KR20000070785A - 감소된 굴절율 코아 영역을 갖는 광섬유의 제조방법 - Google Patents

감소된 굴절율 코아 영역을 갖는 광섬유의 제조방법 Download PDF

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KR20000070785A
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죠지 이. 버케이
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알프레드 엘. 미첼슨
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Abstract

관(36)이 다른 관(27)에 연결된다. 막대(22)가 다른 관(27)내에 삽입된다. 상기 다른 관(27)의 외면상에 수트(28)가 증착된다. 상기 다른 관(27)을 통하여 기체(55)가 유출되도록 한다. 상기 구조(32)는 결국 붕괴되고, 광섬유 예형을 형성시킨다.

Description

감소된 굴절율 코아 영역을 갖는 광섬유의 제조방법{Method of having optical fiber having depressed index core region}
본 발명은 1994년 12월 20일에 출원된 미국 특허출원 제08/359,392호의 계속출원이다.
본 발명은 실질적으로 그 사이의 경계면에서 어떠한 기포 (seed)도 형성되지 않도록 막대 (rod)와 관을 융합시켜, 유리 제품을 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 방법은 저 손실 광섬유 (optical fiber), 특히, 코아 (core)가 실리카 (silica)에 비하여 감소된 굴절율의 환상 영역 (annular region)을 포함하는 광섬유의 제조에 유용하다.
W-프로파일 (W-profile), 단편화된 코아 프로파일 등과 같은 굴절율 프로파일을 갖는 광섬유는 바람직한 분산 특성을 갖는다. 다양한 종류의 분산 변형된 광섬유를 개시하고 있는 미국특허 제4,715,679호 및 제5,031,131호를 참조하라. 이러한 종류의 굴절율 프로파일을 갖는 섬유는 종종 그 코아가 다양한 굴절율 층을 포함하는 단일-모드 섬유를 제조할 수 있는 플라스마 CVD (plasma CVD) 공정과 같은 화학증착법 (chemical vapor deposition, CVD)에 의해 제조되었다 (예를 들면, 도 7 및 8을 참조하라). 상기 공정은 상대적으로 작은 예형 (preform)을 형성한다. 상기 섬유의 제조비용을 감소시키기 위해서는 상대적으로 큰 예형 또는 인발 블랭크 (draw blank)를 제조하는 외면 증착법 (outside vapor deposition, OVD)에 의해 분산 변형된 광섬유 예형을 제조하는 것이 바람직하다.
상기 섬유를 제조하기 위한 통상적인 OVD 공정은 미국특허 제4,629,485호에 기술되어 있다. 상기 특허에 따라, 게르마니아-도핑 (germania-doped)된 실리카 막대가 제조되며, 지름을 감소시키기 위해 확장된다. 상기 막대 조각은 순수한 실리카 유리 입자 또는 수트 (soot)가 증착되는 기둥 (mandrel)으로서 사용된다. 결과적으로 형성된 구조물은 불소-함유 유리가 흐르는 소고(건조 및 소결)로 (furnace) 내에서 가열된다. 결과적으로, 상기 수트는 불소로 도핑 (doping)되며, 상기 막대 위에 소결된다. 하나 또는 그 이상의 부가적인 유리 층이 불소-도핑된 실리카 층의 외면 위에 형성되어 섬유가 인발될 수 있는 블랭크를 형성한다.
수트가 전술한 방법에 따라 소결되어, 불소가 상기 불소-함유 머플 (muffle)기체에 의해서만 상기 다공성 예형에 공급될 때, 상기 불소 농도 (상기 불소-함유 층의 Δ에 의해 측정됨)는 특정한 바람직한 광학적 특성을 제공하기에 충분하지 않다. 머플 기체 도핑으로 얻어지는 통상적인 불소 농도는 SiF4가 불소-함유 성분일 때 -0.4%Δ이다. 상술된 공정에 의해 제조된 SiF4에 대한 최대 델타 값은 -0.5%Δ이다.
본 발명의 한 목적은 환상 영역이 실리카에 대하여 델타 값이 -0.5%Δ보다 더 음의 값인 충분한 양의 불소로 도핑된 실리카로 이루어진 광섬유 예형을 제조하는 방법에 관한 것이다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 Δa-b는 굴절율 na및 nb를 갖는 두 물질 사이의 상대 굴절율 차로, 하기 식으로 정의된다.
표현을 간략하게 하기 위해, Δ는 종종 퍼센트 (percent), 즉 백배 Δ로 표시된다. 본 명세서에서, na는 불소-도핑된 유리의 굴절율이고, nb는 실리카의 굴절율이다.
본 발명의 또 다른 목적은 불소-도핑 및 보론(boron)-도핑된 유리의 관을 코아 유리의 막대 위에서 붕괴시키는 것에 관한 것으로, 결과적으로 형성된 상기 두 부재 (member) 사이의 경계면이 융합하는 동안, 실질적으로 어떠한 기포도 형성되지 않는다.
게르마니아-도핑된 실리카 막대 위에서 불소-도핑된 실리카 관이 붕괴될 때, 결과적으로 형성된 상기 두 부재 사이의 경계면은 많은 기포를 함유하며, 결과적으로 형성된 예형 또는 블랭크의 대부분은 사용 불가능한 광섬유를 형성한다. 이러한 기포의 형성은 게르마니아-도핑된 실리카 막대 및 순수한 실리카 관과 같은 다른 유리 조성물로 제조된 부재가 예형을 형성하기 위해 융합될 때 덜 유용하다.
미국특허 제4,668,263호는 실리카 막대의 표면 위의 불소-도핑된 내부 층을 갖는 실리카 관을 붕괴하는 방법을 기술하고 있다. 상기 특허에 따라, 상기 붕괴 단계는 상기 관을 회전시키면서 수직으로 이동하는 버너 (burner)로부터 나오는 불꽃으로 가열시킴으로써 수행된다. 상기 기술은 상기 섬유의 코아 영역 또는 빛 전파 영역의 일부로서, 외부 표면을 포함하는, 완전 불소-도핑된 관을 이용하는 유형의 분산 변형된 섬유 고안을 제조하는데 사용될 수 없다. 이는, 상기 불꽃이 상기 유리를 적시기 때문에, 즉, 수산기 오염을 유도하기 때문에, 결과적으로 형성된 섬유는 수산 이온에 기인한 감쇠 (attenuation)가 큰 파장에서 작동하는데 적절하지 않게 된다. 상기 방법의 또 다른 단점은 1900℃ 이상의 불꽃 온도에 관한 것이다. 이러한 높은 온도에서, 상기 공정의 조절은 어렵게 된다. 상기 예형의 축은 비-직선형으로 되거나, 굽어질 수 있다. 만일, 상기 코아 막대가 게르마니아-도핑된 유리와 같은 부드러운 유리라면, 상기 막대는 상기 관보다 더 부드럽게 될 수 있고, 이는 원형-이탈 (out-of-round) 코아 또는 상기 결과적으로 형성된 섬유의 외면과 동심이 아닌 코아를 초래할 수 있다.
미국특허 제4,846,867호는 실리카 막대의 표면 상에서 불소-도핑된 실리카 관을 붕괴시키는 방법을 기술하고 있다. 상기 관 붕괴 단계 이전에, 상기 관이 불꽃에 의해 가열되는 동안, 기체 상 부식액이 상기 막대와 관 사이의 공간을 통해 유입된다. SF4가 부식액인 특정 실시예에서, SF4, Cl2및 산소 (부피비 1:1:6)의 기체상 혼합물이 상기 막대와 관 사이의 공간을 통해 유입된다. 이러한 기체상 혼합물은 상기 막대와 관의 처리된 표면으로부터 유리를 제거하여, 상기 막대/관 경계면에 새로운 표면을 형성한다. 염소는 상기 불소-함유 부식액에 의해 형성된 물을 제거하기에 충분한 양으로 존재한다. 그 후, 결과적으로 형성된 예형의 외면은 건조되고, 불소로 도핑된 후, 광섬유가 인발되는 블랭크를 형성하기 위해 소결되는 실리카 수트 입자로 코팅된다. 상기 기체 상 에칭 (etching) 단계 동안 상기 관위로 향한 불꽃은 상기 관의 외면으로 물을 유입시킨다. 상기 물로부터 형성된 섬유의 감쇠는 크다. 한 실시예에서, 1380nm에서의 감쇠는 30 dB/km이며, 이는 상기 예형과 상기 옥시하이드로젠 (oxyhydrogen) 불꽃과의 접촉에 기인한 것이다.
발명의 요약
본 발명의 목적은 실질적으로 경계면에 기포가 없는 유리 예형의 제1 및 제2 인접 층을 결합하는 방법을 제공하는데 있다. 또 다른 목적은 유리 예형 내의 인접 영역에 코아 영역을 결합하는 향상된 방법을 제공하는데 있다. 또 다른 목적은 관의 외면이 물로 오염되지 않는 방법으로 막대와 관의 인접 표면을 세척하는 단계에 의해 관-내-막대 예형을 제조하는 방법을 제공하는데 있다. 여전히 또 다른 목적은 상기 막대와 관의 인접 표면으로부터 유리를 제거하지 않고, 광섬유 예형 내의 막대와 관 사이의 무-기포 경계면을 제조하는 방법을 제공하는데 있다. 여전히, 또 다른 목적은 상기 OVD 기술에 의해 큰 음의 델타를 갖는 불소-도핑된 실리카 유리를 제조하는 방법을 제공하는데 있다.
본 발명은 유리 제품을 제조하는 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 로 (furnace) 내로 삽입되는 어셈블리 (assembly)를 형성하기 위해, 비-다공성 유리 관으로 비-다공성 유리 코아 막대를 삽입시키는 단계를 포함한다. 상기 전체 어셈블리가 가열되는 동안, 중앙선 염소-함유 기체는 상기 관의 제1 말단으로 유입되고, 상기 관과 막대 사이를 통과하여, 상기 관의 제2 말단 밖으로 유출된다. 그 후, 상기 관은 상기 막대 위에서 붕괴하여 광섬유와 같은 유리 제품으로 제조될 수 있는 어셈블리를 형성한다. 상기 관 붕괴 단계는 상기 염소 세척 단계가 발생하는 동일한 로 내에서 예형될 수 있다.
상기 어셈블리가 로 내에 있는 동안, 상기 막대와 관의 인접 표면이 중앙선 기체에 의해 세척되기 때문에, 상기 관의 외면은 만일 불꽃이 세척 단계 동안 어셈블리를 가열시키는데 사용된다면 존재할 물에 의해 오염되지 않는다.
상기 방법은 특히 감소된 굴절율의 환상 영역을 포함하는 코아를 갖는 광섬유를 제조하는데 적합하다.
상기 관은 염소 또는 보론으로 도핑된 실리카로 제조될 수 있으며, 상기 두 물질은 굴절율을 낮추기 위해 실리카에 첨가될 수 있다. B2O3에 기인한 감쇠는 약 1200nm 이하의 파장까지 섬유의 사용을 한정하기 때문에, 불소가 바람직한 도판트이다.
불소로 도핑된 관을 제공하기 위해, 불소-함유 기체가 상기 개구 (aperture) 내로 유입되고, 다공성, 실린더형으로 예형된 유리 예형의 기공을 통하여 밖으로 배출된다. 상기 다공성 유리 예형은 비-다공성 불소-도핑된 관으로 소결시키기 위해 가열된다.
본 발명의 또 다른 목적은 고 함량의 불소를 함유하는 환상 영역을 갖는 유리 제품을 제조하는 방법에 관한 것이다. 먼저, 관형 다공성 유리 예형이 제조된다. 상기 예형은 가열되고, 중앙선 기체가 상기 예형의 세로 개구로 유입되고, 그의 기공을 통하여 배출된다. 상기 중앙선 기체는 전체적으로 불소 함유 화합물로서, 고농도의 불소가 상기 예형의 기공 내에 삽입된다. 상기 다공성 예형은 비-다공성 불소-함유 유리관으로 소결시키기 위해 가열된다. 실린더형으로 성형된 코아 막대가 상기 불소-도핑된 관으로 삽입된다. 상기 관은 그 후, 상기 코아 막대 상에서 수축되며, 상기 코아 예형과 관 사이의 경계면이 융합된다. 결과적으로 형성된 상기 예형으로부터 광섬유와 같은 제품이 제조될 수 있다.
도 1은 기둥 상의 다공성 유리 예형의 제조를 나타낸 개략도이다.
도 2는 다공성 예형의 소결 단계를 나타낸 예시도이다.
도 3은 불소-도핑된 유리관에 유리 입자의 코팅을 적용시키는 것을 나타낸 예시도이다.
도 4는 도 3의 방법에 의해 제조된 어셈블리를 소고시키고 융합시키기 위한 장치의 교차-단면도이다.
도 5는 도4의 5-5 선을 따라 절단된 단면도이다.
도 6은 도 4에서 예시된 소결/융합 단계로부터 제조된 융합된 어셈블리의 단면도이다.
도 7 및 8은 본 발명의 방법에 의해 제조될 수 있는 광섬유의 굴절율 프로파일 그래프이다.
도 9는 관이 확장되고, 막대 위에서 붕괴되는 인발로 (draw furnace)의 단면도이다.
도 10은 관(36)의 폐쇄를 예시한 단면도이다.
본 발명의 방법은 굴절율 감소 도판트를 함유하는 적어도 하나의 환상 영역을 갖는 광섬유 예형을 제조하는데 사용될 수 있다. 기본적으로, 상기 방법은 (a) 전체 반경에 걸쳐 굴절율 감소 도판트를 함유하는 고상의 비-다공성 유리관을 제조하는 단계, (b) 상기 관에 고상의 비-다공성 코아 유리 막대를 삽입시키는 단계, (c) 1600℃ 이하의 상승된 온도에서 상기 막대와 관 사이에 적어도 50부피%의 염소를 함유하는 기체를 유입시킴으로써 상기 막대와 관의 인접 표면을 세척하는 단계, (d) 상기 막대 위의 관을 붕괴시키는 단계, 및 (e) 광섬유로 인발되는 유리 제품을 제조하기 위해, 결과적으로 형성된 구조에 충분한 양의 클래딩 (cladding)을 부가하는 단계를 포함한다. 결과적으로 형성된 섬유의 코아는 내부 코아 영역 및 감소된 굴절율 영역을 포함하며, 선택적으로 다른 인접 환상 영역을 포함한다.
단계 (a) 내지 (e)는 상술된 순서로만 수행되는 것은 아니다. 한 실시예에서, 상기 관은 수트 클래딩으로 오버클래드 (overclad)되고, 단계 (c) 및 (d)는 동일한 로에서 수행되며, 상기 오버클래드 예형은 먼저 염소 세척을 수행하기에 충분한 온도로 처리된 후, 상기 온도를 증가시켜, 수트를 소결시키고, 상기 막대에 상기 관을 붕괴시키고, 융합시킨다.
단계 (c)로부터 형성된 감소된 굴절율 영역과 내부 영역 사이의 경계면에서의 기포 수가 낮아, 섬유 감쇠는 낮다. 상기 관이 단계 (c) 및 (d)에서 불꽃에 의해 가열되지 않기 때문에, 약 1380nm의 물 피크 (peak)에서의 섬유 감쇠는 낮다. 본 발명의 방법에 의해 제조된 섬유는 1380nm에서 약 1 dB/km 이상의 손실을 나타낸다. 1380nm에서의 상기 레일하이 (Rayleigh) 산란 손실은 상기 코아/클래드 델타에 의존한다. 만일, 예를 들면, 섬유가 1380nm에서 약 0.4-0.5 dB/km의 레일하이 산란 손실을 갖는다면, 상기 물 피크가 부가된 후, 1380nm에서의 그의 손실은 약 1.5 dB/km이 된다.
본 발명의 한 실시예에서, 감소된 굴절율의 환상 예형 영역은 불소로 도핑된다. 도 1 및 2는 불소-도핑된 유리관을 제조하는 방법을 예시하고 있다. 관형 핸들 (handle, 11)를 관통하여 기둥(10)이 삽입된다. 기둥(10)은 상기 방법의 후반 단계에 유용하도록 충분히 큰 내부 지름을 갖는 관을 제조하기 위해 상대적으로 큰 지름을 갖는다. 기둥(10)이 회전하는 동안, 이는 또한 수트 발생 버너(13)에 대하여 진동운동을 하여, 다공성 유리 예형(12)이 기둥 위에 형성된다.
표준 볼 조인트 핸들 (ball joint handle, 14) (더 상세하게는 도 3의 핸들 44 참조)은 핸들(11)에 융합되고, 예형(12)은 상기 핸들에 의해 소고로(15)에서 매달리게 된다. SiF4, CF4, C2F6등과 같은 불소-함유 중앙선 기체를 포함하는 대기에서 소결 단계가 수행된다. SiF4는 높은 수준의 불소 도핑 (통상적으로 -0.7%Δ를 형성하며, 종종 약 -0.8% 델타를 형성함)을 제공하나, 상기 도판트는 결과적으로 형성된 유리에 물 수준을 상승시킨다. 만일, 상기 섬유 코아가 상기 실리카 클래딩에 대하여 상대적으로 높은 Δ-값을 가져서 상기 섬유의 환상 불소-함유 영역에서 힘이 거의 전파되지 않는다면, 상기 불소-함유 유리 내의 상승된 물 수준은 바람직하지 않을 수 있다. CF4는 건조 유리를 형성하지만, SiF4를 사용함으로써 얻어질 수 있는 높은 도판트 수준을 제공하지 않는다. 다공성 수트 예형(12)이 순수한 실리카로 제조되기 때문에, 즉, 상기 블랭크 내에 바람직하지 않게 분산될 수 있는 게르마니아와 같은 도판트가 없기 때문에, 높은 농도의 불소가 상기 공정에 사용될 수 있다. 불소-함유 기체가 상기 관의 개구(18)(화살표 16) 내로 유입되고, 상기 다공성 유리 예형의 기공을 통하여 밖으로 배출되어서, 다공성 유리의 전체 바디 (body)와 최대로 접촉하고, 상기 중앙선 기체가 헬륨, 염소 등과 같은 희석제를 포함하지 않는 순수한 기체상 불소 화합물로 이루어질 수 있기 때문에, 결과적으로 형성된 소결된 관은 상대적으로 높은 농도의 불소를 함유한다. 또한, 중앙선 흐름에 의해 상기 다공성 예형으로 유입되는 유일한 도판트는 불소이다. 우선적으로 바람직하게 소결하는 다공성 예형의 말단은 상기 머플 기체들이 상기 예형 개구로 진입하는 것을 막고, 상기 중앙선 기체의 대부분이 예형의 틈을 통하여 밖으로 배출되도록 하기 위해 모세관(19)을 포함한다. 또한, 불소-함유 기체는 화살표(17)로 표시된 바와 같이, 로 머플(15)을 통하여 흐른다. 상기 머플 기체(17)가 바람직하게는 상기 예형을 건조시키기 위해 헬륨 및 충분한 양의 염소와 같은 희석 기체를 포함하는 반면, 중앙흐름 기체(16)는 바람직하게 기체상 불소 화합물만으로 이루어진다. 그러나, 상기 중앙흐름 기체(16)는 또한, 헬륨 및 염소와 같은 하나 또는 그 이상의 희석 기체를 함유할 수 있다. 염소의 흐름은 원하는 물 함량이 성취된 후와 상기 다공성 예형이 소결하기 전에 중단될 수 있다. 관(19)은 결과적으로 형성된 불소-도핑된 관으로부터 절단된다. 상기 결과적으로 형성된 불소-도핑된 관은 확장되거나 재인발되어, 원하는 크기로 내부 지름을 감소시킬 수 있다. 만일 상기 관이 확장된다면, 이는 그 후, 그 위에 수트 증착에 적합한 길이로 절단될 수 있다.
보론-도핑된 관(27)은 불소-도핑된 관보다 제조하기가 더 쉽다. 예를 들면, 다공성 SiO2-B2O3예형이 도 1과 함께 기술된 바와 같은 기둥 상에 형성될 수 있으며, BCl3가 SiCl4와 함께 상기 버너에 공급될 수 있다. 상기 기둥은 제거되고, 세로 개구가 남으며, 상기 예형은 소고로에 삽입된다. 분당 40 표준 리터 (standard liters per minute, slpm) 헬륨의 머플 기체는 상기 로 머플을 통하여 위방향으로 흐르고, 1slpm 헬륨 및 분당 75 표준 입방 센티미터 (standard cubic centimeter per minute, sccm) 염소의 중앙선 기체가 상기 개구 내로 유입된다. 상기 예형이 건조된 후, 이는 소결된다. 결과적으로 형성된 관은 상술된 바와 같이 확장될 수 있다.
도 3에 나타난 바와 같이, 표준 그라운드 조인트 핸들 (standard ground joint handle, 44)(더 상세하게는 도 4 참조)은 상기 불소-도핑 또는 보론-도핑된 관(27)의 길이(27)의 한쪽 말단에 융합된다. 짧은 길이의 실리카 관(36)은 관(27)의 반대쪽 말단에 바람직하게 융합된다. 관(27)은 그 후, 수트 발생 버너(13)에 대하여 회전하고 진동되는 래쓰 (lathe)상에 장착된다. 유리 수트의 입자들은 코팅(28)을 형성하기 위해 관(27) 위에 증착된다. 실리카 튜빙 (tubing)(36)은 만일 상기 래쓰 쳐크 (lathe chuck)에 의해 보호된다면, 관(27)의 말단 위에 수트 코팅(28)을 증착시킬 수 없음으로써 발생되는 불소 튜빙 쓰레기를 감소시킬 목적으로 사용된다.
코팅(28)은 다음과 같은 이유로, 핸들(44) 인접 관(27)의 일부분 위에 퍼진다. 계속적인 소결 공정 동안, 관(27) 인접 핸들(44)의 일부가 소결 온도로 처리될 때, 그의 점도가 매우 낮아서, 만일 관(27)의 상기 영역이 코팅되지 않는다면, 상기 수트 코팅된 관의 무게를 지지할 수 없을 것이다, 즉, 구조물이 소고로 내로 떨어질 것이다. 그러나, 상기 수트가 핸들(44)의 인접 부분 위에 퍼지기 때문에, 관(27) 인접 핸들(44)의 전체 말단이 덮여진다. 그러므로, 상기 실리카 수트는 상기 소결 공정 동안 상기 구조를 지지하기 위해 관(27) 위에 충분히 강한 층을 형성한다.
단일 코팅(28)으로 보여지나, 각 코팅의 굴절율이 결과적으로 형성된 광섬유의 원하는 굴절율 프로파일에 의존하여, 다수의 수트 코팅이 증착될 수 있다. 도 7의 반경 r2과 r2사이의 굴절율 프로파일을 만들기 위해, 수트 코팅(28)은 순수한 SiO2로 이루어질 수 있다. 도 8의 반경 r1과 r3사이의 굴절율 프로파일을 만들기 위해, GeO2-도핑된 SiO2의 제1 수트 코팅이 관(27)에 증착된 다음 순수한 SiO2를 포함하는 제2 수트 코팅이 증착될 수 있다.
도 4에 언급된 바와 같이, 상기 수트-코팅된 관이 상기 래쓰로부터 제거되며, 고상의 유리 코아 막대(22)가 핸들(44)을 통하여, 관(27) 내로 삽입되어, 어셈블리(32)를 형성한다. 막대(22)는 상기 관이 상대적으로 작은 기공을 갖기 때문에 관(36) 밖으로 떨어질 수 없다. 만일 관(36)이 사용되지 않는다면, 관(27)은 막대(22)를 지지하기에 충분히 작은 내부 지름의 영역을 형성하기 위해 가열되고, 내부로 태퍼(taper)될 수 있다. 또한, 관(27)의 위쪽 끝에 지지되도록 막대(22)의 위쪽 말단에 작은 변형 및 확장이 가능하다. 바람직하게, 막대(22)는 관(27)의 굴절율보다 더 큰 굴절율을 갖는 유리, 예를 들면, 순수한 실리카 또는 GeO2, P2O5등으로 도핑된 실리카로 제조된다. 막대(22)는 그의 바람직한 굴절율 프로파일에 의존하여, 변형된 화학 증착법(modified chemical vapor deposition, MCVD), 축증착법 (vapor axial deposition, VAD) 및 외면 증착법 (outside vapor deposition, OVD)과 같은 다양한 공지의 기술중 하나에 의해 제조될 수 있다. 상기 OVD 기술에 의해 제조될 수 있는 두 개의 프로파일은 도 7 및 8의 반경 r1내의 중심 영역이다. 도 7의 중심 영역은 방사상으로 감소하는 것인 반면, 도 8의 중심 영역은 연속적인 계단형-프로파일이다. 특정 분산 변형된 특성과 같은 다양한 타입의 광학적 특성을 갖는 광섬유를 제조하기 위해, 상기 섬유의 중앙 부분은 포물선 변화 등과 같은 다른 굴절율 프로파일을 가질 수 있다. 또한, 상기 불소-도핑된 관보다 더 큰 반경의 부가된 층은 분산과 같은 광학적 특성에 영향을 준다.
핸들(44)은 소고로(15) 내로의 삽입을 위해 지지관(46)에 매달린다. 핸들(44)은 그 위쪽 말단에서 나팔모양으로 벌어진 조인트(joint, 48)를 가지며, 상기 조인트(48)로부터 떨어진 환상의 증폭(49)을 갖는 유리관(45)을 포함한다. 지지관(46)은 이들의 말단에서 제조된 구멍난 (slotted) 핸들을 갖는다. 핸들(44)의 위쪽 말단을 받아들이기 위해 관(46)의 말단 영역(47)의 한면은 제거되며, 관(45)의 인접면으로서 삽입된 베이스(base, 50)에 의존하는 증폭(49)은 기공 (slot, 51) 내로 삽입된다. 기체 호송관(53)의 말단에는 조인트(48)의 기공 (cavity, 54)에 맞는 볼 조인트 (ball joint, 52)가 있다.
어셈블리(32)가 소고로(15)에서 가열되는 동안, 건조 기체는 상기 로(화살표 33)를 통하여 위쪽으로 흐른다. 상기 건조 기체는 통상적으로 염소 및 헬륨과 같은 불할성 기체의 혼합물을 포함한다. 상기 염소-함유 기체 스트림 (stream, 화살표 55)은 관(53)으로부터 관(27) 내로 흐른다. 비록, 기체 스트림(55)이 헬륨과 같은 희석제를 함유할 지라도, 세척 목적을 위해서는 100% 염소가 바람직하다. 상기 기체 스트림은 건조 기체로 이루어지므로, 가열 처리하는 동안 어셈블리(32) 부근에서 물은 존재하지 않는다. 기체는 건조하여 구입될 수 있다; 상기 머플 기체로 사용된 헬륨도 또한, 건조기를 통과시킨다.
막대(22)의 지름이 관(27)의 내부 지름보다 약간 더 작기 때문에, 염소는 막대(22)의 전체 외면 주위로 아래방향으로 흐른다. 이는 관(36)을 통하여 소멸된다. 막대(22)의 바닥 말단을 지나는 염소의 흐름을 촉진시키기 위해, 상기 말단에 상기 바닥 표면의 외면에서 하나 또는 그 이상의 기공(23)을 공급할 수 있다 (도 4 및 5). 상기 염소는 고온 화학 세척제로 작용한다. 상기 고온 염소 세척 단계 동안에, 온도는 막대(22)와 관(27) 사이의 공간이 필요한 세척이 일어나는 충분한 시간 동안 개방되어지도록 수트 코팅(28)의 소결 온도 이하이다. 상기 염소 세척 단계는 고온에서 더 효과적이다. 상기 세척 단계의 온도는 적어도 1000℃인 것이 바람직한데, 이는 더 낮은 온도에서는 상기 단계의 시간이 상기 단계가 상업적 목적에 바람직하지 않게 충분히 길기 때문이다. 분명하게, 만일 공정 시간이 관계없다면 더 낮은 온도가 사용될 수 있다. 상기 온도는 상기와 같은 이유로, 1600℃를 넘지 않아야 하며, 바람직하게는 1500℃ 이하이다. 불소 관과 막대(22) 사이의 고온 염소 흐름은 그것이 상기 두 부재의 표면을 이들의 경계면에 기포를 생성하지 않고 서로 발생될 수 있도록 하기 때문에 매우 바람직하다. 기포는 결과적으로 형성된 광섬유 내의 감쇠를 제조할 수 있는 거품 및 불순물과 같은 결함물을 포함한다. 상기 중앙선 기체 흐름(55)은 관(36)이 도 10에 나타난 바와 같이 붕괴하기 시작할 때까지 계속된다.
수트 코팅(28)이 소결할 때, 이는 관(27) 상에서 방사상으로 내부로 향하는 힘을 발휘하여, 세개의 영역 22, 27 및 28'이 완전히 융합되는 융합된 어셈블리(38)(도 6 참조)를 제조하기 위해 막대(22)에 대하여 내부로상기 관에 힘을 미친다. 상대적으로 낮은 밀도의 수트는 더 큰 내부로 향하는 힘을 제공하나, 상기 수트 코팅은 균열을 막기 위해 충분히 밀해야 한다.
관(36)은 사용될 필요가 없으며, 그러므로, 다른 수단이 관(27) 내에서 막대(22)를 지지하는데 사용될 것이라는 점은 미리 지시되었다. 예를 들면, 막대(22)는 도 9에 나타난 바와 같은 확장된 말단에 의해 매달릴 수 있거나, 또는 관(27)의 바닥 말단은 가열처리될 수 있고, 그의 지름은 막대(22)를 보호하기에 충분히 작게 제조된다. 만일 관(22)이 존재하지 않는다면, 수트 코팅(28)의 소결은 관(27)의 바닥 말단을 막대(27) 위에서 붕괴시키고, 중앙선 기체(55)의 부가적인 흐름을 막도록 할 것이다.
융합된 어셈블리(38)는 층 28'이 외부 영역을 형성하는 광섬유로 직접적으로 인발될 수 있다. 또한, 융합된 어셈블리(38)는 광섬유를 인발시키기 전에 부가적인 클래딩 단계가 제공될 수 있다. 예를 들면, 클래딩 수트의 부가적인 코팅은 도 1 및 3에 나타난 방법으로 어셈블리(38) 상에 증착될 수 있다; 상기 부가적인 코팅은 건조되고 소결될 수 있고, 결과적으로 형성된 예형은 광섬유로 인발될 수 있다.
본 발명의 또 다른 목적에 따라, 수트 코팅(28)은 관(27) 상에 증착되지 않으며, 관(27)은 로(15) 내 막대(22) 위에서 붕괴되지 않는다. 막대(22), 관(27), 관(36) 및 볼 조인트 핸들(44)을 포함하는 어셈블리는 상술한 바와 같이 막대(22)와 관(27) 사이로 염소가 흐르는 동안 로 내에서 상승된 온도로 처리된다. 상기 온도는 부재 (22) 및 (27)의 표면을 화학적으로 세척하기 위해, 바람직하게는 약 1000℃ 내지 1500℃의 범위 내에 있다. 화학적 세척이 일어나도록 하는데 충분한 시간이 경과된 후, 상기 세척된 어셈블리(63)는 상기 로로부터 제거되며, 통상적인 인발로 내로 삽입된다 (도 9). 막대(22)의 위쪽 말단에 핸들(44) 또는 그 부근에서 좁은 영역으로부터 매달려지는 확장된 말단(65)을 공급한다. 상기 실시예에서, 핸들(44)의 바닥 말단의 내부 지름은 관(27)의 위쪽 말단의 내부 지름보다 크다; 이는 증축(65)을 지지하기 위한 선반 (ledge)을 제공한다. 진공 원 (source)(나타내지 않음)은 핸들(44)에 연결된다. 어셈블리(63)의 바닥 끝은 저항 가열기 (resistance heater, 62)에 의해 가열된다. 어셈블리(63)의 끝이 가열기(62)를 통과하기 때문에, 상기 어셈블리의 지름은 감소하며, 관(27)은 막대(22) 위에서 붕괴하고, 상기 두 부재 사이의 공간은 진공으로 된다. 어셈블리(63)의 부가적인 인발은 관(27)이 막대(22)에 융합되는 코아 예형 막대(66)로 상기 어셈블리가 확장하도록 한다. 상기 코아 예형 막대는 상술한 바와 같이, 클래딩으로 제공되며, 광섬유로 인발되는 적절한 길이로 절단된다.
1300nm 주위의 파장에서 사용하기 위해 고안된 통상적인 계단형-굴절율의 광섬유는 상기 섬유가 최저 감쇠를 나타내는 1550nm 창 (window)에서 양의 분산을 보인다. 상기 시스템은 1550nm에서 음의 분산의 상대적으로 높은 값을 갖는 분산 보상 (dispersion compensation, DC) 섬유를 상기 계단형-굴절율 섬유와 함께 놓아 상기 1550nm 창에서 작동하기 위해 업그래이드 (upgrade)된다. 하기 실시예는 상기 DC 섬유의 제조를 기술하고 있다.
도 7에 예시된 굴절율 프로파일을 갖는 단일-모드 DC 광섬유는 하기와 같이 제조되었다. 0.25 인치 (0.64mm)의 알루미나 막대를 1.5 인치 (3.8mm)의 외부 지름을 갖는 중앙의 알루미나 관에 삽입하였다. 알루미나 막대를 내부에 끼워넣기 위해 상기 알루미나 관의 말단에 고무 코크 (rubber cork)를 사용하였다. 핸들(11)을 상기 알루미나 관의 한 말단 부근에 놓았다. 순수한 실리카 수트를 상기 알루미나 관 및 핸들의 일부에 증착시켰다. 알루미나 관 위에 다공성 예형을 제조하는 본 발명의 더 상세한 설명은 미국특허 제5,180,410호에서 발견될 수 있다.
표준 볼 조인트 핸들(14)을 소고화하기 이전에, 상기 실리카 핸들(11)에 융합시켰다. 도 2와 함께 기술된 방법으로 소고화가 수행되었다. 상기 중앙흐름 기체(16)는 1.5 slpm의 SiF4로 이루어졌다. 머플 기체(17)는 20 slpm He, 0.5 slpm Cl2및 1.0 slpm SiF4로 이루어졌다.
상기 소결된 불소-도핑된 관은 약 2.4중량%의 불소를 포함하였다 (실리카에 대하여 상기 관의 Δ-값은 약 -0.7%Δ이었음). 상기 관을 재인발시켜, 6.1mm의 내부 지름 및 약 12mm의 외부 지름을 갖는 확장된 관을 제조하였다. 상기 소결된 관으로부터 30 인치 (76mm) 길이의 불소-도핑된 튜빙 (27) 조각을 절단한다. 표준 그라운드 조인트 핸들(44)을 관(27)의 제1 말단에 융합시켰다. 약 3mm 및 12mm의 내부 및 외부 지름을 갖는 4 인치 (10cm) 길이의 실리카 관(36)을 관(27)의 제2 말단에 융합시켰다. 결과적으로 형성된 관형 구조의 말단을 불꽃 가수분해 버너(13)에 대하여 회전하고 진동하는 래쓰 내에 장착하였다 (도 3). 상기 버너 불꽃 내에 포획된 SiO2수트 입자를 관(27) 위에 증착시켜, 90mm의 외부 지름 및 70cm의 길이를 갖는 코팅(28)을 제조하였다. 관(27)의 전체 길이에 걸쳐 코팅(28)을 확장시키고, 핸들(44)을 따라 약 50mm의 세로 길이를 확장시켰다. 상기 코팅된 구조(30)는 그 후, 상기 래쓰로부터 제거되었다.
하기 방법은 코아 막대(22)를 제조하는데 사용되었다. 알루미나 기둥의 큰 지름 말단을 유리 관형 핸들에 삽입시켰다. 상기 기둥의 외부 지름은 그의 107cm 의 길이에 걸쳐 5.5mm 내지 6.5mm로 태퍼된다. 상기 기둥의 말단을 회전하고 진동하는 래쓰 내에 장착시켰다. GeO2-도핑된 SiO2수트를 상기 핸들의 일부 및 상기 기둥 상에 증착시켰다. 반응제 GeCl4및 SiCl4을 우선 37중량%의 GeO2로 도핑된 SiO2로 제조된 수트를 제조하기에 충분한 양으로 상기 버너에 흐르게 하였다. 상기 기둥에 대하여 상기 버너의 각각의 통과와 함께, GeCl4의 흐름을 감소시켰으며, 마지막 통과는 순수한 실리카 수트로 증착시킨다. 결과적으로 형성된 섬유 내의 GeO2의 농도에 있어서 방사상 감소가 실질적으로는 포물선형인 상기 설명에 따라 상기 버너로의 GeCl4의 흐름을 감소시켰다.
100mm의 두께까지 수트 예형을 증착시킨 후, 상기 핸들을 통하여 밖으로 뽑아 상기 기둥을 제거하였고, 세로 개구를 제조하였다. 모세관을 상기 핸들 반대면 다공성 예형 개구의 말단에 삽입시켰다. 상기 다공성 예형을 소고로 내에서 매달고, 1.0 slpm 헬륨 및 50sccm 염소를 포함하는 중앙선 건조 기체를 상기 핸들에 흐르게 하고, 상기 예형 개구 내로 유입시키고, 상기 예형의 틈을 통하여 밖으로 배출시켰다. 40 slpm 헬륨을 포함하는 머플 기체를 상기 로를 통하여 위쪽방향으로 흐르게 하였다. 상기 소고로의 최대 온도는 1460℃ 이었다. 상기 소결 공정 동안 상기 모세관 플러그 (pulg)의 개구를 폐쇄하였다.
본 명세서에 참고로 첨부된, 미국특허 제4,486,212호에 기술된 방법으로 진공 연결이 위쪽 말단에 붙여지는 동안 끝부분이 2100℃까지 가열되는 인발 개구에 상기 소결된 예형을 삽입시켰다. 상기 예형의 말단을 개구가 매우 좁거나 완전히 폐쇄되도록 확장시킨 후, 상기 개구를 진공처리하였다. 상기 예형의 더 낮은 말단이 약 15cm/분의 속도로 아래방향으로 뽑혀지고, 그 반경의 감소로 인하여, 상기 진공처리된 개구는 붕괴되었다. 결과적으로 형성된 막대의 지름은 약 6mm이었다. 결과적으로 형성된 확장된 막대의 굴절율 프로파일은 도 7의 축과 반경 사이 및 r1의 굴절율과 유사하였다. 70cm의 길이를 갖는 막대(22)를 상기 확장된 막대로부터 절단하였다. 연속 소고 공정으로 더 낮은 말단을 형성하기 위한 막대(22)의 말단(24)의 외면에 두 개의 기공(23)을 만들었다.
핸들(44)을 관통하여 막대(22)를 삽입시키고, 그의 말단(24)이 관(36)과 접촉할 때까지 불소-도핑된 관(27) 내로 삽입시켜, 도 4의 수트-코팅된 어셈블리(32)를 제조하였다. 상기 소고로 내로 삽입시키기 위하여, 어셈블리(32)의 핸들(44)을 지지관 (46)으로부터 매달았다. 어셈블리(32)가 1rpm으로 회전하는 동안, 이는 분당 5mm의 속도로 소고로 머플(15) 내로 넣어졌다. 50sccm 염소 및 40 slpm 헬륨을 포함하는 기체 혼합물을 상기 머플을 통하여 위쪽방향으로 유출시켰다. 상기 중앙선 기체 흐름(55)은 0.5 slpm 염소로 이루어졌다. 상기 염소는 막대(22) 주위로 아래방향으로 흐르고, 관(36)을 통과하면서 소멸되었다. 상기 소고로 내의 최대 온도는 1500℃이었다. 어셈블리(32)가 상기 로 내로 아래방향으로 이동하기 때문에, 상기 어셈블리의 온도는 상기 중앙선 염소 흐름이 막대(22) 및 관(27)의 인접 표면을 세척하기에 충분히 높게 된다. 어셈블리(32)가 상기 로 내로 부가적으로 이동하기 때문에, 제1 끝부분 및 그 이후 어셈블리의 잔존 부분은 코팅(28)을 소결시키기에 충분한 온도인 1460℃로 처리되었다. 수트 코팅(28)의 소결시, 단면(22)에 대하여 관(27)에 내부방향으로 힘이 미치며, 접촉 표면이 융합되고, 융합된 어셈블리(38)를 형성한다.
어셈블리(38)를 소고로에서 꺼내어 인발로 내로 삽입시켰다. 상기 예형의 더 낮은 말단을 약 2100℃로 가열처리하였고, 이를 인발시켜 5.5mm의 지름을 갖는 막대를 제조하였다.
결과적으로 형성된 막대로부터 90cm 단면을 절단하였고, 클래딩 유리 수트의 부가적인 코팅의 증착을 위해 기둥으로서 기능을 갖는 래쓰 내에 지지시켰다. 도 1에 기술된 방법으로, 100mm의 외부 지름을 갖는 SiO2입자 층이 증착되어 예형 구조물을 형성할 때까지 증착이 계속되었다.
99.5 부피% 헬륨과 0.5부피% 염소의 혼합물이 로 머플을 통하여 위쪽방향으로 흐르는 동안 소결되는 최대 온도 1450℃을 갖는 소고로 내로 결과적으로 형성된 구조물 예형을 점차적으로 삽입시켰다. 지름이 약 50mm인, 결과적으로 형성된 소결된 인발 블랭크를 인발로에 삽입시키고, 그 끝을 약 2100℃ 온도로 처리하였다. 상기 인발 블랭크를 인발시켜, 125㎛의 외부 지름을 갖는 분산 보상 광섬유를 제조하였다. 상기 섬유의 단일-모드 컷오프(cutoff)는 750nm이었다. 1550nm의 파장에서, 감쇠는 0.5 dB/km이었고, 분산은 -90 psec/km nm보다 더 음의 값이었다. 상기 방법에 의해 제조된 섬유에 대한 최저 분산 값은 -105 psec/km nm이었다.
본 발명 이전에는, 불소 관과 게르마니아 막대가 서로 붙을 때, 기포가 상기 두 부재 사이의 경계면에 형성되었다. 50km의 섬유를 생성하는 블랭크가 어떠한 업셋 (upset)도 없이 동시에 인발된다는 사실, 즉, 1550nm에서의 섬유 감쇠는 약 0.5dB/km과 일치한다는 사실에 의거하여, 본 발명의 공정은 필수적으로 기포를 완전히 제거한다.

Claims (32)

  1. 고상의 비-다공성 유리 코아 막대를 고상의 비-다공성 유리관에 삽입시켜, 어셈블리를 형성시키는 단계, 여기서, 상기 관은 외면, 제1 및 제2 말단, 및 반경을 가지며, 상기 관은 그의 반경에 걸쳐 도판트를 함유하고,
    상기 어셈블리를 로에 삽입시키는 단계,
    상기 전체 어셈블리를 가열시키는 단계,
    100% 염소 및 희석 기체로 혼합된 염소로 이루어진 군으로부터 선택된 중앙선 기체를 상기 관의 제1 말단으로 유입시키고, 상기 관과 상기 막대 사이를 통하여, 상기 관의 제2 말단의 외부로 유출시키는 단계,
    상기 막대 위에서 상기 관을 붕괴시켜 어셈블리를 제조하고, 상기 중앙선 기체의 흐름은 연화된 유리 부재의 붕괴에 의해 중단될 때까지 계속되는 단계, 및
    상기 어셈블리로부터 유리 제품을 제조하는 단계를 포함하는 유리 제품의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 관의 제2 말단에 연결관이 융합되며, 상기 막대 위에서 상기 관을 붕괴시키는 동안, 상기 연결관의 붕괴에 의해 중단될 때까지 상기 중앙선 기체의 유출이 계속되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 어셈블리를 가열시키기 이전에, 유리 입자의 코팅이 상기 관의 외면에 증착되며, 상기 붕괴 단계는 상기 코팅을 소결시키기 위해 코팅된 관 및 막대를 포함하는 어셈블리를 가열시켜서, 상기 관을 막대 위에서 붕괴시키고 융합시키는 방사상-내부로 향하는 힘을 발생시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제3항에 있어서, 핸들 관이 상기 비-다공성 유리관의 제1 말단에 융합되며, 유리 입자의 상기 코팅이 상기 핸들 관 위로 연장됨을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 중앙선 기체의 공급원은 계속적으로 상기 관의 제1 말단에 연결되며, 상기 막대 위에서 상기 관을 붕괴시키는 단계는 상기 관의 제2 말단으로 시작하고, 상기 관의 제1 말단으로 끝나도록, 상기 관의 증가 영역을 고온으로 처리하는 단계를 포함하고, 여기서, 상기 관의 제2 말단에서 시작하여, 상기 관의 제1 말단으로 이어지도록, 상기 관의 증가 영역이 상기 막대 위에서 붕괴됨을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 유출 단계 동안, 상기 어셈블리는 1600℃ 이하의 온도까지 가열되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 유리관은 관통하는 세로 개구를 갖는 관형의 다공성 유리 예형을 제조하는 단계, 상기 개구로 불소-함유 기체를 유입시키고, 상기 다공성 예형의 기공을 통하여 밖으로 배출시키는 단계, 및 상기 다공성 유리 예형을 가열처리하여서 비-다공성 불소-도핑된 관으로 이를 소결시키는 단계에 의해 제조됨을 특징으로 하는 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 불소-함유 기체는 희석제를 포함하지 않음을 특징으로 하는 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 관을 붕괴시키는 단계는 상기 로 내에서 수행됨을 특징으로 하는 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 막대 위에서 상기 관을 붕괴시키는 동안, 상기 막대와 관 사이의 영역은 진공화됨을 특징으로 하는 방법.
  11. 제1항에 있어서, 상기 중앙선 기체는 100% 염소로 이루어짐을 특징으로 하는 방법.
  12. 제1항에 있어서, 상기 중앙선 기체는 50부피% 이상의 염소를 포함하며, 나머지는 희석 기체인 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제1항에 있어서, 상기 중앙선 기체의 공급원은 상기 관의 제1 말단에 계속적으로 연결되며, 상기 관의 제2 말단은 상기 관의 제2 말단이 붕괴하고, 상기 중앙선 기체의 부가적인 유출을 막도록 충분히 고온으로 처리됨을 특징으로 하는 방법.
  14. 제1항에 있어서, 상기 가열 및 유출 단계는 인접 표면으로부터 유리를 제거하지 않고, 상기 막대와 관의 인접 표면을 세척함을 특징으로 하는 방법.
  15. 제1항에 있어서, 상기 어셈블리는 상기 가열 및 유출 단계 동안 수직으로 지지되어, 상기 중앙선 기체가 상기 유출 단계 동안 상기 코아 막대의 전체 외면 주위를 흐르도록 하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 막대는 상기 관의 제1 막대에 의해 지지되는 확장된 말단을 가짐을 특징으로 하는 방법.
  17. 제14항에 있어서, 상기 어셈블리는 상기 관의 제1 말단에 융합되는 핸들에 의해 매달림을 특징으로 하는 방법.
  18. 제1항에 있어서, 상기 막대는 게르마니아-도핑된 실리카 막대이며, 상기 관은 불소-도핑된 실리카 관임을 특징으로 하는 방법.
  19. 제1항에 있어서, 상기 유리 제품은 광섬유인 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 유리관의 제2 말단에 확장 관을 융합시키는 단계,
    상기 유리관에 유리 코아 막대를 삽입시켜 어셈블리를 형성시키는 단계, 여기서, 상기 관은 외부 표면, 제1 및 제2 말단, 및 반경을 가지며, 상기 관은 그의 반경에 걸쳐 도판트를 함유하고,
    상기 전체 어셈블리를 가열시키는 단계,
    100% 염소 및 희석 기체와 혼합된 염소로 이루어진 군으로부터 선택된 중앙선 기체를 상기 관의 제1 말단에 유입시키고, 상기 관과 상기 막대 사이를 통하여, 상기 관의 제2 말단으로 유출시키는 단계,
    상기 막대 위에서 상기 관을 붕괴시켜 어셈블리를 제조하고, 상기 중앙선 기체를 유출시키는 단계는 상기 확장 관의 붕괴에 의해 중단될 때까지 계속되는 단계, 및
    클래딩 유리층을 상기 어셈블리에 제공하는 단계를 포함하는 광섬유 예형을 제조하는 방법.
  21. 외면, 제1 및 제2 말단, 및 반경을 가지며, 그 반경에 걸쳐 도판트를 함유하는 고상의 비-다공성 유리관을 제공하는 단계,
    상기 유리관의 외면 위에 소결 온도를 갖는 유리 입자의 코팅을 증착시키는 단계,
    상기 유리관에 고상의 비-다공성 유리 코아 막대를 삽입시켜 코팅된 어셈블리를 제조하는 단계,
    상기 코팅된 어셈블리를 로 머플에 삽입시키는 단계,
    상기 로 머플을 통하여 염소 함유 머플 기체를 흐르게 하는 단계,
    100% 염소 및 희석 기체와 혼합된 염소로 이루어진 군으로부터 선택된 중앙선 기체를 상기 관의 제1 말단으로 유입시키고, 상기 관과 막대 사이를 통하여, 상기 관의 제2 말단으로 유출시키는 단계,
    상기 코팅된 어셈블리를 상기 유리 입자의 소결 온도 미만의 온도로 가열하는 단계,
    상기 코팅된 어셈블리를 상기 코팅을 소결시키기에 충분한 온도로 가열시켜, 상기 관이 상기 막대 위에서 붕괴하고, 상기 막대에 융합하여서 소결된 어셈블리를 형성하도록 하는 방사상-내부로 향하는 힘을 발생시키는 단계, 및
    상기 어셈블리로부터 유리 제품을 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 제품의 제조방법.
  22. 제21항에 있어서, 상기 유리 제품은 광섬유인 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 제21항에 있어서, 상기 유리 제품을 제조하는 단계는 상기 소결된 어셈블리에 클래딩 층을 제공하여 인발 블랭크를 제조하고, 상기 인발 블랭크를 인발시켜 광섬유를 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 제21항에 있어서, 상기 중앙선 기체의 공급원은 상기 관의 제1 말단에 계속적으로 연결되고, 상기 코팅을 소결시키기에 충분한 온도로 상기 코팅된 어셈블리를 가열하는 단계는 상기 관의 제2 말단에서 시작하여, 상기 관의 제1 말단으로 끝나도록 상기 코팅된 어셈블리의 증가 영역을 고온으로 처리하고, 상기 유리 입자들이 소결됨에 따라, 상기 관의 증가 영역이 상기 막대 위에서 상기 관의 제2 말단에서 시작하여, 상기 관의 제1 말단으로 계속되도록 붕괴하고, 상기 중앙선 기체는 상기 관의 제2 말단이 상기 막대 위에서 붕괴하면 흐름을 중단하는 것을 특징으로 하는 방법.
  25. 제21항에 있어서, 상기 유리관은 불소 및 보론으로 이루어진 군으로부터 선택된 도판트를 함유함을 특징으로 하는 방법.
  26. 제25항에 있어서, 상기 유리관은 관통하는 세로 개구를 갖는 관형 다공성 유리 예형을 제조하는 단계, 상기 개구내 및 상기 다공성 예형의 기공을 통하여 외부로 불소-함유 기체를 흐르게 하는 단계, 및 상기 다공성 유리 예형을 가열처리하여 비-다공성 불소-도핑된 관으로 소결시키는 단계에 의해 제조됨을 특징으로 하는 방법.
  27. 제26항에 있어서, 상기 관 내의 불소의 양은 실리카에 대하여 -0.5% 이하의 Δ-값을 상기 관에 공급하기에 충분하며, 여기서 Δa-b= (na 2- nb 2)/(2na 2)이고, na는 상기 불소-도핑된 유리의 굴절율이며, nb는 실리카의 굴절율인 것을 특징으로 하는 방법.
  28. 제21항에 있어서, 상기 중앙선 기체는 100% 염소인 것을 특징으로 하는 방법.
  29. 제21항에 있어서, 상기 어셈블리는 가열 및 유출 단계 동안 수직으로 지지되며, 여기서 상기 중앙선 기체는 상기 유출 단계 동안 상기 코아 막대의 전체 외면 주위를 흐르는 것을 특징으로 하는 방법.
  30. 관통하는 세로 개구를 갖는 관형 다공성 유리 예형을 제조하는 단계,
    상기 예형을 가열시키는 단계,
    전체적으로 불소-함유 화합물로 이루어진 중앙선 기체를 상기 개구 내 및 상기 다공성 예형의 기공을 통하여 외부로 흐르게 하여, 고농도의 불소가 상기 예형의 기공으로 혼합되는 단계,
    상기 다공성 예형을 가열하며 비-다공성 불소-함유 유리관으로 소결시키는 단계,
    상기 불소-도핑된 관으로 실린더형으로 성형된 코아 막대를 삽입시키는 단계,
    상기 코아 막대 위에서 상기 관을 수축시키는 단계, 및
    상기 코아 예형과 상기 관 사이의 경계면을 융합시키는 단계를 포함하는 광섬유 예형을 제조하는 방법.
  31. 제30항에 있어서, 상기 불소-함유 유리관 내의 불소의 양은 실리카에 대하여 -0.5% 이하의 Δ-값을 상기 관에 부여하기에 충분하며, 여기서, Δa-b= (na 2- nb 2)/(2na 2)이며, na는 상기 불소-도핑된 유리의 굴절율이며, nb는 실리카의 굴절율인 것을 특징으로 하는 방법.
  32. 제30항에 있어서, 상기 불소-함유 유리관 내의 불소의 양은 실리카에 대하여 -0.7% 이하의 Δ-값을 상기 관에 부여하기에 충분하며, 여기서, Δa-b= (na 2- nb 2)/(2na 2)이며, na는 상기 불소-도핑된 유리의 굴절율이며, nb는 실리카의 굴절율인 것을 특징으로 하는 방법.
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