KR20030004378A - 글라스 프리폼, 그 제조장치 및 방법 - Google Patents

글라스 프리폼, 그 제조장치 및 방법 Download PDF

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제랄드 이. 버크
리사 씨. 챠콘
스티븐 비. 도우스
아담 제이. 앨리슨
다니엘 더블유. 하우토프
안쏘니 피. 루피노
브이. 스리칸트
푸쉬카 탄돈
크리스틴 엘. 텐넨트
제임스 피. 주니어. 테렐
엠. 홀렌요셉
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Abstract

본 발명은 대기로부터 반응 제품으로서 물을 제거하고, 이송 과정에서 물을 제거하거나, 또는 그들의 조합으로 무수 용융 실리카 프리폼 또는 글라스를 제조하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 무수 수트, 프리폼 또는 글라스는 적층과정에서 카본 모노사이드와 같이 무수소 연료를 이용하여 얻게 된다. 선택적으로, 수트 형성 버너는 무수소 연료로 작동될 수 있도록 하는 변수를 갖는다. 또한, 물의 생성을 최소화시키는 엔드 버너가 게시되어 있다. 이러한 무수법은 플루오린 도프 수트를 효과적으로 적층하는데 있어서 유용하다. 도판트의 이동을 최소화하기 위한 유리 차단층법과 장치도 개시되어 있으며, 특히 차단층을 형성하기 위한 플루오린 및 레이저 및 유도 방법과 장치도 개시되어 있다. 클로로플루오로실란과 같은 클로린, 플루오린 및 실리카 전구물질이 사용될 수 있다. 일실시예는 무수 연료에 대한 연소촉진 첨가제에 관한 것이다. 상기 방법과 장치는 포토마스크 기판 및 광섬유 프리폼의 제조에 유용하다.

Description

글라스 프리폼, 그 제조장치 및 방법{GLASS PREFORM AND METHODS AND APPARATUS FOR MANUFACTURE THEREOF}
포토마스크(photomask)는 실리콘 웨이퍼위에 인쇄된 미세한 회로 패턴과 그곳에 인쇄된 확대된 회로 버젼을 옮기기 위한 마이크로리토그래피(microlithography)에서 사용된다. 실리콘 웨이퍼 상에 회로의 크기를 축소하여 동일 웨이퍼 상에 더 많은 회로를 얻기 위해 파장이 더 낮은 광이 사용된다. 저파장(248nm 이하)을 가진 레이저 광을 위해, 포토마스크 기판은 고 투과성을 갖고있는 용융 실리카 글라스로 제조될 수 있다. 고 투과성을 나타내기 위해서는, 용융 실리카 글라스는 매우 순수하고 극히 낮은 수준의 물(바람직하게 약 10ppb 이하)을 함유하여야 한다. 용융 실리카 제품에서 다량의 물이 존재하면 소정의 저파장 응용에 적합하지 않는 글라스가 만들어진다. 현재의 시스템은 248nm 윈도우(window)에서 작동한다. 지금까지의 저파장 시스템은 실리카 포토마스크 물질에 물이 매우 많기 때문에 매우 성공적이지 못하였다. 따라서 저파장에서 사용될수 있는 글라스 물질을 제조하는 것이 바람직하다.
글라스의 수분 함량을 낮추는 하나의 공정은 광섬유 도파관용 프리폼을 만들어 사용하는 것이다(이하 "프리폼 제조공정"이라 함). 이 프리폼 제조공정은 다수개의 제조단계를 이용한다. 먼저, 실리카 함유 수트를 예를 들면 외부 증착법(Outside Vapor Deposition)으로 알루미나 베이트 로드 상에 증착한다. 상기 베이트 로드는 중심선 통공을 가진 튜브형 수트 부재를 남기고 제거된다. 이 수트 부재는 예를 들어 게르마니아(germania)같은 원하는 굴절률 프로파일을 얻을 수 있는 적합한 도펀트(dopant)를 포함한다. 그 다음, 수트 프리폼은 일반적으로 중심선 통공을 막기위해 적용된 진공을 갖는 로(furnace)에서 압밀되어진다. 그 후, 압밀된 프리폼은 코어 케인(core cane)으로 인발된다; 여기서 코어 케인은 바람직하게는 최종의 섬유로 인발할 때 광 섬유의 물리적 코어의 부분 또는 전체를 포함한다. 만일 다중 세그먼트(multi-segment) 프로파일이 바람직하다면, 상기 코어 케인은 소정 길이로 절단되며, 실리카 함유 수트로 다시 피복되어 코어의 클래드 부분이나 또다른 세그먼트를 형성하게 된다. 상기 프리폼은 재압밀되어진다. 예를 들어, 압밀된 로의 대기에 있는 클로린 가스(chlorine gas)는 프리폼을 건조하고 전술한 두가지 압밀 단계에서 글라스화되기 전에 수분을 제거하는데 이용된다. 그 다음에 결과적으로 마지막으로 압밀된 프리폼은 로안에 위치되어 불활성가스 대기에서 섬으로 인발된다.
불행하게, 수트를 형성하기 위해 사용된 공정 때문에, 일박적으로 프리폼에 불가피하게 수분이 생성된다. 따라서, 압밀전에 건조 단계가 필요하다. 명백하게, 하기된 바와같이, 일반적으로 실리카 전구물질의 화학 반응과 수트의 형성 공정에서 사용된 연료 때문에 반응 분산물로서 수분이 생성된다. 또한, 표준 가공 기술에서 대기에 노출되면 수트 프리폼이 더 많은 물을 흡수한다는 것을 본 발명자들은 발견하였다. 광 통신 시스템에서, 증폭 스테이지(stage) 사이의 거리를 결정하는 하나의 요소는 광섬유 감쇠이다. 불량한 감쇠의 중요한 원인은 프리폼에 존재하는 물(OH)이다. 이 물은 약 1383nm에서 전송 곡선에서 피크(peak)의 원인이된다. 상기 피크는 광 섬유 통신에서 주요 전송 파장인 약 1550 nm에서 감쇠에 악영향을 끼친다. 따라서, 압밀된 글라스의 수분 함유량을 가능한 한 많이 감소시킴으로써, 워터 피크를 감소시키는 것이 바람직하다.
또한, 플루오린 도프 광섬유에서, 허용가능한 수준의 플루오린 도핑은 중요한 문제이다. 더욱이, 플루오린이 수트 프리폼에 존재하면, 플루오린 이동은 플루오린의 높은 유동성과 작은 분자 크기 때문에 중요한 문제가 된다. 플루오린은 굴절률 억제제로서 이용되며, 따라서, 원하는 경우 음 굴절률을 가능하게 한다. 이동은 수트에서 결합되는 플루오린의 양을 크게 감소시킨다. 또한, 이동은 광 신호 전송에 적합하게 굴절룰 프로파일을 완화시킨다. 따라서, 프로파일 영역간의 급격한 변이를 구현하는 것보다는, 이동이 원만한 변이를 유발한다. 더욱이, 이동은 델타 % 값을 저하시킨다(클래딩에 대한 굴절률 차이의 측정). 또한, 플루오린은 매우 유동적이기 때문에, 가공시 수트 프리폼을 통해 그러한 도펀트의 이동을 억제하기 위한 방법 및/또는 장치를 구현하는 것이 매우 바람직하다.
등식 3은 종래 기술에서 사용된 하나의 공정 따라 고순도 용융 실리카 또는 실리카 수트를 제조하기 위한 식이다. SiCl₄(실리카 전구물질(a silica precursor)), 산소 및 메탄은 결합되어 버너에서 점화되며, 기판 표면에서 증착되는 수트 또는 글래스를 형성하게 된다. 고순도 용융 실리카의 경우, 수트는 메탄이 활용될 때 동시에 로에서 압밀된다. 그러한 반응의 부산물은 카본 디옥사이드, 수증기 및 클로린이다. 특히, 대량의 수증기가 생성된다.
CH₄+ 3 O₂+ SiCl₄ → CO₂+ 2 H₂O + SiO₂+ 2Cl₂ (종례기술 1)
또한, 실리카 수트의 제조에 현재 이용되는 공정은 실리카 수트의 원료로서 옥타메틀린 시클로 테트라 실록산(octa-methyl-cyclo-tetra-siloxane(OMCTS))과 연료로서 천연가스(다른 하이드로카본과 함께 메탄을 주로 함)가 사용된다. 천연가스는 고순도 용융 실리카의 제조를 위해 로를 고온으로 유지하기 위한 연로로써 이용된다. 또한, 천연가스 연소의 산물은 수증기와 카본 디옥사이드이다. OMCTS 연소의 산물은 등식 2에서 도시된 바와 같이 실리카, 물 및 카본 디옥사이드이다.
C8H24O8Si8+ 16O₂→ 8CO₂ + 12H₂O + 8SiO₂ (종례 기술 2)
따라서, 등식 1 및 등식 2의 양 공정에서 중요한 반응 부산물은 연소의 결과로써 발생된 수증기라는 것을 알 수 있다. 바람직하지 않게, 상기 물은 수트에서 결합되며, 일단 존재하게 되면, 제거하기가 매우 어렵다. 수트 프리폼과 같은 일종의 수트로부터 물을 제거하기 위하여, 클로린을 이용한 확장된 건조 단계가 이용된다. 그러나, 유해하게, 제조된 압밀 글라스에 약간의 물이 포획되어 잔류하게 된다. 이러한 물의 존재는 제조된 글라스의 광특성에 유해하다. 따라서, 고순도 용융 실리카 및 광섬유 제조용 수트 프리폼과 같은 실리카 수트 제품에 존재하는 물의 함량을 더 줄이는 것이 당업계의 목표이다.
본 출원은 2000년 4월 24일에 출원된 미국 예비특허출원 제 60/200,405호의 "무수 용융 실리카 및 그 제조방법"과 2000년 12월 22일에 출원된 미국 예비특허출원 제60/258,132호의 "건조 실리카 함유 수트(Silica-Containing Soot), 용융 실리카 및 광 도파관 수트 프리폼(soot preform), 그 제조 장치 및 방법, 버너(burner) 및 그 제조방법"를 우선권을 주장한다.
본 발명은 광섬유 수트 프리폼과 순수 용융 실리카 및 실리카 함유 수트 제조방법 및 장치에 관한 것이다. 좀 더 구체적으로 말하면, 상기 제조방법 및 장치는 실질적으로 물이 없는 광섬유 프리폼, 용융 실리카 및 실리카 함유 수트 제조에 관한 것이다.
도 1은 무수 광섬유 수트 프리폼을 제조하기 위한 본 발명에 따른 장치 및 방법의 개략도이고,
도 2는 담체 용기내에 장착된 수트 프리폼의 단부를 도시한 도면이며,
도 3은 도 2의 담체 용기내에 위치된 수트 프리폼이 건조 가스로 퍼지되는 상태를 도시한 부분적 단면도이고,
도 4 내지 도 7은 본 발명에 따라 형성될 수 있는 굴절률 프로파일의 예를 도시한 도면이며,
도 8 내지 도 11은 차단층을 포함하는 본 발명에 따라 제조된 프리폼의 다양한 단면도이고,
도 12는 버너 화염속으로 플루오린을 방사상으로 직접 공급하기 위한 링의 평면도이며,
도 13은 도 12의 13-13선을 따라 취한 링의 단면도이고,
도 14 및 도 15는 각각 베이트 로드가 삽입된 상태 및 제거된 상태에서 담체 용기에 장착된 수트 프리폼의 부분 단면도이며,
도 16 및 도 17은 압밀로내에 삽입된 수트 프리폼의 부분 단면도이고,
도 18은 수트 프리폼의 개략도로서, 수트는 종래의 방법으로 적층되며, 종래의 버너가 카본 모노사이드 버너와 함께 장착되고,
도 19는 본 발명에 따른 일단계 방법으로 제조된 다중 세그먼트 수트 프리폼의 개략도이며,
도 20은 수트 프리폼 제조 장치 및 방법을 도시한 개략도로서, 배기가스는 순환되고,
도 21은 본 발명의 실시예에 따른 연소 버너 장치의 단면도이며,
도 22는 본 발명의 실시예에 따른 코어 케인 인발 장치의 부분 단면도이고,
도 23은 본 발명의 실시예에 따른 광섬유 인발장치의 부분적 단면도이며,
도 24 및 도 25는 본 발명의 실시예에 따른 광섬유 프리폼의 단면도이고,
도 26은 본 발명의 실시예에 따라 유리 차단층이 위에 형성된 광섬유 프리폼의 부분 단면도이며,
도 27 및 도 29는 본 발명의 실시예에 따른 광섬유 프리폼상에 유리 차단층을 형성하기 위한 장치와 방법을 도시한 다수개의 평면도이고,
도 30은 본 발명의 실시예에 따라 무수 고순도 용융 실리카를 제조하기 위한 장치 및 방법을 도시한 부분 단면도이며,
도 31은 본 발명의 실시예에 따른 도 30의 연소 버너 장치의 상세 단면도이고,
도 32는 본 발명의 실시예에 따른 차단층을 포함하는 프리폼의 단면도이며,
도 33은 본 발명의 실시예에 따른 엔드 버너의 사시도이고,
도 34는 도 33의 34-34선을 따라 취한 엔드 버너의 측단면도이며,
도 35는 무수소 연료와 연소촉진 첨가제의 결합을 이용한 버너 및 공급 시스템을 도시한 개략도이고,
도 36은 본 발명의 실시예에 따른 선반 조립체와, 이에 부착된 유도 히터 조립체를 도시한 부분 단면도이며,
도 37은 본 발명의 실시예에 따른 유리 차단층의 밀도에 대한 두께의 그래프이고,
도 38 및 도 39는 본 발명의 실시예에 따른 전향기 조립체의 부분 단면도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 방법 및 장치는 무수 실리카 수트, 프리폼 혹은 글라스를 제조한다. 이와 같은 실리카 수트가 혼합된 무수 실리카 수트, 프리폼, 글라스를 만드는 방법 및 장치는 연소대기에서 물이 형성될 수 있는 가능성을 배제한 상태에서 행해진다. 이것은 제1 실시예에서 무수소 연료, 예를들어 일산화탄소(CO), 카본 서브옥사이드(C3O2), 카보닐 설파이드(COS) 등을 이용함으로써 얻어진다. 이와 같은 무수소 연료의 사용은 연소반응에서 물의 형성을 최소화한다. 바람직한 실시예에 의하면, 실리카를 위한 글라스 전구물질과 같은 가공되지 않은 무수소 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 가공되지 않은 무수소 재료와 무수소 연료의 결합물이 이용되는 것이 가장 바람직하다. 무수소 글라스 전구물질의 전형적인 예는 실리콘 카바미드(SiC), 실리콘 모녹사이드(SiO), 실리콘 니트라이드(Si3N4), 실리콘 테트라브로마이드(SiBr4), 실리콘 테트라클로라이드(SiCl4), 실리콘 테트라이오다이드(SiT4), 그리고 실리카(SiO2)를 포함한다. Si(NCO)4도 사용될 수 있다.
본 발명에 따르면 예를 들어, 일산화탄소가 연료로 사용되고 산소와 화합할 때 부산물로 이산화탄소가 생긴다. 이 부산물은 쉽게 처리되고, 제조반응으로부터 물이 형성되지 않는다. 이 반응은 다음 반응식에 의해 설명된다.
일산화탄소로부터의 유효열이 천연가스(메탄)로부터의 유효열의 약 1/4이라는 것이 발명자에 의해 확인되었다. 그러므로, 동일한 양의 열을 발생시키기 위해서는 연료의 4배가 요구된다. 그러나 일산화탄소 1몰을 연소시키기 위해서는 산소는 단지 1/2몰이 요구된다. 그러므로 요구되는 산소의 전체양은 연료로 동일한 양의 열을 생산하기 위한 것과 동량이다. 다음의 반응식은 요구되는 일산화탄소 연료가 종래기술의 방법에서 사용된 메탄(CH4) 1몰을 연소시키는 유효열만큼 필요하다는 것을 보여준다.
아래의 반응식은 종래기술에서 메탄 1몰의 연소를 위해 요구되는 산소를 지원하는 연소와 부산물을 보여준다.
그러므로, 전술한 것으로부터 무수 실리카 수트, 프리폼과 글라스의 생산은 가능하다.
본 발명의 일실시예에 따라 광섬유 프리폼을 제조하는 방법은 제공된다. 이 방법은 무수소 연료를 발화시켜 생기는 화염을 갖는 연소버너로부터 열을 발생시키는 단계와, 실리카 함유 수트를 생산하기 위해서 글라스 전구물질을 화염에 흘러들게 하는 단계와, 그리고 수트를 함유한 실리카를 회전하는 서브스트레이트에 적층하는 단계를 포함한다. 프리폼의 물 함유를 더 최소화하기 위해서, 프리폼은 적층 단계를 거치는 동안 무수대기 중에서 함유되는 것이 바람직하다. 무수 대기는 덮개를 갖거나 건조공기, 건조질소, 건조산소, 건조아르곤, 건조헬륨, 건조이산화탄소 그리고 그들의 혼합물의 공급으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 실리카 함유 수트 프리폼을 제조하는 방법은 적어도 하나의 엔드버너를 갖는 프리폼의 일단을 가열하는 단계를 포함하여 제공되는데, 적어도 하나의 엔드버너는 무수소 연료를 연소시킨다. 무수소 연료를 연소시키는 엔드버너의 이용은 프리폼에 물의 혼합을 최소화한다. 상기 엔드버너들은 무수 환경을 제공하는 것 뿐 아니라 수트를 생산하는 버너에 제공되는 무수소 연료와 공동으로 이용될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 광섬유 프리폼을 제조하는 방법은 수소 함유 연료를 사용하는 전통적인 적층 방법의 결합에서 제공되고, 건조 적층 방법이 적용된다. 특히, 제1 연소버너는 수소가 함유된 연료 혹은 무수소 연료를 발화시켜 생산된 제1 화염으로부터 열을 발생시킨다. 제1 글라스 전구물질은 프리폼 내에 실리카 함유 수트의 제1 세그먼트를 놓기 위하여 제1 화염으로 흘러들어간다. 이후, 제2 화염을 가진 제2 연소 버너로부터의 열은 수소 함유 연료를 태움으로써 발생되고, 무수소 연료가 생산된다. 제2 글라스 전구물질은 실리카 함유 수트의 제2 세그먼트를 놓기 위하여 제2 화염으로 흘러들어간다. 이 방법에서 복수개의 세그먼트 프리폼은 중간의 압밀단계 없이 단일 선반에서 능률적으로 제조될 수 있다. 프리폼을 형성하는 단일 단계 방법이라고 불리는 이 방법은 OVD 기술에서 오랫동안 찾아졌다. 유리차단층(Glassy barrier layers)은, 여기에서 상세히 기술될 것이지만, 세그먼트들 사이에서 물이나 도판트의 이동을 최소화하기 위해 적용되는 것이 바람직하다. 또한, 유리차단층은 압밀하는 동안 플루오르의 감소를 돕는다.
본 발명의 다른 실시예에에서는 적어도 하나의 유리차단층을 갖는 광섬유 프리폼의 제조방법이 제공된다. 유리차단층은 유리화되거나 부분적으로 유리화되어 프리폼 내부의 도판트나 물의 이동을 최소화하는 유리의 얇은 층이다. 바람직한 실시예에서는 제1 수트 세그먼트가 형성된다. 제1 수트 세그먼트의 제1 부분은 이때 적어도 하나의 유리차단층을 형성하기 위해 유리화된다. 부가적으로, 제1 수트 세그먼트의 남아있는 부분의 압밀 전에, 제2 수트 세그먼트가 적어도 하나의 유리차단층 위에 적층된다. 복수개의 유리차단층 역시 프리폼 내부에 이용될 수 있다.
다른 실시예는 제1 및 제2 수트 세그먼트와 그들 사이에 유리화된 차단층을 포함하는 광섬유 수트 프리폼을 제공한다. 모든 경우에서 차단층은 약 200㎛ 이하의 두께를 갖는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 약 100㎛ 이하의 두께를 갖도록 되며, 더욱 바람직하게는 약 30㎛ 이하의 두께를 갖도록 되며, 10㎛~ 약 200㎛사이의 값을 갖는 것이 가장 바람직하다. 차단층은 여기에 기술된 바와 같이 다양한 방법으로 형성될 수 있다. 유리차단층을 형성하기 위한 레이저와 인덕션(induction) 히터 방법 및 장치는 여기에 기술된다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 광섬유 프리폼 생산방법은 무수소 연료를 태우는 연소 버너로부터 화염의 발생과, 화염으로 실리콘-플루오린 함유 전구물질 혹은 실리콘 전구물질의 흐름과, 단일 플루오린 혹은 플루오린 함유 화합물과 플루오린 도프와 실리카 함유 수트의 생산을 포함한다. 수트는 이때 광섬유 프리폼을 형성하기 위해 서브스트레이트에 적층된다. 실리콘-플루오린 함유 전구물질은 SiF4와 클로로플루오로실란을 함유한 족으로부터 선택되어 지는 것이 바람직하다. 단일 플루오린 혹은 플루오린 함유 화합물은 F,F2,CF4,C2F6,SF6,NF3과 그들의 화합물을 포함하는 족에서 선택되어지는 것이 바람직하다. 무수소 연료는 전술한 것 중의 어느것이든지 가능하다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 실리카를 함유한 수트를 형성하는 방법은 염소, 플루오린을 제공하며, 실리카 함유 글라스 전구물질은 반응된다. 이 방법에 따르면, 실리카 함유 수트는 적층단계에서 염소, 플루오린, 실리카 함유 화합물 반응에 의해서 발생되는데, 화염안에서 발생하는 것이 바람직하다. 반응은 플로오르화된 실리카 함유 수트의 발생에서 생긴다. 염소, 플로오르, 실리카 함유 화합물은 클로로플우로로실란을 포함하는 것이 가장 바람직하다. 모범적인 실시예는 SiCl3F, SiCl2F2, SiClF3를 포함한다. 바람직한 실시예에서는 염소, 플루오린, 실리카 함유화합물은 수트에서 함유된 플루오린의 양을 제어할 수 있는 반응 단계 전에 희석가스와 가스 상태에서 혼합된다.
유리화된 글라스 제품을 생산하기 위한 방법은 본 발명의 다른 실시예에서 제공된다. 발명의 방법은 몇가지의 단계를 포함한다. 먼저, 열은 무수소 연료를 태워 생산된 화염을 가진 연소 버너로부터 발생된다. 본 발명에 따르면, 화염은 단지 열원이다. 이후, 글라스 전구물질은 실리카 함유 수트를 생산하기 위하여 화염으로 흘러들어간다. 마지막으로, 실리카 함유 수트는 서브스트레이트에 적층되고, 화염의 열에 의해 유리화된 글라스 제품을 형성하기 위해 동시에 변화된다. 바람직한 실시예에서는 수트는 고순도 혼합된 실리카(High Purity Fused Silica; HPFS) 퍽(puck)과 같은 실리카 함유 글라스 위에 적층된다. 이 방법에 의하면 유리화된 글라스 제품은 물을 아주 적은 양 포함한다. 적층단계는 준비된 질소와 같은 퍼지 가스를 포함하는 챔버 내부에 생기는 것이 바람직하다. 이 방법은 예를 들어, 포토마스크에 사용될 수 있는 HPFS 글라스를 생산하기 위해 적용된다.
다른 실시예에 의하면 연소버너가 제공된다. 버너는 실리카 함유 수트, 유리화된 글라스, 광섬유 수트 프리폼을 형성하는데 적용된다. 버너는 제1 유동 비율에 따라 글라스 전구물질을 공급하는 연기통로와, 연기통로 주위의 연료통로와, 제1 유동비율의 적어도 20배의 유동비율로 무수소 연료를 공급하는 연료통로를 포함한다. 또한, 버너는 연료 통로와 적어도 산소를 공급하는 연기통로 사이의 내측 쉴드 통로를 포함할 수 있다. 또한, 버너는 부가적인 가스들을 수용하기 위한 연료통로 주위의 외측 쉴드 통로를 더 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 플루오린 도프 제품을 생산하는 방법이 제공된다. 이 방법은 15 리터/분 이하의 양으로 플루오린 혹은 플루오린 함유 화합물을 화염에 공급하여 플루오린의 무게로 0.5% 이상을 함유하는 플루오린화된 실리카 함유 수트를 적층하는 단계를 포함한다. 이 실시예에 따르면, 수트 프리폼의 플루오린의 효과적인 혼합은 성취된다. 바람직하게는 플루오린는 무게로 1% 이상의 양이 실리카 함유 수트에 포함된다. 플루오린 혹은 플루오린 함유 화합물은 화염으로 분출되는 요소로부터 공급되거나 예를 들어, 클로로플루오로실란과 같은 플루오린 함유 글라스 전구물질로부터 직접 혼합될 수 있다. 가장 바람직하게는 화염은 일산화탄소와 같은 무수소 연료 혹은 다른 무수소 연료를 연소시키고, 플루오린 도프 수트는 무수 대기 내부에서 형성되는 것이 가장 바람직하다.
본 발명의 다른 실시예에서는, 광섬유 프리폼을 제조하는 방법이 제공된다. 이 방법은 무수대기 중에서 서브스트레이트 위에 수트를 적층하는 단계를 포함한다. 무수 대기는 약 1000ppm 이하의 수증기를 포함하는 건조공기가 바람직하며, 더욱 바람직하게는 수증기 함유량이 100ppm 이하로 되고, 이보다 더욱 바람직하게는 10ppm 이하로 수증기를 함유하는 것이 좋고, 이보다 더욱 바람직하게는 3ppm 이하로 수증기를 함유하는 것이다. 또한, 1ppm 이하로 수증기를 함유하는 것이 가장 바람직하다. 무수 대기는 건조질소, 건조아르곤, 건조헬륨, 혹은 그들의 화합물이거나 건조산소, 건조이산화탄소, 혹은 그들의 화합물이 될 수 있다. 다른 측정에 의하면 무수환경은 약 -67℃와 약 125℃ 사이에 온도 범위에서 상대습도 1% 이하를 포함하는 것이 바람직하다. 프리폼에 공급되는 대기 중 물의 뚜렷한 제거는 이후의건조 단계의 길이를 감소할 수 있다.
본 발명에 따른 광섬유 프리폼을 제조하는 다른 방법에서, 수트 프리폼은 무수 대기에서 수트 프리폼을 지배하는 동안 이동된다. 그러므로 프리폼은 적층에서 압밀노 혹은 홀딩노에 보내지는 것과 같은 부가적인 생산 오퍼레이션에 운송되는 동안 이동단계에서 물에 오염되지 않는다. 본 발명에 따르면 수트 프리폼은 제1 위치에서 형성된다. 프리폼은 무수 대기 중에서 그 다음 과정을 위해 제2 위치로 이동된다. 이동되는 동안, 프리폼은 운반 컨테이너로 삽입되는 것이 바람직하다. 가장 바람직하게는 운반 컨테이너는 건조공기, 건조질소, 건조산소, 건조아르곤, 건조헬륨, 건조 이산화탄소, 그리고 그들의 혼합물과 같은 건조가스의 정화에 지배받는다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 실리카 수트를 생산하는 방법은 연소-향상 연료 부가물의 화합물과 무수소 연료를 버너에 공급하는 단계를 포함한다. 무수소 연료는 일산화탄소(CO), 카본 서브옥사이드(C3O2), 카보닐 설파이드(COS)의 족으로부터 선택되는 것이 바람직하다. 연소-향상 연료 부가물은 촉매이며, 강력한 연료 혹은 강력은 산화제로 되는 것이 바람직하다. 이 부가물은 무수로 연료의 연소속도를 증가시키거나 화염온도를 상승시킨다. 이는 화염의 연소율, 열, 구조를 개선시킨다. 연소-향상 연료 부가물은 무수소 연료의 부피로 약 50% 이하의 양이 공급되는 것이 바람직하다. 또한, 약 20% 이하의 양이 공급되는 것이 더욱 바람직하며, 5% 이하의 양이 공급되는 것이 더더욱 바람직하다. 가장 바람직하게는 무수소 연료의부피로 약 1% 이하가 되는 것이다. 이와 같은 부가물(무수소 연료의 5% 이하)의 작은 양이 화염이 버너에 적절하게 잘 붙도록 무수소 연료의 연소속도를 증가하는데 필요하다는 것이 발명자에 의해 발견되었다. 더 많은양은 수트에 바람직한 도판트농축을 얻기 위해 게르마니아와 같은 도판트를 적층할 때 필요할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 일실시예는 상세하게 설명될 것이다. 가능하다면 동일한 혹은 유사한 참고번호는 동일한 혹은 유사한 부분에서 사용된다.
본 발명의 제1 실시예에 따른, 무수 광섬유 수트 프리폼(20)을 제조하는 방법 및 장치가 제공된다. 도 1에서 나타낸 바와 같이, 수트 프리폼(20)을 형성하기 위한 방법은 무수소 연료(26)를 발화시켜 얻은 화염(28)을 가진 연소버너(25)(도 21과 도 31에서 묘사된 몇가지 바람직한 버너들의 세부)로부터 열을 발생시키는 단계와, 수트를 포함한 실리카를 생산하기 위해서 글라스전구물질(24)를 화염(28)에 홀러들게 하는 단계와, 회전하는 서브스트레이트(32)에 수트(30)를 적층시키는 단계를 포함한다. 무수소 연료(26)는 다양하게 할 수 있다. 예를 들어,일산화탄소(CO), 카본 서브옥사이드(C3O2), 카보닐 설파이드(COS) 등이 포함된다.
글라스전구물질(24)은 버너(25)에 공급되고, 수트를 형성하기 위해 화염안에서 산화된다. 글라스전구물질(24)은 무수소로 되는 것이 바람직하고, 다양하게 변화할 수 있다. 전형적인 예로는 실리콘 카바미드(SiC), 실리콘 모녹사이드(SiO), 실리콘 니트라이드(Si3N4), 실리콘 테트라브로마이드(SiBr4), 실리콘 테트라클로라이드(SiCl4), 실리콘 테트라이오다이드(SiT4), 그리고 실리카(SiO2), 그리고 Si(NCO)4가 포함된다.
프리폼(20)의 코어 수트 부분을 생산하기 위해 글라스전구물질(24)은 GeCl4와 같은 게르마늄이 함유된 화합물로부터 선택된 부가적인 화합물과, 실리콘 테트라플로라이드(SiF4)와 같은 플루오린이 함유된 화합물과, 바람직한 굴절률 프로파일을 얻을 수 있는 다른 적당한 도판트를 포함하는 것이 바람직하다. 프리폼(20)에서 수트(30)가 첨가된 플루오린을 형성하기 위해 이용된 글라스전구물질(24)는 플루오로할로카본, 클로로플루오로실란, CF4, SiF4, NF3, SF5의 족 구성물으로부터 선택된 화합물인 것이 가장 바람직하다. 바람직하게는 전구물질(24)은 버너(25)에 가스 형태로 공급된다. 만약 액체 버너가 사용된다 할지라도, 연료는 액체 형태로 공급될 수 있다. 선택적인 가스화 장치(24a)는 액체 형태로 저장되어 있다면 액체 전구물질을 가스로 만든다. 예를 들어, SiCl4, GeCl4, Si(NCO)4Ge(NCO)4전구물질은 방 온도에서 액체 형상으로 공급되고, 그러므로, 가스화를 요구한다. 전구물질을 가열하는 것이나 담체가스(예를 들어, 질소, 산소, 아르곤, 헬륨)를 거품일게하는 것과 같은 가스화의 다른 공지된 방법은 이용될 수 있다. 도 21에 도시된 버너가 바람직하지만, 1998년 12월 3일에 제출된 발명제목 "버너와 금속 산화물 수트의 생산방법"의 WO 99/32410에 서술된 바와 같이, 선택적으로 액체분무 버너도 사용될 수 있다. 수트가 적층되는 서브스트레이트(32)는 적층을 시작하는 동안 회전하는 알루미나 베이트 로드 혹은 글라스 코어 지팡이를 포함하고, 몇개의 수트가 적층되었을 때 서브스트레이트는 이미 적층된 수트가 된다.
서브스트레이트는 모터(22)에 의해 회전하는 것이 바람직하며, 회전을 따르면서도 반경방향의 이동이 제지되는 V-블록과 같은 적당한 단부 지지 요소(23)에 의해 타단에 지지된다. 단부 지지대(23)와 모터(22)는 화살표 'a', 'b'에 의해 지시되는 것처럼 하우징(36)에 상대적으로 전후방향으로 가로지르는 동일한 프레임 멤버에 설치되는 것이 바람직하다. 그것에의해 수트 발생 버너(25)에 상대적인 축을 따라 가로지르면서 베이트 로드와 수트 프리폼(20)이 움직인다. 수트 프리폼(20)이 고정되어 약간 회전할 수 있는 반면, 선택적으로 버너(25)는 화살표 'c'에 의해 지시되는 바와 같이 전후로 이동될 수 있다. 본 발명에 따른 바람직한 회전속도는 약 180rpm이다. 바람직한 실시예에서 적어도 연소버너(25)의 부분은 챔버(36a)와 하우징(36) 사이에 설치된다.
플루오린와 무수소 연료 화합
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 광섬유 프리폼을 생산하는 방법은 플루오린 도핑 화합을 포함하여 제공되고, 무수소 연료를 연소하는 버너를 이용하여 제공된다. 특히, 건조연소원의 사용은 수트 내부에서 물(H와 OH)과, 수트 모체로부터 주위를 이동하는 유동플루오린 분자의 성질을 최소화한다. 특히, 도 1에서 보는 바와 같이, 이 방법은 무수소연료(26)의 발화에 의해 연소 버너(25)로부터 화염(28)의 발생과, 그 화염으로 전구물질(24) 혹은 실리콘 전구물질(24)을 포함하는 실리콘-플루오린과 플루오린 혹은 플루오린 함유 화합물와 같은 플루오린 소스(37)가 흘러들어감과, 이때 실리카가 포함된 수트가 생산되고, 플루오린가 도핑된 광섬유 프리폼을 형성하기 위하여 수트를 서브스트레이트(32) 위에 얹는 것을 포함한다. 같은 방법으로, 글라스 전구물질(24)을 포함하는 실리콘-플루오린은 염소를 더 포함한다. 바람직하게는 무수소 연료(26)는 일산화탄소를 포함한다. 그러나, 전술한 다른 무수소 연료는 어느것이든 적용될 수 있다. 단일 플루오린 혹은 플루오린 함유 화합물(37)의 모범적인 실시예는 F,F2,CF4,C2F6,SF6,NF3과 그들의 화합물로 되는 것이 바람직하다. 그러나 다른 적절한 플루오린이 함유된 화합물 역시 사용될 수 있다. 가장 바람직하게는 전구물질(24)을 함유한 실리콘-플루오린이 SiF4가 포함된 족과 클로로플루오로실란으로부터 선택된다. 전구물질을 함유한 다른 실리콘-플루오린이 사용될 수 있음은 물론이다.
클로로플루오로실란 전구물질
광 수트 프리폼(20) 안에 수트를 포함한 실리카-플루오린의 형성을 위해 글라스 전구물질 화합물의 바람직한 종류 중 하나는 특히 염소, 플루오린, 그리고 실리카 화합물이다. 실리카 함유 수트를 생산하는 방법 및 장치의 일예에 의하면, 도19에서 보는 바와 같이, 적층 선반(18c) 안의 염소, 플루오린, 실리카 화합물(24b)는 플루오린화된 실리카 함유 수트(30)의 발생에서의 반응하는 적층하는 동안 연소 버너(25)의 화염(28)에서 화학적으로 반응되고 산화되는게 바람직하다. 플루오린화된 수트는 핵심부 혹은 피복부와 같은 광섬유 프리폼(20) 안에서 플루오린화된 부분을 형성하기 위해 사용된다.
바람직하게는 수트(30)는 연소 지원가스(21)의 앞에서, 예를 들어 일산화탄소와 같은 무수소 연료를 발화시켜 형성된 화염(28) 안에서 전구물질(24b)을 반응시켜 형성된다. 이것은 무수 플루오린-도프 수트를 형성한다. 이때 전술한 무수소 연료 중 어느 것이든 적용될 수 있음은 물론이다. 유량조절기(MFCs)와 같은 적당한 밸브가 연료와 화합물의 유동을 제어한다. 플루오린화된 실리카 함유 수트(30)의 형성은 예를 들어, 도 1에 보인 바와 같이, 하우징(36) 내부에 준비된 무수 대기(34)안에서 이루어자는 것이 가장 바람직하다.
전술된 실시예에서처럼, 플루오린화된 실리카 함유 수트(30)는 수트 프리폼(20)을 만들기 위해 바람직하게는 회전하는 서브스트레이트 위에 적층된다.수트 프리폼(20)은 이때 건조되고 전통적인 방법 혹은 도 16 및 17에 묘사된 방법에 따라 소결된다. 글라스 프리폼(17)(도 23) 안으로 글라스화 후에 프리폼은 핸들(78)에 연결되고, 인발 노(80) 안으로 낮춰지고, 열원(82)에 의해 가열되어 프리폼(76)의 하단이 부드러워진다. 부드러워진 글라스는 프리폼(76)로부터 덩어리로 떨어지고, 인발기(부분만 도시된)의 다양한 구성요소를 통해 인발된다. 일단 일발되기 시작하면, 하부 급송 장치(미도시)는 적당한 직경을 가진 섬유를 생산하기 위하여 정밀하게 바람직한 비율로 프리폼(76)로부터 광섬유(84)를 인발한다. 섬유인발에 대한 더 상세한 설명은 미국특허 No.5,284,499에 나타나 있다.
다시 도 19에 대한 설명을 하면, 염소, 플루오린, 그리고 가스형태의 글라스 전구물질(24b)로 도시된 실리카 함유 화합물은 반응단계 전에 희석가스(24c)와 혼합되는 것이 바람직하다. 염소, 플루오린, 그리고 실리카-염소 함유 화합물(24c)을 가진 실리카 함유 화합물(24b)를 혼합하는 단계는 수트 안에서 플루오린의 바람직한 수준을 얻거나 조절하기 위해 수행된다. 혼합은 적당한 밸브 혹은 부피 유동 컨트롤러(85)에 의해 수행된다. 바람직한 실시예에서 희석가스는 예를 들어 가스화된 SiCl4등 실리카-염소 화합물와 같은 글라스 전구물질(24d)이다. 염소, 플루오린, 그리고 실리카 함유 화합물(24b)는 클로로플루오로실란을 포함하는 것이 바람직하다. 모범적인 실시예는 SiCl3F, SiCl2F2, SiClF3를 포함한다. 다른 실시예 역시 사용가능하다. 염소, 플루오린, 그리고 실리카 함유 화합물을 사용하는 것에 의해 플루오린화된 실리카 함유 수트는 플루오린의 무게로 약 0.5%이상 포함하도록 만들어질수 있으며, 가장 바람직하게는 무게로 1% 이상 포함되도록 만들어진다.
건조 엔드 버너
도 1 및 도 33~34에 도시된 엔드 버너(39)는 역시 챔버(36a) 내부에 포함된다. 버너의 화염은 수트 프리폼(20)의 미사용 단부에 지시되고, 프리폼(20) 내의 크레이징과 열적 쇼크를 방지하도록 기능에 지시된다. 본 발명의 다른 실시예에 의하면, 도 33 및 34에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 엔드버너(39)는 일산화탄소와 같은 무수소 연료(26)를 공급받는 것이 바람직하다. 일산화탄소의 약 1520 리터/분 유동비율은 이용되고 있다. 무수소 연료(26)는 혼합되고 산소같은 화합 지원 가스에 사용되는 것이 바람직하다. 버너로 공급되는 산소의 유동비율은 분당 5-7리터가 바람직하다. 도 33 및 34에 도시된 바와 같이, 엔드버너(39)는 밀폐된 엔드튜브(83)를 갖는 연소 하우징(81)과 같은 중공박스를 포함한다. 가스는 튜브(83)로 유입되어 약 0.040inch(1.02㎜)에서 0.080inch(2.03㎜) 사이의 직경을 갖는 대략 7개로 구성된 복수개의 분배 포트(83a)를 통해 배출되도록 흐른다. 가스는 버너 하우징(81)의 페이스(87)에 형성된 페이스 포트(87a)를 통과하여 흐른다. 페이스 포트(87a)는 약 0.046inch(1.17㎜)의 직경을 갖으며, 프리폼의 크기와 프리폼의 단부에 따라 50-100개가 형성된다. 포트(83a)을 통해 유동하는 가스는 엔드버너 화염을 형성하기 위해 발화된다.
도 1에 도시한 바와 같이, 버너(39)는 프리폼의 양단에 설치되는 것이 가장 바람직하며, 무수소 연료로 작동된다. 엔드버너의 공급 시스템은 분명하게 도시되지 않았지만, 전통적인 구조가 바람직하다. 엔드버너(39)는 전술한 플레임 멤버에 설치되는 것이 바람직하고, 상대적으로 고정되게 설치된다. 따라서, 버너(39)는 연속적으로 프리폼(20)의 양단부에 일렬로 정렬된다. 무수소 연료로 수행하는 엔드버너(39)의 사용은 수증기에 프리폼(20)의 노출을 최소화하는 장치이다. 이 시스템에서 버너는 왕복운동하고, 엔드버너는 고정된다
무수 대기
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 대기의 수증기에서 수트 프리폼(20)으로 물(H, OH, H2O)의 침투를 막기위해, 프리폼(20)은 바람직하게 적층단계에서 무수 대기(34)에 포함되거나 노출된다. 프리폼을 바람직하게 하우징의 챔버(36a)내에 포함되어 노출될 수 있거나, 또는 무수 대기 덮개(should)에 직접 노출될 수 있다. 그 후 무수 대기는 건조 분위기 공급 시스템(47)에 의해 하우징으로 공급된다. 무수 대기(34)는 건조 공기, 건조 니트로겐, 건조 산소, 건조 아르곤, 건조 헬륨, 건조 이산화탄소 또는 이들 가스의 조합과 같은 건조 가스의 그룹에서 선택되는 것이 바람직하다. 그러나, 건조 분위기는 낮은 수준의 증기를 그 내부에 포함되도록 마련되는 것이 적당할 것이다.
특히, 본 발명에 따른 무수 분위기를 공급하는 도 1에 도시된 바람직한 방법 및 장치는 외부 또는 룸 에어(room air)와 같은 공급 가스(49)를 냉각 장치(50)에 통과함으로써 달성될 수 있다. 냉각장치(50)는 공급 가스(49)의 온도를 약 -40도까지 떨어뜨린다. 상기 장치(47)는 공급가스에 함유된 물을 약 1000ppm 수증기이하의 제 1 습도 레벨까지 감소시킨다. 선택적으로, 보다 많은 수증기를 제거하기를 원한다면, 냉각된 공급 가스(51)는 분자체 장치(molecular sieve apparatus:52)에 의해 걸러질 수 있다. 걸름장치(52)를 통과한 후, 제 2 습도 레벨을 구비하는 무수 대기는 입력 덕트를 통해 하우징(36)의 챔버(36a)내로 공급된다.
무수 가스의 덮개의 유동은 버너(25) 및 프리폼(20)의 전체 길이를 걸쳐 유동한다. 유동 속도는 일정한 층류가 프리폼(20)에 공급되도록 충분히 느린것이 바람직하다. 유동률은 약 150 - 500 cfm 사이이지만, 200 - 350 cfm 사이인 것이 보다 바람직하다. 건조 가스의 유동은 프리폼(20)을 종단하여 연속되고, 수트 형성 반작용 및 CO2, SiO2및 GeO2와 같은 연료 연소의 적층되지 않은 부산물을 구비한 채 배기장치(55)를 통해 배출된다. 바람직하지 않은 반작용 부산물을 제거하기 위해 또는 어느 특수한 분자물질을 제거하거나 회수하기 위해 세척기(58)는 선택적으로 마련될 수 있다. 세척기는 하나 또는 그 이상의 장치를 포함할 수 있다.
무수 분위기(34)가 적층과정동안 프리폼(20)에 공급되는 본 발명의 상기 실시예는 실질질 무 수소 연료의 이용과 결합하여 이용될 수 있음을 인식해야 한다. 상기 결합은 수트 프리폼(20) 내에 물(H, OH)을 최소화 하는 데 있어 매우 유용하다. 또한, 상기 결합은 분위기나 연소과정에서 수트 프리폼(20)내로 상당한 양의 물을 포함하지 않게 한다.
보다 상세히 설명하면, 공급 시스템(47)은 상당한 양의 물이 제거되는 지점까지 수증기를 포함하여 '무수 분위기' 또는 '건조 분위기'의 조건이 되도록 공급가스의 조건을 결정한다. 일 실험에 따르면, 수증기 함유량은 약 -67℃ 에서 약125℃의 온도범위에서 1%의 상대습도보다 작은 것이 바람직하며, 보다 바람직한 것은 0.1%미만의 상대습도인 것이다. ppm 용어로 따지면, 무수 분위기는 100ppm 수증기 이하, 보다 바람직하게는 10ppm 수증기 이하, 더욱 바람직하게는 3ppm 수증기 이하, 가장 바람직하게는 1ppm 수증기 이하이다. 룸 습도 레벨에서의 종래의 메탄/산소 기술과 비교할 때 수증기는 현저하게 감소하는 데, 이는 수증기 프리폼 처리 공정에서의 건조 단계를 위해 요구된 시간을 감소시킨다. 따라서, 본발명에 따르면프리폼을 제조하기 위한 비용과 시간을 감소시키게 된다.
도 20은 수트 프리폼(20e)이 하우징(36d)의 챔버내에 형성되어지는 거품 적층장치(18d)를 도시하고 있다. 공급시스템(47d)으로부터의 유동은 건조 분위기(34d)이다. 시스템(47d)은 상술한 바와 같이 냉각기(50d)와 분자체 장치를 선택적으로 포함할 수 있다. 또한, 예를 들면 GeO2, SiO2, Cl2, CO2, COF2 , F2, SiF4, 또는 CF4 와 같은 배기 유동에서 바람직하지 않은 다양한 합성물, 가스 및 수트 물질을 제거하기 위한 제거기(58d)를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 분자물질은 분리제거 시스템에 의해 제거될 수 있다. 다양한 습 세척기 시스템 또는 열 재방응기는 다른 합성물과 가스들을 제거하기 위해 이용될 수 있다. 도 1에 도시된 실시예와 상기 실시예의 주요 차이점은 배기유동(55d)이 공급 시스템(47d)을 통해 재순환한 후 공급 입력구(53d)로 다시 유입된다는 점에 있다. 이는 수증기 레벨이 이미 매우 낮기 때문에 냉각장치(50d)가 보다 효율적으로 운용될 수 있다는 점에서, 유리하다. 연소 가스의 추가로 인해 시스템내에 배기가 추가적으로 요구될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 다른 공정을 위해 수트 프리폼(20)은 수트 적층 챔버(36a)에서 다른 위치로 이동될 수 있고, 상기 이동과정동안 무수 대기(34a)내에 바람직하게 포함될 수 있다. 예를 들면, 홀딩 오븐(holding oven), 용광로, 경화 또는 인발로 등으로 이동될 수 있다. 프리폼을 이동과정동안 건조 가스에 노출시키는 바람직한 방법은 도 1, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같다. 상기 방법과 장치는 무수 분위기(34a)를 포함하는 담체 용기(38)내에 프리폼(20)을 삽입하기 위해 포함된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 담체 용기(38)는 챔버(36a)내에 수용되거나 삽입될 수 있으며, 프리폼이 그 내부에 용이하게 삽입되도록 챔버(36a)에 직접 연결될 수도 있다. 도시된 실시예에서는, 프리폼(20)은 캐리어(38)에 삽입된 후 캐리어(38)가 폐쇄되고 출구(36d)를 통해 이동한다. 캐리어(38)는 비활성 물질 예를 들면 고순도 용융 실리카로 부터 제조된다. 프리폼(20)은 로봇이나, 하우징(36)에 밀봉된 미도시된 작동 글루브에 의해 수동으로 담체 용기(38)로 이동되어 하우징의 챔버(36a)내로 이동되는 것이 바람직하다. 상기 방법에서, 프리폼(20)이 담체(38)로 이동되면, 항상 무수 분위기에 노출되게 된다.
바람직하게, 도 2에 도시된 바와 같이, 용기(38)는 마주보는 하프(38a, 38b)구조의 클램 셀을 포함한다. 폐쇄되면, 프리폼(20)은 하프내에 배치되며, 바람직하게는 하프 사이에 배치된다. 폐쇄되면, 하프는 무수 분위기(34a)가 위치되는 공동(cavity;38c)을 형성한다. 프리폼을 공동(38c)내에 위치시키면, 분위기는 도 1에 도시된 공급시스템(47)에 의해 제공된 분위기와 동일하게 된다. 챔버(36a)에서 용기를 제거하기 전에, 무수 분위기(34a)는 프리폼(20)을 건조 가스의 퍼지(도 3)에 노출시킴으로써 형성된다. 건조 가스 퍼지는 다음 공정으로 이동하는 단계동안 계속된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 건조 가스(43)는 용기의 일단으로 제공되어, 공동을 건조 가스로 채운다. 건조 가스는 용기의 타단에 마련된 퍼지홀(38d)을 통해 배출된다.
퍼지내에 이용된 건조 가스(43)는 건조 공기, 건조 산소, 건조 이산화탄소및 그 들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이 바람직하다. 또한, 건조 아르곤, 건조 니트로겐 또는 건조 헬륨이 이용될 수 있다. 그러나, 다른 적당한 건조 분위기 역시 퍼지 단계에 적용가능하다. 건조 가스 또는 건조 분위기에 의해, 가스는 약 1000ppm 수증기, 보다 바람직하게는 100ppm수증기, 더욱 바람직하게는 10ppm 수증기, 가장 바람직하게는 1ppm 수증기보다 낮은 것이 바람직하다.
도 3에 도시된 바와 같이, 이동과정 동안, 건조 가스의 캐니스터(canister:43)는 적당한 피팅(fitting:38e)에 의해 용기(38)에 연결된다. 유동은 시작되며, 적당한 밸브(43a)에 의해 제어된다. 따라서, 용기(38)의 챔버(38c)내에 미세한 양 압력이 유지된다. 이는 챔버(38c)내로의 대기 유동을 최소화시킨다.
도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이, 하우징 챔버(36a)로부터 제거 또는 연결해제되면, 용기(38) 및 프리폼(20)은 상부위치로 이동하고 베이트 로드(bait rod)는 제거된다. 이는 수트 프리폼(20)이 용기(38)내의 핸들(20a)에 의해 중지되고, 건조 가스 공급(43)에 의해 제공된 건조 분위기(34a)는 계속 남아 있게 된다. 베이트 로드를 제거하면, 도 15에 도시된 바와 같이, 적당한 피팅(20b)을 핸들(20a)에 부착함으로써 형성된 중심라인의 틈 아래로 건조 대기(34a)를 공급하는 것이 바람직하다.
다음으로, 도 16에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 그 내부에 마련된 프리폼(20)을 구비하는 용기(38)는 중공 용광로 핸들(54a)에 의해 경화 용광로(54)의 머플 튜브(57)내로 하강한다. 건조 가스(43)의 공급은 여전히부착되어 있는 것이 바람직하다. 용광로는 바람직하게 서스셉터(susceptor;57a), 절연체(57a), 열 유도 코일(56)을 통상의 방법으로 포함한다. 도 17의 바람직한 실시예에 따르면, 전술한 머플 튜브는 고순도 용융 실리카로 제조된 용기(38)로 대체될 수 있다. 이는 용광로(54)에서 하나의 고가의 구성요소를 제거하는 효과를 제공한다. 따라서, 도 17의 실시예에 따르면, 경화 용광로(54)의 머플 튜브는 수트 프리폼을 적층단계에서 운반하는데 이용되는 용기(38)의 벽체(38f)로부터 형성된다. 그러나, 프리폼(20)의 경화공정은 전술한 실시예에서의 용기(38)내에서 행해짐을 인식해야 한다.
일단 용기(38)와 프리폼(20)이 용광로(54)내에 적절하게 배치되면, 건조 및/또는 경화 가스의 공급은 중공 핸들(54a)을 통해 용광로(54)로 공급된다. 그 후, 공급(43)은 중단된다. 만약, 전술한 건조과정이 이용된다면, 수트 프리폼이 적층 및 운반단계를 걸쳐 실질적으로 건조하게 유지되기 때문에 건조단계를 제거하는 것이 가능하며, 적어도 건조단계를 축소시킬 수 있다. 프리폼(20)은 그후 수트 프리폼을 유리질로 변형하기 위해 약 1200℃에서 1600℃사이의 헬륨 대기에서 경화된다. 용기(38)가 용광로내로 삽입된 이전의 두 실시예에서 도시된 것와 같이, 프리폼은 예를 들면, 건조 가스의 덮개하에서 빨리 제거되거나 경화용광로(54)내에 삽입될 수 있다. 여기에서 개시된 다양한 기술적 특징이 개별적으로 또는 조합하여 이용될 때, 건조 시간은 실질적으로 짧아지거나 아예 제거될 수 있다. 이는 경화된 프리폼을 생산하는 데 요구되는 전체 공정 시간을 감소시키며, 이용되는 염소량을 줄일 수 있게 한다.
도 1을 다시 참고하면서 본 발명을 설명하면, 버너(25)에 이용되고 제공된 무수소 연료(26)는 바람직하게 카본 모노사이드를 포함한다. 무수소 연료란 물과 같이 수소가 일반적 화학 구조로 개시되지 않고, 약 0.5% 이하의 아주 작은 함유량을 개시하는 것을 말한다. 산소와 같은 연소 지원가스(21)는 혼합기구나 적당한 유동 컨트롤러(26a)에 의해 가스 형태로 무수소 연료와 혼합된다. 산소는 예를 들면 카본 모노사이드와 약 2:1 비율로 혼합된다.
건조 플루오린-첨가 수트는 본 발명의 다른 실시예에 따라 발생될 수 있다. 플루오린 첨가 실리카 함유 수트(30)은 플루오린 또는 플루오린 함유 화합물을 무수소 연료(26)를 점화함으로써 생산된 화염(28)에 유동시킴으로써 발생된다. 유동 단계는 유동 플루오린 또는 플루오린 함유 화합물을 직접 플루오린 소스(37)로부터 화염(28)에 유동시키거나, 플루오린 또는 플루오린 함유 화합물을 화염(28)에 병합하거나 유리 전구물질(24)의 화학 구조의 일체화 부분으로써 달성된다. 플루오린 함유 화합물은 F2, CF4, C2F6, SF6, NF3,SiF4, 염소플루오로실란, 염소플루오로카본 및 그들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이 바람직하다.
일 실시예로서, 거품적층기구(18a)내에서 도 1, 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이 적어도 화염(28)을 부분적으로 둘러싸는 배출구(expelling element)로부터 플루오린 또는 플루오린 함유 화합물은 화염(28)내로 유동된다. 플루오린 또는 플루오린 함유 화합물은 적당한 미도시된 튜블링에 의해 중공 환형링(33)상의 입력 연결부(33a)에 제공된다. 플루오린 또는 플루오린 함유 화합물은 링(33)내의 중공환형 채녈(33b)주위에 배분되며, 링에 형성된 다수의 내향 포토(33c)로부터 배출된다. 포트(33c)는 또한 상향 구성요소을 포함한다.
선택적으로, 플루오린 또는 플루오린 함유 화합물은 도 31에 도시된 것와 같이 버너(25)내에 포함한 외부 쉴드로부터 방출될 수 있다.
일산화탄소와 같은 무수소 연료(26)의 사용은 다중의 단계 공정에 의해 제조되어야 하는 섬유 프로파일를 제조할 수 있게 한다. 그러므로, 본 발명에 따른 공정을 사용하는 것은 제조비용과 제조시간을 단축시킨다. 도 4에 도시된 굴절률 프로파일을 구비하는 본 발명의 실시예에 따르면, 실리카 함유 수트를 포함하는 제 1 단편(40)은 도 1에 도시된 회전 기판상에 안치된다. 도 8에 도시된 제 1 수트 단편(40`)은 경화된 프리폼내에서 바람직한 굴절률 프로파일을 생산하기 위해 게르마니아 도판트와 같은 도판트를 포함한다. 그리하여, 광섬유 결과물을 얻게 된다. 다음으로 프리폼(20a)의 제 2 수트단편(42`)은 제 1 수트단편(40`)에 인접하게 적층됨으로써 안치된다. 바람직하게, 제 2 수트단편(42`)는 플루오린 도판트를 포함하여, 단편(42, 도 4)의 굴절률을 순수 실리카의 굴절률 이하로 떨어뜨려, 프로파일내에서 모우트영역을 발생시킨다. 적층과정중에 유입된 물은 최소이기 때문에, 상기 두개의 단편은 차례대로 적층된다. 그리하여, 도판트는 수트 프리폼(20a)내에서 보다 덜 이동하게 된다. 종래의 기술에서, 제 1 단편은 코아 케인(core cane)으로써 형성되며 실리카 수트는 경화 용광로내에서 제 2 단편 수트의 도핑에 의해 따른 제 2 수트 단편을 형성하기 위해 적층한다.
유리 차단층(Glassy Barrier Layer)
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 적어도 하나의 유리 차단층(즉, 35a)는 적층 단계중에 수트 프리폼내에서 형성된다. 도 8에 도시한 바와 같이, 유리 차단 층은 바람직하게 유리질화된 얇은 층을 말한다. 차단층(35a)은 수트 프리폼의 단편 사이에, 예를 들면 제 1, 제 2 환형단편(40`, 42`) 사이에 나타난 모든 도판트(뿐만 아니라 물(H,OH))의 이동을 실질적으로 최소화시키는 역할을 한다. 여기서 사용되는 '유리(glassy)'의 용어는 완전히 유리질화된 유리 뿐만 아니라 부분적으로 유리질화된 유리도 포함한다. 층은 도판트 및/또는 물의 이동을 실질적으로 최소화하기 위해 충분히 유리질화된 유리를 필요로 한다.
일 실시예로서, 유리 차단층(35a)는 수트의 얇은 층을 경화된 유리로 유리질화하기 위해 충분한 열을 가함으로써 형성된다. 먼저, 제 1 수트 단편(40`)이 형성된다. 그 후 제 1 수트 단편의 제 1 부분은 적어도 하나의 유리 차단층(35a)을 형성하기 위해 유리질화된다. 마직막으로, 제 1 수트 단편(40`)의 잔존한 부분의 경화전에 제 2 수트 단편(42`)은 적어도 하나의 유리 차단층(35a)상에 적층된다. 유리 차단층(35a)은 플루오린 같은 어느 도판트의 하나의 단편에서 차단층에 인접한 다른 하나의 단편으로의 이동을 줄이는 데 효과적이다. 유리 차단층은 제 1 수트 단편의 내부 반경 외주상에 형성될 수 있을 뿐만 아니라 제 2 수트 단편의 내부 반경 외주상에 형성될 수 있다. 차단층은 플루오린이 적어도 단편의 일부에서 1.0중량% 이상의 양이 나타날 때 특히 중요하다. 유리 차단층은 경화된 프리폼에서 예리한 단편 전이를 제조할 수 있게 하는 독특한 장점이 있다. 예리하고, 라운드 되지 않은 전이는 궁극적으로 섬유 감쇠와 벤드 성능을 향상시킨다.
바람직하게, 유리 차단층은 약 200㎛, 보다 바람직하게는 100㎛, 더욱 바람직하게는 30㎛, 가장 바람직하게는 10㎛와 20㎛사이의 두께(도 24)를 가진다. 도 8에 도시된 실시예에 의하면, 유리 차단층(35a)은 수트 프리폼(20a)내에 형성되고 내부반경측면 및 외부반경측면에 수트를 포함한다. 바람직하게, 차단층(35a)은 프리폼의 전 길이를 따라 형성되는 튜브 형상이다. 선택적으로 차단층(35)은 도 32에 도시된 말단에서 프리폼(20d)의 이용할 수 없는 끝 부분을 걸쳐 형성될 수도 있다. 이는 하나 또는 그 이상의 전술된 건조 공정에 따라 제조된 건조 수트를 포함하는 수트 단편(44`)을 밀봉하는 작용을 한다.
차단층은 특히 플루오린의 이동을 최소화하는데 효과적이다. 플루오린은 그 작은 분자 크기와 활동성 때문에 일반적으로 이동가능하다. 따라서, 예를 들면 만약 도 8에서 제 2 수트 단편(42`)이 플루오린 도판트를 포함한다면 차단층(35a)은 플루오린이 제 2 단편(42`)에서 제 1 수트단편(40`)으로 이동하는 것을 최소화할 것이다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 다중 차단층은 광섬유 수트 프리폼에 이용될 수 있다. 그러한 다중 차단층은 예를 들면, 다중 단편 코어 프리폼의 제조에 이용될 수 있다. 도 9 및 10에서, 제 3 수트 단편(44`)은 제 2 차단층(35b)을 걸쳐서 제 2 수트 단편(42`)에 인접하게 안치된다. 제 2 차단층(35b)는 어느 도판트가 수트층(42`)으로부터 이동하는 것을 방지하고, 프리폼(20b, 20c)의 수트층(42`)으로 이동하는 것을 방지한다. 이와 유사하게, 도 10에 도시된 바와 같이 제 4 층(46`)과 제 3 차단층(35c)이 형성된다. 일 실시예에 따르면, 제 4 층(46`)은 또한 플루오린이 첨가된 반면, 제 3 층은 게르마니아가 첨가되었다. 추가적 유리 차단층은 필요에 따라 마련될 수 있다. 차단층(35a, 35b, 35c) 사이의 층(즉 42`, 44`)은 건조하며, 다중 단면 프리폼의 경화에서 물의 제거는 문제될 정도로 보여지지 않는다.
도 8 내지 도 10은 처음 형성된 단편이 중간의 경화단계를 걸치지 않고 적층단계에서 맨드릴 상에 형성된 수트 프리폼(20a 내지 20c)을 도시하고 있다. 도 9의 수트 프리폼은 도 5에 도시된 굴절률 프로파일과 동일한 굴절률 프로파일을 구비하는 코어 케인을 생산한다. 동일하게, 도 10의 수트 프리폼은 도 6에 도시된 굴절률 프로파일과 동일한 굴절률 프로파일을 구비하는 코어 케인을 생산한다. 추가 실리카 수트는 도 8 내지 도 10의 수트 프리폼에서 형성된 코어 케인에 적층된다. 추가 실리카 수트의 적층 공정은 실질적으로 여기에서 서술된 또는 통상의 적층 방법에 의한 건조 공정일 것이다.
도 11 및 도 32는 2 또는 그 이상의 단계 공정에 따라 제조된 프리폼(20d)을 도시하고 있다. 코어 케인(바람직하게 최종 프리폼의 물리적 코아 부분의 약간 또는 전부를 포함하는 코어 케인: 32)은 도 22에 도시된 공정에 따라 제 1 단계에서 코어 프리폼으로부터 제조된다. 코어 케인(32)은 경화된 프리폼(90)을 용광로(91)에 삽입함으로써 제조된다. 그 후 프리폼(90)은 1800℃ 에서 2200℃ 사이에서 가열, 용해되고 직경 dc의 슬렌더 로드(slender rod)내로 인출된다. 트랙터 어셈블리(92)는 프리폼(90)이 용광로(91)내로 일정한 하방급송속도(downfeed rate)로 하강하는 동안 장력(tention)을 부여한다. 직경 센서(93)는 직경을 감지하여 바람직하게 셋팅된 직경을 유지하기 위해 트랙터의 하방급송속도를 제어하는 제어 시스템(94)에 신호를 송신한다. 제어 시스템(94)은 하방급송속도를 다양하게 선택적으로 제어할 것이다. 일단, 적당한 길이의 케인(32)이 인출되면, 화염 커터 또는 스코링 (scoring) 장치와 같은 커터(95)가 코어 케인(32)을 바람직한 길이로 커팅하기 위해 활성화된다. 코어 케인(32)는 여기서 서술된 건조 적층 공정 또는 통상의 (습윤)공정에 따라 제조된 하나 또는 그 이상의 독특한 단편(일반적으로 섬유내의 굴절률 프로파일 단편)을 그 내부에 포함한다.
일 실시예에 따르면, 도 7 및 도 11에 도시된 바와 같이, 코어 케인(32)은 실리카 코어 및 단편(40,42)에 각각 대응하는 플루오린 첨가 영역를 포함하며, 또한 단편(44)에 대응하는 플루오린이 첨가된 수트영역(44`)을 포함한다. 차단층(35d)은 경화과정동안 플루오린의 이탈을 최소화하도록 프리폼(20d)에 이용될 수 있다. 도 7에서, 단편(44`)은 바람직하게 여기서 개시된 건조 적층 방법에 의해 적층된다. 게르마니아, 플루오린 및 다른 적당한 도판트를 포함하는 실리카 함유 수트는 어느 하나의 단편에서 본 발명의 건조 적층 방법에 따라 적층될 것이다. 예를 들면, 도 4 내지 도 6에서, 게르마니아 도판트는 단편 적층과정동안 제 1 수트 단편에 첨가되며, 이는 굴절률 프로파일내에서 상향 도프된 단편의 결과를 낳는다. 도 4 내지 도 7에서, 플루오린은 제 2 수트 단편에 첨가되며, 이는 제 2 단편(42)을 하향 도핑되게 한다. 도 5 및 도 6에서, 제 3 단편은 게르마니아와 더불어 상향 도핑된다. 도 6은 하향 도핑된 플루오린을 구비하는 제 4 단편을 도시하고있다. 약간 또는 모든 수트 단편은 무수소 연료가 화염을 형성하기 위해 점화되고 유리 프리큐서가 화염내로 유동되는 화염 가수분해 공정에 의해 제조될 수 있다.
층은 그 표면에 충분한 열을 적용할 수 있는 모든 방법에 의해 유리질화 될것이다. 예를 들면, 유리질화의 바람직한 하나의 방법은 화염과 더불어 열연마(firepolishing)하는 것이다. 바람직하게, 화염은 유리질 단계에서 상당한 물이 프리폼에 가해지지 않도록 무수소 연료(예를 들면, 카본 모노사이드)를 점화함으로써 발생될 수 있다.
레이저에 의해 형성된 차단층
층을 유리질화 하는 다른 방법은 도 26 내지 도 29에 도시된 바와 같이, 레이저 장치(62)에서 발산되는 레이저 빔(60)에 그 표면부를 노출시키는 것을 포함한다. CO2레이저와 같은 레이저 장치(62)는 약 2mm 내지 4mm 의 스폿직경 d 를 구비하는 평행빔부(60a)를 방출한다. 빔부(60a)는 렌즈와 같은 포커싱 장치(64)를 통과하여 포커싱된 빔(60b)를 제공한다. 포커싱된 빔(60b)은 수트 프리폼(20)의 표면(41)에 포커싱되어, 약 0.5mm 내지 2.5mm 사이의 직경 d 의 표면(41)에서 노출포인트(65b)를 보이게 된다. 레이저 빔(60b)는 프리폼(20)이 그 축을 중심으로 회전할 때, 표면(41)을 유리질화 하고 유리질화 된 유리층(35)을 형성할 충분한 에너지를 구비하고 있다.
도 26 및 도 27에 도시된 실시예에서, 각 회전을 위해, 레이저 또는 프리폼은 증분양, 예를 들면, 노출 포인트(65a 내지 65b)에서 축 방향으로 이동한다. 상기 방식에서, 레이저 빔(60b)은 도 28 및 도 29에서 도시된 바와 같이, 프리폼(20)의 축길이를 따라 횡단한다. 제 1 및 회전의 두개의 연속 위치(65a, 65b)는 각각 표면(41)이 어떠한 표면부분도 빠짐없고 바람직한 깊이까지 유리질화 되도록 중첩된다. 그러나, 전 표면이 유리질화 되도록 축 횡단 구조가 이용될 수 있음을 이해해야 한다. 바람직하게는, 적층은 유리질 층(35)이 형성되는 동안 중지될 수 있다. 비록 레이저 및 열연마의 실시예가 예시적으로 제공되었지만, 표면을 유리질화하는 다른 수단, 예를 들면 유도 가열, 플라즈마 토치와 같은 수단도 적용될 수 있다. 충분한 열을 발생시키는 다른 수단도 이용될 수 있다.
유도 히터에 의한 유리 차단층의 형성
본 발명의 실시예에 따른 유리 차단층(35)을 형성하는 적당한 방법은 도 36, 도 38 및 도 39에 도시된 바와 같이, 얇은 수트층을 유리질화하고 유리 차단층(35)을 형성하기 위해 프리폼의 축 길이를 따라 유도 히터(59)를 통과시키는 방법을 포함할 수 있다. 유도 히터(59)는 바람직하게 적당한 서스셉터 물질(즉, 그래파이트)의 환형 링과 같은 서스셉터(61)와 서스셉터에 권취된 유도코일(63)을 포함한다. 4개의 권취된 수냉 구리 유도 코일이 제공된다. 충분한 전력(2.0 내지 4.0 kW)이 유도코일에 유도되면, 서스셉터는 수트 프리폼(20)의 표면이 완전히 유질질 즉, 경화될 수 있는 고온까지 충분히 가열된다. 유리질의 한계(깊이)는 전력을 코일(63)에 공급하고 화살표 B로 표시된 횡단 속도를 제어하는 제어 시스템(67)에 의해 제어된다.
작용에서, 본 발명의 실시예에 따른 광섬유 프리폼을 제조하는 방법은 실리카 함유 수트를 적층표면(41)의 회전 외면에 적층시킴으로써 프리폼(20)의 제 1 실리카 수트 섹션(30)을 형성하며, 그 후, 유리 차단층(35)을 섹션의 표면에만 형성하도록 섹션(30)길이의 최소 부분을 유도 히터(59)에 의해 발생된 열에 노출시키 는 단계를 포함한다. 바람직하게, 프리폼(20)의 전체 이용가능한 길이 "L"은 유리 차단층을 형성하도록 열에 노출된다. 유리 차단층(35)이 형성된 후, 유리 차단층(35) 상부의 제 2 실리카 함유 수트 섹션의 추가적 적층은 이하에서 서술될것 처럼 형성될 것이다. 바람직하게, 제 1 및 제 2 실리카 함유 수트 섹션은 플루오린 도판트를 포함한다. 여기에서 개시되는 바와 같이, 유리 차단층(35)은 실질적으로 섹션 사이의 도판트 이동을 최소화시킨다. 또한, 여기에서 서술된 바와 같은 건조과정에 의해 형성될 수 있는 섹션의 재습윤화를 방지한다.
보다 상세히는, 모터(22), 척, 끝단 지지부(23)를 구비하는 선반은 적층 챔버(36a)내에 프리폼(20)의 실리카 수트 섹션(30)를 지지하기 위해 마련된다. 유도 가열기(59) 및 그 구동 어셈블리는 선반에 인접하게 마련되고, 가열기는 프리폼의 외면에 유리 차단층(35)을 형성하도록 열을 발생하기 위해 마련된다. 적층동안, 화염은 이동되며, 버너는 정적으로 남아있을 수 있고 또는 그 반대일 수 있다. 그러나, 선반 어셈블리와 히터와 그 구동 어셈블리는 일체화 될 수도 있다. 유도 히터(59)는 점선 "A"로 표시된 바와 같이, 수트 적층동안 프리폼의 끝단에서 벗어난 위치에 배치된다. 수트의 예정량이 프리폼에 적층되고 난 후, 제어 시스템(67)은 유도 히터(59)가 그 배치된 위치에서 축상으로 이동하도록 명령을 시작한다. 이동은 적당한 트라버스 메카니즘에 의해 달성될 수 있다. 예를 들면, 선반의 구동모터와 함께 정적으로 설치된 모터(22a)는 스크류 구동 어셈블리나 유도 가열 어셈블리(59)에 부착된 다른 적당한 구동메카니즘을 구동한다. 도시된 바와 같이, 모터(22a)는 리드 스크류을 회전시켜, 히터(59)에 견고하게 고정되어 연장형성된 구동판(73)을 뚫게 한다. 모터(22a)에 의한 리드 스크류(71)의 회전은 구동판(73)을 이동시켜 유도 히터(59)를 이동시킨다. 구동판(73)은 축상 횡단동안 히터(59)의 회전을 방지하도록 프레임에 고정설치된 평행판(75)을 슬라이딩 가능하게 수용한다. 다른 적당한 반-회전 제한도구가 이용될 수 있다. 따라서, 구동 어셈블리(69)는 히터(59)가 축상횡단하도록 하며, 서스셉터 및 유도코일이 유리 차단층을 형성할 때 프리폼을 감싸게 한다. 어셈블리는 제어기에 의해 통제된 원하는 비율로 횡단하고 히터가 프리폼의 센터에 정의된 관계내에서 배치되도록 허락한다. 유도 히터용 제어기(67)는 유리층의 형성이 적당하게 적층 단계와 조화되도록 바람직하게 선반의 제어를 조정한다.
본 발명자들은 약 0.5cm/s 내지 3.0cm/s, 보다 바람직하게는 1.0cm/s 내지 2.0cm/s사이의 축상속도 범위 및 2.0 내지 4.0kW, 보다 바람직하게는 2.5 내지 3.0kW의 전력에서 유도히터(59)의 횡단은 한번 통과로 형성된 바람직한 두께의 차단층을 형성하게 한다. 바람직하게 유리 차단층(35)의 형성동안 80rpm 내지 160rpm 사이의 프리폼(20)의 회전은 그 일정성을 보다 강화시킨다. 노출단계동안, 히터(59)의 서스셉션(61)과 프리폼(20)의 환형 공간은 헬륨과 함께 제거된다
발명자들은 여기에서 유동가열기의 이용방법을 나중에 수행된 프리폼 경화 과정동안 크랙킹에 유용하게 저항하는 차단층(35)에서 완만하고 래디얼한 밀도구배를 제공한다. 예를 들면, 도 37에서 도시된 바와 같이, 밀도 대 차단층의 두께의 그래프가 형성된다. 그래프에서, 방사상 크기의 함수인 층의 밀도는 차단층의 최내부(77a)에서의 작은 값에서 최외부(77b)에서의 큰 값까지 변화한다. 도시된 밀도 프로파일은 바람직하게 프리폼의 이용가능한 길이 "L"에 대해 일정하다. 도 37의 도면에서 도시된 바와 같이, 차단층의 두께 "t"는 약 10㎛보다 크다. 상기 두께 값은 충분히 경화된 두께로서 측정된다. 예를 들면, 도핑되지 않은 용융 실리카에 대해, 충분히 경화된 밀도는 약 2.2gm/cm3이다.
노출단계전에, 통상의 또는 건조 버너(25,27)(도 1, 도 18 참조)는 제 1 실리카 함유 섹션(30)을 형성하기 위해 이용된다. 노출단계동안, 버너(25,27)는 프리폼과 접촉하지 않는다. 만약 다중버너가 이용된다면, 다중버너는 임의의 적당한 방식으로 이동될 수 있다. 도 38 및 도 39에 도시된 다른 실시예에 따르면, 유리 차단층(35)이 형성되는 노출단계동안, 제 1 실리카 함유 섹션(30)을 형성하는 이용된 수트 생산 버너(25,27)의 화염(28,29)은 전향기(79)에 의해 전향된다. 전향기(79)는 바람직하게 이동가능하고 차단층이 완성되면 경로에서 이탈되어 이동한다. 그리하여 제 2 실리카 함유 수트층을 형성할 수 있게 한다. 이해되듯이, 노출단계는 적층챔버(36a)내에서 발생된다.
도 24 및 도 26에서 도시된 바와 같이, 유리 차단층(35a)을 구비하는 광섬유 프리폼(20a)의 바람직한 제조방법은 회전 기판(32`)(도시된 코어 케인과 같이)의 외면상에 제 1 실리카 함유 수트 영역(40`)을 제 1 예정 직경에 적층시키는 단계와; 제 1 실리카 함유 수트 영역의 표면층을 유리질화함으로써 제 1 수트 영역(40`)의 최외부 래디얼 한계에 인접한 유리 차단층(35a)을 형성하는 단계와; 유리 차단층(35a)의 최외부 래디얼 표면상에 제 2 실리카 함유 수트 영역을 제 2 예정 직경 ds 에 적층시키는 단계를 포함한다. 제 2 수트 영역(42`)은 바람직하게 플루오린 도판트를 포함한다. 도 25에 도시된 바와 같이, 제 3 수트 단편(44`)은 제 2 차단층(35b)의 외부 래디얼 한계상에 적층될 것이다. 상기 영역은 바람직하게 게르마니아 도판트를 포함한다. 비록 개개 구조의 차단층이 여기에서 개시되었다 할 지라도 차단층의 형상과 크기는 청구범위의 사상을 이탈하지 않는 한 변경가능하다.
종래의 방법과 결합된 무수 적층법
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 도 1 및 도 18에 도시된 바와 같이, 수트 프리폼(20)은 선반 장치(18a)(18b)내에서 형성되어지며, 이는 종래의 공정으로 하나 또는 그 이상의 실리카 함유 수트 세그먼트를 형성하고, 하기된 건조 공정으로 다른 부분을 형성함으로써 이루어진다. 특히, 종래의 공정으로 형성되는 세그먼트는 메탄과 같은 수소 함유 연료(31)를 점화하여 생성된 버너(27)의 화염(29)에 실리카 함유 전구물질(24a)을 도입시킴으로써 생성된다. 상기 하나 또는 그 이상의 다른 실리카 함유 수트 세그먼트를 포함하는 건조 세그먼트는 무수소 연료(26)(도 1 참조)를 점화하여 생성된 다른 별도의 화염(28)에 실리카 함유 전구물질(24)을 도입시킴으로써 생성된다. 상기 종래의 적층단계와 건조 적층단계는 임의의 순서로 이루어질 수 있다.
예를 들어, 상기 건조 화염(28)에서 전구물질을 산화시켜 수트 프리폼(20)의 제 1 부분을 형성할 수 있다(도 1 참조). 상기 화염(28)은 버너(25)에서 카본 모노사이드(26)를 연소시켜 형성되며, 연소 지원가스로서 산소(21)를 이용한다. 프리폼(20)의 제 2 부분은 종래의 방법으로 형성될 수 있으며, 이는 화염(29)을 가진 버너(27)에서 전구물질(24)을 산화시켜 도 18b에 도시된 바와 같이 기판(32)상에 적층되는 수트(30)를 생성함으로써 이루어진다. 예를 들어, 상기 화염은 메탄(31)을 연소시킬 수 있으며, 연소 지원가스로서 산소(21a)를 이용한다. 상기 건조 공정은 프리폼의 코어 부분을 형성하기 위해 사용될 수 있는 한편, 종래의 공정은 프리폼의 클래딩을 고속으로 적층하기 위해 사용될 수 있다. 선택적으로, 단계는 역순이 될 수 있다. 종래의 적층공정과 건조 적층공정은 임의의 순서 또는 절차로 결합되어 사용될 수 있다. 바람직하게, 건조 공정으로 제조된 부분에 물 또는 도판트가 이동하는 것을 방지하기 위해 유리 차단층이 사용된다. 상기 유리 차단층은 제 1 및 제 2 세그먼트 사이의 계면에 위치될 수 있으며, 예를 들어, 제 1 및 제 2 세그먼트중 하나에 형성될 수 있다. 가장 바람직하게, 상기 유리 차단층(35)은 무수소 연료(26)를 이용하여 형성될 수 있음으로써, 차단층내에 포획되는 물을 최소화하게 된다. 원하는 바에 따라 추가적인 차단층이 사용될 수 있다. 예를 들어, 제 2 세그먼트(42')와 제 3 세그먼트(44')의 계면에 제 2 유리 차단층(35b)이 형성된다. 또한, 바람직하게, 전체적인 공정은 입구(53)로 공급되어 배기구(55)로 배기되는 건조 대기(34)에서 실시된다.
버너
본 발명의 다른 실시예에 따라, 건조 화염으로부터 충분한 열을 얻기 위하여, 무수소 연료(26)와 글라스 전구물질(24)이 바람직하게 소정의 유량비로 공급되는 것이 중요하다는 것을 본 발명자들은 인지하였다. 특히, 충분한 열을 발생시키기 위하여, 글라스 전구물질(24)에 대한 연료의 유량은 20:1 이상이어야 한다. 이는 연소 버너(25)내에 여러가지 통로의 크기를 적당히 조절함으로써 이루어진다. 하나의 바람직한 연소버너가 도 21에 도시되어 있다. 무수소 가스를 연소시키기 위한 버너를 "건조 연소 버너"라 한다. 상기 건조 연소 버너(25)는 슬랜더 튜브로서 형성된 중심 연통(68)을 포함하되, 이는 가스 전구물질을 공급한다. 바람직하게, 상기 연통(68)을 둘러싸며 내측 차폐 통로(74)가 설치되며, 이는 산소를 반송시킨다. 산소, 즉 연소 지원가스는 연소 지원가스대 연료의 비를 약 2:1로 하여 공급된다. 상기 연통(68)과 내측 차폐 통로(74)를 둘러싸며 연료 통로(70)가 설치되며, 이는 다량의 무수소 연료를 반송시킨다. 정확한 척도로 도시되지 않았으나, 연료 통로(70)의 단면적이 연통(68)보다 훨씬 큰 것이 명백하다. 예를 들어, 점화되었을 때 카본 모노사이드가 열이 더 작기 때문에, 메탄에 비해 더 많은 유량이 필요하다. 따라서, 글라스 전구물질(24)은 연소 버너(25)의 중심 연통(68)에 제 1 유속으로 공급되고, 무수소 연료(26)는 제 1 유속에 적어도 20배로 공급됨으로써 상기 전구물질을 산화시키기에 충분한 열을 발생시킬 수 있다. 상기 버너(25)는 무수소 연료(26)와 연소 지원산소(21)를 공급하기 위한 다수개의 입력 포트를 포함함으로써, 환형 통로에 더 균일한 흐름분포를 제공한다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 플루오린이 수트에 결합될 수 있다. 본 발명에 따르면 이는 여러가지 방법으로 이루어질 수 있다. 첫째, 전구물질(24)로서 클로로플루오로실란이 사용될 때와 같이, 전구물질에 플루오린이 포함될 수 있다. 이 경우, 상기 전구물질(24)은 가스로서 연통(68)에 공급되어 화염(28)(도 1 참조)에 의해 산화됨으로써, 프리폼(20)에 플루오린 도프 수트를 형성하게 된다. 선택적으로, 무수소 연료와 함께 약간의 연료 또는 산소가 공급될 수 있다.
플루오린을 도입시키는 두번째 방법은 플루오린, 또는 F2, CF4, C2F6, SF6, SiF4와 같은 플루오린 화합물 또는 그들의 조합을 가스 형태로 연소 버너 내부에 포함된 차폐물속으로 흐르게 하는 것이다. 도 31은 플루오린 도프 수트를 프리폼(20)에 결합시키는데 사용될 수 있는 버너(25a)를 도시하고 있다. 플루오린 또는 플루오린 함유 화합물은 연료 통로(70)를 둘러싸고 있는 외측 차폐 통로(72)로 가스 형태로 공급된다. 상기 연료 통로를 둘러싸는 수냉 자켓이 사용될 수 있다. 나머지 구조는 지금까지 설명한 바와 같다.
연소 버너의 바람직한 실시예는 버너(25)(25a)(도 21 및 도 31 참조)의 중심축을 따라 위치되며, 화염 영역으로 무수소 글라스 전구물질을 제공하기 위한 중심 연통(68); 상기 버너의 중심축으로부터 방사상으로 변위되고, 상기 화염 영역(28)(도 1 참조)으로 산소를 제공하기 위한 내측 차폐 유닛(74); 상기 버너의 중심축으로부터 방사상으로 변위되며, 무수소 연료를 제공하기 위한 연료 유닛(70); 및 상기 버너의 중심축으로부터 방사상으로 변위되고, 내측 차폐 유닛과 연료 유닛의 외측에 위치되며, 상기 화염 영역을 덮는 플루오린 함유 가스를 제공하기 위한 외측차폐 유닛(72);을 포함하되, 상기 버너는 무수 플루오린 도프 실리카를 제공하기 위한 것이다.
상기 수트에 플루오린을 도입하기 위한 세번째 방법은 화염(28)을 감싸는 또는 부분적으로 감싸는 분출구(33)속으로 플루오린 또는 플루오린 함유 가스를 제공하는 것이다. 하나의 분출구, 즉 분출링이 도 12 및 도 13에 개시되어 있다. 이 방법들을 이용함으로써, 플루오린이 수트에 매우 효과적으로 결합될 수 있으며, 종래의 방법보다 매우 적은 플루오린을 사용할 수 있다. 종래 기술에서, 플루오린은 소결단계에서 압밀로에서 결합된다. 실제로, 본 발명의 실시예에 따르면, 실리카 함유 수트 세그먼트내에서의 플루오린 도핑 단계가 이루어지며, 1중량% 이상의 플루오린이 결합된다. 이는 플루오린 또는 플루오린 함유 화합물을 0.5 l/m 이하로 화염에 공급함으로써 이루어진다.
무수소 연료와 연소촉진 첨가제의 조합
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 도 35에 도시된 바와 같이, 매우 낮은 물(H, OH) 함량을 가진 실리카 함유 수트 제조방법이 개시되어 있다. 일실시예에서, 상기 방법은 무수소 연료(226)와 연료 첨가제(231)의 조합을 이용한다. 촉매, 예를 들어, 수소 함유 연료, 강력한 연료 또는 강력한 산화제의 조합이 버너(225)에 공급되며, 이들은 모두 연료 첨가제(231) 및 무수소 연료(226)라 한다. 무수소 연료(226)와 연소촉진 첨가제(231)를 결합하는 것이 바람직한 한가지 이유는 무수소 연료의 연소속도를 가속하거나 연소열을 증대시키기 때문이다. 예를 들어, 건조 카본 모노사이드의 연소속도는 약 0.1m/s이다. 바람직한 전구물질의 유속은 약 20내지 40m/s이다. 따라서, 연료의 연소속도가 실질적으로 증대될 수 없다면, 화염을 버너(225)의 표면에 부착되도록 유지하기가 곤란하며, 따라서, 소화되려 할 것이다. 또한, 본 발명자들은 연료의 저속 연소로 인한 열악한 화염 구조는 수트 밀도, 포획 효율 및 수트 전환을 악화시킨다는 것을 발견하였다. 이는 베이트 로드의 불충분한 가열 및 연통에 대한 불충분한 가열 때문이다.
무수소 연료와 함께 촉매와 같은 연소촉진 첨가제(231)를 소량 첨가함으로써 저속 CO 연소의 연소속도를 약 0.1cm/s 이하로부터 1m/s 또는 결합되어 된 경우 그 이상으로 크게 향상시키게 된다. 또한, 화염 온도, 속도 및 구조도 개선된다. 그러나, 소량의 이러한 첨가로인해 글라스에 해로운 양의 물이 생성되지는 않는다. 바람직하게, 상기 무수소 연료(226)는 카본 모노사이드(CO), 카본 서보사이드(C3O2), 및 카보닐 설파이드(COS)로 이루어진 군으로부터 선택된다. "촉매"는 연료 조합의 연소속도를 증대시키는 H, OH 및 O와 같은 기를 형성하는 임의의 화합물 또는 첨가제이다. 이는 연소속도 및 화염 구조를 개선한다. 바람직하게, 상기 촉매는 수소(H2), 물(H2O), 페록사이드(H2O2), 메탄(CH4), 에탄(C2H6), 프로판(C3H8), 에틸렌(C2H4), 아세틸렌(C2H2)과, 중수소화된 아날로그 D2(자연적으로 발생하는 수소의 동위원소), D2O, D2O2, CD4, C2D6, C3D8, C2D2및 C2D4로 이루어진 군으로부터 선택된다. 또한, 상기 촉매는 산소기(예를 들어, 오존(O3)), HCN 및 니트로 옥사이드(NO)의 소스를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 상기 첨가제는 "강력한 연료" 또는 "강력한 산화제"를 포함할수도 있다. 이들 첨가제는 발열성을 나타냄으로써, 이들이 연소하여 발생되는 열은 강력한 연료 또는 강력한 산화제의 온도를 화염온도로 올리는데 필요한 열보다 더 높다. 즉, 이들은 화염온도를 증대시킨다. 강력한 연료 또는 산화제는 저분자량 하이드로카본, 이들의 중수소화된 아날로그 및 소정의 다른 화합물(예를 들어, HCN, C2Cl2, 및 (CN)2)을 포함한다. 그러나, 전술한 기준에 따라 화염의 열을 증대시키는 임의의 적당한 첨가제가 사용될 수 있다. 강력한 연료 또는 강력한 산화제를 능동적으로 분류하기 위한 열역학적 분석이 필요하지만, 깨어졌을 경우 강력한 에너지를 발하는 이중 또는 3중 내부 분자결합이 잠재적인 후보를 식별하기 위해 사용될 수 있다.
바람직하게, 상기 첨가제(촉매, 강력한 연료 또는 산화제)는 약 50% 이하, 더 바람직하게 20% 이하, 더 바람직하게 5% 이하, 가장 바람직하게 1% 이하로 공급된다. 1% 또는 그 이하가 연소속도를 크게 향상시키는 것으로 밝혀졌다. 이는 화염(228)이 버너(25)에 적합하게 안착될 수 있도록 한다. 원하는 양의 게르마니아 적층을 위해 더 많은 첨가제(231)가 필요할 수 있다. 필요한 첨가제(231)의 양은 대기중의 습도에 좌우되는 것으로 밝혀졌다. 따라서, 무수 대기가 화염을 덮으며 제공되는 경우(도 1, 도 18 내지 도 20 참조), 더 많은 연속촉진 첨가제(231)가 필요하다는 것을 이해하여야 한다. 도 35에 도시된 바와 같이, 무수소 연료(226)와 연소촉진 첨가제(231)의 조합이 점화되어 화염(228)을 형성하고, 글라스전구물질(224)이 화염속으로 흐르게 된다. 바람직하게, 생성된 실리카 함유 수트는 회전 기판(232)상에 적층되어 광섬유 수트 프리폼(220)을 형성한다.
물론, 정확한 첨가제의 양은 이들의 첨가가 1380에서의 흡수 피크(워터 피크)로 인해 통신 윈도우(1530 내지 1580㎚)에서의 감쇠에 어떻게 영향을 주는지에 따라 좌우된다. 그러나, 일예에서, CO/O2화염에서 0.1% CH4는 글라스에 300ppb 이하의 물을 유발시킨다. 중수소화된 아날로그의 사용은, 통신 윈도우로부터 멀리 떨어진 약 1870㎚에서 흡수 피크가 발생하기 때문에, 통신 윈도우에서의 감쇠를 더 낮추는 것으로 여겨진다.
포토마스크
도 30에 도시된 다른 실시예에 따르면, 고순도 용융 실리카(HPFS) 글라스(86) 디스크와 같은 글라스 제품을 제조하기 위해 무수소 연료가 사용될 수 있다. 상기 HPFS(86)는 반도체 칩 제조에 사용되는 포토마스크로 사용될 수 있다. HPFS 제조의 경우, 실리콘 함유 가스 분자가 화염(128)에서 반응하여 SiO2입자를 형성하게 된다. 이 입자들은 본체(132)의 고온 표면에 적층되며, 여기에서 매우 점도가 있는 액체로 압밀되며, 이는 후에 유리(고체)상태, 즉 HPFS 글라스(86)로 냉각된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 유리화된 글라스 제품의 제조방법이 개시되어 있다. 바람직하게, 상기 방법은 무수소 연료(126)를 점화하여 생성된 화염(128)을 가진 연소버너(125)로부터 열을 발생시키는 단계로서, 상기 화염(128)이 유일한 열원인 단계; 상기 화염(128)속으로 글라스 전구물질(124)을 흐르게 하여 실리카 함유 수트(130)를 생성하는 단계; 및 상기 실리카 함유 수트를 기판(132)상에 적층하는 동시에 상기 수트를 전환시켜 유리화된 글라스 제품(86)을 형성하는 단계;를 포함한다. 바람직한 실시예에 따르면, 상기 수트는 기판(132)상에 적층되며, 기판 자체는 실리카 함유 글라스 부재이고, 가장 바람직하게는 HPFS 글라스 디스크이다. 바람직하게, 상기 기판(132)은 모래 베드(88)상에 장착된다. 본 발명에 따른 무수소 연료를 이용함으로써, 유리화된 글라스 제품(86)약 수ppm 이하의 물(OH)을 함유하게 된다. 도시된 실시예에서, 적층단계는 챔버(89)내부에서 이루어진다. 바람직하게, 질소와 같은 퍼지 가스가 챔버에 제공됨으로써, 무수 분위기가 제공된다. 일반적으로, 챔버 외부의 대기압보다 더 큰 가압된 대기가 챔버(89)에 제공되는 것이 바람직하다.
요약하면, 본 발명에 따른 공정은 매우 낮은 물 함유량(약 수ppm 이하)을 가진 프리폼 또는 글라스 보울 또는 다른 글라스 또는 수트 제품을 제조할 수 있다. 상기 방법은 적층과 압밀이 분리되어 이루어지거나 하나의 동시 성형단계에서 이루어지는 경우에 사용될 수 있다. 상기 무수 글라스는, 완성된 최종 글라스가 매우 낮은 양의 물을 함유하기 때문에, 포토마스크 제품 또는 광섬유 제조용 프리폼에 적합하다.
상기 무수 용융 실리카는 0.1중량% 이하의 물을 함유한다. 바람직하게, 상기 물 함유량은 0.5중량% 이하이다. 이론적으로, 상기 용융 실리카는 물을 전혀 포함하지 않는다. 그러나, 실질적으로, 0.1중량% 이하의 수분 함유량이 구현될 수 있다.
본 발명을 설명하기 위하여, 단일의 버너 용융 실리카 안착로에서 하기된 실험이 이루어졌다. 직경 6"이고 1 1/2" 두께의 보울이 제조되었다.
실시예 Ⅰ(종래의 기술)
OWG 공정에서, 화염에서 발생된 실라카 입자는 비결정 또는 반소결된 실리카 입자로서 저온 타겟상에 적층된다. 실리카의 원료는 OMCTS이며, 천연가스가 연료로 사용된다. 이렇게 생성된 블랭크는 수분함량이 높다. 상기 블랭크는 생성되는 용융 실리카 글라스를 건조시키기 위해 플루오린이 존재하는 상태에서 압밀된다. 압밀된 후의 블랭크는 통상적으로 직경이 4"이며, 환형 링과 같은 형태의 줄무늬 굴절률을 갖는다. 더 큰 제품을 제조하기 위하여, 블랭크 조각이 연화온도로 가열되어 흐를 수 있게 된다. 이는 글라스에 오염물질이 도입되는 다른 제조 단계 및 기회가 된다.
종래 기술의 등식 Ⅲ에서 메탄 반응으로 방출되는 현열은 802.4kJ이며, 이는 단열조건(에너지 무손실)하에서 생성되는 제품의 3몰을 가열하는데 사용된다. 종래 기술의 등식 Ⅳ에서, 제품의 몰당 방출되는 현열은 267.5kJ이다.
실시예 Ⅱ
카본 모노사이드가 카본 디옥사이드로 연소함으로써 방출되는 현열은, 등식 Ⅰ에서, 283kJ이며, 이는 단열조건하에서 연소 제품의 1몰을 가열하는데 사용된다. CH41몰이 연소하여 방출되는 열은 CO 1몰로부터 방출되는 열의 거의 3배이다. 더낮은 CO의 열량을 보상하기 위하여, CO의 유속은 로에 유사한 열이 방출되도록 적어도 3배 빨라야 한다. 메탄과 카본 모노사이드를 모두 연소시킬 때, 연소 제품의 단위몰당 방출되는 열은 유사하기 때문에, CO 및 CH4의 단열화염온도도 유사할 것으로 여겨진다. 공기중에서 CO의 단열화염온도는 1950℃이며, 메탄은 1941℃이다. 산소에서 단열화염온도는, 공기중에서 과잉질소로 인한 열부하가 제거되기 때문에, 훨씬 더 높다. 산소에서 CH4의 단열화염온도는 2643℃이다. 산소에서 CO의 단열화염온도는 2705℃로 계측되었다. 단열화염온도의 유사성에 기초하여, 본 공정은 연료로서 카본 모노사이드를 이용하여 용융 실리카를 적층 및 압밀하기 위해 (종래 기술의 HPFS 공정과 유사한)1650℃에 가까운 로온도를 구현하였다. 버너는 허용가능한 높은 CO 유속과 적합하여야 한다.
실시예 Ⅲ
글라스의 사용조건은 다음과 같다. 상기 글라스는 단일의 액체 급송 버너를 이용하여 제조된다. SiCl4는 5.5 내지 7.5g/min으로 흐른다. 25 slpm로 분무되는 가스로서 산소가 사용된다. CO가스 유량은 50slpm이다. 로 크라운으로부터 시작하여 모래까지의 거리는 9인치이며, 크라운 온도는 약 1670℃로 유지된다.
결과적으로, 이는, 실리카의 원료와 연료로서 어떠한 수소 함유 반응물질의 사용도 배제함으로써, 무수 용융 실리카 글라스의 제조를 가능하게 하며, 연소 제품은 무수로 제조된다. 또한, 습식 천연가스는 가스가 가진 물과 함께 소듐의 소스가 될 수 있다. 공정으로부터 천연가스의 사용을 배제함으로써, 가능한 또 다른 오염원이 제거된다. 저파장 고전송을 구현하는데 있어서 주된 장애는 철 오염물이다. 운좋게도, 카본 모노사이드는 금속, 특히 철과 쉽게 결합된다. 따라서, 카본 모노사이드와 철의 결합력을 이용함으로써, 고순도 용융 실리카 제조를 위한 화학증착공정을 더 순수하게 할 수 있다.
또한, 극자외선 범위까지 전송을 연장하기 위하여, 카본 테트라플루오라이드의 형태로 플루오린을 실리카 전구물질 튜브에 첨가할 수 있다. 상기 카본 테트라플루오라이드는 플루오린을 첨가시켜 깨어진 결합 구조를 만족시키고, 전송을 개선하며, 주변의 재순환된 로공기로부터 공정으로 유입될 수 있는 임의의 물에 대한 스캐빈저 역할을 한다. 금속 불순물로부터 CO 연료 가스의 순도를 더 개선하기 위하여, 본 발명자는 CO를 500℃ 이상의 로에 통과시킴으로써 CO 연료 흐름에 함유된 임의의 금속을 열적으로 제거하였다.
이들 실시예와 함께, 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 다양한 변경과 변형이 이루어질 수 있음을 당업자는 알 수 있을 것이다.

Claims (222)

  1. 무수소 연료를 점화시켜 형성된 화염을 갖는 연소버너로부터 열을 발생시키는 단계;
    상기 화염속으로 글라스 전구물질을 흐르게 하여 실리카 함유 수트를 생성하는 단계;
    상기 실리카 함유 수트를 회전 기판상에 적층하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 글라스 전구물질은 게르마늄 함유 화합물, 플루오린 함유 화합물, 및 그들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 글라스 전구물질은 SiCl4, GeCl4, 플루오로하로카본, 클로로플루오로실란, CF4, SiF4, NF3, SF6및 그들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 적층단계에서 프리폼을 무수 대기내에 도입시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 무수 대기는 건조 공기, 건조 질소, 건조 산소, 건조 아르곤, 건조 헬륨, 건조 카본 디옥사이드 및 그들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 무수 대기는 약 -67℃ 내지 약 125℃의 온도범위에서 약 1% 이하의 상대습도를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  7. 제 4 항에 있어서, 상기 무수 대기는 약 10ppm 이하의 수증기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  8. 제 4 항에 있어서, 상기 무수 대기는 약 3ppm 이하의 수증기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  9. 제 4 항에 있어서, 상기 무수 대기는 약 1ppm 이하의 수증기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  10. 제 4 항에 있어서, 상기 무수 대기를 하우징에 도입하는 단계를 더 포함하되, 상기 프리폼은 하우징 내부에 장착되는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 연소 버너중 적어도 일부를 하우징 내부에 장착하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 프리폼을 차기 가공위치로 이송하는 추가적 단계를 포함하되, 이송시, 상기 프리폼을 무수 대기내에 도입시키는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 프리폼을 무수 분위기를 가진 담체 용기에 삽입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 담체 용기의 프리폼을 다른 가공단계로 이송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 이송 단계에서, 프리폼을 건조 가스로 퍼지시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  16. 제 14 항에 있어서, 상기 건조 가스 퍼지용 가스는 건조 공기, 건조 질소, 건조 산소, 건조 아르곤, 건조 헬륨, 건조 카본 디옥사이드 및 그들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  17. 제 1 항에 있어서, 상기 무수소 연료는 카본 모노사이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  18. 제 1 항에 있어서, 상기 화염에 플루오린 또는 플루오린 함유 화합물을 흐르게 하여 플루오린 도프 실리카 함유 수트를 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 플루오린 함유 화합물은 F, F2, CF4, C2F6, SF6, NF3, SiF4, 클로로플루오로실란 및 그들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  20. 제 18 항에 있어서, 상기 화염을 적어도 부분적으로 감싸는 분출구로부터 화염속으로 플루오린 함유 화합물을 흐르게 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 플루오린 함유 화합물을 링에 형성된 다수개의 방사상 포트로부터 분출시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 연소 버너 내부의 차폐물로부터 플루오린 함유 화합물을 흐르게 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  23. 제 1 항에 있어서, 상기 프리폼의 적어도 일단을 적어도 하나의 엔드 버너로 가열하는 단계를 더 포함하되, 상기 적어도 하나의 엔드 버너는 무수소 연료를 연소시키는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  24. 제 1 항에 있어서, 상기 회전 기판에 실리카 함유 수트를 포함하는 제 1 세그먼트를 안착시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  25. 제 24 항에 있어서, 상기 제 1 세그먼트에 도판트를 도입시키기 위해 실리카 함유 수트를 도핑하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  26. 제 25 항에 있어서, 상기 제 1 세그먼트는 게르마니아 도판트를 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  27. 제 24 항에 있어서, 상기 제 1 세그먼트와 인접되게 실리카 함유 수트를 가진 제 2 세그먼트를 안착시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  28. 제 27 항에 있어서, 상기 제 2 세그먼트는 플루오린 도판트를 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  29. 제 28 항에 있어서, 상기 제 2 세그먼트와 인접되게 실리카 함유 수트를 가진 제 3 세그먼트를 안착시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  30. 제 29 항에 있어서, 상기 제 3 세그먼트와 인접되게 실리카 함유 수트를 가진 제 4 세그먼트를 안착시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  31. 제 30 항에 있어서, 상기 제 4 세그먼트는 플루오린 도판트를 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  32. 제 1 항에 있어서, 수소 함유 연료를 점화시켜 형성된 화염에 실리카 함유전구물질을 도입시킴으로써, 수트 프리폼내에 추가적인 실리카 함유 수트 세그먼트를 안착시키는 추가적인 단계를 더 포함하되, 2개의 실리카 함유 수트 세그먼트, 즉 무수소 연료를 점화시켜 형성된 제 1 세그먼트와, 수소 함유 연료에 의한 추가적 세그먼트를 형성하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  33. 제 1 항에 있어서, 상기 글라스 전구물질은 SiCl4를 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  34. 제 1 항에 있어서, 상기 적층과정에서, 수트를 유리화함으로써, 수트 프리폼내에 적어도 하나의 유리 차단층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  35. 제 34 항에 있어서, 상기 유리 차단층은 200㎛ 이하의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  36. 제 34 항에 있어서, 상기 유리 차단층은 수트 프리폼내에 형성되며, 방사상 내외측에 수트를 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  37. 제 34 항에 있어서, 상기 유리 차단층의 두께는 약 100㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  38. 제 34 항에 있어서, 상기 유리 차단층의 두께는 약 30㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  39. 제 34 항에 있어서, 상기 수트 프리폼내에 제 1 및 제 2 수트 세그먼트를 형성하든 단계를 더 포함하되, 적어도 하나의 수트 프리폼은 도판트를 포함하고, 상기 유리 차단층은 세그먼트 사이로 도판트의 이동을 최소화시키는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  40. 제 39 항에 있어서, 상기 도판트는 플루오린을 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  41. 제 34 항에 있어서, 상기 유리 차단층의 두께는 약 10㎛ 내지 200㎛인 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  42. 제 1 항에 있어서, 공기를 약 -40℃ 이하의 온도로 냉각시키기 위하여 공급 가스를 냉각기로 통과시킴으로써, 상기 프리폼에 건조 분위기를 공급하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  43. 제 1 항에 있어서, 공급 가스를 분자체로 통과시킴으로써, 상기 프리폼에 건조 분위기를 공급하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  44. 제 1 항에 있어서, 공급 가스를 냉각기로 통과시켜 제 1 습도로 냉각된 공급 가스를 생성시킨 다음,
    상기 제 1 습도로 냉각된 공급 가스를 분자체로 통과시켜 제 2 습도로 냉각되고 걸러진 가스를 발생시키며,
    상기 제 2 습도로 냉각되고 걸러진 가스를 프리폼에 공급함으로써, 상기 프리폼에 건조 분위기를 공급하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  45. 제 1 항에 있어서, 상기 수트 프리폼이 수용된 하우징에 대하여 공급 시스템으로부터 건조 분위기를 흘리는 단계, 및
    상기 하우징으로부터 배기된 가스를 공급 시스템으로 재순환시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  46. 제 1 항에 있어서, 상기 수트 프리폼을 압밀로로 이송하는 단계를 더 포함하되, 이송시, 상기 프리폼을 건조 분위기로 처리하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  47. 제 1 항에 있어서, 상기 적층 단계로부터 담체 용기내의 압밀로로 수트 프리폼을 이송하는 단계, 및
    상기 담체 용기 및 수트 프리폼을 압밀로에 삽입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  48. 제 1 항에 있어서, 상기 적층 단계로부터 수트 프리폼을 이송하기 위해 사용된 담체 용기의 벽체로부터 압밀로의 소음관을 형성하는 단계, 및
    상기 담체 용기내에 수트 프리폼을 도입시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  49. 제 1 항에 있어서, 상기 전구물질에 대한 연료의 유량비를 20:1 이상으로 하여 무수소 연료 및 글라스 전구물질을 공급하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  50. 제 1 항에 있어서, 상기 글라스 전구물질을 연소 버너의 중앙 연통에 제 1 유속으로 공급하는 단계, 및
    상기 중심 연통을 둘러싸고 있는 연료 통로에 무수소 연료를 상기 제 1 유속의 적어도 20배의 유속으로 공급하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  51. 제 50 항에 있어서, 상기 화염에 플루오린 함유 화합물을 흘림으로써, 상기 적층단계에서, 실리카 함유 플루오린 도프 수트를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  52. 제 50 항에 있어서, 상기 연료 통로와 중심 연통사이의 내측 차폐통로에 산소를 공급하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  53. 제 1 항에 있어서,
    (a) 플루오린; 및
    (b) 플루오린 함유 화합물;로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 0.5 l/m으로 공급함으로써, 플루오린 1중량% 이상의 실라카 함유 수트 세그먼트내에서 플루오린 도핑하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  54. 프리폼의 적어도 일단을 적어도 하나의 엔드 버너로 가열하는 단계를 포함하되, 상기 적어도 하나의 엔드 버너는 무수소 연료를 연소시키는 것을 특징으로 하는 실리카 수트 프리폼 제조방법.
  55. 프리폼의 양단을 엔드 버너로 가열하는 단계를 포함하되, 상기 양 엔드 버너는 무수소 연료를 연소시키는 것을 특징으로 하는 실리카 수트 프리폼 제조방법.
  56. 제 54 항에 있어서, 상기 무수소 연료는 카본 모노사이드인 것을 특징으로 하는 실리카 수트 프리폼 제조방법.
  57. 제 54 항에 있어서, 상기 엔드 버너는 사용불가능한 프리폼의 각단부에 위치된 것을 특징으로 하는 실리카 수트 프리폼 제조방법.
  58. 제 57 항에 있어서, 상기 엔드 버너는 프리폼의 종축을 따라 사용불가능한 프리폼의 단부에 대해 고정적으로 위치된 것을 특징으로 하는 실리카 수트 프리폼 제조방법.
  59. 광섬유 프리폼 제조방법으로서,
    수소 함유 연료와 무수소 연료중 하나를 점화시켜 형성된 제 1 화염을 갖는 제 1 연소버너로부터 열을 발생시키는 단계;
    상기 제 1 화염속으로 제 1 글라스 전구물질을 흐르게 하여 상기 프리폼내에 제 1 실리카 함유 수트 세그먼트를 안착시키는 단계;
    수소 함유 연료와 무수소 연료중 하나를 점화시켜 형성된 제 2 화염을 갖는 제 2 연소버너로부터 열을 발생시키는 단계; 및
    상기 제 2 화염속으로 제 2 글라스 전구물질을 흐르게 하여 제 2 실리카 함유 수트 세그먼트를 안착시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  60. 제 59 항에 있어서, 상기 적층단계에서, 제 1 세그먼트와 제 2 세그먼트 사이의 계면에 위치된 수트 프리폼내에 제 1 유리 차단층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  61. 제 60 항에 있어서, 상기 제 1 유리 차단층은 200㎛ 이하의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  62. 제 60 항에 있어서, 상기 제 1 유리 차단층은 100㎛ 이하의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  63. 제 60 항에 있어서, 상기 제 1 유리 차단층은 30㎛ 이하의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  64. 제 60 항에 있어서, 상기 제 1 유리 차단층은 제 1 또는 제 2 수트 세그먼트의 일부로 형성되는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  65. 제 64 항에 있어서, 상기 제 1 유리 차단층은 무수소 연료를 이용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  66. 제 60 항에 있어서, 상기 제 2 세그먼트와 제 3 세그먼트의 계면에 형성된 제 2 유리 차단층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  67. 제 1 수트 세그먼트를 형성하는 단계;
    상기 제 1 수트 세그먼트의 제 1 부분을 유리화하여 적어도 하나의 유리 차단층을 형성하는 단계; 및
    상기 제 1 수트 세그먼트의 나머지 부분을 압밀하기 전에, 상기 적어도 하나의 유리 차단층에 제 2 수트 세그먼트를 적층하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  68. 제 67 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 수트 세그먼트중 적어도 하나는 굴절률 변형 도판트를 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  69. 제 67 항에 있어서, 상기 제 1 유리 차단층은 약 200㎛ 이하의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  70. 제 67 항에 있어서, 상기 제 1 유리 차단층은 약 100㎛ 이하의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  71. 제 67 항에 있어서, 상기 제 1 유리 차단층은 약 30㎛ 이하의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  72. 제 67 항에 있어서, 상기 제 1 유리 차단층은 약 10㎛ 내지 약 200㎛의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  73. 제 67 항에 있어서, 상기 제 2 세그먼트에 플루오린 도판트를 첨가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  74. 제 67 항에 있어서, 상기 플루오린은 제 2 세그먼트의 적어도 일부에 대해 1.0중량% 이상 존재하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  75. 제 67 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 수트 세그먼트는 코어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  76. 제 67 항에 있어서, 상기 적층과정에서, 제 1 세그먼트에 게르마니아 도판트를 첨가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  77. 제 67 항에 있어서, 상기 프리폼의 제 1 및 제 2 수트 세그먼트 모두에 굴절률 변형 도판트를 첨가하는 추가적 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유프리폼 제조방법.
  78. 제 67 항에 있어서, 상기 제 1 수트 세그먼트를 게르마니아로 도핑하는 단계; 및
    상기 제 2 세그먼트를 플루오린으로 도핑하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  79. 제 67 항에 있어서, 상기 제 1 수트 세그먼트를 도프되지 않은 상태로 남겨두는 단계; 및
    상기 제 2 세그먼트를 플루오린으로 도핑하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  80. 제 67 항에 있어서, 상기 프리폼내에 제 2 유리 차단층을 형성하는 추가적 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  81. 제 80 항에 있어서, 상기 제 2 수트 세그먼트는 제 1 및 제 2 유리 차단층 사이에 위치되는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  82. 제 67 항에 있어서, 상기 제 2 수트 세그먼트에 플루오린을 첨가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  83. 제 67 항에 있어서, 상기 유리 차단층은 제 1 수트 세그먼트의 방사상 외주연 또는 제 2 수트 세그먼트의 방사상 내주연에 형성된 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  84. 제 67 항에 있어서, 상기 유리 차단층은 관 형상인 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  85. 제 67 항에 있어서, 상기 유리화 단계는 화염을 이용한 열연마를 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  86. 제 85 항에 있어서, 상기 화염은 무수소 연료를 점화시켜 생성되는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  87. 제 67 항에 있어서, 상기 유리화 단계는 레이저 장치로부터 방출되는 레이저 빔에 그 부분을 노출시키는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  88. 제 87 항에 있어서, 상기 레이저 장치는 CO2레이저를 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  89. 제 87 항에 있어서, 상기 레이저 장치는 약 2.0㎜ 내지 4.0㎜의 스팟 사이즈를 나타내는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  90. 제 87 항에 있어서, 상기 레이저 빔은 렌즈를 통해 그 부분에 집중됨으로써, 노출점을 생성하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  91. 제 90 항에 있어서, 상기 노출점은 약 0.5㎜ 내지 2.5㎜의 집중된 크기를 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  92. 제 87 항에 있어서, 상기 레이저 빔은 프리폼이 회전할 때 프리폼의 축 길이를 따라 횡단하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  93. 제 87 항에 있어서, 제 1 프리폼 회전시 프리폼 축 길이를 따르는 상기 레이저 빔의 노출점은 차기 프리폼 회전시 해당 노출점과 중첩되는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  94. 제 67 항에 있어서, 무수소 연료를 점화하여 화염을 생성하는 단계; 및
    상기 화염속으로 전구물질을 흐르게 하여 제 1 부분, 제 2 부분 또는 그들 모두를 형성하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  95. 제 94 항에 있어서, 상기 무수소 연료는 카본 모노사이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  96. 제 94 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 세그먼트는 화염 가수분해 공정으로 적층되는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  97. 실리카 함유 수트로 이루어진 제 1 수트 세그먼트를 적층하는 단계;
    상기 제 1 수트 세그먼트의 수트 표면층을 유리화하여 유리 차단층을 형성하는 단계; 및
    상기 제 1 수트 세그먼트의 나머지 비유리화된 부분을 압밀하기 전에, 상기 유리 차단층에 플루오린을 포함하는 실리카 함유 수트로 이루어진 제 2 수트 세그먼트를 적층하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  98. 회전 기판의 외측면상에 제 1 실리카 함유 수트 영역을 제 1 직경으로 적층하는 단계;
    상기 제 1 실리카 함유 수트 부분의 표면층을 유리화하여 제 1 수트 부분의 최외측과 인접되게 유리 차단층을 형성하는 단계; 및
    상기 유리 차단층의 외측면상에 플루오린을 포함하는 제 2 실리카 함유 수트영역을 제 2 직경으로 적층하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  99. 제 1 수트 세그먼트;
    제 2 수트 세그먼트; 및
    그들 사이에서 유리화된 차단층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼.
  100. 제 99 항에 있어서, 상기 차단층은 약 200㎛ 이하의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼.
  101. 제 99 항에 있어서, 상기 차단층은 약 100㎛ 이하의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼.
  102. 제 99 항에 있어서, 상기 차단층은 약 30㎛ 이하의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼.
  103. 제 99 항에 있어서, 상기 차단층은 약 10㎛ 내지 약 200㎛의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼.
  104. 제 99 항에 있어서, 상기 제 1 수트 세그먼트는 게르마니아 도프 실리카 함유 수트층을 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼.
  105. 제 99 항에 있어서, 상기 제 2 수트 세그먼트는 플루오린 도프 실리카 함유 수트층을 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼.
  106. 제 99 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 수트 세그먼트는 환 형상을 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼.
  107. 제 99 항에 있어서, 상기 제 2 수트 세그먼트의 방사상 외측에 위치된 제 2 유리화된 차단층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼.
  108. 제 107 항에 있어서, 제 3 수트 세그먼트의 방사상 외측에 위치된 제 3 유리화된 차단층과 제 3 수트 세그먼트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼.
  109. 무수소 연료를 점화시켜 연소 버너로부터 화염을 발생시키는 단계;
    상기 화염속으로, 실리콘-플루오린 함유 전구물질, 및 실리콘 전구물질과 별도의 플루오린 또는 플루오린 함유 화합물로 이루이진 군으로부터 선택된 것을 흘리는 단계;
    플루오린 도프 실리카 함유 수트를 형성하는 단계; 및
    상기 수트를 기판에 적층하여 광섬유 프리폼을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  110. 제 109 항에 있어서, 상기 실리콘-플루오린 함유 전구물질은 클로린을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  111. 제 109 항에 있어서, 상기 무수소 연료는 카본 모노사이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  112. 제 109 항에 있어서, 상기 별도의 플루오린 또는 플루오린 함유 화합물은 F, F2, CF4, C2F6, SF6, NF3및 그들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  113. 제 109 항에 있어서, 상기 실리콘-플루오린 함유 전구물질은 SiF4및 클로로플루오로실란으로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  114. 적층과정에서, 클로린, 플루오린 및 실리카 함유 화합물을 반응시키는 단계를 포함하되, 상기 반응은 플루오르화된 실리카 함유 수트를 발생시키는 것을 특징으로 하는 실리카 함유 수트 제조방법.
  115. 제 114 항에 있어서, 상기 클로린, 플루오린 및 실리카 함유 화합물을 화염속으로 도입시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실리카 함유 수트 제조방법.
  116. 제 115 항에 있어서, 무수소 연료를 점화하여 상기 화염을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실리카 함유 수트 제조방법.
  117. 제 116 항에 있어서, 상기 무수소 연료는 카본 모노사이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 실리카 함유 수트 제조방법.
  118. 제 114 항에 있어서, 상기 플루오르화된 실리카 함유 수트를 무수 대기내에서 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실리카 함유 수트 제조방법.
  119. 제 114 항에 있어서, 상기 플루오르화된 실리카 함유 수트를 기판상에 적층하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실리카 함유 수트 제조방법.
  120. 제 119 항에 있어서, 상기 기판을 회전시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실리카 함유 수트 제조방법.
  121. 제 114 항에 있어서, 상기 플루오르화된 실리카 함유 수트를 소결시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실리카 함유 수트 제조방법.
  122. 제 114 항에 있어서, 상기 반응 단계전에, 가스 상태인 클로린, 플루오린 및 실리카 함유 화합물을 희석가스와 혼합하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실리카 함유 수트 제조방법.
  123. 제 114 항에 있어서, 상기 클로린, 플루오린 및 실리카 함유 화합물을 클로로플루오로실란을 포함하는 것을 특징으로 하는 실리카 함유 수트 제조방법.
  124. 제 123 항에 있어서, 상기 클로로플루오로실란은 SiCl3F, SiCl2F2및 SiClF3로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 실리카 함유 수트 제조방법.
  125. 제 114 항에 있어서, 상기 플루오르화된 실리카 함유 수트는 약 0.5중량% 이상의 플루오린을 함유한 것을 특징으로 하는 실리카 함유 수트 제조방법.
  126. 제 114 항에 있어서, 상기 클로린, 플루오린 및 실리카 함유 화합물을 실리카 및 클로린 함유 화합물과 혼합하여 상기 수트에 소망하는 플루오린 레벨을 구현하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실리카 함유 수트 제조방법.
  127. 클로린, 플루오린 및 실리카 함유 화합물을 화염속으로 도입시켜서 플루오르화된 실리카 함유 수트를 발생시키는 단계; 및
    상기 플루오르화된 실리카 함유 수트를 기판에 적층시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 실리카 함유 물품 제조방법.
  128. 클로로플루오로실란 전구물질을 화염속으로 도입시켜서 플루오르화된 실리카 함유 수트를 발생시키는 단계; 및
    상기 플루오르화된 실리카 함유 수트를 회전 기판에 적층시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 수트 프리폼 제조방법.
  129. 클로로플루오로실란 전구물질을 화염속으로 도입시켜서 플루오르화된 실리카 함유 수트를 발생시키는 단계;
    상기 플루오르화된 실리카 함유 수트를 회전 기판에 적층시켜서 광섬유 수트 프리폼을 형성하는 단계;
    상기 광섬유 수트 프리폼을 소결시켜서 압밀된 프리폼을 형성하는 단계; 및
    상기 프리폼으로부터 광섬유를 인발하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 수트 프리폼 제조방법.
  130. 무수소 연료를 점화시켜 형성된 화염을 갖는 연소버너로부터 열을 발생시키는 단계;
    상기 화염속으로 글라스 전구물질을 흐르게 하여 실리카 함유 수트를 생성하는 단계;
    상기 실리카 함유 수트를 기판상에 적층함과 동시에, 상기 수트를 유리화된 글라스 제품으로 변환시키는 단계;를 포함하되,
    상기 화염이 유일한 열원인 것을 특징으로 하는 유리화된 글라스 제품 제조방법.
  131. 제 130 항에 있어서, 상기 수트를 실리카 함유 글라스 부재에 적층하는 추가적 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리화된 글라스 제품 제조방법.
  132. 제 131 항에 있어서, 상기 실리카 함유 글라스 부재를 모래 베드상에 장착하는 추가적 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리화된 글라스 제품 제조방법.
  133. 제 131 항에 있어서, 상기 실리카 함유 글라스 부재는 고순도 용융 실리카 글라스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유리화된 글라스 제품 제조방법.
  134. 제 130 항에 있어서, 상기 유리화된 글라스 제품은 약 10ppm 이하의 물을 함유하는 것을 특징으로 하는 유리화된 글라스 제품 제조방법.
  135. 제 130 항에 있어서, 상기 적층 단계는 챔버 내부에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 유리화된 글라스 제품 제조방법.
  136. 제 135 항에 있어서, 상기 챔버속으로 퍼지 가스를 제공하는 추가적 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리화된 글라스 제품 제조방법.
  137. 제 136 항에 있어서, 상기 퍼지 가스는 질소를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리화된 글라스 제품 제조방법.
  138. 제 135 항에 있어서, 상기 챔버의 외부 대기압보다 큰 압축 대기를 챔버에 제공하는 추가적 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리화된 글라스 제품 제조방법.
  139. 제 1 유속으로 글라스 전구물질을 제공하는 연통; 및
    상기 중심 연통을 감싸며, 제 1 유속의 적어도 20배의 유속으로 무수소 연료를 공급하는 연료 통로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 연소버너.
  140. 제 139 항에 있어서, 상기 연료 통로와 연통 사이에 위치되어 산소를 공급하는 내측 차폐통로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연소버너.
  141. 제 139 항에 있어서, 상기 연료 통로를 감싸는 수냉 자켓을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연소버너.
  142. 제 139 항에 있어서, 상기 연료 통로를 감싸는 외측 차폐통로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연소버너.
  143. 제 139 항에 있어서, 상기 연료 통로는 그 말단 부근에서 내측으로 테이퍼진 것을 특징으로 하는 연소버너.
  144. 연소버너로서,
    무수소 글라스 전구물질을 화염 영역에 제공하며, 상기 버너의 중심축을 따라 위치된 중심 튜브;
    상기 화염 영역에 적어도 산소를 제공하며, 상기 버너의 중심축으로부터 방사상으로 변위된 내측 차폐 유닛;
    상기 화염 영역에 무수소 연료를 공급하는 연료 통로; 및
    상기 내측 차폐 유닛과 연료 통로의 외측에 위치되며, 상기 버너의 중심축으로부터 방사상으로 변위되고, 상기 화염 영역을 덮는 플루오린 함유 가스를 제공하는 외측 차폐 유닛;을 포함하되,
    상기 버너는 무수 플루오린 도프 실리카를 제조하기 위한 것을 특징으로 하는 연소버너.
  145. 글라스 전구물질을 제공하는 연통;
    상기 연통의 외측에 방사상으로 위치된 내측 차폐통로;
    상기 내측 차폐통로와 인접하게 위치되며, 무수소 연료를 제공하는 연료 통로; 및
    상기 연료 통로의 방사상 외측에 위치된 외측 차폐 영역;을 포함하는 것을 특징으로 하는 연소버너.
  146. 플루오린 또는 플루오린 함유 화합물을 0.5 l/m이하로 화염속으로 공급함으로써, 플루오린을 0.5중량% 이상 함유한 플루오르화된 실리카 함유 수트를 적층하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플루오린 도프 제품 제조방법.
  147. 제 146 항에 있어서, 1중량% 이상의 실리카 함유 수트를 적층하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플루오린 도프 제품 제조방법.
  148. 제 146 항에 있어서, 상기 화염에 대하여 분출구로부터 플루오린을 공급하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플루오린 도프 제품 제조방법.
  149. 제 148 항에 있어서, 상기 분출구는 화염을 중심으로 방사상으로 배치되어 화염을 향하고 있는 다수개의 포트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플루오린 도프 제품 제조방법.
  150. 제 146 항에 있어서, 상기 화염에 무수소 연료를 공급하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플루오린 도프 제품 제조방법.
  151. 제 150 항에 있어서, 상기 무수소 연료는 카본 모노사이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 플루오린 도프 제품 제조방법.
  152. 제 146 항에 있어서, 상기 플루오르화된 실리카 함유 수트를 무수 대기내에서 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플루오린 도프 제품 제조방법.
  153. 제 146 항에 있어서, 상기 플루오르화된 실리카 함유 수트를 기판상에 적층하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플루오린 도프 제품 제조방법.
  154. 제 153 항에 있어서, 상기 기판을 회전시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플루오린 도프 제품 제조방법.
  155. 제 146 항에 있어서, 상기 플루오린 함유 화합물을 글라스 전구물질로서 공급하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플루오린 도프 제품 제조방법.
  156. 제 155 항에 있어서, 상기 글라스 전구물질은 클로린, 플루오린 및 실리카 함유 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 플루오린 도프 제품 제조방법.
  157. 제 156 항에 있어서, 상기 클로린, 플루오린 및 실리카 함유 화합물은 클로로플루오로실란을 포함하는 것을 특징으로 하는 플루오린 도프 제품 제조방법.
  158. 제 157 항에 있어서, 상기 클로로플루오로실란은 SiCl3F, SiCl2F2및 SiClF3로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 플루오린 도프 제품 제조방법.
  159. 무수 대기내에서 수트를 기판상에 적층하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  160. 제 159 항에 있어서, 상기 기판을 회전시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  161. 제 159 항에 있어서, 상기 무수 대기는 100ppm 이하의 수증기를 함유한 건조공기를 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  162. 제 159 항에 있어서, 상기 무수 대기는 10ppm 이하의 수증기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  163. 제 159 항에 있어서, 상기 무수 대기는 약 3ppm 이하의 수증기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  164. 제 159 항에 있어서, 상기 무수 대기는 약 1ppm 이하의 수증기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  165. 제 159 항에 있어서, 상기 대기는 건조 질소, 건조 아르곤, 건조 헬륨 및 그들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  166. 제 159 항에 있어서, 상기 대기는 건조 산소, 건조 카본 디옥사이드 및 그들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  167. 제 159 항에 있어서, 상기 무수 대기는 약 -67℃ 내지 약 25℃의 온도범위에서 1% 이하의 상대습도를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  168. 제 159 항에 있어서, 상기 무수 대기를 하우징에 도입하는 단계; 및 상기 프리폼을 하우징 내부에 도입하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  169. 제 168 항에 있어서, 상기 하우징 내부에 연소 버너중 적어도 일부를 장착하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  170. 제 159 항에 있어서, 상기 프리폼을 차기 가공위치로 이송하는 추가적 단계를 포함하되, 이송시, 상기 프리폼을 무수 대기내에 도입시키는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  171. 제 159 항에 있어서, 상기 프리폼을 무수 분위기를 가진 담체 용기에 삽입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  172. 제 159 항에 있어서, 상기 프리폼을 차기 가공을 위해 담체 용기내에서 이송하는 단계를 더 포함하되, 이송시, 상기 프리폼을 건조 퍼지 가스로 퍼지시키는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  173. 제 172 항에 있어서, 상기 건조 퍼지 가스는 건조 공기, 건조 질소, 건조 산소, 건조 아르곤, 건조 헬륨, 건조 카본 디옥사이드 및 그들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  174. 제 159 항에 있어서, 상기 건조 대기는 수트를 둘러싼 건조 가스막을 포함하되, 이는 적층과정에서 물이 상기 수트와 접촉하는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  175. 실리카 함유 수트 프리폼을 무수 대기내에서 형성하는 단계;
    상기 수트 프리폼을 압밀 공정으로 이송하되, 상기 수트 프리폼은 무수 대기내에 유지되는 단계; 및
    상기 수트 프리폼을 무수 대기를 포함하는 압밀로에서 압밀하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  176. 제 1 위치에서 수트 프리폼을 형성하는 단계; 및
    상기 프리폼을 차기 가공을 위한 제 2 위치로 이송하되, 이송시, 상기 수트 프리폼을 무수 대기에서 처리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  177. 제 176 항에 있어서, 상기 수트 프리폼을 제 2 위치로 이송하는 단계는 유지 또는 압미로로 이송하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  178. 제 176 항에 있어서, 상기 수트 프리폼을 담체 용기에 삽입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  179. 제 178 항에 있어서, 상기 담체 용기를 건조 가스로 퍼지시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  180. 제 179 항에 있어서, 상기 건조 가스는 건조 공기, 건조 질소, 건조 산소, 건조 아르곤, 건조 헬륨, 건조 카본 디옥사이드 및 그들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  181. 제 176 항에 있어서, 상기 수트 프리폼은 수트를 함유한 실리카를 회전하는 맨드릴에 적층하여 형성되는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  182. 제 176 항에 있어서, 상기 이송 단계에서, 상기 수트 모재를 건조 가스로 계속 퍼지시키는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  183. 제 1 처리 공정에서 실리카 함유 수트 프리폼을 형성하는 단계;
    상기 수트 프리폼을 담체 용기에 삽입하는 단계;
    상기 용기내에 수용된 수트 프리폼을 제 2 처리 공정으로 이동시키는 단계; 및
    상기 이동 단계에서, 상기 수트 프리폼을 무수 대기로 계속 처리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 수트 프리폼 제조방법.
  184. 하나의 처리 공정으로부터 다른 처리 공정으로 실리카 함유 수트 프리폼을 이동시키는 단계; 및
    상기 이동 단계에서, 상기 수트 프리폼을 무수 대기로 퍼지시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 수트 프리폼 제조방법.
  185. 무수소 연료와 연소촉진 첨가제의 혼합물을 버너에 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 실리카 함유 수트 제조방법.
  186. 제 185 항에 있어서, 상기 연소촉진 첨가제는 무수소 연료의 연소율을 증대시키는 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 실리카 함유 수트 제조방법.
  187. 제 185 항에 있어서, 상기 연소촉진 첨가제는 무수소 연료로부터 방출되는 연소열을 증대시키는 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 실리카 함유 수트 제조방법.
  188. 제 185 항에 있어서, 상기 연소촉진 첨가제는 촉매 첨가제를 포함하는 것을 특징으로 하는 실리카 함유 수트 제조방법.
  189. 제 188 항에 있어서, 상기 촉매 첨가제는 수소(H2), 물(H2O), 페록사이드(H2O2), 메탄(CH4), 에탄(C2H6), 프로판(C3H8), 에틸렌(C2H4), 아세틸렌(C2H2)으로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 실리카 함유 수트 제조방법.
  190. 제 188 항에 있어서, 상기 촉매 첨가제는 D2, D2O, D2O2, CD4, C2D6, C3D8, C2D2, C2D4로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 실리카 함유 수트 제조방법.
  191. 제 188 항에 있어서, 상기 촉매 첨가제는 오존(O3), HCN, 및 니트로 옥사이드(NO)로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 실리카 함유 수트 제조방법.
  192. 제 185 항에 있어서, 상기 연소촉진 첨가제는 강력한 연료인 것을 특징으로 하는 실리카 함유 수트 제조방법.
  193. 제 193 항에 있어서, 상기 강력한 연료는 메탄(CH4), 에탄(C2H6), 프로판(C3H8), 에틸렌(C2H4), 아세틸렌(C2H2), C2Cl2, (CN)2, 및 HCN으로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 실리카 함유 수트 제조방법.
  194. 제 185 항에 있어서, 상기 연소촉진 첨가제는 강력한 산화제인 것을 특징으로 하는 실리카 함유 수트 제조방법.
  195. 제 185 항에 있어서, 상기 연소촉진 첨가제는 무수소 연료의 약 20부피% 이하로 공급되는 것을 특징으로 하는 실리카 함유 수트 제조방법.
  196. 제 185 항에 있어서, 상기 연소촉진 첨가제는 무수소 연료의 약 5부피% 이하로 공급되는 것을 특징으로 하는 실리카 함유 수트 제조방법.
  197. 제 185 항에 있어서, 상기 연소촉진 첨가제는 무수소 연료의 약 1부피% 이하로 공급되는 것을 특징으로 하는 실리카 함유 수트 제조방법.
  198. 제 185 항에 있어서, 상기 실리카 함유 수트는 회전 기판상에 적층되어 프리폼을 형성하는 것을 특징으로 하는 실리카 함유 수트 제조방법.
  199. 제 185 항에 있어서, 상기 혼합물을 점화시켜 화염을 형성하는 단계와, 상기 화염에 글라스 전구물질을 흘리는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실리카 함유 수트 제조방법.
  200. 광섬유 프리폼 제조방법으로서,
    상기 프리폼의 제 1 실리카 수트 섹션을 형성하는 단계; 및
    상기 섹션의 길이중 적어도 일부를 유도 히터에 의해 발생되는 열에 노출시켜 섹션의 표면에만 유리 차단층을 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  201. 제 200 항에 있어서, 상기 형성 단계는 실리카 함유 수트를 회전하는 적층면의 외표면에 적층시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  202. 제 200 항에 있어서, 상기 유리 차단층의 상부에 제 2 실리카 함유 수트 섹션을 적층하는 추가적 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  203. 제 202 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 실리카 함유 수트 섹션중 적어도 하나는 플루오린 도판트를 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  204. 제 200 항에 있어서, 상기 노출시키는 단계는 적어도 프리폼(20)의 사용가능한 전체 길이를 열에 노출시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  205. 제 200 항에 있어서, 상기 노출시키는 단계는 히터의 코일에 약 2.0 내지 4.0㎾ 범위의 전류를 제공하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  206. 제 200 항에 있어서, 상기 노출시키는 단계는 유도 히터를 약 0.5㎝/s 내지 3.0㎝/s의 축속도로 횡단시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  207. 제 200 항에 있어서, 상기 노출시키는 단계는 프리폼을 약 80 rpm 내지 160 rpm의 회전속도로 회전시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  208. 제 200 항에 있어서, 상기 노출시키는 단계 이전에, 상기 유도 히터는 프리폼(20)의 단부로부터 편심된 위치(A)에 저장된 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  209. 제 200 항에 있어서, 상기 노출시키는 단계는 두께가 적어도 10㎛의 차단층을 형성하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  210. 제 200 항에 있어서, 상기 노출시키는 단계에서, 제 1 실리카 함유 섹션을 형성하는데 사용된 버너는 버너로부터 방출된 수트 스트림이 프리폼과 접촉하지 않도록 일측으로 이동되는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  211. 제 200 항에 있어서, 상기 노출시키는 단계에서, 제 1 실리카 함유 섹션을 형성하는데 사용된 버너의 화염은 전향기에 의해 일측으로 전향되는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  212. 제 211 항에 있어서, 상기 전향기는 이동가능한 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  213. 제 200 항에 있어서, 상기 노출시키는 단계는 적층 챔버내에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  214. 제 200 항에 있어서, 상기 노출시키는 단계에서, 프리폼과 히터의 서스셉터 사이의 공간은 헬륨으로 퍼지되는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조방법.
  215. 광섬유 프리폼 제조장치로서,
    상기 프리폼의 실리카 수트 섹션을 적층 챔버내에 지지하기 위한 선반; 및
    상기 선반에 인접되게 장착되며, 열을 발생시켜 상기 프리폼에 유리 차단층을 형성하는 유도 히터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조장치.
  216. 제 215 항에 있어서, 상기 유도 히터는 서스셉터를 중심으로 권취된 유도코일을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조장치.
  217. 제 216 항에 있어서, 상기 서스셉터는 그래파이트 환을 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조장치.
  218. 제 216 항에 있어서, 상기 서스셉터 및 유도코일은 유리 차단층을 생성할 때 프리폼을 봉입하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조장치.
  219. 제 215 항에 있어서, 상기 유도 히터는 실리카 수트 섹션에 수트를 적층할 때 프리폼의 단부로부터 편심된 위치에 히터를 위치시키는 구동장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조장치.
  220. 제 215 항에 있어서, 상기 유도 히터는 실리카 수트 섹션의 길이를 따라 유도 히터를 횡단하는 구동장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조장치.
  221. 제 215 항에 있어서, 상기 유리 차단층을 형성할 때, 프리폼으로부터 수트 형성 버너의 화염을 전향시키는 전향기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조장치.
  222. 제 215 항에 있어서, 상기 유도 히터의 서스셉터와 프리폼 사이의 공간에 헬륨 가스를 공급하는 가스 공급기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 프리폼 제조장치.
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Families Citing this family (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6541168B2 (en) * 2000-04-28 2003-04-01 Corning Incorporated Vacuum ultraviolet transmitting direct deposit vitrified silicon oxyfluoride lithography glass photomask blanks
JP4379554B2 (ja) * 2000-09-01 2009-12-09 住友電気工業株式会社 光ファイバ母材の脱水焼結方法
US20040216494A1 (en) * 2000-09-19 2004-11-04 Shinichi Kurotani Burner for combustion or flame hydrolysis, and combustion furnace and process
US6748768B2 (en) 2000-12-15 2004-06-15 Corning Incorporated Apparatus and method of doping silica with fluorine during laydown
US6732551B2 (en) * 2001-05-04 2004-05-11 Corning Incorporated Method and feedstock for making silica
US6698247B2 (en) * 2001-05-04 2004-03-02 Corning Incorporated Method and feedstock for making silica by flame combustion
US6843076B2 (en) * 2001-07-30 2005-01-18 Corning Incorporated Single step laydown method of making dry fiber with complex fluorine doped profile
US6910352B2 (en) * 2002-04-24 2005-06-28 Corning Incorporated Deposition of high fluorine content silica soot
US20030200771A1 (en) * 2002-04-30 2003-10-30 Burke Gerald E. Method of manufacturing phosphosilicate optical fibers and optical fibers formed therefrom
FI115134B (fi) * 2002-06-28 2005-03-15 Liekki Oy Menetelmä seostetun lasimateriaalin valmistamiseksi
US6865327B2 (en) * 2002-08-30 2005-03-08 Fitel Usa Corp. Method of making optical fiber with reduced E-band and L-band loss peaks
CN1226211C (zh) * 2003-06-27 2005-11-09 长飞光纤光缆有限公司 一种低水峰单模光纤的制造方法
US7105832B2 (en) * 2004-04-07 2006-09-12 Ut-Battelle, Llc Composite solid-state scintillators for neutron detection
KR100640438B1 (ko) 2004-11-26 2006-10-30 삼성전자주식회사 다공질 모재의 가열 장치 및 방법
JP4498917B2 (ja) * 2004-12-28 2010-07-07 株式会社フジクラ ガラス棒状体の製造方法
EP1700832A1 (en) * 2005-03-09 2006-09-13 Degussa AG A method of producing glass of optical quality
DE102005012232B4 (de) * 2005-03-15 2007-04-05 Heraeus Tenevo Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Glaskörpers
JP2006324420A (ja) * 2005-05-18 2006-11-30 Sumitomo Electric Ind Ltd 光増幅用ファイバ
WO2007054961A2 (en) * 2005-09-05 2007-05-18 Sterlite Optical Technologies Ltd. Optical fiber preform having large size soot porous body and its method of preparation
US8137469B2 (en) * 2005-12-14 2012-03-20 Corning Incorporated Method and apparatus for making fused silica
US20080035682A1 (en) 2006-08-10 2008-02-14 Calvin Thomas Coffey Apparatus for particle synthesis
US7776303B2 (en) * 2006-08-30 2010-08-17 Ppg Industries Ohio, Inc. Production of ultrafine metal carbide particles utilizing polymeric feed materials
DE102006061931B3 (de) * 2006-12-21 2008-04-17 Institut für Physikalische Hochtechnologie e.V. Verfahren zur Herstellung von Quarzglas mit geringem OH-Gehalt
FR2914298B1 (fr) * 2007-03-27 2010-03-12 Draka Comteq France Procede et equipement de fabrication d'une preforme de fibre optique.
US20110008246A1 (en) * 2008-02-25 2011-01-13 Corning Incorporated System and method for generating nanoparticles
WO2009151489A2 (en) * 2008-02-25 2009-12-17 Corning Incorporated Nanomaterial and method for generating nanomaterial
JP2010064915A (ja) * 2008-09-09 2010-03-25 Shin-Etsu Chemical Co Ltd 光ファイバ母材の製造方法
US20100126227A1 (en) * 2008-11-24 2010-05-27 Curtis Robert Fekety Electrostatically depositing conductive films during glass draw
WO2012173907A2 (en) * 2011-06-15 2012-12-20 Corning Incorporated Laser-processed grin lenses and optical interface devices and assemblies using same
US9873629B2 (en) * 2011-06-30 2018-01-23 Corning Incorporated Methods for producing optical fiber preforms with low index trenches
DE102012013134B4 (de) * 2012-07-03 2014-04-03 Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Herstellung von Zylindern aus Quarzglas
WO2014099645A1 (en) * 2012-12-20 2014-06-26 Corning Incorporated Methods for forming optical fiber preforms with selective diffusion layers
EP2835360A1 (de) 2013-08-06 2015-02-11 Heraeus Quarzglas GmbH & Co. KG Verfahren zur Herstellung eines SiO2-Sootkörpers in Gegenwart von Kohlenstoffmonoxid
US11554978B2 (en) 2013-11-27 2023-01-17 Corning Incorporated Method for reducing processing time for optical fiber preforms
US9586853B2 (en) * 2014-07-09 2017-03-07 Corning Incorporated Method of making optical fibers in a reducing atmosphere
WO2016044018A1 (en) * 2014-09-16 2016-03-24 Corning Incorporated Methods for making optical fiber preforms with one step fluorine trench and overclad
WO2016100255A1 (en) 2014-12-16 2016-06-23 Corning Incorporated Method of making an optical fiber preform and handle for use in making of optical fiber preform
IT201800009920A1 (it) * 2018-10-30 2020-04-30 Prysmian Spa Metodo per fabbricare una preforma di vetro per fibre ottiche
KR102325814B1 (ko) * 2019-08-21 2021-11-11 씨에스케이(주) 스크러버용 버너
KR102388688B1 (ko) * 2020-10-23 2022-04-20 비씨엔씨 주식회사 합성 쿼츠 제조 방법
CN116044385B (zh) * 2023-01-09 2024-04-26 西南石油大学 一种同位素示踪流量测井吸水剖面解释方法

Family Cites Families (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US30883A (en) * 1860-12-11 Improvement in corn-planters
DE820963C (de) 1949-12-10 1951-11-15 Ludwig Dipl-Ing Boelkow Baugeruest mit aus Rohren bestehenden Staendern
DE941971C (de) 1952-11-18 1956-04-26 Rheinpreussen Ag Verfahren zur katalytischen Hydrierung der Oxyde des Kohlenstoffs im fluessigen Medium
NL128054C (ko) 1963-01-29
US3459522A (en) * 1963-07-08 1969-08-05 Corning Glass Works Method of treating a porous,high silica content glass
US3791714A (en) * 1972-03-30 1974-02-12 Corning Glass Works Method of producing glass for optical waveguides
CH620181A5 (en) * 1975-08-16 1980-11-14 Heraeus Schott Quarzschmelze Process for the preparation of synthetic quartz glass, apparatus to carry out the process, and the use of the synthetic quartz glass
US4235616A (en) * 1979-05-14 1980-11-25 Corning Glass Works Optical waveguide manufacturing process and article
US4360371A (en) * 1981-03-30 1982-11-23 Corning Glass Works Method of making polarization retaining single-mode optical waveguide
JPS57183331A (en) * 1981-05-06 1982-11-11 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Manufacturing of transparent glass preform
US4515612A (en) * 1982-04-19 1985-05-07 At&T Bell Laboratories Method for optical fiber fabrication including deuterium/hydrogen exchange
JPS59232934A (ja) * 1983-06-17 1984-12-27 Sumitomo Electric Ind Ltd 光フアイバ母材の製造方法
US4529426A (en) * 1983-07-22 1985-07-16 At&T Bell Laboratories Method of fabricating high birefringence fibers
JPS6065740A (ja) 1983-09-16 1985-04-15 Furukawa Electric Co Ltd:The 光フアイバ多孔質母材の製造方法
DE3338714A1 (de) * 1983-10-25 1985-05-02 Wacker-Chemitronic Gesellschaft für Elektronik-Grundstoffe mbH, 8263 Burghausen Verfahren zur verringerung des hydroxylanteils in lichtwellenleitern
US4684383A (en) * 1986-01-30 1987-08-04 Corning Glass Works Methods for reducing the water content of optical waveguide fibers
JPS63123829A (ja) 1986-11-10 1988-05-27 Fujikura Ltd 光フアイバ用母材の製造方法
FR2647778B1 (fr) * 1989-06-05 1992-11-20 Comp Generale Electricite Procede et dispositif de depot externe par plasma de silice exempte d'ions hydroxyles
JPH0474728A (ja) 1990-07-12 1992-03-10 Sumitomo Electric Ind Ltd 石英系光導波路の製造方法および装置
US5043002A (en) * 1990-08-16 1991-08-27 Corning Incorporated Method of making fused silica by decomposing siloxanes
US5116400A (en) * 1990-09-20 1992-05-26 Corning Incorporated Apparatus for forming a porous glass preform
JPH04231336A (ja) * 1990-12-27 1992-08-20 Fujikura Ltd 光ファイバ母材の製造方法
US5203898A (en) * 1991-12-16 1993-04-20 Corning Incorporated Method of making fluorine/boron doped silica tubes
US5236481A (en) * 1992-02-21 1993-08-17 Corning Incorporated Method of doping porous glass preforms
DE4236578A1 (de) * 1992-10-29 1994-06-23 Deutsche Bundespost Telekom Verfahren und Vorrichtung zur Vorformherstellung für Quarzglas- Lichtwellenleiter
US5397372A (en) * 1993-11-30 1995-03-14 At&T Corp. MCVD method of making a low OH fiber preform with a hydrogen-free heat source
FR2713621B1 (fr) * 1993-12-14 1996-01-05 Alcatel Fibres Optiques Procédé de recharge par plasma d'une préforme pour fibre optique et fibre optique issue de la préforme rechargée selon ce procédé.
US5917109A (en) * 1994-12-20 1999-06-29 Corning Incorporated Method of making optical fiber having depressed index core region
FR2730505B1 (fr) * 1995-02-14 1997-04-04 Alcatel Fibres Optiques Procede de traitement de surface d'une preforme, procede de realisation d'une preforme comprenant un tel procede de traitement de surface, preforme realisee par la mise en oeuvre de tels procedes
JPH09110454A (ja) 1995-10-17 1997-04-28 Furukawa Electric Co Ltd:The 光ファイバ母材の搬送装置
US5958809A (en) * 1996-08-21 1999-09-28 Nikon Corporation Fluorine-containing silica glass
EP0963356A4 (en) 1996-10-25 2000-06-14 Corning Inc DEVICE AND METHOD FOR REDUCING THE BREAKAGE OF FIBERS DRAWN FROM PREFORMS
CA2274478A1 (en) 1996-12-16 1998-06-25 Corning Incorporated Organometallics for lightwave optical circuit applications
EP1044173A4 (en) 1997-12-23 2005-03-09 Spectran Corp LARGE SCALE MANUFACTURING PROCESS OF OPTICAL FIBER PREFORMS WITH IMPROVED CHARACTERISTICS
US6536240B1 (en) * 1998-04-10 2003-03-25 Mikhail Ivanovich Gouskov Method of making an optical fiber preform via multiple plasma depositing and sintering steps
BR9911392A (pt) * 1998-06-25 2001-09-18 Samsung Electronics Co Ltd Pré-configuração de fibra ótica apresentando barreira de oh e seu método de fabricação
KR100322131B1 (ko) * 1999-01-28 2002-02-04 윤종용 오.에이치.차단층을 구비한 광섬유 모재 및 그 제조방법
EP0978487A3 (en) * 1998-08-07 2001-02-21 Corning Incorporated Sealed, nozzle-mix burners for silica deposition
DE19914507A1 (de) 1999-03-30 2000-10-05 Siecor Fertigungsgesellschaft Vorrichtung zur Wärmebehandlung eines Objektes
JP2000327359A (ja) * 1999-05-24 2000-11-28 Furukawa Electric Co Ltd:The 光ファイバの製造方法および光ファイバ用母材の保管装置
US6266980B1 (en) * 1999-10-28 2001-07-31 Corning Incorporated Centerline protection using heavy inert gases
US6598425B1 (en) * 2000-03-08 2003-07-29 Corning Incorporated Method for collecting soot

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Publication number Publication date
JP2004514631A (ja) 2004-05-20
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