FI117243B - Deposition of material for making optical fiber involves depositing at least one dopant deposition layer or part of deposition layer on the surface of material to be doped and/or on the surface of with the atom layer deposition - Google Patents

Deposition of material for making optical fiber involves depositing at least one dopant deposition layer or part of deposition layer on the surface of material to be doped and/or on the surface of with the atom layer deposition Download PDF

Info

Publication number
FI117243B
FI117243B FI20040877A FI20040877A FI117243B FI 117243 B FI117243 B FI 117243B FI 20040877 A FI20040877 A FI 20040877A FI 20040877 A FI20040877 A FI 20040877A FI 117243 B FI117243 B FI 117243B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
glass material
porous glass
doped
deposition
groups
Prior art date
Application number
FI20040877A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI20040877A (en
FI20040877A0 (en
Inventor
Markku Rajala
Lauri Niinistoe
Matti Putkonen
Joe Pimenoff
Jani Paeivaesaari
Original Assignee
Beneq Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beneq Oy filed Critical Beneq Oy
Publication of FI20040877A0 publication Critical patent/FI20040877A0/en
Priority to FI20040877A priority Critical patent/FI117243B/en
Priority to KR1020067027145A priority patent/KR20070032957A/en
Priority to JP2007517322A priority patent/JP5032986B2/en
Priority to CN2005800207881A priority patent/CN1972880B/en
Priority to US11/597,358 priority patent/US20070218290A1/en
Priority to EP05757891A priority patent/EP1776321A1/en
Priority to PCT/FI2005/050234 priority patent/WO2006000643A1/en
Priority to RU2006144402/03A priority patent/RU2370464C2/en
Priority to CA 2568002 priority patent/CA2568002A1/en
Publication of FI20040877A publication Critical patent/FI20040877A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI117243B publication Critical patent/FI117243B/en

Links

Landscapes

  • Glass Compositions (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)

Abstract

A material is doped by depositing at least one dopant deposition layer or a part of a deposition layer on the surface of a material to be doped and/or on the surface of with the atom layer deposition method (ALD method). An independent claim is also included for an apparatus for doping material, comprising a mechanism for the ALD method to provide at least one dopant deposit layer or a part on the surface of the material being doped and/or on the surface of a part or parts by using the atom layer deposition method.

Description

χ 117243χ 117243

MENETELMÄ MATERIAALIN SEOSTAMISEKSI JA SEOSTETTU MATERIAALIMETHOD FOR ALLOYING MATERIAL AND ALLOY MATERIAL

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osassa määritelty menetelmä huokoisen lasima-5 teriaalin seostamiseksi, patenttivaatimuksen 14 johdanto-osassa määritelty seostettu huokoinen lasimateriaali ja patenttivaatimuksen 27 mukainen optinen aalto j ohde.The invention relates to a method for doping porous glass material as defined in the preamble of claim 1, to doped porous glass material as defined in the preamble of claim 14 and to an optical wave guide according to claim 27.

10 TUNNETTU TEKNIIKKA10 PRIOR ART

Seostettua huokoista lasimateriaalia käytetään esimerkiksi optisten aaltojohteiden kuten optisten kuitujen ja optisten tasoaaltojohteiden valmistuksessa. Optisella aaltojohteella tarkoitetaan optisen 15 tehon kuljettamiseen käytettävää elementtiä.The doped porous glass material is used, for example, in the manufacture of optical waveguides such as optical fibers and optical flat waveguides. By optical waveguide is meant the element used to transport the optical power.

Optisten kuitujen valmistus käsittää 1) huokoisen lasiaihion muodostamisen, jonka aikana määräytyvät optisen kuidun ominaisuudet eri prosessiparamet-reistä riippuen; 2) epäpuhtauksien poistamisen huokoi-20 sesta lasiaihiosta; 3) huokoisen lasiaihion sintraami-sen kiinteäksi lasiaihioksi ja/tai osittain kiinteäksi lasiaihioksi ja lopuksi 4) lasiaihion vetämisen opti- • « ϊ " seksi kuiduksi. Valinnaisesti voidaan sintratun la- ; *·· siaihion päälle lisätä lasia suuremman kuituaihion lii 25 valmistamiseksi.The manufacture of optical fibers comprises 1) forming a porous glass blank during which the properties of the optical fiber are determined depending on various process parameters; 2) removing impurities from the porous glass blank; 3) sintering the porous glass blank into a solid glass blank and / or partially solid glass blank and finally 4) pulling the glass blank into an optic fiber. Optionally, glass can be added over the sintered glass blank to make the larger fibrous blank lii.

• *• *

Entuudestaan tunnettuja menetelmiä huokoisten kuituaihioiden valmistamiseksi ovat esimerkiksi CVD- ···· ,*··. (Chemical Vapour Deposition) , OVD- (Outside Vapor De- • φ position), VAD- (Vapor Axial Deposition), MCVD- (Modi-. 30 fied Chemical Vapor Deposition), PCVD- (Plasma Activa- • 9 9 'lii ted Chemical Vapour Deposition) , DND- (Direct Nanopar- '···* tide Deposition) ja sooli-geelimenetelmä. Näitä mene- ··· telmiä on esitetty esimerkiksi julkaisussa "Handbook • * * * of Chemical Vapor Deposition: Principles, Technology •e 35 and Applications, 2nd Ed., Hugh O. Pierson, 1999.Methods known in the art for producing porous fiber preforms include, for example, CVD- ····, * ··. (Chemical Vapor Deposition), OVD- (Outside Vapor Deposition), VAD- (Vapor Axial Deposition), MCVD- (Modi- 30fied Chemical Vapor Deposition), PCVD- (Plasma Activa- • 9 9 'lii). ted Chemical Vapor Deposition), DND (Direct Nanopar® ··· * tide Deposition) and sol-gel method. These methods are described, for example, in the "Handbook of Chemical Vapor Deposition: Principles, Technology, 35" and Applications, 2nd Ed., Hugh O. Pierson, 1999.

**· CVD-, OVD-, VAD- ja MCVD-menetelmät perustu- 9 ·.*·: vat huoneenlämpötilassa korkean höyrynpaineen omaavien 2 117243 nesteiden käyttöön ns. kasvatusvaiheessa, jossa neste höyrystetään kantokaasuun, joka kuljetetaan kuumennettavaan termiseen reaktoriin. Reaktorissa höyrystyneet raaka-aineet reagoivat hapen tai happea sisältävän yh-5 disteen kanssa muodostaen oksidej a. Oksidihiukkaset kasvavat agglomeroitumisen ja yhteensintrautumisen seurauksena ja ne ajautuvat ns. keräyspinnalle, jolle muodostuu lasihiukkasista huokoinen lasikerros, jota voidaan edelleen sintrata kiinteäksi lasiksi. Maini-10 tuissa menetelmissä käytettäviä lähtöaineita ovat esimerkiksi kvartsilasin pääraaka-aine piitetrakloridi SiCl4, taitekerrointa kasvattavan Ge02:n lähtöaine ger-maniumtetrakloridi GeCl4 sekä lasin viskositeettiä laskevan ja siten sintrausta helpottavan P205:n lähtö-15 aine fosforioksitrikloridi POCl3.** · The CVD, OVD, VAD and MCVD methods are based on 2 117243 liquids with high vapor pressure at room temperature for use in the so-called. in a growth step wherein the liquid is evaporated to a carrier gas which is conveyed to a heated thermal reactor. In the reactor, the vaporized feedstock reacts with oxygen or an oxygen-containing compound to form oxides. Oxide particles grow as a result of agglomeration and co-sintering and drift into so-called. a collecting surface, which forms a porous glass layer of glass particles which can be further sintered into solid glass. The starting materials used in the above-mentioned processes are, for example, silicon tetrachloride SiCl4, the main raw material for quartz glass, the starting material for refractive GeO2, germanium tetrachloride GeCl4, and P205 for phosphorus oxychloride, which reduces the viscosity of the glass and thus facilitates sintering.

Lisäksi on tunnettua valmistaa optisten kuitujen aihioita sooli-geelimenetelmällä. Sooli-geeli-menetelmässä lähtöaineet ovat yleensä metallien alkok-sideja tai -suoloja. Lähtöaine hydrolysoidaan liuotti-20 messa, jolloin lähtöaine polymeroituu muodostaen soo-lin. Kun soolista haihdutetaan liuotinta, se geeliytyy kiinteäksi materiaaliksi. Kuumennettaessa lopuksi gee-liä korkeassa lämpötilassa loput liuottimesta ja muu i\ orgaaninen aines poistuvat ja geeli kiteytyy lopulli- ]·β·β 25 seen muotoonsa.In addition, it is known to make optical fiber preforms by the sol-gel process. In the sol-gel process, the starting materials are generally alkoxides or salts of metals. The starting material is hydrolyzed in a solvent 20 whereby the starting material polymerizes to form a sol. When the sol is evaporated from the sol, it gels into a solid. Finally, upon heating the gel at high temperature, the remainder of the solvent and other organic material is removed and the gel crystallizes to its final form.

* 1 · 1,1 Erityisesti CVD-, OVD-, VAD- ja MCVD-menetel- ···1 mien ongelmana on, ettei niitä voida käyttää harvinai- • · » silla maametalleilla seostettujen optisten kuitujen valmistamiseksi. Harvinaisilla maametalleilla ei ole 30 käytännöllisiä yhdisteitä, joiden höyrynpaine olisi riittävän korkea huoneenlämpötilassa.* 1 · 1,1 The problem with CVD, OVD, VAD, and MCVD methods in particular is that they cannot be used to produce optical fibers doped with rare earth metals. Rare earths do not contain 30 practical compounds with a vapor pressure sufficiently high at room temperature.

:1!1: Harvinaisilla maametalleilla seostettujen op- tisten kuitujen (RE-kuitujen) valmistamiseksi on tun- *::: nettua käyttää niin sanottua liuosseostusta eli solu- • 1 *·;·1 35 tion-doping -menetelmää, jossa pelkistä perusaineista ':· kasvatettu seostamaton kuituaihio kastetaan seostusai- 11·· · · • «I • · 3 117243 neita sisältävään liuokseen ennen kuituaihion sintraa-mista.: 1! 1: For the preparation of optical fibers (RE-fibers) doped with rare-earth metals, it is known to use a so-called solution diluent, i.e., a cell-doping process with only basic substances. ': · The grown unalloyed fiber blank is dipped in a solution containing the alloying materials prior to sintering the fiber blank.

Liuosseostusmenetelmän ongelmana on valmistettujen optisten kuitujen huono homogeenisuus ja li-5 saksi optisten kuitujen parametrien toistettavuus kui-tuaihioiden välillä on huono. Tämä johtuu siitä, että valmistus on riippuvainen useasta eri tekijästä, esimerkiksi nesteen tunkeutumisesta huokoiseen materiaaliin, suolojen tarttumisesta huokoisen materiaalin 10 pinnalle, kaasujen tunkeutumisesta materiaaliin, suolojen reagoimisesta, seostumisesta jne., joiden hallinta on vaikeaa. Huono toistettavuus vaikuttaa epäedullisesti esimerkiksi prosessisääntöön j a nostaa seostettujen kuitujen valmistuskustannuksia.The problem of the solution mixing process is the poor homogeneity of the optical fibers produced and poor reproducibility of the parameters of the optical fibers between the fiber blanks. This is because manufacturing is dependent on a number of factors, for example, the penetration of a liquid into a porous material, the adherence of salts to the surface of a porous material, the penetration of gases into a material, the reaction of salts, doping, etc. which are difficult to control. For example, poor reproducibility affects the process rule and increases the cost of producing alloyed fibers.

15 Edelleen tunnetaan menetelmä seostettujen op tisten kuitujen valmistamiseksi ns. suoralla nanohiuk-kasruiskutuksella (Direct Nanoparticle Deposition, DND) . Mainitun menetelmän etuna liuosseostukseen verrattuna on, että menetelmässä käytettyyn reaktoriin 20 voidaan syöttää nestemäisiä raaka-aineita, jolloin la- sihiukkaset seostuvat liekkireaktorissa. Tällä tavalla saadaan seostetuista lasihiukkasista kasvatettua la- siaihio, joka on tasalaatuisempi kuin liuosseostuksel- ;·. la valmistettu. On kuitenkin yleisesti tunnettua, että ♦ »» 25 nanokokoluokan hiukkasten kerääminen on vaikeaa, koska 5*5 lii* hiukkaset seuraavat kaasuvirtausten liikkeitä. Maini- • · *··’ tulla menetelmällä ei myöskään voida seostaa muilla ...ί aihionvalmistusmenetelmillä kasvatettuja huokoisia ai- • · · hioita.Further, a method for producing doped optical fibers is known. by Direct Nanoparticle Deposition (DND). An advantage of said process over solution mixing is that the reactor 20 used in the process can be fed with liquid raw materials, whereby the glass particles are mixed in a flame reactor. In this way, a glass blank grown from doped glass particles is obtained which is more uniform than solution doping. Sat made. However, it is generally known that ♦ »» 25 nanoscale particles are difficult to collect because 5 * 5 li * particles follow the movements of gas flows. Also, the above method cannot be used to blend porous stains grown by other preforming methods.

30 Keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä : mainitut huokoisen lasimateriaalin seostamiseen käy- ··· ;···. tettyjen tunnettujen menetelmien ongelmat.The object of the invention is to eliminate the above mentioned: alloying of porous glass material; ···; ···. problems with known methods.

**« ·. Erityisesti keksinnön tarkoituksena on tuoda ♦ ·· *··· esiin uusi, yksinkertainen ja edullinen menetelmä huo- ·...* 35 koisen lasimateriaalin seostamiseksi. Keksinnön tar- « ·*· koituksen on tuoda esiin menetelmä, jonka toistetta- : vuus on parempi kuin tunnetun tekniikan mukaisten me- ·· * * Λ 117243 netelmien kohdalla ja, jonka avulla varmistetaan seostetun lasimateriaalin tasainen laatu. Edelleen keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin uusi, parempi ja tasalaatuisempi seostettu huokoinen lasimateriaali, jota 5 voidaan käyttää optisten aaltojohteiden kuten optisten kuitujen ja optisten tasoaaltojohteiden valmistukseen.** «·. In particular, it is an object of the present invention to provide a novel, simple and inexpensive method for doping a glassy material of remarkable size. It is an object of the invention to provide a method which has a higher reproducibility than the prior art methods, and which ensures a uniform quality of the doped glass material. It is a further object of the invention to provide a new, improved and more uniform doped porous glass material which can be used to make optical waveguides such as optical fibers and optical flat waveguides.

KEKSINNÖN YHTEENVETOSUMMARY OF THE INVENTION

Keksinnön mukaiselle menetelmälle, seostetul-10 le huokoiselle lasimateriaalille ja optiselle aalto-johteelle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksissa .The process according to the invention, the alloyed porous glass material and the optical waveguide are characterized by what is claimed.

Keksintö perustuu suoritettuun tutkimustyöhön, jossa yllättäen havaittiin, että huokoisen lasi-15 materiaalin seostamiseksi voidaan käyttää menetelmää, jossa kasvatetaan seostusaineen kerros huokoisen lasi-materiaalin pinnalle ja/tai sen jonkin osan/joidenkin osien pinnalle atomikerroskasvatus-menetelmän (ALD-menetelmän, Atomic Layer Deposition) avulla.The invention is based on research work that has surprisingly found that a method of doping a layer of dopant on a surface of a porous glass material and / or on a portion (s) of the porous glass material (ALD, Atomic Layer Deposition) ).

20 Atomikerroskasvatus-menetelmä on CVD-mene- telmä (Chemical Vapor Deposition), jossa lähtöaineet johdetaan substraatille yksi kerrallaan. Kunkin lähtö-"*e. ainepulssin jälkeen substraattia huuhdellaan inertillä kaasulla, jolloin pinnalle jää kemisorboitunut mono- • «· 25 kerros yhtä lähtöainetta. Tämä kerros reagoi seuraavan • * » 1,1 lähtöaineen kanssa muodostaen määrätyn osittaisen mo- ···* nokerroksen haluttua materiaalia. Halutun materiaali- ···· kerroksen paksuutta voidaan määrittää tarkasti toista- *...: maila sykliä tarvittava määrä. Esillä olevassa hake- 30 muksessa tarkoitetaan atomikerroskasvatus-menetelmällä mitä tahansa tavanomaista ALD-menetelmää ja/tai maini-tun menetelmän mitä tahansa alan ammattimiehelle il- #* \ meistä sovellusta ja/tai muunnosta.The Atomic Layer Growth Method is a CVD (Chemical Vapor Deposition) method in which the starting materials are applied to the substrate one at a time. After each start - "* e. Pulse of the substance, the substrate is flushed with an inert gas, leaving a chemically adsorbed mono · · · 25 layer on one surface. This layer reacts with the next • * · 1.1 starting material to form a defined partial · ··· * layer. The desired material ···· The thickness of the desired material ···· layer can be accurately determined by the number of cycles * ...: rackets required. In the present application, the atomic layer method refers to any conventional ALD method and / or method. any application and / or modification by one of ordinary skill in the art.

mHl Keksinnön mukaisen menete1män avulla voidaan *···' 3 5 kasvattaa seostusaineen kerrokset huokoisen lasimate- *:* riaalin kaikille pinnoille eli myös huokosten sisälle tt·· • · • · · • n 5 117243 siten, että huokoisen lasimateriaalin kaikille pinnoille muodostuu haluttu seostusaineen kerros.By the method of the invention, the layers of the dopant can be applied to all surfaces of the porous glass material, including inside the pores, so that the desired surface of the porous glass material is formed. layer of dopant.

Seostusaine voi olla yksi tai useampi aine, joka voidaan valita aineista, jotka käsittävät harvi-5 naisen maametallin kuten erbiumin, ytterbiumin, neo-dyymin ja ceriumin, booriryhmän aineen kuten boorin ja alumiinin, hiiliryhmän aineen kuten germaniumin, tinan ja piin, typpiryhmän aineen kuten fosforin, fluoriryh-män aineen kuten fluorin, ja/tai hopean ja/tai minkä 10 tahansa muun huokoisen lasimateriaalin seostamiseksi sopivan aineen. Aine voi olla alkuaine- tai yhdiste-muodossa. Esimerkkinä voidaan mainita, että ALD-menetelmällä voidaan kasvattaa edellä mainittujen aineiden oksidikerrokset tai muiden yhdisteiden kerrok-15 set huokoisen lasimateriaalin pinnalle.The dopant may be one or more substances selected from substances comprising a rare earth metal such as erbium, ytterbium, neodymium and cerium, a boron group such as boron and aluminum, a carbon group substance such as germanium, tin and silicon, a nitrogen group phosphorus, a fluorine grouping agent such as fluorine, and / or silver and / or any other suitable material for porous glass. The substance may be in elemental or compound form. By way of example, the ALD method can be used to deposit oxide layers of the above materials or layers of other compounds on porous glass material.

Keksinnön eräässä sovelluksessa on huokoinen lasimateriaali optisen kuidun valmistukseen käytettävä huokoinen lasimateriaali. Huokoinen lasimateriaali voi myös olla optisen tasoaaltojohteen valmistukseen käy-20 tettävä huokoinen lasimateriaali. Huokoinen lasimateriaali voi myös olla minkä tahansa muun samanlaisen elementin valmistukseen käytettävä huokoinen lasimate-riaali.In one embodiment of the invention, the porous glass material is a porous glass material used to make an optical fiber. The porous glass material may also be a porous glass material for use in the manufacture of an optical flat waveguide. The porous glass material may also be a porous glass material used to make any other similar element.

• 4« ;·. Keksinnön mukainen seostettava huokoinen la- » »· 25 simateriaali, esimerkiksi lasiaihio, voidaan valmistaa • · t l.l millä tahansa tavanomaisella menetelmällä kuten CVD- m · *···’ {Chemical Vapour Deposition) , OVD- (Outside Vapor De- position) , VAD- (Vapor Axial Deposition) , MCVD- (Modi- • ·· fied Chemical Vapour Deposition) , PCVD- (Plasma Acti- 30 vated Chemical Vapour Deposition), DND- (Direct Nano- : particle Deposition) , sooli-geelimenetelmällä tai mil- ·»· ·**’. lä tahansa muulla samanlaisella menetelmällä. Mainit- • · · \ tujen menetelmien avulla esimerkiksi pelkistä perusai- I·· ···· neista kasvatettu seostamaton huokoinen lasimateriaali **..* 35 voidaan varastoida ja tämän jälkeen tarvittaessa seos- « taa esillä olevan keksinnön mukaisesti ja edelleen kä- »»»· • » • ♦ » • ·· ♦ * 6 117243 sitellä tavanomaisten vaiheiden avulla esimerkiksi optiseksi kuiduksi.• 4 «; ·. The dopable porous glass material of the invention, for example a glass blank, can be produced by any conventional method such as CVD (Chemical Vapor Deposition), OVD (Outside Vapor Position). , VAD (Vapor Axial Deposition), MCVD (Modified Chemical Vapor Deposition), PCVD (Plasma Activated Chemical Vapor Deposition), DND (Direct Nano: Particle Deposition), sol-gel method. it mil- · »· · ** '. by any other similar method. By means of the said methods, for example, unalloyed porous glass material grown from simple basic materials ** .. * 35 can be stored and then, if necessary, mixed according to the present invention and further processed. »·» Sit ♦ • 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 43 43 11 11 43 11 11 11 11 11 11 43 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 sit 11 11 *

Huokoisen lasimateriaalin valmistuksen aikana on varmistuttava, että huokoinen lasimateriaali käsit-5 tää reaktiivisia ryhmiä huokoisen lasimateriaalin pinnalla ja/tai sen jonkin osan/joidenkin osien pinnalla. Reaktiiviset ryhmät voivat olla OH-ryhmiä, OR-ryhmiä (ai koksi di ryhmiä) , SH-ryhmiä, NHi_4- ryhmiä ja/tai mitä tahansa muita tavanomaisia seostusaineita kohtaan re-10 aktiivisia ryhmiä, joihin seostusaineet voivat tart tua. Eräässä sovelluksessa reaktiiviset ryhmät ovat hydroksyyliryhmiä, joiden kanssa seostusaineet reagoivat seostusaineen kerroksen kasvattamisen aikana.During the production of the porous glass material, it must be ensured that the porous glass material comprises reactive groups on the surface of the porous glass material and / or on a part (s) thereof. Reactive groups may be OH groups, OR groups (α coke di groups), SH groups, NH 1-4 groups, and / or any other conventional dopant reactive groups that may be doped with dopants. In one embodiment, the reactive groups are hydroxyl groups with which the dopants react during growth of the dopant layer.

Säätämällä reaktiivisten ryhmien määrää huo-15 koisen lasimateriaalin pinnalla voidaan säätää seos tusaineen määrää huokoisen lasimateriaalin pinnalla.By adjusting the amount of reactive groups on the surface of the porous glass material, the amount of dopant on the surface of the porous glass material can be controlled.

Hydroksyyliryhmät muodostuvat lasimateriaalissa vedyn läsnäollessa, jolloin muodostuu sekä Si-H että Si-OH ryhmiä. Reaktiivisia ryhmiä kuten hydrok-20 syyliryhmiä voidaan lisätä huokoisen lasimateriaalin pinnalle käsittelemällä lasimateriaalia vetyä ja/tai vety-yhdistettä käsittävällä kaasulla ja/tai nesteellä ·*·,. korkeassa lämpötilassa. Lisäksi reaktiivisia ryhmiä :·. voidaan lisätä käsittelemällä lasimateriaalia sätei- * ** 25 lyttämällä, esimerkiksi sähkömagneettisesti tai y- • * ·The hydroxyl groups are formed in the glass material in the presence of hydrogen to form both Si-H and Si-OH groups. Reactive groups such as hydroxy-20 alkyl groups may be added to the surface of the porous glass material by treating the glass material with a gas and / or a liquid containing hydrogen and / or a hydrogen compound. high temperature. In addition, reactive groups:. may be added by treating the glass material with radiation, * ** 25 such as electromagnetically or • * ·

Imi' säteillä, ja tämän jälkeen ja/tai tätä ennen käsitte- **· lemällä esimerkiksi vetyä ja/tai vety-yhdistettä kä- ··· *;*j Eittävällä kaasulla ja/tai nesteellä. Säteilytettyä aluetta voidaan myös käsitellä millä tahansa muulla 30 samanlaisella aineella reaktiivisten ryhmien muodostani^ miseksi huokoisen lasimateriaalin pinnalle ja/tai sen jonkin osan/joidenkin osien pinnalle.Absorb with radiation, and then and / or before treating with, for example, hydrogen and / or hydrogen compound. The irradiated region may also be treated with any other similar agent to form reactive groups on the surface of the porous glass material and / or on any portion (s) thereof.

··· *. Seostettaessa huokoista lasimateriaalia ALD- *;·* menetelmän avulla poistuvat reaktiiviset ryhmät, esi- * · *···* 35 merkiksi hydroksyyliryhmät, tehokkaasti huokoisesta ·:· lasimateriaalista, esimerkiksi lasiaihiosta, seostus- ·««« ;*·.· aineen reagoidessa mainittujen reaktiivisten ryhmien * · 7 117243 kanssa. Tarvittaessa voidaan seostettu huokoinen lasi-materiaali seostamisen jälkeen puhdistaa poistamalla siinä mahdollisesti jäljellä olevat reaktiiviset ryhmät ja mahdolliset muut epäpuhtaudet.··· *. When compounding porous glass material, the ALD- *; · * method removes reactive groups, pre-* · * ··· * 35, such as hydroxyl groups, from effectively porous ·: · glass material, e.g. by reacting with said reactive groups * · 7 117243. If necessary, the doped porous glass material after doping can be purified by removing any remaining reactive groups and any other impurities therein.

5 Eräässä sovelluksessa huokoinen lasimateriaa li on kvartsilasia, eli piidioksidia (Si02) . Lasimateriaali voi myös olla mitä tahansa muuta lasia muodostavaa oksidia kuten B203:a, Ge02:a ja P4Oi0:a. Huokoinen lasimateriaali voi myös olla fosforilasia, fluoridi-10 lasia, sulfidilasia ja/tai mitä tahansa muuta tavanomaista lasimateriaalia.In one embodiment, the porous glass material is silica glass, i.e., silica (SiO 2). The glass material may also be any other glass-forming oxide such as B 2 O 3, GeO 2 and P 4 O 10. The porous glass material may also be phosphor glass, fluoride glass, sulfide glass and / or any other conventional glass material.

Eräässä sovelluksessa huokoinen lasimateriaali on osaksi tai kokonaan seostettu yhdellä tai useammalla aineella, joka käsittää germaniumin, fosforin, 15 fluorin, boorin, tinan, titaanin ja/tai minkä tahansa muun samanlaisen aineen.In one embodiment, the porous glass material is partially or completely doped with one or more materials comprising germanium, phosphorus, fluorine, boron, tin, titanium and / or any other similar material.

Haluttu huokoisen lasimateriaalin ominaispin-ta-ala aikaansaadaan säätämällä hiukkaskokoa valmistettaessa huokoista lasimateriaalia. Kun kasvatettava 20 massa/tilavuusvirta on suuri, esimerkiksi 1-100 g/min, kasvavat lasihiukkaset suuriksi, esimerkiksi submikro-ni- tai mikronikokoluokkaan, ennen keräyspinnalle :·, tarttumista. Tällöin huokoset hiukkasten välissä ovat I ·« ;·. mikrometrien suuruusluokkaa. Massa/tilavuusvirran oi- • *· 25 lessa pienempi saadaan keräyspinnalle kasvatettua 1- 1 *·.: putuotteen, kuten optisen aaltojohteen, muodostamisek- • # nm:n kokoisia hiukkasia, jolloin niiden välillä » · olevien huokosten koko on pienempi. Hiukkaskokoa voi-The desired specific surface area of the porous glass material is achieved by adjusting the particle size in the manufacture of the porous glass material. When the 20 mass / volume flow is high, for example 1-100 g / min, the glass particles grow large, for example in the submicron or micron size range, before adhering to the collection surface: ·. Then the pores between the particles are I · «; ·. micrometers. With a mass / volume flow of less than 25 microns, particles of the size of 1 µm are formed on the collection surface to form a foam product, such as an optical waveguide, with a smaller pore size. Particle size can-

• M• M

...! daan säätää myös millä tahansa muulla tavalla säätä- • · m mällä proses s iparametrejä huokoisen lasimateriaalin 30 kasvattamisen aikana. Eräässä sovelluksessa on huokoi- sen lasimateriaalin ominaispinta-ala edullisesti > 1 ·***. m2/g, edullisemmin > 10 m2/g ja edullisimmin > 100 ··· _ \ «/g-...! can also be adjusted in any other way by adjusting the process parameters during the growth of the porous glass material 30. In one embodiment, the porous glass material preferably has a specific surface area of> 1 · ***. m2 / g, more preferably> 10 m2 / g, and most preferably> 100 ··· _ \ «/ g-

Kun huokoinen lasimateriaali on seostettu 35 esillä olevan keksinnön mukaisesti voidaan se edelleen ·** käsitellä tavanomaisten vaiheiden avulla halutun lop- • ··· β 117243 si. Huokoisen lasimateriaalin seostamisen jälkeen voidaan se sintrata kiinteäksi, huokosettomaksi lasimateriaaliksi, jolloin seostusaineet diffundoituvat lasi-materiaaliin. Kiinteäksi sintrattua lasimateriaalia 5 voidaan edelleen käsitellä, esimerkiksi vetää optiseksi kuiduksi.Once the porous glass material has been doped in accordance with the present invention, it can be further processed by conventional steps to the desired final. After the alloying of the porous glass material, it can be sintered into a solid, non-porous glass material, whereby the alloying agents diffuse into the glass material. The solid sintered glass material 5 can be further processed, for example, drawn into an optical fiber.

Keksintö perustuu edelleen optiseen aaltojohteeseen, kuten optiseen kuituun tai optiseen tasoaal-tojohteeseen, jonka valmistuksen aikana on käytetty 10 esillä olevan keksinnön mukaisella menetelmällä seostettua huokoista lasimateriaalia.The invention is further based on an optical waveguide, such as an optical fiber or a planar optical waveguide, manufactured using 10 porous glass materials doped by the process of the present invention.

Keksinnön etuna on, että menetelmässä voidaan käyttää usealla tunnetulla vaihtoehtoisella menetelmällä valmistettua huokoista lasimateriaalia. Tämä 15 huokoinen lasimateriaali voidaan valmistaa varastoon käytettäväksi esimerkiksi optisten kuitujen, tai muiden lopputuotteiden, valmistukseen tarvittaessa. Keksinnön mukaisella menetelmällä aikaansaadaan huokoisen lasimateriaalin seostaminen halutulla seostusaineella 20 erittäin tarkasti, tasalaatuisesta ja paremmalla tuotannon toistettavuudella kuin tunnettujen menetelmien avulla.An advantage of the invention is that porous glass material made by several known alternative methods can be used in the process. This 15 porous glass material can be made in storage for use, for example, in the manufacture of optical fibers, or other end products, as needed. The process of the invention provides for the doping of a porous glass material with the desired dopant 20 with great precision, of uniform quality and with better reproducibility of production than by known methods.

Keksinnön etuna on edelleen, että huokoisen • »· ;·. lasimateriaalin seostukseen käytetyn ALD-menetelmän * ·1 . 25 avulla voidaan seostusainetta kasvattaa juuri haluttu • · « määrä ja seostusaineen kerroksen paksuutta voidaan « · *···' vaihdella tarkasti, jopa osittaisen atomikerroksen —ί tarkkuudella, lasimateriaalista toiseen.A further advantage of the invention is that the porous • »·; ·. the ALD method used for compounding glass material * · 1. 25 allows the required amount of dopant to be increased to the desired amount and the thickness of dopant layer can be varied accurately, even to the accuracy of a partial atomic layer —ί, between glass materials.

Edelleen keksinnön etuna on, että menetelmä 30 mahdollistaa Sn-seostuksen, joka ei aikaisemmin ole : ollut mahdollinen.A further advantage of the invention is that method 30 enables Sn alloying which has not previously been possible.

···· · ·

Edelleen keksinnön etuna on, että tarkan ja ··· \ säädeltävän menetelmän avulla saadaan kaupallisesti ·1« edullinen menetelmä, joka varmistaa juuri halutunlai- • · *···1 35 sen seostetun huokoisen lasimateriaalin valmistamisen ··· ilman, että materiaalia menee hukkaan.A further advantage of the invention is that an accurate ··· \ adjustable process provides a commercially · 1 «inexpensive process which ensures the production of exactly the desired alloy porous glass material ··· without wasting material. .

···· · · • ·♦ • « 9 117243···· · · · · ♦ • «9 117243

KUVALUETTELOLIST OF FIGURES

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti sovellutusesimerkkien avulla viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa 5 Kuva 1 esittää vuokaaviota optisen kuidun valmistuksesta, jaThe invention will now be described in more detail by way of exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings, in which: Figure 1 shows a flow diagram of the manufacture of an optical fiber, and

Kuva 2 esittää vaiheet huokoisen lasimateriaalin valmistamisesta aihion tiivistämiseen.Figure 2 illustrates the steps of making a porous glass material to seal the blank.

10 KEKSINNÖN YKSITYISKOHTAINEN KUVAUSDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Esimerkki 1: Al203/Er203-seostetun lasiaihion valmistaminenExample 1: Preparation of Al203 / Er203 Alloyed Glass Blank

Esillä olevan keksinnön toimivuutta eli ALD-15 menetelmän käyttöä huokoisen lasimateriaalin seostami-sessa tutkittiin kasvattamalla Ai203/Er203-kerros optisen kuidun valmistukseen käytettävän huokoisen lasiaihion pinnoille (kuva 2).The functionality of the present invention, i.e. the use of the ALD-15 method in doping porous glass material, was investigated by applying an Ai203 / Er203 layer to the surfaces of a porous glass blank used for optical fiber production (Figure 2).

Huokoinen lasiaihio valmistettiin entuudes-20 taan tunnetun sooli-geeli-menetelmän mukaisesti. Lasiaihio voidaan valmistaa myös millä tahansa muulla tavanomaisella huokoisen lasiaihion valmistusmenetel-mällä. Huokoinen lasiaihio oli Si02-aihio (kuva 1, « «« ** vaihe 1).The porous glass blank was prepared according to the sol-gel method known in the art. The glass blank can also be prepared by any other conventional method of making porous glass blank. The porous glass blank was a SiO 2 blank (Figure 1, «« «** Step 1).

» #· \ „ 25 Valmistettaessa huokoinen lasiaihio sooli- j · » geeli-menetelmällä, sisälsi lasiaihio itsessään yli * “···* 200 ppm (painon suhteen) hydroksyyliryhmiä. Tehokkaan ALD-menetelmän aikaansaamiseksi lisättiin hydroksyyli- ryhmien määrää edelleen käsittelemällä lasiaihiota ve- 30 dyllä lasiaihion säteilyttämisen jälkeen (kuva 1, vai- : he 2) . Käsittelyn jälkeen hydroksyyli ryhmien määrä oli ··· 1000 ppm.»# · \" 25 In the preparation of the porous glass blank by the sol-gel process, the glass blank itself contained more than * "··· * 200 ppm (w / w) hydroxyl groups. To obtain an effective ALD process, the amount of hydroxyl groups was further increased by treating the glass blank with hydrogen after irradiation of the glass blank (Figure 1, Step 2). After treatment, the amount of hydroxyl groups was ··· 1000 ppm.

• · · \ Lasiaihion valmistuksen jälkeen kasvatettiin «tl ·*·ί Al203/Er203-kerrokset huokoisen lasiaihion pinnoille *.·.· 35 ALD-menetelmän avulla (kuva 1# vaihe 3) .After the preparation of the glass blank, the <tb> * · ί Al203 / Er203 layers were grown on the porous glass blank surfaces *. · 35 using the ALD method (Figure 1 # step 3).

m ... Al203:n lähtöaineena voidaan käyttää esimer- .·. : kiksi seuraavia lähtöaineita: • ·· • » 10 1 1 7243 A1X3, jossa X on F, Cl, Br tai I, X3AI, eli organometailinen yhdiste, jossa X on H, CH3, CH3CH2, (ΟΗ3)2αΗ2 jne., A1X3/ jossa X on hapesta tai typestä koor-5 dinoitunut ligandi, esimerkiksi, etoksidi, isopropok-sidi, 2,2,6,6,-tetrametyyliheptaanidioni, asetyy-liasetonaatti tai Ν,Ν-dialkyyliasetamidinaatto.m ... Al203 can be used as a starting material, for example. as the following starting materials: • ··· »10 1 17243 A1X3, where X is F, Cl, Br or I, X3AI, i.e. an organometallic compound where X is H, CH3, CH3CH2, (ΟΗ3) 2αΗ2 etc., A1X3 / wherein X is an oxygen or nitrogen co-ordinated ligand, for example, ethoxide, isopropoxide, 2,2,6,6, -tetramethylheptanedione, acetylacetonate or Ν, Ν-dialkylacetamidinate.

Edellä mainittujen lisäksi voidaan käyttää yhdisteitä joissa ligandit ovat edellä mainittujen yh-10 distelmiä.In addition to the above, compounds wherein the ligands are combinations of the above may be used.

Erbiumin lähtöaineena voidaan käyttää esimerkiksi seuraavia lähtöaineita:Examples of starting materials for erbium include the following:

ErX3, jossa X on F, Cl, Br, I tai nitraatti, Er(X)3 tai Er(X)3Z, jossa X on hapen kautta 15 koordinoitunut ligandi, esimerkiksi yksi tai useampi seuraavista: 2,2,6,6,-tetrametyylioktaanidioni, 2,2,6,6,-tetrametyyliheptaanidioni tai asetyyliaseto-naatti tai vastaava; ja Z on esimerkiksi tetraglyymi, pyridiini-N-oksidi, 2,2'-bipyridyyli tai 1,10-20 tenantrollini tai vastaava neutraali ligandi, X3Er tai X3ErZ, jossa X on C5Z5 (Z = H tai R) tai sen johdannainen tai vastaava ηχ, η5 tai η8- koor- ;·. dinoitunut ligandi ja Z on neutraali ligandi, • *« •·β ErX3, jossa X on typen kautta koordinoitunut • »» \ . 25 ligandi, esimerkiksi alkyylisilyyliamido tai N,N- • * » *·[·' dialkyyliasetamidinaatto.ErX3 where X is F, Cl, Br, I or nitrate, Er (X) 3 or Er (X) 3Z, where X is an oxygen coordinated ligand, for example one or more of the following: 2,2,6,6, -tetramethyloctane dione, 2,2,6,6, -tetramethyl heptane dione or acetylacetate or the like; and Z is, for example, tetraglyme, pyridine N-oxide, 2,2'-bipyridyl or 1,10-20 tenanthroline or a similar neutral ligand, X3Er or X3ErZ, wherein X is C5Z5 (Z = H or R) or a derivative thereof or the like ηχ, η5 or η8- choor; ·. a dinated ligand and Z is a neutral ligand, • * «• · β ErX3, where X is nitrogen coordinated •» »\. A ligand, for example, alkylsilylamido or N, N- * * *, [· '] dialkylacetamidinate.

• * *··.* Sekä alumiini- että erbiumlähtöaineille voi- * daan käyttää kasvatuksessa toisena lähtöaineena jota-kin happea sisältävää yhdistettä, esimerkiksi vettä, 30 vetyperoksidia, happea, otsonia tai erilaisia metalli- • alkoksideja.• For both aluminum and erbium starting materials, an oxygen-containing compound such as water, hydrogen peroxide, oxygen, ozone or various metal alkoxides may be used as the second starting material.

.···. Tässä kokeessa käytettiin lähtöaineina (CH3) 3A1:a ja Er{thd)3:a (thd=CnH2o02) . Happilähtöainei- #*· na käytettiin vettä ja otsonia. Kasvatuksissa käytet- ·** 35 tiin 300 °C lämpötilaa. Kasvatussar j a suoritettiin muuttamalla Er(thd)3/03- ja (CH3) 3Al/H20-pulssien välis- ]·”· tä pulssitussuhdetta 1:0-0:1 välillä.. ···. In this experiment, (CH 3) 3 Al and Er (thd) 3 (thd = C n H 2 O 2) were used as starting materials. Water and ozone were used as the oxygen source. At 35 ° C 300 ° C was used. The growth sequence was performed by changing the pulse ratio between Er (thd) 3/03 and (CH 3) 3Al / H 2 O between 1: 0 and 0: 1.

• ·· • » 11 1 17243• ·· • »11 1,17243

Seostaminen ALD-menetelmällä käsitti kaksi vaihetta {kuva 1, vaihe 3). Ensiksi kasvatettiin la-siaihion pinnoille AI203-kerros (kuvassa 1 esitettynä Ax) käyttämällä lähtöaineita (CH3)3A1 ja H20 (kuvassa 1 5 esitettyinä lähtöaineina 1 ja 2) ja tämän jälkeen kasvatettiin lasiaihion pinnoille Er203-kerros (kuvassa 1 esitettynä By) käyttämällä lähtöaineita Er(thd)3 ja 03 (kuvassa 1 esitettyinä lähtöaineina 3 ja 4) . Sykliä jatkettiin kunnes saatiin tarpeeksi paksu kerros* 10 ALD-menetelmä havai11iin tehokkaaksi menetel mäksi Al203/Er2O3-seostetun huokoisen lasiaihion valmistuksessa. Tyypillisessä Er-aihiossa vaadittavat määrät ja seostettavien aineiden suhteet aikaansaatiin ALD-menetelmän avulla alhaisten syklilukumäärien avul-15 la. Täten prosessiaika ja kustannukset pysyivät alhaisina.The ALD doping involved two steps (Figure 1, Step 3). First, an Al 2 O 3 layer (as Ax in Figure 1) using the starting materials (CH 3) 3A 1 and H 2 O (as shown in Figure 1 5) and then an Er 2 O 3 layer (as shown in Figure 1 by using starting materials) was applied to the glass blank surfaces. Er (thd) 3 and 03 (starting materials 3 and 4 shown in Figure 1). The cycle was continued until a sufficiently thick layer * 10 ALD method was found to be an effective method for the preparation of Al 2 O 3 / Er 2 O 3 porous glass preform. The amounts required in a typical Er blend and the ratios of the substances to be doped were achieved by the ALD method at low cycle numbers. Thus, process time and costs remained low.

Lisäksi havaittiin, että Al203-seostamista voidaan käyttää taitekertoimen nostamiseen tavanomaisesti taitekertoimen nostamiseen käytettävän kalliin 20 Ge02:n seostamisen sijasta.Further, it was found that Al 2 O 3 doping can be used to increase the refractive index instead of the expensive 20 GeO 2 doping conventionally used to increase the refractive index.

Seostamisen jälkeen poistettiin jäljellä olevat OH-ryhmät (kuva 1, vaihe 4) ja tämän jälkeen huo-•\e koinen lasiaihio tiivistettiin (kuva 1, vaihe 5), jon- ka aikana di f fuusiovoimat tasasivat huokosten pinnan • ·· * 25 ja lasiaihion konsentraatiosuhdetta muodostaen samallaAfter doping, the remaining OH groups were removed (Figure 1, Step 4) and then the porous glass blank was compacted (Figure 1, Step 5), during which the di fusion forces smoothed the surface of the pores. while forming the concentration ratio of the glass blank

• · » J• · »J

• * * tasaisesti Al203- ja Er203-seostetun huokoisen aihion.• * * evenly porous Al203 and Er203 doped porous blanks.

• « **·;’ Tämän jälkeen aihion ympärille muodostettiin • m * ·*·* piidioksidivaippa (kuva 1, vaihe 6) . Lopuksi aihio ja vaippa sintrattiin (kuva 1, vaihe 7) , Tuloksena saa- 30 ti in kirkas kuituaihio, joka vedettiin kuiduksi (kuva : 1, vaihe 8) .• "** ·;" Then a m * · * · * silica sheath was formed around the blank (Figure 1, Step 6). Finally, the blank and sheath were sintered (Figure 1, Step 7), resulting in a clear fiber blank which was pulled into fiber (Figure 1, Step 8).

··♦·· ♦

Keksintöä ei rajata pelkästään edellä esitet- * * · \ tyä sovellutusesimerkkiä koskevaksi, vaan monet muun- nokset ovat mahdollisia pysyttäessä patenttivaatimus- **··* 35 ten määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.The invention is not limited to the above embodiment only, but many modifications are possible within the scope of the inventive idea defined by the claims.

··· #·»» • · • % · • ·· • «··· # · »» • • •% · • ·· • «

Claims (27)

1. Förfarande för dopning av ett poröst glasmate-rial, kännetecknat av att i förfarandet deponeras ett 5 skikt av ett dopningsmedel pä det porösa glasmaterialets yta och/eller pä ytan av en del/delar därav genom en atom-skiktdeponeringsteknik (ALD-tekniken)-Method for doping a porous glass material, characterized in that in the process a layer of a dopant is deposited on the surface of the porous glass material and / or on the surface of a part / parts thereof by an atomic layer deposition technique (ALD technique). - 2. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att dopningsmedlet omfattar ett eller flera ämnen som 10 omfattar en sällsynt jordmetall, säsom erbium, ytterbium, neodym och cerium, ett ämne i borgruppen säsom bor och aluminium, ett ämne i kolgruppen, säsom germanium, tenn och kisel, ett ämne i kvävegruppen, säsom fosfor, ett ämne i fluorgruppen, säsom fluor, och/eller silver. 15Method according to claim 1, characterized in that the dopant comprises one or more substances comprising a rare earth metal, such as erbium, outer bium, neodymium and cerium, a substance in the boron group such as boron and aluminum, a substance in the carbon group, such as germanium, tin and silicon, a substance in the nitrogen group, such as phosphorus, a substance in the fluorine group, such as fluorine, and / or silver. 15 3. Förfarande enligt patentkrav 1 eller 2, kän netecknat av att det porösa glasmaterialet är ett poröst glasmaterial som används vid framställningen av en optisk fiber eller en optisk planvägledare.3. A method according to claim 1 or 2, characterized in that the porous glass material is a porous glass material used in the production of an optical fiber or an optical flat guide. 4. Förfarande enligt nägot av patentkraven 1-3, 20 kännetecknat av att det porösa glasmaterialet är ett glashalvfabrikat.Process according to any of claims 1-3, characterized in that the porous glass material is a glass semi-finished product. ·*· 5. Förfarande enligt nägot av patentkraven 1-4, * kännetecknat av att det porösa glasmaterialet fram-ställts genom en av följande tekniker: CVD- (Chemical Va- • » « 25 pour Deposition), OVD- (Outside Vapor Deposition), VAD- • · *'! (Vapor Axial Deposition) , MCVD- (Modified Chemical Vapour ·** ···· Deposition) , PCVD- (Plasma Activated Chemical Vapour Depo- • * **··’ sition), DND- (Direct Nanoparticle Deposition) och Solgel- tekniken. 30Process according to any of claims 1-4, characterized in that the porous glass material is prepared by one of the following techniques: CVD (Chemical Vapor), OVD (Outside Vapor Deposition) ), VAD- • · * '! (Vapor Axial Deposition), MCVD (Modified Chemical Vapor · ** ···· Deposition), PCVD (Plasma Activated Chemical Vapor Deposition), DND (Direct Nanoparticle Deposition) and Solgel - the technique. 30 6. Förfarande enligt nägot av patentkraven 1-5, ··« kännetecknat av att glasmaterialet omfattar reaktiva grupper vid vilka dopningsmedlen fäster.Method according to any one of claims 1-5, characterized in that the glass material comprises reactive groups to which the dopants adhere. ]··· 7. Förfarande enligt patentkrav 6, kännetecknat • » T av att mängden dopningsmedel pä det porösa glasmaterialets m -ΙΓ 35 yta regleras genom att reglera mängden reaktiva grupper i • * */*: det porösa glasmaterialet. 1172437. Method according to claim 6, characterized in that the amount of dopant on the m-m surface of the porous glass material is controlled by controlling the amount of reactive groups in the * * / *: the porous glass material. 117243 8. Förfarande enligt patentkrav 6 eller 7, kän-netecknat av att de reaktiva grupperna är OH-grupper, OR-grupper, SH-grupper och/eller NHi-^-grupper.Process according to claim 6 or 7, characterized in that the reactive groups are OH groups, OR groups, SH groups and / or NH 1 - groups. 9. Förfarande enligt nägot av patentkraven 6-8, 5 kännetecknat av att mängden reaktiva grupper pä det porösa glasmaterialets yta ökas genom att behandla glasma-terialet med en gas och/eller en vätska som omfattar väte och/eller en väteförening vid en hög temperatur.Process according to any of claims 6-8, 5, characterized in that the amount of reactive groups on the surface of the porous glass material is increased by treating the glass material with a gas and / or a liquid comprising hydrogen and / or a hydrogen compound at a high temperature. . 10. Förfarande enligt nägot av patentkraven 6-8, 10 kännetecknat av att mängden reaktiva grupper pä det porösa glasmaterialets yta ökas genom att behandla glasma-terialet med hjälp av en kombination av bestraining och behandling med väte.Process according to any of claims 6-8, 10, characterized in that the amount of reactive groups on the surface of the porous glass material is increased by treating the glass material by means of a combination of radiation and treatment with hydrogen. 11. Förfarande enligt nägot av patentkraven 1-10, 15 kännetecknat av att det porösa glasmaterialet är kvartsglas, fosforglas, fluoridglas och/eller sulfidglas.Process according to any of claims 1-10, characterized in that the porous glass material is quartz glass, phosphorus glass, fluoride glass and / or sulfide glass. 12. Förfarande enligt nägot av patentkraven 1-11, kännetecknat av att det porösa glasmaterialet delvis eller helt dopats med ett eller flera ämnen, som omfattar 20 germanium, fosfor, fluor, bor, tenn och/eller titan.Process according to any one of claims 1-11, characterized in that the porous glass material is partially or completely doped with one or more substances comprising germanium, phosphorus, fluorine, boron, tin and / or titanium. 13. Förfarande enligt nägot av patentkraven 1-12, ·· • *·· kännetecknat av att det porösa glasmaterialets speci- j*\. fika yta är > 1 m2/g, fördelaktigt > 10 m2/g och fördelak- tigare > 100 m2/g. • * .***. 25Method according to any of claims 1-12, characterized in that the specificity of the porous glass material. fair area is> 1 m2 / g, advantageously> 10 m2 / g and more preferably> 100 m2 / g. • *. ***. 25 14. Dopat poröst glasmaterial, kännetecknat av att ett skikt av ett dopningsmedel deponerats pä det porö- *111' sa glasmaterialets yta och/eller ytan av en del/delar där- • · *** av genom en atomskiktdeponeringsteknik {ALD-tekniken) . # 15. Dopat poröst glasmaterial enligt patentkrav • · » *···" 30 14, kännetecknat av att dopningsmedlet omfattar ett ***** eller flera ämnen som omfattar en sällsynt jordmetall, sä- ·;· som erbium, ytterbium, neodym och cerium, ett ämne i bor- .·**· gruppen säsom bor och aluminium, ett ämne i kolgruppen, »·· o \ sasom germanium, tenn och kisel, ett ämne i kvävegruppen, 35 säsom fosfor, ett ämne i fluorgruppen, säsom fluor, */·: och/eller silver. 117243Doped porous glass material, characterized in that a layer of a dopant is deposited on the surface of the porous glass material and / or the surface of a part (s) thereof by an atomic layer deposition technique (ALD technique). . # 15. Doped porous glass material according to claim 14, characterized in that the dopant comprises one ***** or more substances comprising a rare earth metal, such as erbium, outer bium, neodymium. and cerium, a substance in boron. The group such as boron and aluminum, a substance in the carbon group, such as germanium, tin and silicon, a substance in the nitrogen group, such as phosphorus, a substance in the fluorine group, such as fluorine, * / ·: and / or silver 15 Vapour Deposition), DND- (Direct Nanoparticle Deposition) och Solgeltekniken.15 Vapor Deposition), DND (Direct Nanoparticle Deposition) and Solgel Technology. 16. Dopat poröst glasmaterial enligt patentkrav 14 eller 15, kannetecknat av att det porösa glasmateria-let är ett poröst glasmaterial som används vid framställ-ningen av en optisk fiber eller en optisk planvägledarle- 5 dare.Doped porous glass material according to claim 14 or 15, characterized in that the porous glass material is a porous glass material used in the production of an optical fiber or an optical planar conductor. 17. Dopat poröst glasmaterial enligt nägot av pa-tentkraven 14-16, kännetecknat av att det porösa glas-materialet är ett glashalvfabrikat.Doped porous glass material according to any of claims 14-16, characterized in that the porous glass material is a glass semi-finished product. 18. Dopat poröst glasmaterial enligt nägot av pa- 10 tentkraven 14-17, kännetecknat av att det porösa glas- materialet framställts genom en av följande tekniker: CVD-(Chemical Vapour Deposition), OVD- (Outside Vapor Deposition) , VAD- (Vapor Axial Deposition), MCVD- (Modified Chemical Vapour Deposition), PCVD- (Plasma Activated ChemicalDoped porous glass material according to any of claims 14-17, characterized in that the porous glass material is produced by one of the following techniques: CVD (Chemical Vapor Deposition), OVD (Outside Vapor Deposition), VAD- ( Vapor Axial Deposition, MCVD (Modified Chemical Vapor Deposition), PCVD (Plasma Activated Chemical) 19. Dopat poröst glasmaterial enligt nägot av patent kraven 14-18, kännetecknat av att glasmaterialet omfattar reaktiva grupper vid vilka dopningsmedlen faster.Doped porous glass material according to any of claims 14-18, characterized in that the glass material comprises reactive groups to which the doping agents adhere. 20. Dopat poröst glasmaterial enligt patentkrav 19, kännetecknat av att mängden dopningsmedel pä det f **· porösa glasmaterialets yta regleras genom att reglera !*·*. mängden reaktiva grupper i det porösa glasmaterialet. •V:Doped porous glass material according to claim 19, characterized in that the amount of dopant on the surface of the porous glass material is regulated by regulating! * · *. the amount of reactive groups in the porous glass material. • V: 21. Dopat poröst glasmaterial enligt patentkrav 19 • * 25 eller 20, kännetecknat av att de reaktiva grupperna är ·#* OH-grupper, OR-grupper, SH-grupper och/eller NHi_4-grupper. *1111Doped porous glass material according to claim 19 • 25 or 20, characterized in that the reactive groups are · # * OH groups, OR groups, SH groups and / or NH 1 groups. * 1111 22. Dopat poröst glasmaterial enligt nägot av pa- *** tentkraven 19-21, kännetecknat av att mängden reaktiva . grupper pä det porösa glasmaterialets yta ökats genom att • · « '···* 30 behandla glasmaterialet med en gas och/eller en vätska som • * ·»·*· omf attar väte och/eller en väteförening vid en hög tempe- «·· ratur.22. Doped porous glass material according to any of claims 19-21, characterized in that the amount is reactive. groups on the surface of the porous glass material are increased by treating the glass material with a gas and / or a liquid which comprises * hydrogen, and / or a hydrogen compound at a high temperature. ·· ratur. «««« ·*·*► 23. Dopat poröst glasmaterial enligt nägot av pa- »» » \ tentkraven 19-21, kännetecknat av att mängden reaktiva • M 35 grupper pä det porösa glasmaterialets yta ökats genom att V*: behandla glasmaterialet med hjälp av en kombination av be- 117243 straining och behandling med väte.«« «« · * · * ► 23. Doped porous glass material according to any of the claims »» »\ tent claims 19-21, characterized in that the amount of reactive • M 35 groups on the porous glass material surface is increased by V *: treating the glass material using a combination of straining and treatment with hydrogen. 24. Dopat poröst glasmaterial enligt nägot av pa-tentkraven 14-23, kännetecknat av att det porösa glas-materialet är kvartsglas, fosforglas, fluoridglas 5 och/eller sulfidglas.Doped porous glass material according to any of claims 14-23, characterized in that the porous glass material is quartz glass, phosphor glass, fluoride glass and / or sulfide glass. 25. Dopat poröst glasmaterial enligt nägot av pa-tentkraven 14-24, kännetecknat av att det porösa glas-materialet delvis eller helt dopats med ett eller flera airmen, som omfattar germanium, fosfor, fluor, bor, tenn 10 och/eller titan.Doped porous glass material according to any of claims 14-24, characterized in that the porous glass material is partially or completely doped with one or more airmen comprising germanium, phosphorus, fluorine, boron, tin 10 and / or titanium. 26. Dopat poröst glasmaterial enligt nägot av pa-tentkraven 14-25, kännetecknat av att det porösa glas-materialets specifika yta är > 1 m2/g, fördelaktigt > 10 m2/g och fördelaktigare > 100 m2/g.Doped porous glass material according to any of claims 14-25, characterized in that the specific surface of the porous glass material is> 1 m2 / g, advantageously> 10 m2 / g and more preferably> 100 m2 / g. 27. Optisk vägledning, vid vars framställning man använt ett poröst glasmaterial som dopats genom ett förfa-rande enligt patentkrav 1. «# • · • 1 2 3» i • i • 1 • ·· » · • 1 « • · « • · ««· • » »1« • » • « ··· « · · 9 9 9 ·«« m « » ··· t II· ···· ··· • 9 • t 2 9 9 • 3 ·«·· • · • I · • M * ·27. Optical guidance, the preparation of which used a porous glass material doped by a method according to claim 1. «# 1 • 1 2 3» i • i • 1 • ·· »· • 1« • · «• · «« · • »» 1 «•» • «···« · · 9 9 9 · «« m «» ··· t II · ··· ··· • 9 • t 2 9 9 • 3 · «·· • · • I · • M * ·
FI20040877A 2004-06-24 2004-06-24 Deposition of material for making optical fiber involves depositing at least one dopant deposition layer or part of deposition layer on the surface of material to be doped and/or on the surface of with the atom layer deposition FI117243B (en)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20040877A FI117243B (en) 2004-06-24 2004-06-24 Deposition of material for making optical fiber involves depositing at least one dopant deposition layer or part of deposition layer on the surface of material to be doped and/or on the surface of with the atom layer deposition
US11/597,358 US20070218290A1 (en) 2004-06-24 2005-06-23 Method for Doping Material and Doped Material
JP2007517322A JP5032986B2 (en) 2004-06-24 2005-06-23 Method for doping materials and doped materials
CN2005800207881A CN1972880B (en) 2004-06-24 2005-06-23 Method for doping material and doped material
KR1020067027145A KR20070032957A (en) 2004-06-24 2005-06-23 Doping Methods and Doped Materials
EP05757891A EP1776321A1 (en) 2004-06-24 2005-06-23 Method for doping material and doped material
PCT/FI2005/050234 WO2006000643A1 (en) 2004-06-24 2005-06-23 Method for doping material and doped material
RU2006144402/03A RU2370464C2 (en) 2004-06-24 2005-06-23 Method of alloying and alloyed material
CA 2568002 CA2568002A1 (en) 2004-06-24 2005-06-23 Method for doping material and doped material

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20040877A FI117243B (en) 2004-06-24 2004-06-24 Deposition of material for making optical fiber involves depositing at least one dopant deposition layer or part of deposition layer on the surface of material to be doped and/or on the surface of with the atom layer deposition
FI20040877 2004-06-24

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20040877A0 FI20040877A0 (en) 2004-06-24
FI20040877A FI20040877A (en) 2005-12-25
FI117243B true FI117243B (en) 2006-08-15

Family

ID=32524546

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20040877A FI117243B (en) 2004-06-24 2004-06-24 Deposition of material for making optical fiber involves depositing at least one dopant deposition layer or part of deposition layer on the surface of material to be doped and/or on the surface of with the atom layer deposition

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN1972880B (en)
FI (1) FI117243B (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2218692A2 (en) 2009-02-16 2010-08-18 Optogear Oy Apparatus for manufacturing glass material

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102812155B (en) * 2009-09-10 2015-05-20 西北大学 Metal Containing Composites
CN103804963B (en) * 2012-11-14 2015-09-09 上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司 A kind of preparation method possessing optical interference camouflage paint compared with high saturation
GB201609278D0 (en) * 2016-05-25 2016-07-13 Spi Lasers Uk Ltd Optical fibre and optical fibre device
WO2018192886A1 (en) * 2017-04-20 2018-10-25 Rolex Sa Manufacture of a ceramic component
CN108341592A (en) * 2018-02-13 2018-07-31 江苏奥蓝工程玻璃有限公司 A kind of ambetti preparation method

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100431084B1 (en) * 2002-08-21 2004-05-12 한국전자통신연구원 Optical waveguide and method for manufacturing the same
EP1623454A2 (en) * 2003-05-09 2006-02-08 ASM America, Inc. Reactor surface passivation through chemical deactivation

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2218692A2 (en) 2009-02-16 2010-08-18 Optogear Oy Apparatus for manufacturing glass material

Also Published As

Publication number Publication date
FI20040877A (en) 2005-12-25
CN1972880B (en) 2011-08-17
CN1972880A (en) 2007-05-30
FI20040877A0 (en) 2004-06-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6467313B1 (en) Method for controlling dopant profiles
US7181116B2 (en) Fiber optic cable and process for manufacturing
US4203744A (en) Method of making nitrogen-doped graded index optical waveguides
JP5032986B2 (en) Method for doping materials and doped materials
JPS62501699A (en) Multi-component optical fiber and its manufacturing method
CA2371249A1 (en) Low water peak optical waveguide fiber and method of manufacturing same
JPS62108746A (en) Manufacture of glass product
US20030159468A1 (en) Optical fiber deposition tube fused in deuterium atmosphere for attenuation improvement
JPH0575704B2 (en)
US20190072714A1 (en) Layered glass structures
FI117243B (en) Deposition of material for making optical fiber involves depositing at least one dopant deposition layer or part of deposition layer on the surface of material to be doped and/or on the surface of with the atom layer deposition
US6474106B1 (en) Rare earth and alumina-doped optical fiber preform process
CN1972879B (en) Selective doping of a material
RU2370464C2 (en) Method of alloying and alloyed material
GB2062610A (en) Single mode optical fibres
CA2508955C (en) Glass-body-producing method and optical glass body and optical fiber
US6418757B1 (en) Method of making a glass preform
WO2017034904A1 (en) Layered glass structures
FI119058B (en) Deposition of material for making optical fiber involves depositing at least one dopant deposition layer or part of deposition layer on the surface of material to be doped and/or on the surface of with the atom layer deposition
WO2002026646A2 (en) Process for drying porous glass preforms
US6122935A (en) High rate MCVD method of making an optical fiber preform
GB1598760A (en) Optical fibre preforms and their manufacture
US5641333A (en) Increasing the retention of Ge02 during production of glass articles
Susa et al. Optical properties of sol–gel derived Sb-doped silica glass
JPS63147840A (en) Production of quartz glass material

Legal Events

Date Code Title Description
PC Transfer of assignment of patent

Owner name: NEXTROM HOLDING S.A.

Free format text: NEXTROM HOLDING S.A.

PC Transfer of assignment of patent

Owner name: BENEQ OY

Free format text: BENEQ OY

FG Patent granted

Ref document number: 117243

Country of ref document: FI