil implementação e apresenta bom custobenefício.

[0111] Em uma realização da invenção, as interrupções são providas durante uma fração de cada passagem na mesma posição. Também é possível determinar a posição de cada passagem separada ou golpe e ajustar a posição entre as passagens ou os golpes. Isso pode ser selecionado dependendo, por exemplo, da concentração de Germânio ou do diâmetro interno. Isso garante o mesmo ambiente durante o processo de deposição por plasma completo para minimizar possíveis oscilações de propriedades ópticas se as condições forem alteradas entre as passagens.

[0112] A Figura 2, que será discutida com mais

29/32 detalhes nos Exemplos, revela um exemplo de um protocolo de interrupção. Tal protocolo especifica o número de interrupções durante um golpe específico, a posição axial das interrupções, a duração das interrupções e a frequência dessas interrupções durante o processo de deposição, em outras palavras, se as interrupções ocorrem durante todos os golpes ou durante somente alguns deles.

[0113] Em uma realização, um exemplo da qual é mostrado na figura 2, o protocolo de interrupção compreende sete interrupções em sete posições axiais diferentes. Três das sete interrupções (por exemplo, II, IV, VII) ocorrem uma vez a cada vinte golpes, e as outras quatro (I, III, V, VI) das oito interrupções ocorrem duas vezes a cada vinte golpes. Em outras palavras, o protocolo é como a seguir: golpe X (interrupções I-VII), golpe X+10 (interrupções I, III, V, VI), golpe X+20 (interrupções I-VII), golpe X+30 (interrupções I, III, V, VI) etc.

[0114] Se as interrupções forem realizadas somente durante parte dos golpes em uma fase, será preferido que tais interrupções sejam espaçadas. Por exemplo, quando, durante uma fase de 100 golpes, 10 interrupções sejam providas, será preferido que, a cada 10 golpes, uma interrupção seja provida.

[0115] Um técnico no assunto será capaz, com base em experimentação, de decidir o protocolo de interrupção mais apropriado.

[0116] Como já mencionado anteriormente, um técnico no assunto determina o protocolo de interrupção com base em um processo de deposição por plasma de teste ou calibração. Uma vez que o fenômeno que ocorre é um fenômeno

30/32 físico, ele ocorrerá exatamente nas mesmas posições todas as vezes, contanto que o comprimento de onda das micro-ondas não seja alterado. Esse processo é completamente reproduzível independentemente da largura do tubo de substrato original utilizado e dos números de passagens utilizadas.

[0117] É preferido depositar camadas de vidro em um diâmetro interno final do tubo de substrato de, no máximo, 22 milímetros ou mesmo um diâmetro interno do tubo de substrato de, no máximo, 20 milímetros, mais preferivelmente, no máximo, 18 milímetros ou até mesmo, no máximo, 16 milímetros.

[0118] 0 valor de índice refrativo e a espessura das camadas depositadas dentro do tubo de substrato, assim, obtidos depois da deposição interna, são substancialmente uniformes ao longo do comprimento.

[0119] A presente invenção será, agora, explicada com base em diversos exemplos; deve ser observado, porém, que a presente invenção não se limita a tais exemplos particulares.

EXEMPLOS

Exemplo Comparativo 1 [0120] Com um processo de PCVD, camadas de vidro foram depositadas na parte interna de um tubo de substrato para preparação de uma haste de núcleo para uma fibra de modo único de índice de etapa. Durante o processo, um fluxo de gás compreendendo precursores formadores de vidro foram fornecidos na parte interna do tubo de substrato, e uma zona de reação de plasma estava em caráter recíproco dentro do tubo. Em primeiro lugar, camadas de revestimento foram depositadas com um índice refrativo substancialmente igual ao

31/32 índice refrativo do tubo de substrato, seguidas pela deposição de camadas de núcleo com um índice refrativo maior que o das camadas de revestimento. 0 aumento do índice foi obtido pelo aumento da concentração de GeCl₄ no fluxo de gás. 0 fluxo de GeCl₄ não foi interrompido durante qualquer golpe da zona de reação durante a deposição das camadas de núcleo.

[0121] Depois da conclusão do processo de deposição, o tubo de substrato então obtido foi submetido a um processo de contração ou colapso de modo a obter uma haste sólida (pré-forma primária). A referência de linha pontilhada na Figura 2 mostra a diferença do índice refrativo entre as camadas de núcleo e as camadas de revestimento como uma função do comprimento da pré-forma primária.

Exemplo 1 [0122] 0 mesmo processo de PCVD do Exemplo Comparativo 1 foi utilizado, com a diferença de que o fluxo de GeCl₄ foi interrompido durante uma fração das passagens. Deve ser observado que o fluxo de gás principal não foi interrompido. 0 número e a posição axial do início dessas interrupções a cada 20 passagens são mostrados na figura 2.

[0123] O tubo de substrato então obtido foi formado em uma haste sólida da mesma maneira que no exemplo comparativo 1. A linha sólida interrompida 1 na Figura 2 mostra a diferença do índice refrativo entre as camadas de núcleo e as camadas de revestimento como uma função do comprimento da pré-forma primária.

[0124] Isso foi repetido para obter uma segunda haste sólida. A linha listrada interrompida 2 na Figura 2 mostra a diferença do índice refrativo entre as camadas de núcleo e as camadas de revestimento como uma função do

32/32 comprimento da pré-forma primária.

Exemplo Comparativo 2 [0125] O mesmo processo de PCVD do Exemplo Comparativo 1 foi repetido. A curva Referência na Figura 3 mostra a diferença do índice refrativo entre as camadas de núcleo e as camadas de revestimento como uma função do comprimento da pré-forma primária.

Exemplo 2 [0126] O mesmo processo de PCVD do Exemplo Comparativo 2 foi utilizado, com a diferença de que o fluxo de GeClí foi interrompido em várias posições axiais (9 ou 10 vezes) durante cada golpe para frente de um total de 10 passagens (cada uma compreendendo um golpe para frente e para trás). Os golpes para trás não foram interrompidos. Em outras palavras, 50% dos golpes compreenderam as interrupções.

[0127] A duração de um golpe para frente é de 4 segundos, a duração de um golpe para trás é de 4 segundos, a duração de cada interrupção é de 80 milissegundos. No total, há 10 golpes para frente e 10 golpes para trás (tempo total: 80 segundos) e 96 interrupções (tempo total: 7,68 segundos). O tempo de interrupção durante um golpe apresenta uma duração de 9,6% do tempo total do dito golpe.

[0128] Deve ser observado que o fluxo de gás principal não foi interrompido. O número e a posição axial do início dessas interrupções são mostrados na Figura 3. Portanto, um ou mais objetivos da presente invenção mencionados acima foram alcançados. Mais realizações da presente invenção são mencionadas nas reivindicações anexas.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. MÉTODO PARA REALIZAÇÃO DE UM PROCESSO DE DEPOSIÇÃO POR PLASMA, o dito método compreendendo as etapas de:

i) provimento de um tubo de substrato oco;

ii) fornecimento de um fluxo de suprimento de gases formadores de vidro contendo dopante ao tubo de substrato da etapa i), em que o fluxo de suprimento compreende um fluxo de gás principal e um ou mais fluxos de gás secundários, preferivelmente o dito fluxo de gás principal compreendendo os gases formadores de vidro e o dito um ou mais fluxos de gás secundários compreendendo principalmente precursores de dopante(s);

iii) indução de um plasma por meio de radiação eletromagnética em pelo menos parte do tubo de substrato da etapa ii) para criar uma zona de reação na qual a deposição de uma ou mais camadas de vidro na superfície interna do tubo de substrato ocorre;

iv) movimento da zona de reação para trás e para frente na direção longitudinal sobre o tubo de substrato entre um ponto de reversão localizado próximo ao lado de suprimento e um ponto de reversão localizado próximo do lado de descarga do dito tubo de substrato; em que cada movimento para trás e para frente é chamado de golpe;

em que o fluxo de pelo menos um fluxo de gás secundário é interrompido uma ou várias vezes durante a etapa iii) ; cada dita interrupção apresenta um ponto inicial e um ponto final como uma função da posição axial do plasma ao longo do comprimento do tubo de substrato;

caracterizado pelo dito ponto inicial e pelo dito
2/4 ponto final de cada dita interrupção ficarem posicionados dentro do mesmo golpe.

2. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por pelo menos um gás secundário que é interrompido compreender um precursor de um dopante de germânio, preferivelmente GeCl4.
3. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pela interrupção durante um golpe apresentar uma duração de, no máximo, 10%, preferivelmente menor que 10%, mais preferivelmente menor que 5%, ainda mais preferivelmente menor que 2,5%, ainda mais preferivelmente menor que 1,5% do tempo total do dito golpe.
4. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pela uma ou mais interrupções serem aplicadas na mesma posição axial durante vários golpes.
5. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pela uma ou mais interrupções serem aplicadas em uma fração dos golpes de uma fase.
6. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelas interrupções serem aplicadas em, no máximo, 75% dos golpes, preferivelmente entre 5% e 75% dos golpes.
7. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracterizado pelas interrupções serem aplicadas nos golpes para frente.
8. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado por várias interrupções serem aplicadas dentro de um golpe.

3/4
9. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado por uma válvula controlável estar presente na trajetória de fluxo do pelo menos um fluxo de gás secundário, com a válvula controlável bloqueando ou passando pelo respectivo fluxo de gás.
10. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado por uma frequência de controle ser utilizada para controlar a válvula controlável, que é, de pelo menos, 20 Hz, particularmente, a dita frequência de controle é de, pelo menos, 50 Hz.
11. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo controle da(s) válvula(s) controlável(eis) ocorrer como uma função de uma posição axial da zona de reação no tubo de substrato na etapa iii) ; particularmente, esse dito controle ocorre pela comparação de um perfil de índice refrativo determinado anteriormente na direção axial com um perfil de índice refrativo desejado; a diferença entre os dois perfis funciona como uma base para interrupção do fluxo de gás de pelo menos um fluxo de gás secundário.

12. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pela etapa i) ser precedida por uma etapa de calibração o); em que a etapa o) compreende seguintes subetapas.

a) provimento de um tubo de substrato de calibração;

posição axial

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