JP2009137837A - 等温、低圧プラズマ堆積技術を用いる光ファイバ製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基材内部に物質を堆積する等温低圧ベースのプロセスにより、より均一で効率のよい堆積が生じる、狭い堆積区間を生成し、堆積した物質がスート粒子ではなく透明なガラスであることを確実にする等温プラズマの動作条件の一連の組合せを用いる。管の排気端は真空システムに接続され、当該真空システムは反応副生成物を除去および中和する気体洗浄装置に接続されている。高温のプラズマが大量の熱を基材管に伝えないようにその動作条件が選択される。そのような熱の存在は反応物質を蒸発させ(スートを生成する)、高温な点を発達させる。
【選択図】図1
Description
12 シリカ管
14 化学物質供給システム
16 第一の封止部
18 第二の封止部
20 真空排気システム
22 スクラバ
30 等温プラズマ発生器
32 共振コイル
34 RF信号源
40 堆積区間
Claims (17)
- 基材管の内壁に物質を堆積するプロセスであって、
プラズマ発生器の共振コイル内にシリカの基材管を配する段階と、
前記基材管の第一の端である供給端を通して少なくとも一つの化学反応物質を送り込む段階と、
前記基材管の内圧を大気圧よりも低く維持する段階と、
前記基材管内に等温プラズマを生成するために共振コイルにエネルギーを供給して、前記基材管の内壁を加熱する段階と、
前記生成された等温プラズマの上流の狭い区間内の前記基材管の内壁に、前記少なくとも一つの化学反応物質の反応生成物を堆積する段階と、
を含むプロセス。 - 前記狭い区間が約1cm以下の範囲に限定されるように堆積条件が制御されることを特徴とする請求項1に記載のプロセス。
- 前記プロセスがさらに、
前記基材管の第二の端である排気端に結合された真空システムを通して反応副生成物を排出する段階をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載のプロセス。 - 前記プロセスがさらに、
前記反応副生成物を除去し中和するために、排出された前記反応副生成物を気体洗浄する段階を含むことを特徴とする請求項3に記載のプロセス。 - 堆積を遂行するときに、前記狭い区間の幅が、プラズマ発生器のパワー、基材管の内圧、基材管の内径、基材管の壁厚、基材管の外部加熱、化学反応物質の組成、化学反応物質の流速、等温プラズマの横移動速度、等温プラズマの横移動長さ、および共振コイルからなる群から選択される一つ以上のパラメータによって制御されることを特徴とする請求項1に記載のプロセス。
- 前記プロセスがさらに、光ファイバコア棒を形成するために、
前記基材管を加熱する段階と、
加熱された前記基材管を縮径することによって前記光ファイバコア棒を形成する段階と、
を含むことを特徴とする請求項1に記載のプロセス。 - 等温低圧堆積装置であって、
基材管と、
共振コイルと、
共振コイルに結合されたRF発生器とを含み、前記共振コイルが前記基材管の一部を取り囲むように配され、前記共振コイルが前記基材管の内部に電磁場を生成し、そして前記共振コイルと前記基材管とがそれらの間で横移動をもたらすように設定されており、さらに、
前記電磁場と相互作用して前記基材管内で等温プラズマを生成するよう選択された化学反応物質を、第一の端部を通して前記基材管の中に導入する化学反応物質供給システムと、
前記基材管内部を減圧状態に維持し、前記生成された等温プラズマの上流に少なくとも一つの前記化学反応物質の反応生成物の狭い堆積区間を生成する真空ベースの排気システムと、
を含む装置。 - 前記基材管に前記化学反応物質供給システムを結合する第一の回転型封止部と、前記真空ベースの排気システムを前記基材管に結合する第二の回転型封止部とをさらに含むことを特徴とする請求項7に記載の装置。
- 前記共振コイルは、前記基材管の中の比較的小さな容積に電磁場を形成する収束型コイルを含むことを特徴とする請求項7に記載の装置。
- 光プリフォーム製造装置であって、
基材管の上流側に反応物質を導入する反応物質供給システムと、
前記基材管内部を減圧状態に維持する圧力制御システムと、
導入される前記反応物質が等温プラズマの上流の狭い区間内の前記基材管の内壁に堆積すべく、前記基材管の内部に等温プラズマの場を発生するよう構成された共振コイルと、
を含む装置。 - 前記共振コイルは、比較的小さな容積を占めるべく形成された電磁場を生成するよう構成された収束型コイルを含むことを特徴とする請求項10に記載の装置。
- 光ファイバプリフォームを製造するプロセスであって、
基材管の上流側端部を通して反応物質を導入する段階と、
前記基材管の内部の減圧状態を維持する段階と、
減圧状態で前記基材管の内部に等温プラズマの場を発生させる段階と、
前記等温プラズマの場を用いて反応を生じさせる段階とを含み、前記反応が前記等温プラズマの場の上流側に生じる、プロセス。 - 反応の結果として、前記反応物質から堆積物質を生成する段階と、
前記基材管の内側表面に前記堆積物質を堆積する段階とをさらに含み、前記堆積が前記等温プラズマの場の上流側に生じる、
ことを特徴とする請求項12に記載のプロセス。 - 構成部材に物質を堆積するプロセスであって、
少なくとも一つの反応物質を堆積室に送り込む段階と、
前記堆積室内の内圧を大気圧よりも低く維持する段階と、
前記構成部材の近傍に等温プラズマを生成するためにプラズマ発生器の共振コイルにエネルギーを供給し、前記構成部材を加熱する段階と、
前記生成された等温プラズマの上流の狭い区間内の前記構成部材の表面に前記少なくとも一つの化学反応物質の反応生成物を堆積する段階と、
を含むプロセス。 - 前記構成部材がシリカ物資からなることを特徴とする請求項14のプロセス。
- 前記構成部材が基材からなることを特徴とする請求項14のプロセス。
- 前記構成部材がコア棒からなることを特徴とする請求項14のプロセス。
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