CN101052595A - 生产光纤预制件的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种生产光纤预制件的方法，在该方法中，通过使用等离子体燃烧器作为热源的内部CVD法，可以以减少未固结部分和气泡的方式来高速率地合成和沉积玻璃。该方法包括下述步骤：在向壁厚为d(mm)的起始管中引入含有玻璃原料的气体的同时，通过用平行于该管的轴移动的等离子体燃烧器加热该管的外周表面，从而该管的内壁上沉积玻璃膜；其中，在第一实施方式中，在所述起始管的各点处控制温度不超过(1800+100×d)℃，并且在(1100+100×d)℃或更高的温度下持续20秒或更长的时间。在第二实施方式中，所述等离子体燃烧器包括至少两个进气口，并且在形成等离子体的区域处的内径为80mm或更大(横截面积S)，并且在所述的沉积步骤中，当Q表示引入所述燃烧器中的气体的总流速时，满足如下关系：150mm/秒＜Q/S＜600mm/秒。

Description

生产光纤预制件的方法
技术领域
本发明涉及一种通过使用等离子体燃烧器的内部化学气相沉积(CVD)法来制造光纤预制件的方法。
背景技术
内部CVD法是这样一种方法，其中，二氧化硅等的玻璃颗粒沉积在由二氧化硅系玻璃构成的起始管的内壁表面上，并使沉积的玻璃颗粒玻璃化，以生产光纤预制件。所述的玻璃颗粒通过下述方法合成：将诸如四氯化硅(SiCl4)、四氯化锗(GeCl4)等之类的玻璃原料气体与氧气一同引入到起始管中，然后将该管加热到约1600℃的高温，使得原料气体进行氧化反应。在内部CVD法中，传统上一直使用一种气体燃烧器作为热源，该气体燃烧器使用氢气(H2)和氧气(O2)的混合气体或者使用丙烷(C3H8)和O2的混合气体。然而，使用这种气体燃烧器是不利的，这是因为氢分子和羟基(OH基)容易由该玻璃体的表面侵入而在待加工的玻璃体中扩散，从而导致由该玻璃体制成的光纤的传输损耗劣化。
人们已经提出了采用不使用氢的等离子体燃烧器作为用于加热玻璃体的热源。这种等离子体燃烧器的构造方式使得其由二氧化硅制成的圆筒形主体(例如)插入到线圈的中心，其中该线圈供有射频电流。通过向该燃烧器主体中引入氩气(Ar)或空气，可以产生取决于该燃烧器主体尺寸的等离子体火焰。在日本专利NO.2818735中，提出这样一种方法，其中在内部CVD法中可使用等离子体燃烧器来生产用于几乎不包含杂质(例如氢分子和OH基)的光纤产品的光纤预制件。与使用气体燃烧器的情况相比较，使用等离子体燃烧器可以明显减少诸如氢分子和OH基之类的杂质对玻璃体的污染。
然而，与使用气体燃烧器的情况相比较，使用等离子体燃烧器使得起始管容易达到高温，这是因为等离子体火球具有几千度至一万几千度的温度。当通过内部CVD法沉积含Ge的玻璃膜时，必须使最高加热温度保持较低，从而可以抑制因GeO的生成而导致的气泡的产生。另一方面，当从提高生产率的角度来看以(例如)1.3g/分钟或更大的速率沉积玻璃膜时，必须使加热宽度更宽，以便实现玻璃膜的完全固结。使用传统的等离子体燃烧器的缺点在于，当以1.3g/分钟或更大的速率实施玻璃膜的沉积时，往往出现未固结的部分或气泡，这是因为在不提高最高温度的情况下难以加宽起始管的加热宽度。
一种可以想到的用于加宽加热宽度的方法是增大等离子体燃烧器的喷嘴直径。例如，如日本专利申请公开No.H8-195295中所披露的那样，如果将导电材料(例如碳)放置在燃烧器的内部，则可以增大等离子体燃烧器的喷嘴直径。然而，其中碳棒等被放置在内部的这种等离子体燃烧器不适合用作用于生产光纤预制件的热源，这是因为它具有这样的缺点：它使得光纤预制件被杂质污染，或者使得加热宽度随着时间的流逝而改变等等。使用日本专利申请公开No.H7-307199中所披露的诱导等离子体发生器，也可以加宽加热宽度。然而，燃烧器的中心温度升高了，这是因为由于其中使用低频作为诱导等离子体的点火源的诱导等离子体发生器的缘故而导致趋肤效应减弱。此外，因为使用Ar气作为流入燃烧器中的气体，所以等离子体温度升高了。因此，诱导等离子体发生器不适合用作内部CVD法的热源。
专利文献1：专利No.2818735
专利文献2：日本专利申请公开No.H8-195295
专利文献3：日本专利申请公开No.H7-307199
发明内容
本发明所要解决的问题
本发明的目的在于提供一种生产光纤预制件的方法，在该方法中，可通过使用等离子体燃烧器作为热源的内部CVD法以一定的方式高速率地合成和沉积玻璃，从而在光纤预制件中几乎不产生未固结的部分或气泡。
解决所述问题的手段
为了实现所述目的，本发明提供一种生产光纤预制件的方法，该方法包括以下步骤：在将含有玻璃原料的气体引入起始管的同时，通过平行于该管的轴移动的等离子体燃烧器从该管的外围表面进行加热，来氧化所述玻璃原料，使得在所述起始管的内壁表面上沉积玻璃膜，其中所述起始管的壁厚为d(mm)，其中，在所述的沉积步骤中，在所述起始管的各点处将温度控制为不超过(1800+100×d)℃，并且在(1100+100×d)℃或更高的温度下持续20秒或更长的时间。
在该方法的沉积步骤中，优选的是，含有玻璃原料的气体包含等于或大于7g/分钟的四氯化硅和等于或大于4L/分钟的氧气，并且等离子体燃烧器相对于起始管的横动速度是100mm/分钟或更大。在这种情况下，玻璃膜的沉积速率可以是1.3g/分钟或更大。此外，在由电感耦合形成等离子体的区域中，等离子体燃烧器的内径优选为80mm或更大。
在本发明的另一方面中，提供一种生产光纤预制件的方法，该方法包括以下步骤：在将含有玻璃原料的气体引入起始管的同时，通过用平行于该管的轴移动的等离子体燃烧器从该管的外围表面加热所述的起始管，来氧化所述的玻璃原料并在所述管的内壁表面上沉积玻璃膜，其中，所述的等离子体燃烧器包括至少两个用于形成等离子体的进气口，并且，该等离子体燃烧器在形成等离子体的区域处的内径为80mm或更大，并且以满足如下关系的方式进行沉积：150mm/秒＜Q/S＜600mm/秒，其中Q是引入所述燃烧器的气体的总流速，S是在该形成等离子体的区域处的横截面积。
在该方法的沉积步骤中，可以从所述至少两个进气口中的至少一个进气口引入含有多原子分子的气体。可以控制从所述至少两个进气口中的每个进气口引入的气体的混合比或流速，使得所述起始管具有所需的温度分布。
本发明的优点
为了抑制起始管的温度升高，使用一种其内径大于传统的等离子体燃烧器内径的等离子体燃烧器来加宽加热宽度，并且将该燃烧器内的气体流速控制在预定的范围内。因此，可以生产其中未固结的部分或气泡得以减少的玻璃预制件，而且，可高速率地合成和沉积玻璃，从而提高生产率。
实施本发明的最佳方式
下面参照附图描述本发明的实施方式。这些附图旨在描述本发明，而不应当用于限制本发明的范围。在附图中，为了避免赘述，相同的部分用相同的参考标号表示。在附图中，尺寸比例并不一定是准确的。
图1是示出内部CVD法的概图。在通过内部CVD法生产光纤预制件的过程中，将诸如SiCl4、GeCl4等气体之类的原料气体2引入其两端被支承的起始管1中。同时，在使设置于距起始管1一定距离的等离子体燃烧器3平行于起始管1往复运动时，使起始管1绕其轴旋转。可将等离子体燃烧器3固定，而移动起始管1，或者，可使等离子体燃烧器3和起始管1沿相反的方向移动。通过移动等离子体燃烧器3来从起始管1的外围表面沿着等离子体燃烧器3的移动方向顺次加热起始管1。结果，流入起始管1的原料气体2被氧化或水解，从而形成玻璃颗粒。随着等离子体燃烧器3的移动，玻璃颗粒顺次沉积，从而在起始管1的内壁表面上形成玻璃膜4。
图2是示出根据本发明实施方式的等离子体燃烧器的概图。等离子体燃烧器3具有绝缘的圆筒形体，该圆筒形体包括玻璃管，其中中心入口7、外围入口8和护套气入口(sheath gas inlet)9同心地设置在该玻璃管中。从设置在绝缘的圆筒形体一端上的每个入口引入等离子体气体5，并且向被缠绕在另一端附近的外围表面上的线圈6供入射频电流。因此，在绝缘的圆筒形体的另一端附近产生等离子体火球。
根据本发明人的实验结果得到证实，在将等离子体燃烧器用于在起始管的内壁表面上沉积玻璃膜的情况中，为了沉积出基本上不含气泡的完全固结的玻璃膜，必须控制起始管的表面，以使其在预定范围内的温度下保持预定的时间。在根据本发明的第一实施方式生产光纤预制件的方法中，以如下方式进行沉积步骤，所述方式为调节等离子体燃烧器3的内径和引入的原料气体2的量，并在起始管1沉积玻璃膜4的区域中的各点处，将温度控制为不超过(1800+100×d)℃，并在(1100+100×d)℃或更高的温度下持续20秒或更长的时间。
例如，当使用壁厚d为3mm的起始管时，必须这样控制，使得通过加热可以使起始管的表面温度达到1400℃或更高并保持20秒或更长的时间，并且起始管的表面温度不超过2100℃。可以通过将表面温度控制在(1800+100×d)℃或更低来防止气泡的产生，并且可以通过将温度在(1100+100×d)℃或更高下保持20秒或更长的时间来使沉积的玻璃膜4完全固结。此外，因为所用热源具有低的火焰风压，所以，与使用气体燃烧器作为热源的情况相比较，该起始管几乎不变形。
虽然从沉积不含气泡的玻璃膜的角度来看保持温度为(1100+100×d)℃或更高的时间优选为尽可能长，但是过长的时间可能会导致管变形。例如，在起始管的外径为40mm、壁厚为3mm、横动速度为120mm/分钟的情况下，当在1 400℃或更高温度下的加热持续80秒或更长的时间时，管就会歪曲。在起始管的外径为38mm、壁厚为4mm、横动速度为160mm/分钟的情况下，当在1500℃或更高温度的加热持续105秒时，管就会极大地歪曲。
为了提高使用等离子体燃烧器得到的玻璃膜沉积速率(与传统方法相比较)，必须增加所引入的玻璃原料气体的量和提高等离子体燃烧器3的横动速度。例如，为了将玻璃膜的沉积速率提高到1.3g/分钟或更大，则在沉积步骤中所供入的气体必须包含等于或大于7g/分钟的四氯化硅和等于或大于4L/分钟的氧气。为了避免因沉积的膜过厚而导致玻璃膜4未固结，则等离子体燃烧器3相对于起始管的横动速度优选为100mm/分钟或更大。除了按照本发明第一实施方式所要求的那样来控制起始管表面的加热温度和时间之外，通过将等离子体燃烧器3的横动速度控制为100mm/分钟或更大，可以以1.3g/分钟或更大的沉积速率沉积出基本上不含气泡的完全固结的玻璃膜。
此外，在通过电感耦合形成等离子体的区域中，等离子体燃烧器3的内径优选为80mm或更大。
在使用感应炉或电阻炉作为热源的情况中，起始管的加热条件的范围不同，这是因为由于热源的绝对温度低和起始管的辐射加热而导致热到达沉积的玻璃膜所需的时间不同。第一实施方式中所要求的加热条件的范围是在一定范围内的加热条件，该范围对于加热起始管、使得在将等离子体燃烧器用作热源时沉积的玻璃膜的温度可被控制为最优温度是必需的。
在根据本发明第二实施方式生产光纤预制件的方法中，等离子体燃烧器3包括至少两个用于形成等离子体的进气口，并且该等离子体然烧器3在形成等离子体的区域处的内径为80mm或更大，并且，以满足如下关系的方式进行沉积步骤：150mm/秒＜Q/S＜600mm/秒，其中Q是引入燃烧器3的气体的总流速，S是在该区域处的横截面积。
在第二实施方式中所用的等离子体燃烧器3的内径大于在传统的内部CVD法中所用的燃烧器的内径。当等离子体燃烧器3的喷嘴直径为80mm或更大时，与传统的生产方法相比较，可以使加热宽度变得更宽。此外，可以降低线圈6与产生的等离子体之间的耦合效率，从而能够降低等离子体的总体温度。另外，因为趋肤效应而导致能量集中在等离子体的外围上，所以可以在不提高中心温度的情况下加宽加热宽度。此外，当相对于燃烧器的横截面积S设定等离子体气体5的总流速Q以使其满足150mm/秒＜Q/S＜600mm/秒的关系时，即使使用的燃烧器的喷嘴直径为80mm或更大，也可以在不使火熄灭的情况下得到稳定的等离子体。
在沉积步骤中，含有多原子分子的气体优选通过所述至少两个进气口中的至少一个进气口而被引入。例如，与仅使用稀有气体的等离子体的情况相比较，通过引入双原子分子作为等离子体气体5，可以降低等离子体的温度。结果，起始玻璃1的表面温度易于控制在(1100+100×d)℃到(1800+100×d)℃的温度范围内。此外，在沉积步骤中，优选通过调节分别经过入口7至9引入的气体的混合比或流速来控制由入口7至9引入的气体形成等离子体的温度，从而可使起始管具有所需的温度分布。
所用的多原子分子是氮气(N2)、氧气(O2)、空气和二氧化碳(CO2)中的至少一种。在多原子分子的情况下，等离子体形成的容易程度指数是离解能，而在单原子分子的情况下，等离子体形成的容易程度指数是电离能。因此，可以通过引入包含具有不同离解能的多原子分子和具有不同电离能的单原子分子任意地控制等离子体形成的区域，从而即使使用具有80mm或更大的大口径的等离子体燃烧器也可以稳定地形成等离子体。
例如，值得推荐的是通过中心入口7引入含O2(具有低离解能，离解能：5.1eV)的气体并且通过外围入口8引入含N2(具有高离解能，离解能：9.8eV)的气体。可供选用的另一方式是，可以按一定的方式将Ar和O2的混合气体用作等离子体气体5，该方式使得通过中心入口引入的气体的混合比(O2流速/Ar流速)为0.5，通过外围入口8引入的气体的混合比为0.2。这样，混合气体可以以各种混合比的形式被用作等离子体气体。
在第二实施方式中，为了实现1.3g/分钟或更大的沉积速率，优选将包含等于或大于7g/分钟的SiCl4和等于或大于4L/分钟的O2的气体作为原料气体2引入起始管1中，并且等离子体燃烧器3的横动速度优选为100mm/分钟或更大。此外，在第二实施方式中，当加热起始管1的外表面时，优选将起始管1的外表面的温度和加热时间控制在第一实施方式中所要求的相应的预定范围内。
(试验例1)通过内部CVD法在壁厚d为3mm的起始管的内壁表面上沉积玻璃膜，并在沉积期间，在各点处测量起始管1的外表面的温度。在本试验例中所用的燃烧器3的构造示于图1中，并且，在形成等离子体的区域处的内径有以下三种：70mm、80mm和100mm。关于等离子体气体，将比值(O2流速/Ar流速)为0.6的混合气体以50L/分钟通过中心入口7引入，将比值(O2流速/Ar流速)为0.5的混合气体以50L/分钟通过外围入口8引入，将N2气以15L/分钟通过护套气入口9引入。另外，将频率为4Mhz、功率为70kW的射频波供入线圈6。此外，将7g/分钟的SiCl4气体和5L/分钟的O2引入起始管1中。用以130mm/分钟的速度移动的等离子体燃烧器3来加热起始管1。
图3是示出在起始管1各点处的外表面温度随时间变化的图，其中使用燃烧器的内径作为参数。在该图中，纵坐标表示在起始管1各点处的外表面温度，横坐标表示在外表面温度达到(1100+100×d)℃或更高(即1400℃或更高)之后所经过的时间。点线、点虚线和实线分别表示等离子体燃烧器3的内径为70mm、80mm和100mm的情况。
如图3所示，在燃烧器3的内径为所述内径中任意一种的情况下，起始管1的外表面温度都可以被抑制在(1800+100×d)℃或更低(即2100℃或更低)。在等离子体燃烧器的内径为70mm的情况下，其中外表面温度在1400℃或更高温度下所能保持的时间(所经过的时间)为17秒，并且在所得到的玻璃膜中观察到气泡和未固结的部分。在等离子体燃烧器3的内径分别为80mm和100mm的情况下，所经过的时间分别增为22秒和25秒。通过使用内径为80mm或更大的等离子体燃烧器3，可以将起始管1的外表面温度在(1100+100×d)℃或更高的温度下保持20秒或更长时间，并且可以将起始管1的外表面温度抑制在(1800+100×d)℃或更低，从而得到既没有未固结部分也没有气泡的玻璃沉积膜。
此外，还被确定的是，在内部CVD法中通常使用的具有普通壁厚的起始管1的情况下，如果等离子体燃烧器3以100mm/分钟或更大的速度移动时，则起始管1的外表面温度随时间的变化基本上表现为与图3所示的趋势一样。
(试验例2)用内部CVD法在起始管的内壁表面上沉积玻璃膜，并检测加热条件(在预定温度下持续的时间和最高的外表面温度)与所得到的玻璃膜的状态之间的关系。在本试验例中所用的燃烧器3的构造示于图1中，并且，在形成等离子体的区域处的内径有以下三种：70mm、80mm和100mm。关于等离子体气体5，将比值(O2流速/Ar流速)为0.6的混合气体以50L/分钟通过中心入口7引入，将比值(O2流速/Ar流速)为0.5的混合气体以30L/分钟通过外围入口8引入，将N2气以30L/分钟通过护套气入口9引入。通过以140mm/分钟的速度移动等离子体燃烧器3来加热起始管1。通过改变供入线圈6的射频功率来控制加热条件。玻璃膜的沉积速率为1.4g/分钟。
图4A和图4B是均示出优选温度范围和加热时间的图。图4A是示出起始管的壁厚为3mm的情况的图，图4B是示出起始管的壁厚为4mm的情况的图。在各图中，纵坐标表示起始管1各点处的外表面温度的最大值(最高外表面温度)，横坐标表示在各点处将外表面温度保持在(1100+100×d)℃(即，对于壁厚为3mm的起始管是1400℃，对于壁厚为4mm的起始管是1500℃)或更高温度下的时间。在各图中，点线分别表示在等离子体燃烧器3的内径为70mm、85mm和100mm的情况下所实现的加热条件(持续的时间和最高外表面温度)。在这些加热条件下所生产的每个玻璃膜4的状态用标号○(好)或●(差)表示。
在壁厚d为3mm的情况下，如果外表面温度为2100℃或更低且持续时间为20秒或更长，则可以得到基本上不含未固结部分和气泡的玻璃膜。同样，在壁厚度为4mm的情况下，如果外表面温度为2200℃或更低且持续时间为20秒或更长，则可以得到基本上不含未固结部分和气泡的玻璃膜。换言之，在起始管1的壁厚为d(mm)的情况下，可以通过满足如下条件得到基本上不含未固结部分和气泡的玻璃膜，所述条件为外表面温度为(1800+100×d)℃或更低，并且外表面在(1100+100×d)℃或更高温度下的加热时间为20秒或更长。
当使用内径为70mm的等离子体燃烧器时，就不存在满足上述条件的加热区域。另一方面，当使用内径为85mm或100mm(即80mm或更大)的等离子体燃烧器3时，就存在可以满足上述条件的区域，因此能够生产既不含未固结部分也不含气泡的玻璃膜。换言之，在使用内径为70mm的燃烧器的情况下，难以得到满意的膜。在使用内径为85mm的燃烧器的情况下，可以用内部沉积法生产既不含气泡也不含未固结部分的膜。在使用内径为100mm的燃烧器的情况下，可以加宽可得到的既不含气泡也不含未固结部分的满意的膜的范围，并且可以用内部沉积法更稳定地沉积玻璃膜。
(试验例3)测量等离子体气体对起始管各点处外表面温度的影响。所用的等离子体燃烧器在形成等离子体的区域处的内径为100mm。起始管1的壁厚为3mm，等离子体燃烧器3的横动速度为140mm/分钟，供入线圈6的功率为65kW。图5是示出在起始管1各点处的外表面温度随时间变化的图，其中使用等离子体气体作为参数。在该图中，纵坐标表示起始管1各点处的外表面温度，横坐标表示在外表面温度达到(1100+100×d)℃或更高温度(即1400℃或更高)之后所经过的时间。
曲线(i)表示这样一种情况：其中，将比值(O2流速/Ar流速)为0.3的混合气体以50L/分钟通过中心入口7引入，将比值(O2流速/Ar流速)为0.9的混合气体以30L/分钟通过外围入口8引入，将N2气以30L/分钟通过护套气入口9引入。在这种情况下，起始管的外表面的温度最高达到1950℃，并且在1400℃或更高温度下的加热时间为20秒。
尽管在上述条件下可以得到不含气泡的玻璃膜，但是，为了实现更高的沉积速率，优选的是，使起始管的外表面具有较低的温度，并且在1400℃或更高温度下的加热时间更长一些。曲线(ii)表示这样一种情况：其中，将比值(O2流速/Ar流速)为3的混合气体以50L/分钟通过中心入口7引入，将比值(O2流速/Ar流速)为1.5的混合气体以30L/分钟通过外围入口8引入，将N2气以30L/分钟通过护套气入口9引入。在这种情况下，起始管外表面的最高温度可以降低到1850℃，并且可以使在1400℃下的加热时间为24秒。
实施例
〔实施例1〕使用具有如图1所示构造的等离子体燃烧器3，其中，形成等离子体的部分的内径为100mm。关于等离子体气体，将比值(O2流速/Ar流速)为0.6的混合气体以50L/分钟通过中心入口7引入，将比值(O2流速/Ar流速)为0.5的混合气体以50L/分钟通过外围入口8引入，将N2气以15L/分钟通过护套气入口9引入。将频率为4MHz且功率为70kW的射频波供入线圈6。此外，在起始管1绕其轴旋转的同时将7g/分钟的SiCl4和5L/分钟的O2引入壁厚为3mm的起始管1中。通过以140mm/分钟的速度移动等离子体燃烧器3来加热起始管1，从而在起始管1的内壁表面上以1.4g/分钟的速率沉积玻璃膜。在沉积期间，起始玻璃1的最高外表面温度是2000℃，并且外表面温度保持在1400℃或更高的温度下的时间为25秒。结果，在所得到的玻璃膜中既没有观察到气泡也没有观察到未固结的部分。
〔对比例1〕按照与实施例1相同的方式以1.4g/分钟的速率在起始管1的内表面上沉积玻璃膜，不同之处在于，具有图1所示构造的等离子体燃烧器3的形成等离子体的部分的内径为70mm。在沉积期间，起始玻璃1的最高外表面温度是2150℃，并且外表面温度保持在1400℃或更高的温度下的时间为19秒。结果，在所得到的玻璃膜中观察到了气泡和未固结的部分。
〔实施例2〕使用具有图1所示构造的等离子体燃烧器3，该燃烧器的形成等离子体的部分的内径为100mm。关于等离子体气体，将比值(O2流速/Ar流速)为0.6的混合气体以50L/分钟通过中心入口7引入，将比值(O2流速/Ar流速)为0.5的混合气体以30L/分钟通过外围入口8引入，将N2气以30L/分钟通过护套气入口9引入。在这种情况下，(气体总流速Q)/(燃烧器3的形成等离子体的部分的内径S)为约233mm/秒。将频率为4MHz且功率为70kW的射频波供入线圈6，以产生等离子体，从而得到稳定的等离子体火焰。
〔对比例2〕与实施例2不同，为了得到等离子体气体5，将比值(O2流速/Ar流速)为0.6的混合气体以30L/分钟通过中心入口7引入，将比值(O2流速/Ar流速)为0.5的混合气体以15L/分钟通过外围入口8引入，将N2气以15L/分钟通过护套气入口9引入。在这种情况下，Q/S的比值为约127mm/秒。其它条件与实施例2一样。结果，燃烧器中的等离子体火焰回流，从而导致无法加热起始管。
〔对比例3〕与实施例2不同，为了得到等离子体气体5，将比值(O2流速/Ar流速)为0.6的混合气体以150L/分钟通过中心入口7引入，将比值(O2流速/Ar流速)为0.5的混合气体以70L/分钟通过外围入口8引入，将N2气以70L/分钟通过护套气入口9引入。在这种情况下，Q/S的比值为约127mm/秒。其它条件与实施例2一样。结果，等离子体火焰不稳定，从而导致等离子体火焰熄灭的问题。
将日本专利申请No.2004-315900(2004年10月29日提交)的说明书、权利要求书、附图和摘要中所披露的内容全部以引用方式并入本说明书中。
工业适用性
本发明可以生产几乎不存在未固结的部分和气泡的玻璃预制件，并且可以以高速率合成和沉积玻璃，从而提高生产率。
附图的简要说明
图1是示出内部CVD法的概图。
图2是示出根据本发明实施方式的等离了体燃烧器的概图。
图3是示出在起始管各点处的外表面温度随时间变化的图。在该图中，将燃烧器的内径用作参数。
图4A和图4B是示出优选的温度范围和加热时间的图。图4A示出起始管的壁厚为3mm的情况，图4B示出起始管的壁厚为4mm的情况。
图5是示出在起始管1各点处的外表面温度随时间变化的图。在该图中，将等离子体气体用作参数。
参考标号
1起始管，2原料气体，3等离子体燃烧器，4玻璃膜，5等离子体气体，6线圈，7中心入口，8外围入口，9护套气入口

Claims (6)

1.一种生产光纤预制件的方法，该方法包括以下步骤：
在将含有玻璃原料的气体引入起始管的同时，用平行于该管的轴移动的等离子体燃烧器从该管的外围表面进行加热来氧化所述玻璃原料，使得在所述起始管的内壁表面上沉积玻璃膜，其中所述起始管的壁厚为d(mm)，
其中，在所述的沉积步骤中，在所述起始管的各点处将温度控制为不超过(1800+100×d)℃，并且在(1100+100×d)℃或更高的温度下持续20秒或更长的时间。
2.根据权利要求1所述的方法，
其中，在所述的沉积步骤中，所述气体包含等于或大于7L/分钟的四氯化硅和等于或大于4L/分钟的氧气，所述等离子体燃烧器相对于所述起始管的横动速度是100mm/分钟或更大，并且所述玻璃膜的沉积速率为1.3g/分钟或更大。
3.根据权利要求1或2所述的方法，
其中，在通过电感耦合形成等离子体的区域中，所述等离子体燃烧器的内径为80mm或更大。
4.一种生产光纤预制件的方法，该方法包括以下步骤：
在将含有玻璃原料的气体引入起始管的同时，通过用平行于该管的轴移动的等离子体燃烧器从该起始管的外围表面加热该起始管，来氧化所述的玻璃原料，使得在所述管的内壁表面上沉积玻璃膜；
其中，所述的等离子体燃烧器包括至少两个用于形成等离子体的进气口，并且，该等离子体燃烧器在形成等离子体的区域处的内径为80mm或更大，并且
以满足如下关系的方式进行沉积：150mm/秒＜Q/S＜600mm/秒，其中Q是引入所述燃烧器的气体的总流速，S是在该区域处的横截面积。
5.根据权利要求4所述的生产光纤预制件的方法，
其中，在所述的沉积步骤中，将含有多原子分子的气体从所述的至少两个进气口中的至少一个进气口引入。
6.根据权利要求4或5所述的生产光纤预制件的方法，
其中，控制将要从所述至少两个进气口中的每个进气口引入的所述气体的混合比或流速，使得所述起始管可以具有所需的温度分布。
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