BRPI0801878B1 - aparelho para execução de deposição de vapor químico de plasma e método de fabricação de uma pré-forma ótica - Google Patents

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Milicevic Igor
Antoon Hartsuiker Johannes
Jacobus Nicolaas Van Stralen Mattheus
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Draka Comteq Bv
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Abstract

aparelho para execução de deposição de vapor químico de plasma e método de fabricação de uma pré-forma ótica. a presente invenção refere-se a um aparelho para execução da deposição de vapor químico de plasma, pelo qual uma ou mais camadas de sílica dopada ou não dopada são depositadas sobre o interior de um tubo de substrato de vidro oco alongado. a presente invenção também se refere a um método de fabricação de uma pré-forma ótica por meio da deposição de vapor químico de plasma, onde os gases de formação do vidro dopados ou não dopados são passados através do interior de um tubo de substrato de vidro alongado, enquanto as condições, tal que a deposição das camadas de vidro aconteça, são criadas no interior do tubo de substrato.

Description

(54) Título: APARELHO PARA EXECUÇÃO DE DEPOSIÇÃO DE VAPOR QUÍMICO DE PLASMA E MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE UMA PRÉ-FORMA ÓTICA (51) lnt.CI.: C03B 37/018; C23C 16/511 (30) Prioridade Unionista: 01/05/2007 NL 1033783 (73) Titular(es): DRAKA COMTEQ B.V.
(72) Inventor(es): MATTHEUS JACOBUS NICOLAAS VAN STRALEN; IGOR MILICEVIC; JOHANNES ANTOON HARTSUIKER (85) Data do Início da Fase Nacional: 02/05/2008
1/16
APARELHO PARA EXECUÇÃO DE DEPOSIÇÃO DE VAPOR QUÍMICO DE PLASMA E MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE UMA PRÉ-FORMA ÓTICA [001] a presente invenção refere-se a um aparelho para execução da deposição de vapor químico de plasma, pelo qual uma ou mais camadas de sílica dopada ou não dopada são depositadas sobre o interior de um tubo de substrato de vidro oco alongado, cujo aparelho compreende um ressonador tendo uma cavidade ressonante formada essencialmente de maneira cilindricamente simétrica ao redor de um eixo cilíndrico, ao longo de cujo eixo o tubo do substrato é posicionado, onde a dita cavidade ressonante é substancialmente de forma anular com uma parede interna cilíndrica e uma parede externa cilíndrica, e onde a dita parede interna cilíndrica compreende uma fenda que se estende ao longo de pelo menos parte de um círculo ao redor do dito eixo cilíndrico, para dentro de cuja cavidade ressonante um guia de microondas se estende, de modo que as microondas podem sair para a cavidade envolvida pela parede interna cilíndrica via a fenda anteriormente mencionada, onde o ressonador circunda pelo menos parte do tubo do substrato e pode ser movido de um lado para outro ao longo do eixo longitudinal do tubo do substrato. A presente invenção também se refere a um método de fabricação de uma pré-forma ótica por meio de deposição de vapor químico de plasma, onde os gases de descarga de formação do vidro dopados ou não dopados são passados através do interior de um tubo de substrato de vidro alongado, enquanto que as condições tal que a deposição das camadas de vidro aconteça são criadas no interior do tubo do substrato.
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2/16 [002] US 4.877.938 refere-se a um método de fabricação de uma pré-forma na qual um tubo de grafite é preso em partes de metal de um forno para absorver a energia das microondas que escapam da cavidade ressonante.
[003] US 4.844.007 refere-se a um dispositivo para prover camadas de vidro no interior de um tubo de substrato, onde o interior de um ressonador é provido com uma camada de material isolante de calor e/ou refletora de calor de modo a assim efetuar uma distribuição de calor mais uniforme ao longo do comprimento do tubo do substrato.
[004] US 2007/0 003 197 no nome da presente requerente se refere a um método e um dispositivo para fabricar pré-formas óticas, nas quais um tubo protetor envolve um tubo de substrato ao longo de substancialmente todo o seu comprimento de modo a criar condições de plasma no espaço anular formado entre o tubo do substrato e o tubo protetor com a finalidade de fechar o tubo do substrato em uma haste sólida.
[005] EP 0 554 845 refere-se a um método e aparelho para deposição de vidro externa de pré-formas sólidas, onde um tubo protetor é provido ao longo de todo o comprimento da pré-forma sólida, e um forno circunda o conjunto do tubo protetor e pré-forma sólida, em cujo forno um ressonador é móvel ao longo de parte do comprimento do tubo protetor.
[006] Um aparelho para fabricar fibras óticas é conhecido da patente US 6.260.510 no nome da presente requerente, cujo aparelho pode ser usado dentro desse contexto para fabricar uma assim chamada haste de pré-forma, por exemplo, da qual uma fibra ótica pode ser estirada. De
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3/16 acordo com um método conhecido de fabricação de uma tal préforma, um tubo de substrato vítreo reto (compreendido de quartzo, por exemplo) é depositado com camadas de sílica dopada (por exemplo, sílica dopada com germânio) na sua superfície interior cilíndrica. 0 termo sílica como usado aqui é para ser considerado como sendo qualquer substância na forma de SiOx, estequiométrica ou não-estequiométrica, quer ou não cristalina ou amorfa. Isso pode ser realizado posicionando o tubo do substrato ao longo do eixo cilíndrico da cavidade ressonante e lavando o interior do tubo com uma mistura gasosa compreendendo O2, S1SI4 e GeCl2 (por exemplo). Um plasma localizado é simultaneamente gerado dentro da cavidade, causando a reação de Si, 0 e Ge de modo a efetuar a deposição direta do assim, por exemplo, SiOx dopado com Ge na superfície interior do tubo do substrato. Desde que tal deposição ocorre somente em e na proximidade do plasma localizado, a cavidade ressonante (e assim o plasma) deve ser varrida ao longo do eixo cilíndrico do tubo a fim de depositar uniformemente a superfície interior do tubo do substrato oco ao longo de todo o seu comprimento. Quando o revestimento está completo, o tubo do substrato é termicamente fechado em uma haste sólida tendo uma porção de núcleo de sílica dopada com Ge e uma porção de cobertura de sílica não dopada circundante. Se uma extremidade da haste sólida é aquecida de modo que ela fica derretida, uma fibra de vidro fina pode ser estirada da haste sólida, cuja fibra de vidro é geralmente provida com um ou mais revestimentos e pode ser subsequentemente enrolada em um carretei; a dita fibra então tem um núcleo e uma porção de cobertura correspondendo com esses da haste sólida. Pelo fato de que o
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4/16 núcleo dopa- do com Ge tem um maior índice refrativo do que a cobertura não dopada, a fibra pode funcionar como um guia de onda, por exemplo, para uso na propagação dos sinais de telecomunicação óticos. Deve ser observado que a mistura gasosa lavada através do tubo do substrato pode também conter outros componentes; a adição de C2F6, por exemplo, leva a uma redução no índice refrativo da sílica dopada. Também deve ser observado que a haste da pré-forma pode ser externamente revestida com uma camada de vidro adicional, por exemplo, sílica por meio de um processo de deposição, ou pela colocação da haste da pré-forma em um assim chamado tubo de camisa (compreendido da sílica não-dopada) antes do procedimento de estira- mento, de modo a assim aumentar a quantidade de sílica não dopada em relação à quantidade de sílica dopada na fibra final.
[007] O uso de uma tal fibra ótica para finalidades de telecomunicações requer que a fibra ótica seja substancialmente isenta de defeitos (por exemplo, discrepâncias na porcentagem dos dopantes, elipticidade de seção transversal indesejável e semelhantes), porque, quando considerados sobre um grande comprimento da fibra ótica, tais defeitos podem causar uma atenuação significativa do sinal sendo transportado. É importante, portanto, realizar um processo PCVD muito uniforme e reprodutível, porque a qualidade das camadas de PCVD depositadas determinará eventualmente a qualidade das fibras; assim, é desejável que o plasma gerado na cavidade ressonante seja uniforme (ao redor do eixo cilíndrico da cavidade) . Por outro lado, os custos do processo de produção de uma fibra ótica serão significativamente reduzidos se a haste da pré-forma puder
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5/16 ser produzida com um diâmetro maior, porque comprimentos de fibra maiores podem então ser obtidos de uma haste única. Esses dois objetivos são difíceis de reconciliar, entretanto, porque um tamanho maior do tubo do substrato geralmente levará a um plasma tendo uma simetria rotacional deteriorada; além do mais, um tal plasma pode ser somente gerado usando uma potência de microondas muito maior.
[008] Os presentes inventores verificaram que as partículas podem entrar no ressonador, por exemplo, pequenas partículas de quartzo que saem do tubo do substrato quando o tubo do substrato é posicionado no aparelho para executar a deposição do vapor químico de plasma. Além disso, partículas do material isolante do forno, em cujo forno o ressonador está disposto, podem entrar no ressonador via as suas duas extremidades. Quando as partículas acima mencionadas estão presentes dentro do ressonador, isso pode levar a um curto-circuito, isto é, uma descarga indesejável, durante a criação das condições de plasma, que causa dano ao ressonador. Além disso, o processo de deposição deve ser parado, o que é indesejável.
[009] Os presentes inventores verificaram, além disso, que também as partículas metálicas podem sair do ressonador durante o processo de deposição química do plasma e subsequentemente encontrar o seu caminho sobre a superfície exterior do tubo do substrato. Tais partículas metálicas não são somente prejudiciais para o tubo do substrato, mas elas também têm um efeito adverso na operação do ressonador, como um resultado do que o processo de deposição do vapor químico de plasma pode ser tornar instável. Além disso, a presença de pequenas partículas metálicas em uma fibra ótica leva a altas
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6/16 atenuações de fibra em certos comprimentos de onda, o que é indesej ável.
[010] O objetivo da presente invenção é assim prover um aparelho para executar a deposição do vapor químico de plasma pelo qual os problemas acima descritos são minimizados.
[011] Um outro objetivo da presente invenção é prover um aparelho para executar a deposição do vapor químico de plasma no qual o tubo do substrato pode ser posicionado de maneira precisa e reprodutível no espaço cercado pelo ressonador.
[012] Um outro objetivo da presente invenção é prover um aparelho para executar a deposição do vapor químico do plasma que possibilita um controle preciso da temperatura do tubo do substrato durante o processo de deposição.
[013] A invenção como citada na introdução é caracterizada pelo fato de que um tubo interno oco é posicionado contra a parede interna cilíndrica da cavidade ressonante com um ajuste firme, cujo tubo interno se estende ao longo do eixo cilíndrico ao longo de pelo menos parte do comprimento da cavidade ressonante e que é transparente para as microondas, cujo tubo interno tem um diâmetro tal que o tubo do substrato pode ser posicionado dentro do tubo interno.
[014] Um ou mais dos objetivos acima são realizados pelo uso da presente invenção. Em particular, a presença do tubo interno presente evita que as partículas depositem na superfície exterior do tubo do substrato de vidro alongado. Assim, um curto-circuito possível, também chamado descarga, entre o tubo do substrato e o ressonador é
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7/16 evitado. Além do mais, as partículas são impedidas de aderir na superfície exterior do tubo do substrato. Além do mais, como um resultado do uso do presente tubo interno, nenhuma contaminação indesejável do tubo do substrato acontecerá. Tais partículas são indesejáveis, porque elas influenciam a temperatura do tubo do substrato e, em uma menor extensão, também a distribuição das microondas. Além do mais, a operação de contração térmica, pela qual o tubo de substrato oco é formado em uma haste sólida, também citada como o processo de colapso, e a operação de estiramento subsequente na torre de estiramento será adversamente afetada e uma fibra compreendendo as partículas acima mencionadas exibirá uma maior atenuação. Por causa da construção especial do tubo interno e do ressonador, o tubo interno se moverá junto com o ressonador durante o movimento alternado do ressonador sobre o tubo do substrato. 0 tubo interno pode assim ser considerado como sendo estacionário em relação ao ressonador. Isso significa que nenhuma partícula pode depositar sobre a superfície exterior do tubo do substrato de vidro alongado durante o movimento alternado do ressonador.
[015] O presente tubo interno é de tal forma configurado que ele preferivelmente se estende ao longo do eixo cilíndrico para o exterior do ressona- dor O tubo interno é preferivelmente conectado no ressonador em uma tal maneira que o tubo interno pode ser movido de modo síncrono com o ressonador ao longo do eixo longitudinal do tubo do substrato. Além disso, o comprimento do tubo interno é preferivelmente menor do que o comprimento do tubo do substrato, mais em particular, o comprimento do tubo interno é no máximo duas vezes o comprimento do ressonador. O tubo
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8/16 interno, assim, também se estende sobre a fenda na cavidade ressonante. Por causa da transparência às microondas no tubo interno, as microondas podem entrar no interior da cavidade ressonante. Para conseguir um bom posicionamento radial do tubo do substrato, o tubo interno é provido com um anel interno em pelo menos uma extremidade do mesmo. Um tal anel interno é para ser considerado como uma porção de tubo colocada no interior do tubo interno, em particular na sua extremidade, de modo que o diâmetro interno do tubo interno é reduzido na localização do anel interno acima mencionado. Em uma modalidade especial, o tubo interno é provido com um tal anel interno em ambas as extremidades. A diferença entre o diâmetro externo do tubo do substrato e o diâmetro interno do anel interno é de preferência no máximo 3 mm. Com o intuito de realizar um bom posicionamento e suporte do tubo do substrato, é preferível se o tubo interno é provido com uma ou mais aberturas se estendendo ao longo de parte de um círculo ao redor da parede do tubo interno. Em uma modalidade especial, o diâmetro interno do tubo interno preferivelmente varia ao longo do seu comprimento.
[016] A presença do anel interno impede que o tubo do substrato entre em contato com a parede interna cilíndrica da cavidade ressonante durante a rotação do tubo do substrato. O contato indesejável entre o tubo do substrato e a cavidade ressonante levaria à superfície exterior do tubo do substrato sendo danificada, como um resultado do que as partículas de quartzo sairiam, resultando na contaminação também da superfície interior da cavidade ressonante. Além do mais, partículas metálicas depositariam no exterior do tubo do substrato, resultando em uma mudança na temperatura do
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9/16 tubo do substrato.
[017] Para tornar possível unir a energia da microonda, a fenda na parede cilíndrica da cavidade ressonante se estende ao longo de pelo menos parte de um círculo ao redor do eixo cilíndrico.
[018] Em uma modalidade especial, a fim de impedir que o tubo interno derreta durante o processo de deposição de vapor químico de plasma, é preferível se o tubo interno é provido com uma ou mais aberturas que se estendem ao longo de parte de um círculo ao redor da parede do tubo interno, em particular se a dita uma ou mais aberturas ficam localizadas perto da fenda da parede interna cilíndrica da cavidade ressonante. Quando tais aberturas são usadas, é possível adicionar um gás nelas, por exemplo, nitrogênio ou ar, dessa maneira resfriando o tubo interno e, além disso, impedindo que o tubo interno derreta.
[019] Materiais adequados para o tubo interno, cujos materiais devem ser transparentes às microondas e resistentes às altas temperaturas, incluem quartzo ou um material cerâmico, tais como óxido de alumínio ou nitreto de boro. Modalidades especiais do presente tubo interno são definidas nas reivindicações dependentes.
[020] Deve ser observado que o termo guia de microondas como usado aqui é planejado para ter um amplo significado e é para ser interpretado para se relacionar com todos os recursos para transferir eficientemente a energia da microonda de um elemento de geração (por exemplo, um clíston ou um forno de microondas) para a cavidade ressonante. Mais em particular, o termo compreende recursos específicos tais como uma antena, um guia coaxial, um guia de onda e assim por
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10/16 diante .
[021] De acordo com a presente invenção, o método de fabricação de uma fibra ótica é caracterizado em que o processo PCVD é executado em um aparelho de acordo com a presente invenção, de modo que o tubo do substrato fica localizado ao longo do eixo cilíndrico e dentro da parede interior da cavidade ressonante, onde o dito tubo do substrato e a dita cavidade são essencialmente coaxiais e onde a cavidade ressonante é movida de um lado para o outro ao longo (pelo menos parte de) do comprimento do tubo do substrato. A cavidade ressonante e parte do tubo do substrato são circundadas por um forno. Uma tal aplicação do aparelho PCVD de acordo com a presente invenção possibilita uma fabricação eficiente da haste da pré-forma e resulta em uma haste de pré-forma na qual os dopantes exibem um alto grau de simetria rotacional, observados em vista da seção transversal, com a fibra ótica resultante assim exibindo um baixo grau de atenuação de sinal.
[022] Como já indicado no precedente, a haste da pré-forma pode ser colocada em um tubo de camisa de sílica antes do estiramento da fibra ótica, e uma tal etapa adicional deve ser considerada como se situando dentro do escopo de proteção dos métodos como indicado acima.
[023] A presente invenção também se refere a um método de fabricação de um tubo de camisa para uma pré-forma de uma fibra ótica. Um tubo de camisa é um tubo cilíndrico de sílica (não-dopado), que pode ser colocado sobre uma haste de pré-forma em uma tal maneira que a dita haste e o dito tubo ficam coaxiais. Uma extremidade comum da haste e do tubo da camisa é subsequentemente fundida, com o que a fibra é
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11/16 estirada da dita extremidade comum fundida e o resto da haste e do tubo gradualmente fundirão com a continuação do processo de estiramento. Desde que o tubo de camisa fica localizado fora da porção de cobertura não dopada da haste da pré-forma, o tubo da camisa não precisa ser de uma alta qualidade ótica; o uso do tubo de camisa de acordo com esse método é assim simplesmente uma maneira barata de adicionar sílica extra ao exterior da haste da pré-forma (dessa maneira aumentando a espessura da pré-forma final, de modo que uma fibra mais longa tendo um diâmetro específico pode ser estirada dela). De acordo com o método usual, tubos de camisa são obtidos executando a deposição de vapor externo (OVD) para depositar um material de sílica em um tubo de substrato ou mandril por meio de um processo de deposição; cuja operação é substancialmente seguida por uma operação de secagem, sinterização e processamento. A adição de sílica extra no lado externo da haste da pré-forma pode também ser executada por meio de um processo de deposição, usando partículas de sílica.
[024] De acordo com a presente invenção, um método alternativo de fabricação de um tubo de camisa para uma pré-forma de uma fibra ótica é caracterizado pelo fato de que é feito uso do processo PCVD para aplicar camadas de sílica não dopada na superfície interior de um tubo vítreo cilíndrico, cujo processo PCVD é executado em um aparelho de acordo com a presente invenção, o dito tubo estando localizado ao longo do eixo cilíndrico e dentro da parede interna da cavidade ressonante, onde o dito tubo e a dita cavidade ressonante são essencialmente coaxiais e onde a cavidade ressonante é movida de um lado para o outro ao longo
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12/16 (pelo menos parte de) do comprimento do tubo. 0 produto final (tubo + sílica depositada) representa o tubo de camisa requerido.
[025] Deve ser observado, em particular, que onde é feita a menção ao movimento da cavidade ressonante ao longo do comprimento do tubo do substrato ou camisa vítrea, é entendido que o dito movimento é um movimento relativo, isto é, na prática, a cavidade ressonante ou o substrato podem ser movidos, contanto que um movimento relativo dos dois (ao longo do eixo cilíndrico comum deles) aconteça. O tubo interno é para ser considerado como sendo estacionário em relação à cavidade ressonante, entretanto.
[026] A presente invenção será agora explicada em mais detalhes com referência às duas figuras, em cujo respeito deve ser observado, entretanto, que a presente invenção não é, de forma alguma, limitada a tais modalidades especiais.
[027] A figura 1 é uma vista da seção transversal de uma parte do aparelho de PCVD de acordo com a presente invenção.
[028] A figura 2 é uma vista em perspectiva de um tubo interno de acordo com a presente invenção.
MODALIDADE [029] A figura 1 é uma vista da seção transversal de uma parte do aparelho de PCVD 1 de acordo com a presente invenção. O aparelho 1 compreende um guia de microondas alongado 3, que é conectado em um clíston (não mostrado) em uma cavidade ressonante 5, que se estende de maneira circular simétrica ao redor de um eixo cilíndrico 7. A cavidade ressonante 5 é movida de um lado para o outro ao
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13/16 longo do eixo cilíndrico 7 durante o processo de deposição, de modo que a zona de plasma é continuamente movida ao longo do comprimento do tubo do substrato (não mostrado). A cavidade ressonante 5 é essencialmente de forma anular, com uma parede interna cilíndrica 9 e uma parede externa cilíndrica 11. A parede interna cilíndrica 9 compreende uma fenda 13, que (nessa modalidade) se estende em um círculo completo ao redor do eixo cilíndrico 7 (em um plano perpendicular ao plano da figura). 0 guia de microondas 3 tem um eixo longitudinal (central) 15, que se estende substancialmente perpendicular ao eixo cilíndrico 7. 0 dito eixo longitudinal 15 e a dita fenda 13 são escalonados em relação um ao outro, em uma tal maneira que o eixo 15 não divide a fenda 13 em duas. A cavidade ressonante 5 é circundada por um forno (não mostrado) , que é estacionário, isto é, que não é móvel ao longo do eixo cilíndrico 7.
[030] A figura 1 mostra esquematicamente um tubo interno 2, cujo tubo interno 2 se estende ao longo do eixo cilíndrico 7 para fora do ressonador 8. O tubo interno 2 fica posicionado contra a parede interna cilíndrica 9 da cavidade ressonante 5 com um ajuste firma, e um tubo do substrato (não mostrado) pode ser posicionado no espaço cilíndrico 4 envolvido pela parede interna cilíndrica 9. Para centralizar o tubo do substrato no interior do tubo interno 2, o tubo interno 2 é provido com um anel interno 6 em uma extremidade, em cuja relação pode ser observado que um anel interno similar 6 pode também ser provido na outra extremidade do tubo interno 2. Um tal anel interno 6 provê uma redução do diâmetro interno do tubo interno 2 na localização do anel interno 6, cujo anel interno 6 encosta contra a
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14/16 parede interior do tubo interno 2. Em uma modalidade especial da presente invenção, é também possível prover o tubo interno
2 com um anel interno 6 em uma série de posições
longitudinais dele Além do mais, é possível variar o
diâmetro interno do tubo interno 2 ao longo do seu
comprimento.
[031] A cavidade ressonante 5 tem um comprimento L paralelo ao eixo cilíndrico 7, enquanto W indica a largura da fenda 13 (medida na mesma direção). Como indicado aqui, o eixo longitudinal 15 do guia 3 é deslocado para um lado, de modo que ele não divide a cavidade ressonante 5 em duas, isto é, a distância entre o eixo 15 e cada extremidade 19, 21 da cavidade ressonante 5, medida em uma direção paralela ao eixo 7, não é L/2.
[032] Como indicado aqui, o guia 3 é fechado por um corpo 17 que é transparente às microondas na região onde o guia 3 se estende para dentro da cavidade ressonante 5; o dito corpo 17 pode adotar a forma de um tampão de TEFLON (politetra flúor etileno).
[033] Uma cavidade cilíndrica 4 tendo um diâmetro D, que tem uma extremidade aberta, está presente dentro da parede interna 9 da cavidade ressonante 5 e se estende ao longo do eixo cilíndrico 7. Um tubo do substrato (não mostrado) pode ser posicionado dentro, e ser inserido ao longo, da dita cavidade 4.
[034] Na figura 2, o tubo interno 2 mostrado na figura 1 é mostrado em vista em perspectiva, na qual o tubo interno 2 é provido com um anel interno 6 em uma extremidade. Adicionalmente, o tubo interno 2 é provido com duas aberturas 18, que se estendem ao longo de parte de um círculo ao redor
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15/16 da parede do tubo interno 2. Em particular é desejável que na posição na qual o tubo interno 2 é inserido no ressonador 8, as aberturas 18 fiquem localizadas perto da fenda 13 na parede interna cilíndrica 9. As aberturas acima mencionadas 18, em particular, funcionam para controlar a temperatura do tubo interno 2 durante o processo PCVD, em particular suprindo um gás, para cuja finalidade ar comprimido pode ser usado. 0 tubo do substrato pode também ser resfriado durante o processo de deposição, em cujo caso o suprimento do meio de resfriamento pode acontecer via o guia de microondas 3.
[035] Usando o presente tubo interno, os presentes inventores verificaram que partículas indesejadas não podem depositar na superfície exterior do tubo do substrato. Além disso, o uso do tubo interno elimina a possibilidade de contato entre o tubo do substrato e o ressonador. Uma outra vantagem adicional é o fato que o uso do presente tubo interno torna possível manter a incorporação de cloro nas camadas de vidro realizada por meio de processo de deposição suficientemente pequeno, que é importante em particular porque a presença de cloro durante o processo de colapso subsequente, no qual o tubo de substrato oco é formado em uma pré-forma sólida, pode levar à formação de bolhas de cloro, que terá um efeito adverso na qualidade da pré-forma sólida. Além disso, o uso do presente tubo interno levou a uma distribuição de temperatura mais reprodutível e estável no tubo do substrato em comparação com um aparelho no qual um tubo do substrato não provido com um tubo interno é usado, cuja distribuição de temperatura tem um efeito vantajoso no processo de deposição que acontece no interior do tubo de substrato oco. Adicionalmente, pode ser dito que
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16/16 foi verificado que a presença de um ou dois anéis internos tem um efeito vantajoso na centralização do tubo do substrato no ressonador, evitando desvio indesejável do tubo do substrato em altas temperaturas. Além do mais, uma seleção adequada da composição do tubo interno impedirá que o tubo interno derreta em altos níveis de potência de plasma e altas taxas de deposição.
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Claims (15)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. APARELHO (1) PARA EXECUÇÃO DA DEPOSIÇÃO DE VAPOR QUÍMICO DE PLASMA, pelo qual uma ou mais camadas de sílica dopada ou não dopada são depositadas sobre o interior de um tubo de substrato de vidro oco alongado, cujo aparelho compreende um ressonador (8) possuindo uma cavidade ressonante (5) formada essencialmente de maneira cilindricamente simétrica ao redor de um eixo cilíndrico (7), ao longo de cujo eixo o tubo de substrato (2) é posicionado, onde a dita cavidade ressonante (5) é substancialmente de forma anular com uma parede interna cilíndrica (9) e uma parede externa cilíndrica (11), e onde a dita parede interna cilíndrica (9) compreende uma fenda (13) gue se estende ao longo de pelo menos parte de um círculo ao redor do dito eixo cilíndrico (7), para dentro de cuja cavidade ressonante um guia de microondas (3) se estende, de modo gue as microondas (3) podem sair para a cavidade envolvida pela parede interna cilíndrica (9) via a fenda (13) acima mencionada, onde o ressonador (8) circunda pelo menos parte do tubo de substrato e pode ser movido de um lado para o outro ao longo do eixo longitudinal (15) do tubo de substrato, caracterizado por um tubo interno oco (2) ser posicionado contra a parede interna cilíndrica (9) da cavidade ressonante (5) com um ajuste firme, cujo tubo interno (2) se estende ao longo do eixo cilíndrico (7) ao longo de pelo menos parte do comprimento da cavidade ressonante (5) e gue é transparente às microondas, cujo tubo interno (2) tem um diâmetro tal gue o tubo de substrato pode ser posicionado dentro do tubo interno.
  2. 2. APARELHO (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo tubo interno (2) se estender ao longo do
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    2/3 eixo cilíndrico (7) para fora do ressonador (8).
  3. 3. APARELHO (1), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo tubo interno (2) ser conectado no ressonador (8) em uma tal maneira que o tubo interno pode ser movido de maneira síncrona com o ressonador ao longo do eixo longitudinal (15) do tubo de substrato.
  4. 4. APARELHO (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo comprimento do tubo interno (2) ser menor do que o comprimento do tubo de substrato.
  5. 5. APARELHO (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo comprimento do tubo interno (2) ser no máximo duas vezes o comprimento do ressonador (8) .
  6. 6. APARELHO (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo tubo interno (2) ser provido com um anel interno (6) em uma extremidade.
  7. 7. APARELHO (1), de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo tubo interno (2) ser provido com um tal anel interno (6) em ambas as extremidades.
  8. 8. APARELHO (1), de acordo com a reivindicação 6 ou 7, caracterizado pela diferença entre o diâmetro externo do tubo de substrato e o diâmetro interno do anel interno ser no máximo 3 mm.
  9. 9. APARELHO (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo tubo interno (2) ser provido com uma ou mais aberturas (18) que se estendem ao longo de parte de um círculo ao redor da parede (9) do tubo interno (2).
  10. 10. APARELHO (1), de acordo com a reivindicação 9,
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    3/3 caracterizado pela dita uma ou mais aberturas (18) ficarem localizadas perto da fenda (13) na parede interna cilíndrica (9) da cavidade ressonante (5) .
  11. 11. APARELHO (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo guia de microondas (3) ser provido com recurso para suprir um gás para o espaço envolvido pela parede interna cilíndrica (9) da cavidade ressonante (5) e o tubo interno (2).
  12. 12. APARELHO (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pela fenda (13) na parede cilíndrica da cavidade ressonante (5) se estender em um círculo completo ao redor do eixo cilíndrico (7), onde parte do círculo é interrompido, usando um elemento de peneiramento.
  13. 13. APARELHO (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo tubo interno (2) ser feito de vidro de quartzo tendo um ponto de fusão maior do que 10 0 0 ° C.
  14. 14. APARELHO (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo diâmetro interno do tubo interno (2) variar ao longo do seu comprimento.
  15. 15. MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE UMA PRÉ-FORMA ÓTICA, por meio da deposição de vapor químico de plasma, usando um aparelho (1) , conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelos gases de formação do vidro dopados ou não dopados serem passados através do interior de um tubo de substrato de vidro alongado, enquanto as condições de deposição são criadas no interior do tubo de substrato para a formação de camadas de vidro.
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