NL8104196A - Werkwijze ter vervaardiging van gedoteerd silicaglas alsmede uitgangsmateriaal voor optische vezels uitgaande van het verkregen glas. - Google Patents
Werkwijze ter vervaardiging van gedoteerd silicaglas alsmede uitgangsmateriaal voor optische vezels uitgaande van het verkregen glas. Download PDFInfo
- Publication number
- NL8104196A NL8104196A NL8104196A NL8104196A NL8104196A NL 8104196 A NL8104196 A NL 8104196A NL 8104196 A NL8104196 A NL 8104196A NL 8104196 A NL8104196 A NL 8104196A NL 8104196 A NL8104196 A NL 8104196A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- doped silica
- fine
- glass particles
- silica glass
- glass
- Prior art date
Links
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 427
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 79
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 68
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 title claims description 62
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims description 19
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 281
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 230
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 claims description 95
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 84
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 75
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 73
- YBMRDBCBODYGJE-UHFFFAOYSA-N germanium oxide Inorganic materials O=[Ge]=O YBMRDBCBODYGJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 68
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims description 46
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 42
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 36
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 31
- 239000007858 starting material Substances 0.000 claims description 30
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 25
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 claims description 21
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 20
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 16
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 13
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 13
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims description 11
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 10
- -1 SOClg Chemical class 0.000 claims description 9
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 9
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 150000003377 silicon compounds Chemical class 0.000 claims description 9
- 208000005156 Dehydration Diseases 0.000 claims description 6
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 claims description 6
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 claims description 6
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims description 6
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims description 6
- 238000009283 thermal hydrolysis Methods 0.000 claims description 6
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 claims description 5
- RLOWWWKZYUNIDI-UHFFFAOYSA-N phosphinic chloride Chemical compound ClP=O RLOWWWKZYUNIDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- SLLGVCUQYRMELA-UHFFFAOYSA-N chlorosilicon Chemical compound Cl[Si] SLLGVCUQYRMELA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 150000002291 germanium compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 3
- 150000003606 tin compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- YPSXFMHXRZAGTG-UHFFFAOYSA-N 4-methoxy-2-[2-(5-methoxy-2-nitrosophenyl)ethyl]-1-nitrosobenzene Chemical compound COC1=CC=C(N=O)C(CCC=2C(=CC=C(OC)C=2)N=O)=C1 YPSXFMHXRZAGTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 102100021569 Apoptosis regulator Bcl-2 Human genes 0.000 claims description 2
- 101000971171 Homo sapiens Apoptosis regulator Bcl-2 Proteins 0.000 claims description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 150000001639 boron compounds Chemical class 0.000 claims 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 claims 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 claims 1
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- PVADDRMAFCOOPC-UHFFFAOYSA-N oxogermanium Chemical compound [Ge]=O PVADDRMAFCOOPC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims 1
- 150000003609 titanium compounds Chemical class 0.000 claims 1
- 150000003752 zinc compounds Chemical class 0.000 claims 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 52
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 28
- 229910005793 GeO 2 Inorganic materials 0.000 description 25
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 25
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 23
- 238000004017 vitrification Methods 0.000 description 22
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 21
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 20
- 239000011162 core material Substances 0.000 description 18
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 16
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 16
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 14
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 14
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 14
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 14
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 11
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 10
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 10
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 8
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 7
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 7
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 7
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 7
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910005833 GeO4 Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 6
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 6
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 6
- 238000007496 glass forming Methods 0.000 description 6
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 6
- LUWUEWQACOIVOR-UHFFFAOYSA-N 2-[4-[[2,3-dimethyl-5-(pyridin-3-ylmethylcarbamoyl)indol-1-yl]methyl]phenyl]benzoic acid Chemical compound CC1=C(C)C2=CC(C(=O)NCC=3C=NC=CC=3)=CC=C2N1CC(C=C1)=CC=C1C1=CC=CC=C1C(O)=O LUWUEWQACOIVOR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 5
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 5
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 5
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 4
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 4
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 239000012024 dehydrating agents Substances 0.000 description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 3
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 3
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 3
- 229910052909 inorganic silicate Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 239000005373 porous glass Substances 0.000 description 3
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 3
- 238000005491 wire drawing Methods 0.000 description 3
- 101100257262 Caenorhabditis elegans soc-1 gene Proteins 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N diboron trioxide Chemical compound O=BOB=O JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 150000002611 lead compounds Chemical class 0.000 description 2
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 101100296543 Caenorhabditis elegans pbo-4 gene Proteins 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910006111 GeCl2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003902 SiCl 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 1
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 1
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- BUMGIEFFCMBQDG-UHFFFAOYSA-N dichlorosilicon Chemical compound Cl[Si]Cl BUMGIEFFCMBQDG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000007792 gaseous phase Substances 0.000 description 1
- QHGIKMVOLGCZIP-UHFFFAOYSA-N germanium dichloride Chemical compound Cl[Ge]Cl QHGIKMVOLGCZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 1
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000006557 surface reaction Methods 0.000 description 1
- DLYUQMMRRRQYAE-UHFFFAOYSA-N tetraphosphorus decaoxide Chemical compound O1P(O2)(=O)OP3(=O)OP1(=O)OP2(=O)O3 DLYUQMMRRRQYAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B19/00—Other methods of shaping glass
- C03B19/10—Forming beads
- C03B19/1005—Forming solid beads
- C03B19/106—Forming solid beads by chemical vapour deposition; by liquid phase reaction
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B19/00—Other methods of shaping glass
- C03B19/10—Forming beads
- C03B19/1005—Forming solid beads
- C03B19/102—Forming solid beads by blowing a gas onto a stream of molten glass or onto particulate materials, e.g. pulverising
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
- C03B37/014—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
- C03B37/01413—Reactant delivery systems
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
- C03B37/014—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
- C03B37/01413—Reactant delivery systems
- C03B37/0142—Reactant deposition burners
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
- C03B37/014—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
- C03B37/01486—Means for supporting, rotating or translating the preforms being formed, e.g. lathes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C13/00—Fibre or filament compositions
- C03C13/04—Fibre optics, e.g. core and clad fibre compositions
- C03C13/045—Silica-containing oxide glass compositions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/06—Glass compositions containing silica with more than 90% silica by weight, e.g. quartz
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2203/00—Fibre product details, e.g. structure, shape
- C03B2203/10—Internal structure or shape details
- C03B2203/22—Radial profile of refractive index, composition or softening point
- C03B2203/24—Single mode [SM or monomode]
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2203/00—Fibre product details, e.g. structure, shape
- C03B2203/10—Internal structure or shape details
- C03B2203/22—Radial profile of refractive index, composition or softening point
- C03B2203/26—Parabolic or graded index [GRIN] core profile
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2207/00—Glass deposition burners
- C03B2207/04—Multi-nested ports
- C03B2207/06—Concentric circular ports
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2207/00—Glass deposition burners
- C03B2207/20—Specific substances in specified ports, e.g. all gas flows specified
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2207/00—Glass deposition burners
- C03B2207/20—Specific substances in specified ports, e.g. all gas flows specified
- C03B2207/26—Multiple ports for glass precursor
- C03B2207/28—Multiple ports for glass precursor for different glass precursors, reactants or modifiers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2207/00—Glass deposition burners
- C03B2207/50—Multiple burner arrangements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2207/00—Glass deposition burners
- C03B2207/60—Relationship between burner and deposit, e.g. position
- C03B2207/64—Angle
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2207/00—Glass deposition burners
- C03B2207/80—Feeding the burner or the burner-heated deposition site
- C03B2207/85—Feeding the burner or the burner-heated deposition site with vapour generated from liquid glass precursors, e.g. directly by heating the liquid
- C03B2207/87—Controlling the temperature
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C2201/00—Glass compositions
- C03C2201/06—Doped silica-based glasses
- C03C2201/30—Doped silica-based glasses containing metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C2201/00—Glass compositions
- C03C2201/06—Doped silica-based glasses
- C03C2201/30—Doped silica-based glasses containing metals
- C03C2201/40—Doped silica-based glasses containing metals containing transition metals other than rare earth metals, e.g. Zr, Nb, Ta or Zn
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C2203/00—Production processes
- C03C2203/40—Gas-phase processes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Description
λ, * V I
VO 2313
Werkwijze ter vervaardiging van gedoteerd silicaglas alsmede uitgangsmateriaal voor optische vezels uitgaande van het verkregen glas
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van gedoteerd silicaglas alsmede een werkwijze ter vervaardiging van uitgangsmateriaal voor optische vezels onder toepassing van het volgens de genoemde werkwijze verkregen gedoteerde silicaglas.
5 Een gedoteerd silicaglas, dat in hoofdzaak GeOg als doteer- middel en naar keuze difosforpentoxyde (P^O^Jy diboortrioxyde (B^O^) en dergelijke als extra doteermiddelen bevat, is geschikt als materiaal voor optische vezels. Tot dusver is dit type gedoteerd silicaglas in hoofdzaak volgens de nu volgende drie typen glasrook-10 methoden bereid: (1) CVD methode (inwendige dampf aseoxydatiemethode) (zie Amerikaans oc-trooischrift L.217.027).
In deze methode wordt een zijde van een kwartsbuis door een vlam verhit tot een temperatuur van ongeveer 1500-1700°C, en SiCl^ 15 en een verbinding bestemd als doteermiddel, bij voorbeeld GeCl^, in gasvormige fase toegevoerd aan de kwartsbuis, worden onderworpen aan thermische oxydatie onder vorming van een gedoteerde silicaglaslaag.
Hierbij worden SiCl^ en GeCl^ omgezet in fijne SiO^ en GeOg glasdeeltjes, die tegelijkertijd door de thermische oxydatiereactie een transparant 20 ... . .
GeOg gedoteerd silicaglaslichaam vormen. Een dergelijke behandeling wordt herhaald om de gewenste dikte van de gedoteerde silicaglaslaag te verkrijgen. Daarna door verdere verhitting met dé vlam tot een temperatuur van ongeveer 1700-1800°C gaat de kwartsbuis krimpen en wordt massief, waardoor een uitgangsmateriaal voor optische 25 vezels wordt verkregen. In deze methode wordt de. synthese van de fijne silicaglasdeeltjes, de toevoeging van GeO^ en de verglazing van de fijne silicaglasdeeltjes volgens de thermische oxydatiereactie met behulp van dezelfde verhittingsbron tegelijkertijd uitgevoerd.
(2) 0VP0 methode (uitwendige dampf aseoxydatiemethode) (zie Amerikaans oc-^ trooischrift 3.859.073).
In deze methode worden fijne in een vlam gesynsthiseerde glasdeeltjes , bestaande uit SiO^ en GeO^ gestraald op de zijde van een BAD ORIGINAL
8104196 -2-
« v I
S
roterend uitgangsmateriaal' (doom) om een poreus gesinterd GeOg bevattend silicaglaslichaam te verkrijgen. Het verkregen gesinterde holle, ronde staafachtige poreuze silicaglaslichaam wordt verhit en door middel van een ringvormig verhitterelement bij een temperatuur van 5 ongeveer 1500-1600 C verglaasd, waardoor een transparant GeOg gedoteerd ‘silicaglaslichaam wórdt verkregen. Dit GeO^ gedoteerd silicaglaslichaam wordt ingebracht in een kwartsbuis, waarbij een uitgangsmateriaal voor optische vezels wordt verkregen. In deze methode worden de synthese van fijne silicaglasdeelt'jes, de toevoeging van GeOg 10 en de sintering gelijktijdig met behulp van dezelfde verhittingsbron uitgevoerd, terwijl alleen de verglazing in een afzonderlijke trap wordt uitgevoerd.
(3) VAD methode (dampfase axiale depositiemethode) (zie Amerikaans oc-trooischrift U.0Ö2.665).
15 Glasvormende grondstoffen, zoals SiCl^, GeCl^ en dergelijke alsmede Og-Hg vlamstromen, bestaande uit Hg, 0g en inerte gassen, worden afgeblazen uit een synthesefakkel gekoppeld aan een toevoer-pijp voor de glasvormende grondstoffen en een toevoerpijp voor de Hg-Og gassen, waardoor voomoemde glasvoimende grondstoffen worden 20 onderworpen aan vlamhydrolyse en fijne glasdeeltjes, zoals SiOg,
GeOg vormen waarbij de fijne glasdeeltjes tegelijkertijd worden door dezelfde vlamstroom gesinterd onder vorming van een poreus glaslichaam. Dit poreuze glaslichaam wordt vervolgens gedeponeerd op het uiterste einde van een ondersteunende staaf, die naar boven wordt 25 bewogen door deze al draaiende door middel van een roteerbare trek-inrichting naar boven te trekken met het doel een gesinterd poreus silicaglaslichaam, dat GeOg bevat, te fabriceren. Daarna wordt het verkregen poreuze gesinterde silicaglaslichaam verhit en door middel van een verhitterelement, opgesteld op het bovenste deel van de inrich-30 ting gesmolten, bij een temperatuur van ongeveer 1500-1600°C, om de verglazing tot stand te brengen; daarbij wordt een transparant GeOg gedoteerd silicaglaslichaam gevormd. Het verkregen GeOg gedoteerde silicaglaslichaam wordt in een kwartsbuis gebracht waarbij het als uitgangsmateriaal voor optische vezels wordt gebruikt. In deze methode 35 worden de synthese van fijne glasdeeltjes, de toevoeging van GeOg en het sinteren gelijktijdig door dezelfde verhittingsbron uitgevoerd analoog als bij de bovengenoemde uitwendige dampfaseoxydatiemethode,
BAD ORIGINAL
8104 196
* -f?'·. v I
-3- terwijl verder de deformatie- en. verglazingstrappen door middel van het aan de bovenkant.van de inrichting opgestelde ringachtige ver-hitterelement worden uitgevoerd.
De gebruikelijke momenteel toegepaste drie.-karakteristieke 5 typen vervaardigingen van gedoteerd silicaglas voor optische vezel-'fabricage hebben de volgende nadelen. De gebruikelijke methode, (glasrook, neerslagproces) voor het vervaardigen van gedoteerd silicaglas heeft het nadeel, dat wanneer men de hoeveelheid glasvormende grondstoffen die per tijdseenheid worden toegevoerd, wenst te ver-.. 10 hogen om de produktiesnelheid van het gedoteerde silicaglas te verhogen, de effectiviteit voor het synthetiseren van de fijne glasdeeltjes volgens de vlamfaydrolysereactie afneemt. Bovendien is er het nadeel, dat aangezien de synthese van de fijne glasdeeltjes, de toevoeging .. van GeOg en het sinteren gelijktijdig door dezelfde verwarmingsbron 15 worden uitgevoerd, bij vergroting van de toevoerhoeveelheid glasvormende grondstoffen, de sintering onvoldoende wordt en het glasvormige lichaam moeilijk wordt gevormd.
Bij onderzoek is gevonden dat het wegens de bovengenoemde beperkingen moeilijk is 500 g of meer produktie per tijdseenheid 20 gedoteerd silicaglas volgens de glasrodk neerslagmethode te verkrijgen, waarbij een produktierendement van 80/5 de bovengrens betekent.
Ter vermijding van de nadelen van het neerslagproces en met het doel de fabricagesnelheid van het glaslichaam te verhogen, kan bij een methode, waarbij de temperatuur van de vlam zodanig wordt 25 opgevoerd dat het transparante glaslichaam rechtstreeks uit de fijne glasdeeltjes kan worden gevormd (de zogenaamde direkte verglazings-methode) GeO^ niet aan het transparante glaslichaam worden toegevoegd, waardoor men geen gedoteerd siliglas kan verkrijgen.
Bij al deze gebruikelijke methoden worden de synthese van de 30 fijne glasdeeltjes, de toevoeging van GeOg en de sintering gelijktijdig door dezelfde verhittingsbron uitgevoerd, terwijl bij de inwendige dampfaseoxydatiemethode zelfs een verlgazingstrap gelijktijdig met de bovengenoemde andere trappen met dezelfde warmtebron is uitgevoerd.
Om al deze redenen is het moeilijk geschikte omstandigheden voor 35 zowel de synthese van fijne glasdeeltjes, de toevoeging van GeO^ als het sinteren daarvan in te stellen; in het bijzonder wanneer men beoogt de produktiesnelheid van het gedoteerde silicaglas te verhogen, bad original 8104196
* ** I
-k- kan men geen homogeen en transparant gedoteerd silicaglas kan verkrijgen.
Wanneer men de produktiesnelheid in een inwendige dampfase-oxydatiemethode tracht te verbeteren door een extra hoeveelheid SiCl^ 5 en GeCl^ toe te voeren (SiCl^/GeCl^ verhouding constant) ontstaat 'bij voorbeeld het probleem dat de verglazing niet voldoende is, en poreuze gesinterde glaslichamen als lamellaire component achterblijven. Wanneer men dan de vlamtemperatuur verder opvoert om de reactie te versnellen en tegelijkertijd een perfekt transparant glas-10 lichaam te vormen, ontstaat het probleem, dat het gehalte van GeOg in de gevormde gedoteerde silicaglaslaag afneemt. Teneinde de produktiesnelheid te verhogen en een gedoteerd silicaglas met de gewenste eigenschappen volgens de CVD methode te verkrijgen is fijninstelling van de omstandigheden voor de synthese van fijne glasdeeltjes, voor 15 bet toevoegen van GeO^ en voor het tot stand brengen van de verglazing vereist, met het doel optimale synthese-omstandigheden in te stellen.
Er bestaat dus van nature een beperking wat betreft de verhoging van de produktiesnelheid. Een soortgelijke tendens kan men resp. waarnemen bij de 0VF0 methode vn VAD methode. D.w.z. dat het nadeel 20 bestaat, dat wanneer de hoeveelheden SiCl^ en HeCl^ worden verhoogd de graad van sintering in het gevormde poreuze gesinterde lichaam wordt verlaagd en "scheuren" enz. ontstaan, zodat geen poreus gesinterd glaslichaam als uitgangsmateriaal voor optische vezels kan worden verkregen.
25 Ter vermijding van de voomoemde nadelen kan men de vlam inten siveren, maar dan ontstaat het probleem, dat het GeO^ gehalte wordt verlaagd. Er bestaan aldus beperkingen ten aanzien van het instellen van de fabricage-omstandigheden voor het verhogen van de produktiesnelheid van gedoteerd siliglas.
30 De bovengenoemde beschouwing is tevens geldig voor het geval, dat een gedoteerd silicaglas wordt bereid door toepassing van FbO^ en SnO^ als doteermiddel.
Bij deze gebruikelijke methoden wordt, wanneer men een extra hoeveelheid glasvormende grondstoffen enz. per tijdseenheid wenst 35 toe te voeren om de produktiesnelheid van gedoteerd silicaglas te verhogen, de effectiviteit voor het synthetiseren van fijne glasdeeltjes lager terwijl tegelijkertijd het sinteren onvoldoende en de BAD ORIGINAL
810έ 1 Q β τ5- .vorming van een poreus glasvormig lichaam moeilijk, wordt. Bij verbetering van de effectiviteit van het synthetiseren van fijne glasdeeltjes en voor het uitvoeren van een geschikte sintering, door de temperatuur van de zuurstof-waterstofvlam te verhogen om de produktie-5 snelheid van gedoteerd silicaglas te verbeteren, kan men geen doteer-middel, zoals FbO^ of SnO^ toevoegen.
Om bovenvexmelde redenen hebben de voomoemde gebruikelijke methoden het bezwaar, dat de produktiesnelheid van het gedoteerde silicaglas moet worden aangepast aan de toegevoegde hoeveelheid 10 doteermiddel, zodat men slechts kleine hoeveelheden PbO^ of SnO^ aan de fijnerglasdeeltjes kan toevoegen, terwijl de produktiesnelheid toch langzaam blijft.
Met het oog op de bovenvermelde verschillende nadelen van de stand van de techniek is het een hoofddoel van de uitvinding te 15 voorzien in een werkwijze voor het met een hoge produktiesnelheid vervaardigen van gedoteerd silicaglas van goede kwaliteit. Het is een ander doel van de uitvinding te voorzien in een werkwijze voor het- effectief vervaardigen van homogeen transparant gedoteerd silicaglas, waarin het doteermiddelgehalte gemakkelijk wordt ingesteld.
20 Het is een volgend doel van de uitvinding te voorzien in een werkwijze voor het met hoge snelheid vervaardigen van gedoteerd silicaglas dat voldoende is gedoteerd met FbO^, Sn02 ZnO en dergelijke, welke met de gebruikelijke neer slagmethode moeilijk in silicaglas zijn op te nemen.
25 Het is nog een ander doel van de -uitvinding te voorzien in een werkwijze voor het vervaardigen van gedoteerd silicaglas, waarin de concentratieverdeling van een doteermiddel in radiale richting van het gedoteerde silicaglas kan worden ingesteld om een gewenste verdeling te verkrijgen. Het is nog een verder doel van de uitvinding te voor-30 zien in een werkwijze voor het vervasrdigen van gedoteerd silicaglas met een laag OH-ionengehalte, waarin de verdamping van het doteermiddel aanmerkelijk kan worden verminderd.
Nog een verder doel van de uitvinding is te voorzien in een werkwijze voor het bij een hoge fabricagesnelheid vervaardigen 35 van een transparant gedoteerd silicaglas zonder dat restbelletjes achterblijven.
Een verder doel van de uitvinding is te voorzien in een werkwijze 8104196
BAD ORIGINAL
* v I
...... ; : zëz voor het vervaardigen van een uitgangsmateriaal voor optische vezels onder toepassing van gedoteerd silicaglas, waarbij het uitgangsmateriaal een uniforme buitendiameter heeft en een uniform grensvlak van de kembekleding kan worden verkregen bij hoge syathesesnelheid.
5 Volgens de uitvinding wordt in één uitvoeringsvorm voorzien •in de werkwijze voor het vervaardigen van gedoteerd silicaglas omvattende een eerste trap voor het synthetiseren van fijne siiicaglas-deeltjes, die elk een diameter van ongeveer 0,05-0,2 micrometer hebben, via thermische oxydatie of vlamhydrolyse van een gemakkelijk öxydeer-10 bare siliciumverbinding, zoals SiCl^, SiH^ of SiHCl^, een tweede trap voor het vormen van gedoteerde fijne silicaglasdeeltjes, door een gasvormig toevoegsel van een gemakkelijk oxydeerbare verbinding op te lossen ter vorming van een doteermiddel, zoals GeCl^, SnCl^, FbCl^,
ZnCl^, FOCl^, PC13, TiCl^, BBr^, BCl^ en dergelijke, waarbij een vaste 15 oplossing met de voomoemde fijne silicaglasdeeltjes kan worden gevormd via de reactie van het gas vormige toevoegsel, dat een gemakkelijk oxydeerbare verbinding bevat ter vorming van een-doteermiddel, d.w.z. de gemakkelijk oxydeerbare siliciumverbinding met waterdamp of zuurstof aan het oppervlak van de verkregen gesynthetiseerde fijne 20 glasdeeltjes, alsmede een derde trap voor het sinteren van de gedoteerde fijne silicaglasdeeltjes ter verglazing daarvan, waarbij elke warmtebehandeling elk van de genoemde trappen wordt uitgevoerd door toepassing van een afzonderlijke warmtebron.
In de tweede trap worden fijne silicaglasdeeltjes in contact 25 gebracht met het gas ter vorming van het gedoteerd silicaglas dat voorncemd gasvormig toevoegsel bevat ter vorming van een doteermiddel en waterdamp of zuurstof bij een temperatuur van 500-1000°C bij thermische hydrolyse of 800-1200°C bij thermische oxydatie voor het tot stand brengen van de thermische hydrolyse-30 oxydatie, zodanig dat een vaste oplossing van SiO^-doteermiddel wordt gevormd op het oppervlak van de fijne silicaglasdeeltjes.
In de derde trap kan de verglazing van de gedoteerde fijne silicaglasdeeltjes direkt tot stand worden gebracht bij een temperatuur van 1500-1700°C. Naar keuze kan een poreus gedoteerd silicaglaslichaam 35 worden gevormd door de gedoteerde fijne silicaglasdeeltjes te verhitten tot een temperatuur van 1200-1Uoo°C, waarna het verkregen
poreuze gedoteerde silicaglaslichaam bij een temperatuur van BAD ORIGINAL
8 1 0 4 1 9 6 .................
, V V I
/ • ' : -7- ! 1500-1700°C kan worden onderworpen aan verglazing. In dit geval kan men bij voorbeeld kwartspoeder met 1000 mesh ( ) of meer toepassen in plaats van de fijne silicaglasdeeltjes.
Volgens de werkwijze voor het vervaardigen van gedoteerd 5 silicaglas volgens de uitvinding worden het kwartspoeder of de fijne -SiOg-gl as deelt jes in aanraking gebracht met een gas ter vorming van gedoteerd silicaglas dat SiCl^ een gasvormig toevoegsel en waterdamp (Η^Ο) bevat voor het inbrengen van het doteermiddel in het •glaslichaam, waarna het verkregen glaslichaam wordt gesmolten bij 10 hoge temperaturen en een transparant gedoteerd silicaglas wordt verkregen, waarin de vorming van de glasdeeltjes, de toevoeging vanchet doteermiddel en de verglazing van het glaslichaam door afzonderlijke trappen onder resp. geschikte omstandigheden worden uitgevoerd. Bijgevolg is de fabricagesnelheid niet beperkt door 15 faktoren als bovengenoemd, en biedt de uitvinding het voordeel, dat de fabricagesnelheid per tijdseenheid aanmerkelijk wordt verhoogd.
Tevens kan de vermindering van het gehalte aan doteercomponenten in het gedoteerde silicaglas worden opgeheven door de doteercomponenten, zoals GeC>2 en dergelijke, in het silicaglas op te lossen. Het doteer-20 middel kan geschikt op elke gewenste hoeveelheid worden ingesteld door de reactietijd van het oplossen in de werkwijze van de uitvinding te veranderen. Behalve bovenstaande kunnen doteercomponenten, zoals PbOg, SnOg, ZnO.en dergelijke, die moeilijk in een gebruikelijke glasrookmethode in het glas kunnen worden ingebracht, gemakkelijk 25 op beheerste wijze volgens de werkwijze van de uitvinding worden ingevoerd.
Volgens de uitvinding kan kwartspoeder als een glasvormend uitgangsmateriaal worden toegepast, zodat goedkoop gedoteerd silicaglas kan worden, gevormd. Aangezien hierbij bovendien de concentratie-30 verdeling van het doteermiddel in het gedoteerde silicaglas uniform wordt, verkrijgt men bij voorbeeld bij de vervaardiging van een optische vezel uit dit gedoteerde silicaglas het voordeel, dat men in staat is optische vezels met lage transmissieverliezen te verkrijgen.
35 De synthese van de gedoteerde fijne silicaglasdeeltjes in de tweede trap wordt uitgevoerd door doteercomponenten, die bij voorbeeld in hoofdzaak GeO^, d.w.z. GeOg alleen of een combinatie van GeO^, PgO-
BAD ORIGINAL
8104196 ----------------------------------
« >. I
........... ...... ..... ^8- ........ .....
en bevatten in de fijne silicaglasdeeltjes op te lossen. Eenvoudig-heidshalve zal nu een toelichting worden gegeven voor de toevoeging van alleen GeO^. De tweede trap van de uitvinding is ontworpen -op basis van de volgende ontdekking, wanneer fijne GeO^ glasdeeltjes 5 of GeOg kristallen eenvoudig worden gemengd met fijne silicaglas-deeltjes, wordt GeOg selectief in de volgende sinterings- of ver-glazingstrap verdampt, zodat het moeilijk is een gedoteerd silicaglas te verkrijgen met een gewenst GeO^ gehalte, terwijl bij deze omstandigheden geen GeO^ kan worden toegevoegd. In dit opzicht wordt de tweede 10 trap van de uitvinding op zodanige wijze uitgevoerd, dat GeOg in SiOg kan oplossen en GeOg in SiO^ wordt opgenomen (oplossing van GeOg). Als gevolg daarvan wordt verdamping van GeO^ bij sintering en verglazing verhinderd en kan men gedoteerde fijne silicaglasdeeltjes met een gewenst GeO^ gehalte verkrijgen.
15 Het oplossen van GeO^ wordt op zodanige wijze uitgevoerd, dat een gemakkelijk oxydeerbare germaniumverbinding, zoals GeCl^ en een gemakkelijk oxydeerbare siliciumverbinding aan thermische hydrolyse worden ontworpen op de oppervlakken van de fijne glassilicadeeltjes, waardoor de volgende-reacties (1 en 2) plaatsvinden.
20
SiCl^ + 2ïï20 —> Si02 + UHC1 (1)
GeCl^ + 2H20 —> GeOg + UHC1 (2)
Aldus wordt een glaslaag, waarin Ge02 in Si02 is opgelost 25 op de oppervlakken van de voornoemde fijne deeltjes gevormd.
Een dergelijke oplossing kan in de praktijk op zodanige wijze worden uitgevoerd, dat een roterend reactievat wordt geladen met fijne silicaglasdeeltjes en de aldus ingeladen fijne silicaglasdeeltjes in aanraking worden gebracht met een reactiegas, dat SiCl^, GeCl^ en 30 HgO bevat bij een temperatuur van ongeveer 500-1000°C. Het oplossen van GeO in Si0? volgens de tweede trap kan worden vastgesteld door de absorptie in de nabijheid van 660 cm in het infrarood * absorptiespectrum waar te nemen. Uiteraard kan eën dergelijke absorptie bij een eenvoudig mengsel van SiOg en Ge02 niet worden waargenomen.
35 In het geval dat de doteercomponenten P20^ en BgO^ Ρ^3·3^3 van Gs02 bevatten wordt het oplossen uitgevoerd door POCl^, PCl^, BBr^j BCl^ en dergelijke aan de glasdeeltjes toe te voegen, op de wijze van BAD ORIGINAL
8104 196 • ' ! -9- de bovengenoemde oplossing.
In de derde trap worden de gedoteerde fijne silicaglasdeeltjes gesinterd door middel van een zuurstof-waterstof·vlam, plasmavlam, hoge temperatuur elektrische oven en dergelijke ter vorming van een 5 poreus gesinterd glaslichaam, waarna het verkregen lichaam wordt gedeformeerd en verglaad tot een transparant glaslichaam. Indien hierbij de verhittingstemperatuur wordt verhoogd, kan het transparant gedoteerde silicaglas rechtstreeks worden verkregen zonder dat men een qua uiterlijk gesinterd lichaam behoeft te vormen. In de sinter-. . 10 methode kunnen dergelijke gedoteerde fijne silicaglasdeeltjes vooraf met een hoge drukpersmethode in een gewenste vorm worden gebracht.
Wanneer het volgens genoemde trap gevormde gedoteerde silica-glaslichaam wordt toegepast als een kernmateriaal en wordt ingebed in een kwart glasbuis, wordt een uitgangsmateriaal voor optische 15 vezels verkregen. Het verkregen materiaal wordt aan draadtrekken onderworpen, waarbij een optische vezel wordt verkregen met een trans-missieverlies van 5 dB/km of minder.
Wanneer een transparant gedoteerd sili caglaslichaam wordt gevormd uit gedoteerd silicaglaspoeder, waarin GeO^, FbO^, SnO^ en 20 dergelijke zijn opgelost, door het silicaglaspoeder in contact te brengen met een reactiegas, dat SiCl^ alsmede tenminste een component, gekozen uit de GeCl^, POCl^, PCl^, TiCl^, BBr^» BCl^ en dergelijke als boven beschreven bevat, kan een dergelijk gedoteerd silicaglaspoeder als zodanig worden toegepast en neergeslagen en gesmolten 25 op het uiterste uiteinde van een uitgangsmateriaal onder vorming van een gedoteerd silicaglaslichaam. Hierbij ontstaan als nadelen dat wanneer de depositie en oplos sings snelheden van de voornoemde gedoteerde fijne silicaglasdeeltjes worden verhoogd, in het verkregen transparant, gedoteerde silicaglaslichaam fijne belletjes worden 30 opgenomen.
Wanneer bij voorbeeld gedoteerde fijne silicaglasdeeltjes verkregen door 10 mol# GeOg in fijne silicaglasdeeltjes met elk een diameter van 50-200 nanometer op te lossen en gesynthetiseerd door middel van vlamhydrolyse of thermische oxydatiereacties, worden geblazen 35 in een vlam of plasmavlam om de gedoteerde fijne silicaglasdeeltjes af te zetten en te smelten op het uiterste uiteinde van het uitgangsmateriaal, kan een transparant gedoteerd silicaglaslichaam worden BAD ORIGINAL
8104 19fi « v ! ~ -Tö- verkregen wanneer de afblaashoeveelheid van de gedoteerde silicaglasdeeltjes 10 g per min. is; wanneer echter deze hoeveelheid wordt opgevoerd tot 100 g per min, ontstaat het nadeel, dat in het gedoteerde silicaglaslichaam een aantal belletjes, elk met een 5 diameter van ongeveer 0,01-1 mm, achterblijven.
In de werkwijze voor het vervaardigen van gedoteerd silicaglas volgens de uitvinding heeft het derhalve de voorkeur, dat het gedoteerde silicaglaspoeder waarin een doteermiddel is opgelost alvorens het wordt afgezet en gesmolten op het uiterste uiteinde van het 10 uitgangsmateriaal door middel van een vlam of plasmavlam wordt onderworpen aan een warmtebehandeling. Een dergelijke warmtebehandeling kan worden uitgevoerd door middel van een vlam, plasmavlam of een hoge temperatuur elektrische oven, waarbij de temperatuur van de verhittingstrap bij voorkeur binnen het gebied van 1000-2000°C ligt.
15 Door de gedoteerde fijne silicaglasdeeltjes te verhitten, kan de diameter van de fijne glasdeeltjes worden verhoogd zodat een transparant gedoteerd silicaglaslichaam zonder restbelletjes met hoge productiesnelheid kan worden verkregen. Aldus heeft men het voordeel, dat een goedkope optische vezel kan worden verkregen wanneer 20 dit gedoteerde silicaglaslichaam ter vervaardiging van de optische vezel wordt toegepast.
Aangezien er een SiO^-doteermiddel vaste oplossing wordt gevormd is er volgens de uitvinding tevens het voordeel, dat verdamping van het doteermiddel, zoals Geo^, in de verglazingstrap 25 nagenoeg niet optreedt. Dit betekent echter niet dat er geen verdamping van doteermiddel, zoals GeO^, plaatsvindt, maar dat deze verdamping kleiner is dan die bij een gebruikelijk glasrookproces. Om de verdamping van een dergelijk doteermiddel aanmerkelijk te verlagen heeft het de voorkeur, dat kwartspoeders of fijne SiO^ glaspoeders 30 ter vorming van een gedoteerd silicaglas in contact worden gebracht met een gas dat waterdamp en een gasvormig toevoegsel bevat, dat met SiCl^ en H^G bij een temperatuur van 500-1000°C reageert onder vorming van een doteermiddel dat in staat is een vaste oplossing met SiO^ te vormen, waardoor een SiOg doteermiddel vaste oplossing 35 wordt verkregen·. De verkregen vaste oplossing wordt dan verder bij een temperatuur van 500-1200°C in contact gebracht met een atmosferisch gas, dat SiClj^ en waterdamp bevat ter vorming van een SiO^-BAD het oppervlak van de gedoteerde fijne silicaglasdeeltjes, 8104 19 6
- <i ' V I
-11- vaarna deze verkregen gedoteerde fijne silicaglasdeeltjes worden verglaasd.
Volgens een der gelijke werkwijze voor het vervaardigen van een gedoteerd silicaglas volgens de uitvinding als hoven beschreven, 5 wordt de SiOg-laag verder gelamineerd op het oppervlak van de ge-’doteerde fijne silicaglasdeeltjes, zodat het doteermiddel (bij voorbeeld GeOg) in de vaste oplossing van SiOg-doteermiddel niet vervluchtigt, zelfs niet bij een hoge temperatuurbehandeling in de verglazingstrap, zodat men het voordeel verkrijgt dat gedoteerde 10 silicaglas met een gewenste concentratie van doteermiddel wordt verkregen.
Gedoteerd silicaglas met een laag OH-ionengehalte kan tevens op zodanige wijze worden gevormd, dat een gas voor dehydratatie-doeleinden, dat een chloorverbinding zoals SOCl^, Clg en dergelijke 15 bevat, in de bovengenoemde eerste en tweede trappen en warmtebehandeling van de gedoteerde fijne silicaglasdeeltjes of in de trap ter vorming van de SiO^-glaslaag op het oppervlak van de gedoteerde fijne silicaglasdeeltjes na de tweede trap wordt opgenomen.
Teneinde verder een gewenste concentratieverdeling van 20 het doteermiddel in de radiale richting van het gedoteerde silicaglas in te stellen heeft het de voorkeur dat in de verglazingsmethode na de vorming van de gedoteerde fijne silicaglasdeeltjes door vorming van de vaste oplossing van SiOg-doteeimiddel, onderscheidene groepen gedoteerde fijne silicaglasdeeltjes, die van elkaar verschillen wat 25 betreft de hoeveelheden opgelost doteermiddel, uit resp. toevoer-cpeningen worden gespoten ter regeling van de concentratieverdeling van het doteermiddel, waarna de gedoteerde fijne silicaglasdeeltjes worden gesinterd en verglaasd.
Volgens de bovengenoemde behandeling kan door het instellen 30 van de doteermiddelconcentratieverdeling in de radiale richting van het verkregen gedoteerde silicaglaslichaam een optischs vezel, uit een dergelijk gedoteerd silicaglaslichaam die aanmerkelijk is verbeterd wat betreft de transmissieband en het transmissieverlies.
In een werkwijze ter vervaardiging van een uitgangsmateriaal 35 voor optische vezels waarin fijne glasdeeltjes (kwartspoeder), waaraan een doteermiddel opgelost in SiO^ is toegevoegd, worden neergeslagen en gesmolten door middel van een vlam of plasmavlam op het uiterste BAD ORIGINAL
8104196 -12-
« v I
einde van het in roterende beweging zijnde grondmateriaal, omvat de uitvinding de trap dat de rotatie-as van genoemd grondmat eri aal met een hoek van 5-90° helt ten opzichte_van de afblaasrichting van de stroom fijne glasdeeltjes in de vlam of de plasmavlam voor 5 het verkrijgen van een ronde-staafachtig transparant gedoteerd silicaglaslichaam.
Volgens de uitvinding kan een uitgangsvorm voor optische vezels met een uniforme buitendiameter en een uniforme grens vlak van de kernbekleding daarvan met een hoge synthetiseersnelheid worden ver-10 vaardigd, zodat men het voordeel verkrijgt, dat de kosten van de op^ tische vezels die in de praktijk bruikbaar zijn worden verlaagd.
Tevens heeft men het voordeel, dat een. ruit gangs vorm voor 'een enkele mode optische vezel met een ideale verdeling van brekingsindex en met een uitstekende transmissie-eigenschappen in massa kan worden ^ geproduceerd.
Fig. 1, 2 én 3 zijn schematische aanzichten die uitvoeringsvormen van inrichtingen vormen voor het uitvoeren van een eerste, tweede en derde trap bij.-het vervaardigen van gedoteerd silicaglas volgens de uitvinding, 20 fig. U is een dwarsdoorsnede die een fijn deeltje van kwarts- poeder of Si02 glas, op het oppervlak waarvan een Si02~Ge02 laag is gevormd, weergeeft, fig. 5 is een schematisch diagram van een specifieke constructie van de inrichting volgens fig. 2, 25 fig. 6 is een doorsnede die een uitvoeringsvorm van een reactiebuis in de inrichting van fig. 5 weergeeft, fig. 7 is een schematisch diagram, die een bepaalde constructie van de inrichting van fig. 3 weergeeft, fig. 8 is een grafische voorstelling,'die de infrarood 30 transmissie-eigenschappen van fijne silicaglasdeeltjes, wanneer de reactietemperatuur wordt gewijzigd illustreert, fig. 9 is een grafische voorstelling die de reactietemperatuur-afhankelijkheid van de hoeveelheid Ge02-doteermiddel illustreert, fig. 10 is een grafische voorstelling, die het verband tussen 35 ie hoeveelheid GeOg doteermiddel en de SiCl^/GeCl^ verhouding voorstelt , fig. 11 is een grafische voorstelling, die het verband tussen badorig®/JL() 4 fgg -13-
« ^ I
s de concentratie van het opgeloste GeO^ en de reactietijd weergeeft, fig. 12 is een grafische voorstelling, die de temperatuurafhankelijkheid van de reactie van de vorming van SiO^ uit SiCl^ aangeeft , 5 fig. 13 is een grafische voorstelling, die de dampciruk van 'verschillende doteeroxyden als functie van de temperatuur weergeeft, . fig· 1U is een schematisch aanzicht, dat een uitvoeringsvorm van een inrichting waarin hij de vervaardiging van gedoteerd silica-10 glas volgens de uitvinding de verhittingstrap wordt uitgevoerd weergeeft, fig· 15A en 15B zijn doorsneden die een uitvoeringsvorm van een fakkel, die hij de verhittingstrap van fig. 1^ wordt toegepast, weergeven·»-.
fig, 16a is een schematisch aanzicht van een uitvoeringsvorm 15 van een inrichting voor het uitvoeren van het sinteren en verglazen hij de vervaardiging van gedoteerd silicaglas volgens de uitvinding* fig. 16B is een doorsnede, die een uitvoeringsvorm van een constructie van de fakkel in de inrichting volgens fig. 16A weer-20 geeft, fig. 17 is een grafische voorstelling, die de radiale verdeling van de brekingsindex van het gedoteerde silicaglas, verkregen volgens de inrichting van de fig. 16A, weergeeft, fig. 18A is een schematisch aanzicht, dat een uitvoeringsvorm 25 van een inrichting ter vervaardiging van gedoteerd silicaglas volgens de uitvinding weergeeft, waarin de radiale verdeling van de hrekings- . index van het gedoteerde silicaglas kan worden gewijzigd, fig. 18B is een doorsnede, die een uitvoeringsvorm van een constructie van de fakkel in de inrichting van fig. 18A aangeeft, 30 fig. 19 en 20 zijn grafische voorstellingen, die elk de verdeling van de brekingsindex in radiale richting van het gedoteerde silicaglas verkregen volgens de vervaardiging van gedoteerd silicaglas volgens de uitvinding met behulp van de inrichting van fig. 18a illustreren, 35 fig. 21 is een blokdiagram, dat de vervaardigingstrappen ter vorming van een SiOg laag op een oppervlak van een gedoteerd fijn silicaglasdeeltje volgens de uitvinding illustreert, BAD ORI<8NfM0 4 19 6
• I
4» -1U- fig. 22 is een doorsnede, die een voorbeeld van een gedoteerd fijn silicaglasdeeltje, verkregen volgens de werkwijze geïllustreerd in fig. 21 aangeeft, fig. 23 is een schematisch aanzicht, dat een uitvoerings-5 vorm van een inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens fig.. 21 weergeeft, fig. 2h, 25 en 26 zijn schematische aanzichten ter toelichting van een gebruikelijke methode voor het vervaardigen van een optische vezelvoorvorm, 10 . fig. 27 is een schematisch aanzicht dat voorbeeld VII betreffen de een werkwijze voor het vervaardigen van een optische vezelvoorvorm volgens de uitvinding, toelicht, fig. 28 is een grafische voorstelling die fluctuateeverande-ringen van de buitendiameter van een glaslichaam ten opzichte van . .
15 de hellingshoek Θ van de optische vezelvoorvorm geproduceerd in voorbeeld VII illustreert, fig. 29 is een schematisch aanzicht voor het toelichten van voorbeeld VIII van de uitvinding, fig. 30 is een grafische voorstelling, die de verdeling van 20 de brekingsindex van de optische vezelvoorvorm, verkregen volgens voorbeeld VIII illustreert, terwijl fig. 31 een schematisch aanzicht is ter toelichting van voorbeeld IX van de uitvinding.
Fig. 1, 2 en 3 zijn schematische aanzichten, die uitvoerings-25 vormen van de inrichtingen weergeven, waarin een eerste, een tweede en een derde trap van de werkwijze van de uitvinding wordt uitgevoerd. In fig. 1, dat de eerste trap weergeeft, verwijst referentie-cijfer 1 naar een synthetiserende fakkel, is 2 een vlamstroom, zijn 3 fijne silicaglasdeeltjes en is ^ een houder. In fig. 2, die de 30 tweede trap weergeeft, is het referentiecijfer 5 een verhitter- element in een elektrische oven, 6 een roterend reactievat en 7 fijne gedoteerde silicaglasdeeltjes, die volgens deze werkwijze werden verkregen. In fig. 3, die de derde trap weergeeft, betekent referentiecijfer 7 gedoteerde fijne silicaglasdeeltjes, 8 een toevoeropening, 35 9 een synthetiserende fakkel, 10 een vlamstroom, 11 een poreus gedoteerd glaslichaam en 12 een roterende neertrekinrichting.
In de eerste trap worden Og-gas en H^-gas tezamen met verdampt
BAD ORIGINAL
8104196 ......... ........ " -15-
SiCl^ aan de synthetiserende fakkel 1 toegevoerd. Het SiCl^-gas wordt in de vlam 2 verkregen uit de synthetiserende fakkel 1 gehydrolyseerd onder vorming van SiO^, waarbij de fijne SiO^ gladeeltjes 3 in de houder U worden gedeponeerd. Een dergelijke inrichting voor het 5 uitvoeren van de eerste werkwijze kan in een· gebruikelijke opbouw ‘worden geconstrueerd.
In de tweede trap worden de fijne silicaglasdeeltjes 3 verkregen in de eerste trap in reactor 6 gebracht, die roteert als aangeduid door de pijl in fig. 2. Het inwendige van de reactor 6 ........ 10 wordt.verhit tot een temperatuur van 500-1200°C door middel van het verhitter element 5 van de elektrische oven, en wordt bij voorbeeld een gas, dat een dampvormig of verdampt GeCl^, 0 gas of E^O en SiClj^ bevat, in de reactor ingevoerd via een inlaat $A daarvan, waardoor de fijne cilicaglasdeeltjes in contact komen met het gas en 15 een glaslaag 17 van een Si02-Ge02 vaste oplossing, die Ge02 opgelost in Si02 bevat, op het oppervlak van de kwartsdeeltjes of fijne glasdeeltjes 16 vormen als weergegeven in fig. h. Als gevolg daarvan verdampt GeOg zelfs niet in het geval van een hoge temperatuursmelting bij een temperatuur van 1500-1700°C in de derde trap, maar wordt 20 Ge02 in het glaslichaam opgenomen en wordt silicaglas gedoteerd met Ge02 verkregen.
Bij thermische hydrolyse ligt de reaetietemperatuur, waarbij het silicaglas in aanraking wordt gebracht met het gas voor het vormen van gedoteerd silicaglas in het gebied van 500-1000°C.
25 Indien de temperatuur kleiner is dan 500°C wordt geen oxyde zoals GeOg, PbOg, SnOg en dergelijke, dat met Si02 een vaste oplossing vormt, op het oppervlak van de kwarts of SiOg fijne glasdeeltjes verkregen, maar wordt op het oppervlak van de kwarts of fijne glasdeeltjes een kristallijn oxyde, zoals kristallijn Ge02 gevormd.
30 Een dergelijk kristallijn oxyde, bij voorbeeld kristallijn GeOg, verdampt gemakkelijk bij smelting bij hoge temperatuur en men kan in een deirgelijk geval geen gedoteerd silicaglas verkrijgen. Indien echter de reaetietemperatuur groter is dan 1000°C worden Ge02, FbOg, SnOg en dergelijke niet in de vaste fase omgezet, zodat geen glaslaag 35 die een dergelijk doteemiddel bevat, wordt gevormd. Bij thermische oxydatie is het voorkeurstemperatuurgebied 800-1200°C. Dit gebied wordt als volgt bepaald. Het rendement van het omzetten van GeCl^ in BAD ORIGINAL
810*196 ^ .16-
v V I
GeOg wordt 95% of meer "bij 800°C of hoger waarbij de bovengrens van 1200°C wordt vastgelegd doordat^bij deze temperatuur sintering van de fijne glasdeeltjes begint.
Het gas vormig toevoegsel, dat in een gas voor het vormen 5 van gedoteerd silicaglas kan worden opgenomen, kan elk materiaal zijn, dat een oxyde produceert, dat in staat is tezamen met SiOg via een reactie met H^O een vaste oplossing te vormen. Bij voorbeeld kan ten minste een verbinding gekozen uit GeCl^, SnCl^, FbCl^, ZnCl^, alkoxyverbindingen van tin, lood of zink, FOCl^, PCl^j TiCl^, BBr^, BCl^ 10 en dergelijke worden toegepast als het gasvormige toevoegsel.
Voor het geval dat alleen POCl^ wordt toegepast, wordt een silicagel gedoteerd met verkregen.
Indien een doteermiddel (bij voorbeeld GeO ) wordt toegevoegd 2 ter vorming van een vaste oplossing onder toepassing van de opper-15 vlaktereactie als boven beschreven, is het mogelijk een uniform, concentratie van het doteermiddel (bij voorbeeld GeO^) in kwartspoeder of fijne glasdeeltjes te verkrijgen.
Als dehydratatiemiddel kunnen Cl^, SOCl^ en dergelijke in het gas worden opgenomen ter vorming van gedoteerd silicaglas naast 20 het SiCl^, H^O en een gasvormig toevoegsel. In dit geval kunnen de OH-groepen en de H^O moleculen in het kwartspoeder of het fijne SiOg glaspoeder worden verwijderd.
In de derde trap worden de gedoteerde fijne silicaglas-deeltjes uit toevoeropening 8 en Og-gas alsmede H^-gas aan de 25 synthetiserende fakkel 9 toegevoerd waarna de gedoteerde fijne silica-glasdeeltjes worden gesmolten door middel van een vlam 10 met een temperatuur 1200-1U00°C en het poreuze gedoteerde glaslichaam 11 op de roterende naar beneden bewegende inrichting 12 wordt verkregen.
Het aldus verkregen poreuze gedoteerde silicaglaslichaam wordt daarna 30 ontlucht en verglaasd door het glas in een elektrische oven te verhitten tot een temperatuur van 1500-1T00°C, zodat tenslotte een gedoteerd silicaglasprodukt wordt verkregen. Indien het sinteren wordt uitgevoerd door de temperatuur van de vlam van de synthetiserende fakkel 9 in te stellen binnen het gebied van 1500-1700°C, kan on-35 middellijk een transparant gedoteerd silicaglas- worden verkregen.
Op te merken valt, dat de omstandigheden en dergelijke bij de verglazingsmethode niet bepaald kritisch zijn. Verder kan effectief BAD ORIGINAL
8104196
« V I
-17- een plasmavlam, een hoge temperatuur elektrische oven en dergelijke in plaats van de O^-H^ vlam als verhittingsorgaan in de uitvinding worden toegepast, waarbij het duidelijk is men hiertoe niet is beperkt.
5 Een specifieke uitvoeringsvorm van een inrichting voor het uitvoeren van de oplossingstrap wordt in fig. 5 getoond, waarin verwijzingscijfer 21. een elektrische oven aangeeft terwijl een reactiebuis 23 van kwartsglas is opgesteld binnen een verhitter-element 22 in oven 21. De reactiebuis 23 heeft een doorsnede als .. 10 weergegeven in fig. 6 ènuis voorzien van een veelvoud van uitsteeksels of vinnen 2h, die elk radiaal naar binnen in de buis 23 steken.
Deze vinnen 2k zijn zodanig opgesteld, dat wanneer de reactiebuis 23 •wordt geroteerd, als aangegeven door de pijl, fijne glasdeeltjes 25 die in een hoogste stand zijn opgetild door de naar boven gerichte 15 schoepen daarvan afvallen en in beweging komen, waardoor deze fijne glasdeeltjes uniform worden gemengd met een reactiegas. De reactie— buis 23 wordt gedraaid en aangedreven door middel van een roterende motor 26. Het verwijzingscijfer 27 betreft een toevoerpijp voor het toevoeren van reactiegas waarmee verdampte GeCl^, SiCl^- en H^O-gassen 20 aan de reactiebuis 23 worden toegevoerd. Meer in het bijzonder worden in het geval dat GeOg als doteermiddel wordt toegevoegd,
GeCl^, SiCl^ en HgO in verzadigingshouders 28, 29 en 30 opgeslagen, terwijl Ar gas daaraan wordt toegevoerd; op deze wijze worden de bovengenoemde verdampte GeCl^-, SiCl^- en HgO-gassen geproduceerd.
25 Temperatuurregelaars 31, 32 en 33 voor de resp. verzadigings- inrichtingen 28, 29 en 30 bepalen de resp. toevoersnelheden van de gassen. Een uitlaatpijp 3l* transport uitlaatgas uit reactiebuis 23.
Via uitlaatpijp 3l* wordt het uitlaatgas naar een inrichting 35 getransporteerd , waarin giftige componenten uit het uitlaatgas worden 30 verwijderd, en het gas uit de inrichting 35 wordt afgevoerd.
Fig. 7 is een blokdiagram, dat een specifieteuitvoeringsvorm van een inrichting voor het verglazen van de gedoteerde fijne silica-glasdeeltjes door middel van smelting weergeeft. Volgens fig. 7 worden door een toevoerinrichting Ul fijne glasdeeltjes 1*2 naar een 35 smeltfakkel 1*3 gevoerd. Aan de fakkel 1*3 worden tevens 0^- en H,>-gassen toegevoerd uit een Og- en Hggastoevoerinrichting 1*1*.
De fijne glasdeeltjes die door eeh vlam 1*5 uit een smeltfakkel 1*3 worden BAD ORIGIflUf Q 4 1 9 6 ~ -18- worden gesmolten, vorden verglaasd en neergeslagen op een uitgangs-materiaalstaaf 1+7 die door een roteerbare naar beneden trekkende inrichting 1+6 wordt vast gehouden onder vorming van een transparant gedoteerd silicaglaslichaam 1+8. De roterende inrichting 1+6 is hierbij 5 zodanig opgesteld, dat deze naar beneden beweegt onder rotatie rond de as, als geïllustreerd door de pijl, door middel van een omlaag trekkend orgaan 1+9, zodat het transparante glaslichaam 1+8 geleidelijk kan aangroeien. Referentiecijfer 50 geeft een beschermende houder aan voor het afschermen van de vlam van de fakkel 1+3 alsmede een 10 groeiend gedeelte van het transparante glaslichaam.
Het oplossen van GeO^ door de inrichting als weergegeven in.fig* 5 zal nu in bijzonderheden worden beschreven.
Een typerende samenstelling van het gas ter vorming van gedoteerd silicaglas, welk gas in de reactiebuis.23 weergegeven in fig. 5 ' 15 wordt toegevoerd, bestaat uit 5 mol# SiCl^, 5 mol# GeCl^, 20 mol# H^O en 70 mol# Ar. Fig. 8 en 9 zijn grafische voorstellingen, waarin resp. de verandering van de hoeveelheid opgelost GeO^ bij variërende reactietenrperatuur (in °C) en de verandering in de hoeveelheid opgeloste GeO^ bij variatie van de voornoemde samenstelling van het 20 reactiegas wordt weergegeven. De hoeveelheid in de fijne gereageerde glasdeeltjes opgelost GeOg wordt geïdentificeerd door meting van de infrarood doorlaatbaarheidseigenschappen van de fijne glasdeeltjes.
De krommen in fig. 8 demonstreren resultaten verkregen door meting van de infrarood transmissie-eigenschappen van de fijne ' 25 glasdeeltjes die in reactie zijn gebracht bij temperaturen van a) 150°C, b) 370°C, c) 730°C. Sterke absorptielijnen van de karakteristieken a), b), c) bij het golfgetal van 800 cm”1 zijn toe te schrijven aan de Si-0-Si binding, terwijl zwakke absorptielijnen van karakteristiek b) bij golflengte 870 cm”1 en karakteristiek c) bij golf-30 lengte 660 cm”1 zijn toe te schrijven aan de Ge-0-Ge binding en de Si-0-Ge binding. In een dergelijk geval wordt door de Ge-0-Ge binding Ge02 gesuggereerd, ,dat onafhankelijk is van SiO^ en door de Si-0-Ge binding wordt GeO^ opgelost in SiO^ gesuggereerd. Bij röntgen-diffractiemetingen is het verder duidelijk geworden, dat het onafhanke-35 lijke Ge02 een hexagonale kristalstructuur heeft, terwijl daarentegen het opgeloste GeOg niet-kristallijn is.
Fig. 9 beschrijft de afhankelijkheid van de reactietemperatuur.
bad 0R|gTJj 4 19 6 . . j —— van hoeveelheden (concentraties) (mol#) toegevoegd onafhankelijk kristallijn GeO^ en opgelost GeO^. In fig. 9 stellen de karakteristieke krommen A en B resp. kristallijn Ge02 en opgelost GeO^ voor.
Uit deze resultaten is het duidelijk, dat slechts het kristallijne 5 GeOg hij een reactietemperatuur van k70°C of lager wordt geproduceerd 'en zowel het kristallijne Ge02 als het opgeloste GeOg worden verkregen bij een reactietemperatuur van 1*T0-690°C, terwijl alleen opgeloste GeO^ wordt gevormd bij een reactietemperatuur van 690-950°C, en verder geen GeOg bij een reactietemperatuur van 950°C meer wordt 10 toegevoegd.
Hg. 10 is een grafische voorstelling, die veranderingen ...... in de hoeveelheden (concentraties) (mol#) ingevoerd kristallijn Geo2 en opgelost Ge02 illustreert, wanneer de verhouding tussen SiCl^-gas en GeCl^-gas in het gas bestemd ter vorming van gedoteerd silicaglas, 15 wordt gevarieerd bij een reactietemperatuur van 630°C, waarin de karakteristieke lijn A en B de gevallen van resp. kristallijn GeOg en opgelost GeOg voorstellen.. Het kristallijne GeOg neemt af wanneer de verhouding SiCl^/GeCl^ toeneemt, d.w.z. de concentratie van SiCl^ neemt toe, terwijl het opgeloste GeOg toeneemt wanneer de ver-20 houding SiCl^/GeCl^ toeneemt, waarbij de maximale concentratie wordt verkregen wanneer de verhouding ongeveer 1 is. Er is bovendien vastgesteld dat alleen kristallijne Ge02 wordt gevormd wanneer de verhouding SiCl^/GeCl^ nul is, d.w.z. de concentratie van SiCl^ is nul en bijgevolg wordt geen opgelost Ge02 gevormd. In een dergelijk 25' geval kan het gas bestemd voor. de vorming van de gedoteerde silicaglas in plaats van SiCl^ een gemakkelijk oxydeerbare siliciumverbinding bevatten, zoals SiH^, SiHCl^ en dergelijke.
Fig. 11 is een grafische voorstelling, die de afhankelijkheid van de hoeveelheid toegevoegd opgelost GeOg (concentratie) (mol#) 30 van de reactietijd (min.) voorstelt, waarin de hoeveelheid toegevoegd opgelost Ge02 vrijwel recht evenredig met de reactietijd toeneemt.
Aldus kan men de hoeveelheid toegevoegd opgelost Ge02 op een gewenste waarde instellen door de reactietijd te regelen, terwijl het tevens mogelijk is het opgeloste Ge02 in hoge concentratie in 35 te voeren.
Fig. 12 is een grafische voorstelling, die het reactie-rendement voorstelt, waarmee een uitgangsmateriaal GeCl^ wordt omgezet in GeO ; hieruit blijkt dat de reactietemperatuur waarbij opgelost GeO.
BAD ORIGINAË 810 4 19 6
m ' I
-20- wordt geproduceerd op ten minste 800°C moet worden gehandhaafd, om eén rendement van 95/5 of meer te verkrijgen. Daarentegen wordt de bovengrens van de reactietemperatuur "bepaald op basis van het feit dat het
O
sinteren van fijne glasdeeltjes bij een temperatuur van 1200 C of 5 hoger begint.
Vervolgens zal een verklaring worden gegeven van de redenen waarom verschillende doteermiddelen zoals Al of Ti die gemakkelijk kunnen worden opgenomen, en Sn of Fb, die slecht kunnen worden opge- nanen aan de fijne glasdeeltjes volgens de uitvinding kunnen· worden 10 toegevoegd. Of een dergelijk doteermiddel al of niet in de fijne glasdeeltjes wordt opgencmen, hangt sterk af van de verzadigde damp- druk van een doteermiddeloxyde, zoals geïllustreerd imfig. 13 en wat dit betreft wordt het doteermiddel niet in de vaste fase omgezet in het geval, dat de dampdruk van het doteermiddel kleiner is dan 15 de verzadigingsdampdruk, waardoor het doteermiddel niet in de fijne glasdeeltjes wordt opgenomen of zich daarmede vermengt. Daarentegen wordt het doteermiddel in de vaste fase omgezet wanneer de dampdruk in de ruimte groter wordt dan de verzadigde dampdruk, zodat het wordt opgencmen in de fijne glasdeeltjes. In fig. 13 is aldus des 20 te lager de verzadigde dampdruk van het doteermateriaal des te gemakkelijker de opneming daarvan. In een gebruikelijke direkte verglazingsmethode wordt alleen bij een hoge temperatuur van . o 1800-2000 C een transparant glaslichaam gevormd, zodat de verzadigde dampdruk hoger wordt en aldus de doteezmaterialen, die in vaste 25 fase kunnen worden opgenomen beperkt zijn tot TiO^ en Al^O^. In een gebruikelijke glasrook neerslagmethode is daarentegen slechts vereist dat fijne glasdeeltjes worden gevormd en gesinterd, zodat de temperatuur waarbij een doteermiddel wordt toegevoegd kan worden ingesteld op 1000°C of minder. Het is dan echter moeilijk een doteer-30 materiaal met een hogere verzadigde dampdruk dan die van GeO^, bij voorbeeld FbO^, ZnO of PgO^ ^·η glasdeeltjes op te nemen.
In de uitvinding kan de invoering van een doteermateriaal worden verricht onder omstandigheden die onafhankelijk zijn van de vorming van fijne glasdeeltjes, het sinteren en verglazen daarvan, zodat 35 als gevolg daarvan tevens de invoering van FbO^, ZnO, PgO^ en dergelijke mogelijk is.
Voorbeelden van de uitvinding zullen hierna worden beschreven.
“TOisa « v 1 -21-
Voorbeeld I
Het roterende reactievat 23 als weergegeven in fig. 5 werd geladen met 25 micrometer doorsnede kvartspoeder of 1-10 micrometer SiOg fijn glaspoeder en dit poeder liet men gedurende ongeveer 5 5 minuten in aanraking komen met een gas ter vorming van gedoteerd 'silicaglas, bestaande uit 10 mol# SiCl^, 10 mol# GeCl^, 50 mol# H^O metals rest inert gas bij 800°C. Daarna werd GeO^ aan het kvartspoeder of fijne Si02 glaspoeder toegevoegd.
Bij uitspuiteruvan het verkregen poeder uit fakkel U3 met de 10vfcam 1+5 als weergegeven in fig. 7 voor het smelten van het poeder bij een hoge temperatuur van 150O-I700°C werd transparant gedoteerd silicaglas op de roterende omlaag bewegende inrichting k6 verkregen.
Het verkregen gedoteerde silicaglas bevatte 10 mol# GeOg, welk Ge02 gehalte gemakkelijk kon worden ingesteld door de reactietijd in de 15 werkwijze van fig. 5 te variëren, zoals blijkt uit fig. 11. Hierbij was de bereidingssnelheid van het gedoteerde silicaglas 10CD g per uur.
In de werkwijze voor het vormen van gedoteerd silicaglas volgens de uitvinding is er geen faktor die de hoeveelheid produktie per eenheidstijd beperkt. Wanneer aldus de inrichting van fig. 5 wordt 20 opgeschaald, en een grote hoeveelheid GeO^-bevattende kwartspoeders of fijne Si02 glasdeeltjes door de opgeschaalde inrichting worden gefabriceerd is het wanneer deze grote hoeveelheid poeder wordt gesmolten door middel van de inrichting in fig. 7 mogelijk de produktiesnelheid van het gedoteerde silicaglas tot 1000-5000 g per 25 uur te verhogen. De produktiesnelheid in een gebruikelijke methode is verder ongeveer 100 g/uur of ten hoogste 500 g/uur.
Aangezien voor het smelten in de inrichting van fig. 7 een Og-Hg vlam wordt gebruikt, is een grote hoeveelheid OH-groepen (een faktor die het transmissieverlies van optische vezels vergroot) 30 in het gedoteerde silicaglaslichaam U8 aanwezig. Om een gedoteerd silicaglas te vormen dat volgens de uitvinding een kleine hoeveelheid OH-groepen bevat is het voldoende dat eerst een dehydraterend middel, zoals Cl2, SOGlg en dergelijke tezamen met SiCl^, GeCl^ en E^0 wordt toegevoegd in een methode voor het invoeren van GeOg ter ver-35 wijdering van de OH-groepen en HgO-moleculen in het kvartspoeder of fijne Si02 glaspoeder, waarna de verglazing op het kwarts of het Si02 glaspoeder tot stand wordt gebracht door middel van een plasmaviam,
BAD ORIGINAL
8104196
* I
-22- een hoge temperatuur elektrische oven en dergelijke.
Hoewel in de voorheelden een transparant gedoteerd silicaglas-lichaam wordt geproduceerd door het kwarts of het SiO^-glaspoeder direkt na de invoering van GeO^ hij een hoge temperatuur als weer-5 gegeven in fig. 7 te smelten, kan het transparante gedoteerde silicaglas-'lichaam worden gevormd door een poreus gesinterd glaslichaam na de vorming van een dergelijk lichaam waarin GeO^ is ingevoerd, te verglazen.
Als hoven vermeld heeft de uitvinding betrekking op een 10 werkwijze waarbij kwartspoeder of fijne SiOg glasdeeltjes in contact worden gebracht met een atmosfeer, die SiCl^, een gasvormig toevoegsel en HgO bevat om een doteermiddel in het kwartspoeder of de fijne SiO^ glasdeeltjes in te voeren, waarna een dergelijk kwartspoeder of fijne SiOg glasdeeltjes worden onderworpen aan een hoge temperatuursmelting 15 ter vorming van een transparant gedoteerd silicaglas. Dit geeft hetvoordeel dat de fabricagesnelheid per tijdseenheid aanmerkelijk kan worden verbeterd. Tevens kan kwartspoeder in de uitvinding als grondstof worden toegepast, zodat een goedkope optische vezel kan worden vervaardigd. Verder is er tevens het voordeel, dat het 20 doteermiddel (bij voorbeeld GeOg) uniform wordt ingevoerd, zodat het uiteindelijk gevormde gedoteerde silicaglas een uniforme GeO^ concentratie bevat en aldus een optische vezel'met een laag transmissie-verlies kan worden gefabriceerd.
Voorbeeld II
25 In de eerste trap werden Og-gas, H2~gas en verdampt SiCl^ of
SiCl^ damp aan de synthetiserende fakkel 1 toegevoerd met een snelheid van resp. 10 1/min, 20 1/min en 1 1/min. Aldus werd SiCl^ ge-oxydeerd in een vlam 2 tot Si02, terwijl de fijne silicaglasdeeltjes 3 elk met een diameter van 0,05-0,2 micrometer in de houder k (fig. 1) 30 werden gedeponeerd met een snelheid van ongeveer 2,6 g/min.
In de tweede trap werd het reactievat 23 dat met 15 toeren per minuut in de inrichting weergegeven in fig. 5 draaide, geladen met 1 kg van de voornoemde fijne silicaglasdeeltjes 25, terwijl verder 0^-gas, dat 10 mol% verdampt GeCl^ of GeCl^ damp bevatte, uit de 35 doofgang van netreactievat 23 werd toegevoerd met een snelheid van ψ 1/min. Daarna werden de fijne silicaglasdeeltjes bij ongeveer 1200°C ./gedurende 100 min in aanraking gebracht met deze atmosfeer waarbij als
BADCfKflQAt j g 0 J
/ /
v I
-23- result eert gedoteerde fijne glasdeeltjes, die ongeveer TO mol$ GeO^ bevatten, werden verkregen.
In de derde trap werden de voomoemde gedoteerde fijne silica-glasdeeltjes met een snelheid van 10 g/min uit de toevoerbuis 41 5 in de inrichting van fig. 7 aan de synthetiserende fakkel 43 toegevoerd, waaraan tevens 0^- en Hg-gassen werden toegevoegd met een snelheid van resp. 10 1/min, zodanig dat de gedoteerde fijnensilicaglasdeeltjes werden gesmolten door vlam 45 niet een temperatuur van 1200—1400°C onder vorming van een poreus gedoteerd glaslichaam op de roteerbare 10 met een snelheid van 10 g/min naar beneden bewegende inrichting 46.
Bij het uitvoeren van het sinteren bij een vlamtemperatuur van 1500-1700°C op de voomoemde gedoteerde fijne silicaglasdeeltjes onder toepassing van een synthetiserende fakkel, waaraan Q^-gas met een snelheid van 20 1/min. en Hg-gas met 10 1/min werd toegevoerd, 15 werd een transparant gedoteerd silicaglaslichaam verkregen.
Het poreus gedoteerde silicaglaslichaam werd daarna in een elektrische oven op een temperatuur van 1500-1700 C verhit, om te worden verglaasd, en een transparant gedoteerd silicaglaslichaam te verkrijgen.
Het aldus verkregen gedoteerde silicaglaslichaam werd toegepast 20 als een kernmateriaal en ingebed in een kwartsbuis volgens de boven beschreven methode ter fabricage van een uitgangsvorm voor optische., vezels. De verkregen vorm werd tot een draad getrokken, teneinde een optische vezel te verkrijgen met een laag transmissieverlies van ongeveer 5 dB/Km (golflengte 0,85 micrometer).
25 Zoals uit de bovenbestaande beschrijving blijkt, omvat de uitvinding, anders dan de bekende methoden voor het vervaardigen van gedoteerd silicaglas, de onafhankelijke trappen dat fijne silicaglasdeeltjes worden gevormd, een doteermiddel, dat GeO^ bevat, wordt ingevoerd en de gedoteerde fijne silicaglasdeeltjes worden gesinterd 30 en verglaasd. Aldus heeft de uitvinding het voordeel dat de produktie-snelheid van het gedoteerde silicaglas gemakkelijk kan worden verbeterd, zonder beperking..van de produktiesnelheid in verband met de instelling van de bovengenoemde resp. omstandigheden. Verder is er nog het voordeel dat het doteermiddelgehalte gemakkelijk kan 35 worden ingesteld aangezien de doteermiddeltoevoertrap onafhankelijk is van de andere trappen en de toevoertrap door middel van oplossen wordt uitgevoerd.
BAD 0R$n 4 19 6
* ^ I
-2k-
Aldus kan een uitgangsvorm voor optische vezels gunstige eigenschappen, waarin het met Ge02 gedoteerde als kernmateriaal kan worden toegepast, via massafabricage worden verkregen, zodat de kosten van de optische vezel volgens, de uitvinding kunnen worden 5 verlaagd.
'Voorbeeld III
Het roterende reactievat 23 van de inrichting volgens fig. 5 werd eerst geladen met de fijne SiOg glasdeeltjes 25, die elk een diameter hadden van ongeveer 100 nanometer en die werden verhit tot ^ een temperatuur van 500-1000°C door. middel van verhitterelement 22 van de elektrische oven.
Daarna werd een atmosferisch gas, dat SiCl^, H^O en een gemakkelijk oxydeerbare tinverbinding of een gemakkelijk oxydeerbare loodverbinding bevatte, aan het reactievat 23 toegevoerd werden de fijne glasdeeltjes 25 in aanraking gebracht met het atmosferische gas, zodat SnO^ (of FbO^) in de fijne glasdeeltjes werden opgelost (de uitdrukking "oplossen" betekent hier dat SnO^ of PbO^ tezamen met SiOg worden opgelost, zodat SnO^ of FbOg in SiO^ glas wordt ingevoerd).
De technische bijzonderheid van de uitvinding schuilt in het 20 feit, dat SiCl^ tezamen met ten minste één verbinding gekozen uit gemakkelijk oxydeerbare tinverbindingen en gemakkelijk oxydeerbare loodverbindingen, zoals SnCl^ en PbCl^, kan worden toegevoerd met bij voorbeeld als resultaat dat SnO^ oplost met Si02 dat aan de fijne silicaglasdeeltjes moet worden toegevoegd.
25 Silicaglas gedoteerd met SnOg werd met de bovengenoemde inrichting vervaardigd volgens een hierna te beschrijven methode.
Eerst werd een atmosferisch gas, dat een gas bevatte voor het vormen van een gedoteerd silicaglas met 10 mol# SiCl^, 10 mol# SnCl^, 30 mol# HgO (met de rest als inert gas) toegevoerd aan het roterende 30 reactievat 23 met een snelheid van 1 1/min, terwijl ongeveer 1 kg fijne SiO^ glasdeeltjes 25 gedurende 10 min bij T00°C in contact werden gebracht met het atmosferische gas. Aldus werd hierbij ongeveer 10 mol# SnOg in de fijne glasdeeltjes opgelost. Wordt geen SiCl^ tezamen met de andere atmosferische gascomponenten toegevoegd, 35 dan zal geen Sn02 opgelost met Si02 zijn gevormd, maar alleen Sn02 . kristallijne kristallieten.
Verder werd 1 mol# SnOg opgelost met Si02 bij een contacttijd
BAD ORIGINAL
8104 196 * v ! -25- van. de fijne glasdeeltjes met het atmosferische gas van 1 min en ongeveer 20 mol# SnO^werd opgelost hij een contacttijd van 20 min.
Op deze wijze kan de hoeveelheid op te lossen SnO^ gemakkelijk worden ingesteld.
5 De fijne glasdeeltjes, waarin SnO^ aldus was opgelost, werden uit de toevoer lei ding *+1 naar de fakkel 1+3 als weergegeven in fig. 7 geleid, waarbij de fijne glasdeeltjes werden gesinterd en verglaasd in de vlam of plasmavlam 1+5, waardoor een transparant doteer-silicaglaslichaam werd gevormd.
10 De fijne glasdeeltjes 1+2 waarin 10 mol# SnO^ (of PbOg) was opgelost, werden in vlam 1+5 gevoerd met een snelheid van 100 g/min. en de aldus toegevoerde fijne glasdeeltjes werden onderworpen aan verglazing ia de vlam onder toepassing van de inrichting van fig. 7; aldus werd het transparant gedoteerde silicaglaslichaam 1+8 door groeien 15 gevormd meteen vormsnelheid van 90 g/min.
Een optische vezel met een hui tendiameter van 125 micrometer en een kerndiameter van 50 micrometer, die was gefabriceerd uit het transparant gedoteerde silicaglaslichaam 1+8, dat aldus was verkregen door toepassing van het glaslichaam 1+8 als kernmateriaal, 20 had een transmissieverlies van 5 dB/km (golflengte 0,85 micrometer).
Bovendien kon in de inrichting van fig. 7» hij vorming van het verglaasde transparante glaslichaam 1+8 door toepassing van een plasmavlam in plaats van een zuurstofwaterstofvlam, de hoeveelheid ingesloten OH-groepen worden verminderd. Als gevolg daarvan ver-25 toonde een optische vezel gefabriceerd uit dit verglaasde glaslichaam een transmissieverlies van 5 dB/km, zelfs hij een golflengte van 1,3 micrometer.
Als hoven beschreven heeft de werkwijze voor het vormen van gedoteerd silicaglas volgens de uitvinding het voordeel, dat een 30 goedkope optische vezel in massa kan worden gefabriceerd, omdat
SnOg of PhOg gemakkelijk in het silicaglaspoeder kunnen worden ingevoerd en de hoeveelheid ingevoerd Sn02 of PhOg vrij kan worden ingesteld. Aangezien verder de trap van het oplossen van SnO^ (PhO^) in het silicaglaspoeder onafhankelijk is van de verglazing van het 35 gedoteerde silicaglas, is er steeds het voordeel, dat de fabricage-snelheid van het glaslichaam toeneemt.
De thermische behandeling volgens de uitvinding zal nu in bad origi8a! 0 4 19 6 * ^ 1 -26- nadere "bijzonderheden worden beschreven.
Volgens de werkwijze voor het fabriceren van gedoteerd silicaglas volgens de uitvinding kan tevens een thermische behandeling worden toegepast op het gedoteerde silicaglaspoeder, dat is 5 verkregen door het oplossen van een doteermiddel zoals GeOg., SnO^, FbO^ en dergelijke in een fijn glaspoeder, gesynthetiseerd door middel van vlamhydrolyse, thermische oxydatiereactie en dergelijke, voorafgaande aan de depositie en-smelting van het gedoteerde silicaglaspoeder op.Jiet uiterste uiteinde van het grondmateriaal door middel 10 van een vlam, plasmavlam en dergelijke. Door deze thermische behandeling komen de aangrenzende fijne glasdeeltjes (50-200 nanometer) in contacttoestand en bereiken een kristallietgroei, terwijl de diameter van het verkregen produkt 1-100 micrometer wordt.
De wijze van thermische behandeling is niet bepaald kritisch, 15 maar kan worden uitgevoerd door middel van bij voorbeeld een vlam, plasmavlam of hoge temperatuur o ven. Bij uitvoering van de thermische behandeling in een plasmavlam of hoge temperatuur elektrische oven kunnen Cl^, SOCl^ en dergelijke in de atmosfeer worden opgenomen, zodat de HgO-moleculen of 0H-groepen in de fijne deeltjes 20 gelijktijdig met de kristallietgroei kunnen worden verwijderd, zodat gedehydrateerd gedoteerd silicaglas kan worden verkregen.
De temperatuur van de theimische behandeling is in het algemeen in het gebied van 1000-2000°C. Een dergelijk gebied is bepaald op het basis van het feit, dat wanneer de temperatuur kleiner 25 is dan 1000°C de afmeting van het verkregen gedoteerde silicaglaspoeder niet voldoende groot is, terwijl wanneer de temperatuur groter is dan 2000°C een toe te voeren doteermiddel gaat vervluchtigen.
De periode voor de thermische behandeling is bij voorkeur een seconde tot 1 uur. Indien de periode kleiner is dan 1 seconde is 30 de afmeting van het verkregen gedoteerde silicaglaspoeder niet voldoende groot, terwijl zelfs indien de thermische behandeling gedurende meer dan 1 uur wordt voortgezet, de kristallietafmeting van het gedoteerde silicaglaspoeder niet meer groter wordt.
Het aldus thermisch behandelde gedoteerde silicaglaspoeder 35 wordt gespoten in een vlam of plasmavlam en afgezet en gesmolten op het uiterste einde van het uitgangsmateriaal, waardoor transparant gedoteerd silicaglas wordt gevormd.
BAD ORIGINAL
810 4 1 9 fi ^ . . ! ; = -2T-
Voorbeeld IV
Fig., lit· is een schematisch aanzicht dat één uitvoeringsvorm van. een inrichting voor de thermische behandeling volgens de uitvinding voorstelt, waarbij gedoteerd silicaglas volgens de 5 uitvinding wordt vervaardigd. In fig. 1¼ geeft het verwijzingscijfer:51 een gedoteerd silicaglaspoeder aan, is 52 een fakkel voor de thermische behandeling, 53 een vlam, 5^ een stroom fijne glasdeeltjes en 56 een vat voor het opslaan van fijne glasdeeltjes.
Fig. 15A en 15B tonen een uitvoeringsvorm van de fakkel 52 10 voor de thermische behandeling, waarin 61 een zuurstofwaterstof-gasuitlaat voorstelt en 62 een uitlaat voor het uitblazen van fijne glasdeeltjes die coaxiaal binnen de zuur stofwaters tof gas doorgang 61 zijn opgesteld.
. Het gedoteerde silicaglaspoeder 51 met een deeltjesdiameter_ 15 van 50-200 nanometer waaraan 10 mol# GeOg was toegevoegd, werden voor de thermische behandeling toegevoerd aan torts 52 met eën stroomsnelheid van 1 m/sec, met een snelheid van 100 g/min door de inrichting als weergegeven in fig. 1U, waarbij de stroom van de fijne glasdeeltjes 5^ thermisch wordt behandeld met de zuurstofwaterstofvlam 53, 20 met een centrale temperatuur van 1800°C. Aldus worden thermisch behandelde fijne glasdeeltjes 55, elk met een diameter van 10-50 micrometer, geproduceerd met een snelheid van 100 g/min in het vat 56 dat 50 cm van fakkel 52 verwijderd is.
Om een grotere deeltjesdiameter te verkrijgen werden aldus 25 thermisch behandelde fijne glasdeeltjes verder gedeponeerd en gesmolten op het uiterste einde van het uitgangsmateriaal U7 met behulp van de vlam- of plasmavlam U5 in de inrichting volgens fig. 7, waardoor het transparante, gedoteerde, silicaglaslichaam ^-8 werd gevormd.
Aldus werden in het geheel geen rest luchtbelletjes gevormd bij 30 toevoering van het fijne glaspoeder met een snelheid van 100 g/min, terwijl verder de hoeveelheid fijn glaspoeder zonder enige moeilijkheden kon worden opgevoerd tot ongeveer 500 g per min. Volgens de werkwijze voor het vervaardigen'van gedoteerd silicaglas volgens de uitvinding werden de fijne glasdeeltjes thermisch behandeld om 35 de deeltjesdiameter v66r de depositie en smelting van de voornoemde fijne glasdeeltjes op het uiterste einde van het uitgangsmateriaal groter te maken, zodat de werkwijze van de uitvinding het voordeel 8104 19 6
BAD ORIGINAL
"28” ^ 1 heeft dat een transparant gedoteerd silicaglaslichaam zonder resterende luchtbelletjes met hoge snelheid kan worden vervaardigd. Tevens is er nog het voordeel, dat het optische vezelprodukt goedkoop wordt, indien de optische vezel wordt vervaardigd onder toepassing van 5 het aldus gevormde gedoteerde silicaglas.
Volgens de uitvinding wordt na het oplossen van een doteer-middel in de gedoteerde fijne silicaglasdeeltjes, de inrichting als weergegeven in fig. 7 toegepast voor.-het sinteren en verglazing van de fijne glasdeeltjes, waaraan het doteermiddel is toegevoegd.
10 De bijzonderheden van de synthetiserende fakkel in de inrichting worden weergegeven in fig. 1ÖA en 16B, waarin de delen die overeenkomen met die van fig. 7 met dezelfde verwijzingscijfers worden aangegeven.’
Zoals duidelijk blijkt uit fig. 16a en 16B is de syntheti-15 s erende fakkel ^3 voorzien van een uitlaat 71 voor gedoteerde fijne silicaglasdeelt jes 73 bij het centrum van de fakkel k3 en een uitlaat 72 voor de coaxiaal eromheen geplaatste vlam. Een stroom van de gedoteerde fijne silicaglasdeeltjes 73 wordt uit de afvoer 71 voor gedoteerde fijne silicaglasdeeltjes gespoten, die door de 20 vlam 45 moeten worden gesinterd en verglaasd, zodat het ronde staafachtige gedoteerde glaslichaam 48 op de ontvangstplaat 46 wordt gevormd.
Zoals in het voorbeeld waarin de gedoteerde fijne silicaglasdeeltjes 42, die een uniforme hoeveelheid toegevoegd doteermiddel 25 bevatten (bij voorbeeld GeOg) üit de afvoer 71 in de synthetiserende fakkel 43 worden gespoten ter: vorming van het gedoteerde glas-lichaam 48, is de verdeling van de concentratie (overeenkomende met de verdeling van de brekingsinded) van het doteermiddel (bij voorbeeld GeO^) in een radiale richting in het ronde-staafachtige gedo-30 teerde silicaglaslichaam 48 uniform, zoals geïllustreerd in fig. 17·
Om deze redenen is er weer het nadeel, dat een optische vezel, die is verkregen onder toepassing van het voomoemd ronde-staafachtige gedoteerde silicaglaslichaam 48 als kernmateriaal voor de optische vezelvoorvorm, die is onderworpen aan draadtrekken, een transmissie-35 band van 50 MHz.km of minder heeft.
Fig. 18A is een schematisch aanzicht, dat een uitvoeringsvorm van een inrichting voor het elimineren van het als boven vermelde BADORfelluJM t 9 6 -29-
* v I
nadeel en voor het belichamen van de werkwijze voor het vervaardigen van gedoteerd silicaglas volgens de uitvinding, terwijl fig. 18B een doorsnede is van een synthetiserende fakkel in fig. 18A,
In fig. 18a en 18b betekent verwijzingscijfer 81 een synthetiserende 5 fakkel, 82 een afvoer voor het aanvoeren van gedoteerde fijne silica-' glasdeeltjes met een hoge doteerconcentratie, 83A en 83B uitlaten voor het toevoeren van gedoteerde fijne silicaglas deelt jes met een lage doteermiddelconcentratie, 84 een afvoer voor het toevoeren van gas voor vlam, 85 en 86 stromen van gedoteerde fijne silicaglas-— -10 -. deeltjes, 87 een vlamstroom en 88 een gedoteerd silicaglaslichaam.
Zoals blijkt uit fig. 18A en 18b is de synthetiserende fakkel 8t voorzien van doorgang 82 voor hoge concentratie gedoteerde fijne silicaglasdeeltjes bij het centrum van de fakkel en worden de doorgangen 83A en 83Β voor lage concentratie gedoteerde fijne silica-15 glasdeeltjes opgesteld aan de tegenovergestelde zijden van en naast de doorgang 82. Op te merken valt, dat het aantal en de plaatsen van dergelijke doorgangen 82, 83A en 83B niet beperkt zijn tot de specifieke opstelling als boven vermeld, en dat zij functioneel kunnen worden bepaald door een gewenste verdeling van de concentratie 20· (verdeling van de brekingsindex) van doteermiddel en dergelijke in aanmerking te nemen.
De doorgang 84 voor het toevoeren van een gas voor de vlam is zodanig opgesteld, dat de doorgangen 82, 83A en 83B daardoor zijn omringd, zodat gunstig fijne glasdeeltjes kunnen worden ge-25 sinterd en verglaasd.
Terwijl de stroom 86 van hoog geconcentreerde gedoteerde fijne silicaglasdeeltjes uit doorgang 82 toegevoerd voor hoog gecementeerde gedoteerde fijne silicaglasdeeltjes en de stromen 85 voor laag geconcentreerde fijne silicaglasdeeltjes, toegevoerd uit. de 30 doorgangen 83A en 83B voor laag geconcentreerde gedoteerde fijne silicaglasdeeltjes gemengd en met elkaar gediffuseerd worden in de vlamstroom 87 toegevoerd uit de doorgang 84 voor vlamgas en aan het oppervlak van het gedoteerde silicaglaslichaam 88 worden vastgehouden op de ontvangstplaat 46, wordt het gedoteerde silicaglaslichaam 88 35 gevormd. Het gevolg is dat een verdeling van doteenniddelconcentratie in de radiale richting in het aldus geproduceerde gedoteerde silicaglaslichaam 88 wordt waargenomen. In een dergelijk geval wordt wanneer BAD ORIGINAL
8104196 * 1 -30- de vlamteaperatuur betrekkelijk hoog is, een transparant gedoteerd silicaglaslichaam geproduceerd, terwijl wanneer de vlamtemperatuur laag is een poreus gedoteerd silicaglaslichaam wordt verkregen.
Voorbeeld V
5 Onder toepassing van de inrichting van fig. 18A werd gedoteerd 'silicaglas bereid op de wijze als hierna beschreven.
Gedoteerde fijne silicaglasdeeltjes, waarin 10 mol# GeO^ was opgelost werden uit de. iiitlaat 82, bestemd voor hoog geconcentreerd gedoteerde fijne silicaglasdeeltjes toegevoerd met een 10 snelheid van 10 g/min; eenvoudige fijne silicaglasdeeltjes, die geen GeOg bevatten, werden uit de uitlaten 83A en 83B voor laag geconcentreerd gedoteerde fijne silicaglasdeeltjes toegevoerd met een snelheid van 20 g/min, terwijl 02-gas en H^-gas uit de uitlaat 8U voor vlamgas werden toegevoerd met snelheden van resp. 10 1/min 15 en 10 1/min, owaardoor het gedoteerde silicaglas werd gevormd.
Aldus werd het ronde staafachtig-gedoteerde silicaglas geproduceerd met een snelheid van 30 g/min, waarbij het verkregen gedoteerde silicaglas een verdeling van de GeOg-concentratie (overeenkomende met de verdeling van de brekingsindex) vertoonde als geïllustreerd door 20 de grafieke voorstelling in fig. 19, waarin nQ de brekingsindex van lucht aangeeft, en en n2 de brekingsindices van het gedoteerde silicaglaslichaam in resp. het- centrale deel en het buitenste omtreks-deel daarvan zijn. In het onderhavige voorbeeld waren n^ en n2 beide resp. 1,^73 (10 mol# voorgesteld door de Ge02 concentratie) en 25 1,1*58, waarbij de verdeling van de brekingsindex bij benadering werd geïllustreerd door de kromme in fig. 19, gebaseerd op de volgende vergelijking (3): n(r) =^i { 1 - erf(fj) } (3) 30 waarin n^ de brekingsindex op afstand r in de radiale richting, erf( ) een foutenfunctie en A een constante is. In de brekings-indexverdeling van fig. 19 geeft het uniforme deel met brekingsindex n2 een bekledingslaag aan wanneer dit gedoteerde silicaglas wordt 35 toegepast als een optische vezel, welke laag bedoeld is voor het verminderen van het transmissieverlies van de optische vezel.
Wanneer verder de graden van menging' en diffusie van de stromen 85 BAD 1 9 6 - * ** 1 ! ^ ‘ -3Ü ........................... ..............
en 86 van gedoteerde fijne silicaglasdeeltjes werden ingesteld door variatie van de afstand tussen de synthetiserende fakkel 81 en het oppervlak van het gedoteerde silieaglaslichaam. 88, werden zowel verdelingen van de hr ekings index voor gesteld door kromme A (in het 5 geval dat de afstand tussen de.synthetiserende fakkel 81 en het oppervlak van het glaslichaam 88 10 mm was) als door kromme B (in het geval dat de afstand tussen de synthetiserende fakkel 81 en het oppervlak vaniihet glaslichaam 88 50 mm was) verkregen.
De hr ekings indexverdeling voorgestèld door kromme A was hij 10 benadering een vierkant en hij toepassing van een gedoteerd silica-glaslichaam met een dergelijke brekingsindexverdeling als kernmateriaal voor voorvormen van optische vezels en na draadtrekken, vertoonde de verkregen optische vezel een transmissiehand van 50 MHz.km (1,3 micrometer golflengte) en een transmissieverlies van 0,5 dB/km 15 (1,3 micrometer golflengte). . ' ·
Men zal begrijpen, dat hoewel in het voorbeeld een vlam werd toegepast voor het sinteren en verglazen van zones van fijne glasdeeltjes, tevens een hoge temperatuur elektrische oven, een plasma-vlam en dergelijke kunnen worden gebruikt.
20 Als boven beschreven kan door toepassing van de synthetiserende fakkel, zoals in het onderhavige voorbeeld, een verdeling van de GeOg-concentratie (verdeling van de brekingsindex) in de radiale richting van het ronde staaf achtige gedoteerde silicaglaslichaam gefabriceerd volgens de uitvinding worden verkregen, terwijl verder de vorm 25 van de verdeling kan worden ingesteld, zodat van een optische vezel gefabriceerd door toepassing van het voornoemde ronde staafachtige gedoteerde silieaglaslichaam de transmi ssiehand kan worden verbeterd en het transmissieverlies kan worden verminderd. Wanneer bovendien het ronde staafachtige gedoteerde silieaglaslichaam als een volume-30 lens (of staaflens) wordt toegepast, is er het voordeel, dat de beeldfocussering zonder vervorming is.
Vervolgens wordt een voorbeeld van de uitvinding voor het aanmerkelijk verlagen van de verdamping van een doteermiddel beschreven onder verwijzing naar fig. 21. Fig. 21 is een blokdiagram 35 voor het toelichten van de fabricagewerkwijze van het onderhavige voorbeeld, waarin A^ een kwartspoeder of een poeder van fijne SiO^ glasdeeltjes, B^ een kwartspoeder of fijn SiO^ glasdeeltjes met een BAD ORIGINAL
8104196 -32- V j dot eermi ddel, een materiaal verkregen door het verder vormen van een SiOg laag op het voornoemde kwartspoeder of fijne SiOg glas-deeltjespoeder, dat een doteermiddel bevat, en een gedoteerd silicaglaslichaam is. Verder geven in fig. 21 (a ), (b.) en (c } i I 1 5 trappen aan voor de resp. behandelingen, waarin (a^) de trap is 'voor het in contact brengen van het kwartspoeder of fijne SiO^ glas-deeltjespoeder met een uitgangsmateriaalgas ter vorming van het gedoteerde silicaglas bij een temperatuur van 500-1000°C, (b^ de trap is voor het in aanraking brengen van het gedoteerde kwarts-10 poeder of het SiOg glaspoeder met de atmosfeer, terwijl (c^) de trap is voor het verglazen van het doteermiddelbevattende kwartspoeder of het fijne SiOg glasachtige deeltjespoeder met een verdere Si02 laag.
Eerst wordt het kwartspoeder of het fijne deeltjespoeder A1 15 van SiOg glas of een mengsel daarvan bereid, en daarna wordt de voomoemde behandelingstrap (a^) daarop toegepast.
Trap (a^):
Als boven vermeld is hetgas voor het vormen van gedoteerd silicaglas een materiaal bestemd voorliet vormen van een vaste doteer-20 middel-SiOg oplossing op het oppervlak van het kwartspoeder of fijne SiOg-glasdeeltjespoeder A^ als geïllustreerd in fig. 20.
Meer in het bijzonder wordt wanneer het kwartspoeder of het fijne SiO^-glasdeeltjespoeder bij een temperatuur van 500-1000°C in aanraking wordt gebracht met gassen, bij voorbeeld SiCl^, GeCl^ en 25 HgO, een SiOg-GeOg vaste oplossingsglaslaag 17» die Ge02 opgelost in Si02 bevat, gevormd op het oppervlak van de kwartspoeder- of fijne glasdeeltjes 16 als weergegeven in fig. b. Als gevolg daarvan wordt GeOg niet verdampt, zelfs niet in het geval dat het smelten bij een hoge temperatuur van 1500-1700°C plaatsvindt, maar wordt het ingevoerd 30 in het glaslichaam onder vorming van Ge02 gedoteerde silicaglas.
Trap (b1):
Het fijne glasdeeltjespoeder met de aldus gevormde glas laag met de SiOg-doteermiddel vaste oplossing wordt bij een temperatuur van 500-1200°C in aanraking gebracht met een atmosferisch gas, 35 dat SiCl^ en waterdamp bevat. Een voorbeeld van een_fijn glasdeeltje, dat door een dergelijke als boven vermelde behandeling wordt gevormd,
BAD ORIGINAL
8104196 « V j ΓΤ : -33- wordt weergegeven in fig. 22.
Fig. 22 is een doorsnede die het fijne glasdeeltje volgens dit voorbeeld verkregen weergeeft, waarbij referentiecijfer 91 een fijn SiO^ glasdeeltje, 92 een glaslaag van een SiOg-doteermiddel 5 vaste oplossing en 93 een SiOg glaslaag voorstelt.
In een dergelijk geval tal, wanneer de reactietemperatuur .kleiner is dan 500°C, SiCl^ nauwelijks in reactie treden met HgO onder vorming van Si02 als blijkt uit fig. 12, terwijl wanneer de temperatuur groter is dan 1200°C de deeltjes versmelten zodat het moeilijk ' 10is een op elke oppervlak van de deeltjes.SiOg-laag te vormen.
In het onderhavige voorbeeld kan door de verdere vorming van de Si02 glaslaag 93 op het oppervlak van de glaslaag 92 van de SiOg-doteermiddel vaste oplossing als boven vermeld, de vervluchtiging van het doteermiddel (bij voorbeeld. GeO^) op het moment van sinteren 15 en verglazen van het poeder van fijne SiOg glasdeeltjes.worden voorkomen.
Een dehydraterend middel zoals Cl2, S0C12 en dergelijke kan in het atmosferische gas worden opgenomen.
Trap (c^): 20 Het aldus gevormde doteermiddel-bevattende kwartspoeder of fijne Si02 glasdeeltjespoeder B1 wordt onderworpen aan thermisch smelten (bij voorbeeld verhitten tot een temperatuur van 1500-1700°C) ter verglazing van het poeder. Bij deze verglazing kunnen hetzij het kwartspoeder of het fijne Si02 glasdeeltjespoeder B1 rechtstreeks 25 worden verglaasd, of wanneer eenmaal een poreus gesinterd glaslichaam is gevormd kan het gesinterde lichaam daarna worden gesmolten . en verglaasd onder vorming van een transparant gedoteerd silicaglas.
Met andere woorden zijn..de methoden, omstandigheden en dergelijke toegepast in de verglazingsmethode niet beperkt en kunnen varianten 30 worden toegepast.
Als verhittingsmiddél kan een plasmavlam, een hoge temperatuur elektrische oven en dergelijke effectief in plaats van een Og-Hg vlam worden toegepast, maar het is duidelijk, dat het verhittings-medium niet tot de bovengenoemde is beperkt.
35 Voorbeeld VI
Fig. 23 is een doorsnede van een inrichting die wordt toegepast — voor trap b^ ter vorming van een SiOg glaslaag. In fig. 23 heeft “-SWm···· -3U-
« v I
* verwij z ingsc i jfer 95 betrekking op een roterend vat, $6 op fijne glasdeeltjes elk met een Siog-GeO^ glaslaag en 97 op een verhitterelement voor een elektrische oven» Voor de inrichting van fig. 23 kan de inrichting volgens fig. 5 worden toegepast.
5 Het rorterende vat 95 werd geladen met de fijne glasdeeltjes 96 met een SiQ^-GeQ,, glaslaag (waaraan 10 mol?» Geo2 was toegevoegd) en de fijne glasdeeltjes 96 werden in contact gebracht met een SiCl^ (10 mol#) en waterdamp (20 mol#) bevattend atmosferisch gas gedurende 10 minuten bij een temperatuur van 500-1200°C verkregen door warmte-10 ontwikkeling door de verhitter 97» met het doel een SiOg glaslaag op de glaslaag van de SiOg-GeO^ vaste oplossing te vormen. Daarna werd het verkregen produkt gesinterd en verglaasd door een vlam of plasma-vlam bij een temperatuur van 1500-1700°C. De GeO^-concentratie in het verkregen gedoteerde silicaglaslichaam was ongeveer 10 mol# 15 en er was geen vervluchtiging van Ge02 bij de sintering en verglazing van de fijne glasdeeltjes.
Wanneer geen SiOg-glaslaag werd gevormd op de SiOg-GeOg vaste oplossingsglaslaag en er werd gesinterd en verglaasd bij een temperatuur van 1500-1700°C, dan had het verkregen transparant 20 gedoteerde silicaglaslichaam een ongeveer 5 mol# GeO^ concentratie en deze concentratie was ongeveer de helft van die van de fijne glasdeeltjespoeders.
Als boven beschreven heeft de uitvinding betrekking op een werkwijze waarbij gedoteerde fijne silicaglasdeeltjes waarin GeOg is 25 opgelost verder1aanraking worden gebracht met een atmosferische gas, dat SiCl^ en E^0 bevat, bij een temperatuur van 500-1200°C, waardoor SiOg glaslaag wordt gevormd op het oppervlak van de voomoemde gedoteerde fijne silicaglasdeeltjes. Aldus heeft de uitvinding het voordeel dat vervluchtiging van Ge02 bij het sinteren en verglazen 30 wordt voorkómen, zodat een transparant, gedoteerd silicaglas met een gewenste Ge02-concentratie kan worden geproduceerd. Tevens is er volgens de uitvinding nog het voordeel, dat de vervluchtiging van GeC>2 bij een dehydratatiebehandeling door middel van Cl2, S0C12 wordt voorkomen, bij welke behandeling de OH groepen en HgO molecuul in 35 de fijne glasdeeltjes worden verwijderd en daardoor een gedoteerd silicaglaslichaam met een gering aantal 0H-ionen kan worden verkregen.
Een werkwijze voor het fabriceren van een optische vezelvoorvorm
BAD ORIGINAL
8104196 ' -35- \ \ ..-7.-. .. m } volgens de uitvinding zal nu worden beschreven.
Tot dusver werd gebruik gemaakt van de inrichting van fig. 2k, 25» 26 ter vervaardiging van een voorvorm voor optische vezels uit fijne glasdeeltjes (of een kvartspoeder)» waaraan 5 ten minste êën doteermateriaal, gekozen uit GeO^, SnOg, FbOg, P^O^ 'en dergelijke was toegevoegd door dit laatste in de fijne glasdeeltjes (of kvartspoeder) op te lossen (meer in het bijzonder wordt een dergelijke toevoeging uitgevoerd door een doteermateriaal te combineren met SiOg zoals in de vorm van Si-O-Ge). In fig. 2k, 25» 26 10 zijn de referentiecijfers 101, 121 en 131 silicaglasdeeltjes (of een kvartspoeder), 102 en 131 silicaglasdeeltjes (of een kvartspoeder), 102, 122 en 132 synthetiserende fakkels, is 103 een stroom van de fijne glasdeeltjes, 10U een pijl voor het aangeven van de afblaas-richting in de stroming 103 van de fijne glasdeeltjes, 105 een vlam 15 of plasmavlam,106 een gedoteerd silicaglaslichaam, zijn 107, 127 en 137 uitgangsmaterialen, 108, 128, 138 roterende assen, 123 en 133 fijne silicaglasdeeltjes met een samenstelling verschillende van die van de voomoemde fijne glasdeeltjes 121 en 131, 12k en 131*· fakkels voor bekleding, 125 en 135 keraglaslichamen en 126 en 136 beklede 20 glaslichamen.
Teneinde een optische vezelvoorvorm te vervaardigen onder toepassing van de inrichting van fig. 2k worden de fijne glasdeeltjes 101 tezamen met zuurstof en waterstof (bij toepassing van een vlam) af geblazen uit fakkel 102 in de vorm van de stroom 103 25 van fijne glasdeeltjes in de richting als aangeduid door pijl 10U.
De fijne glasdeeltjes 101 worden gedeponeerd op het uiterste einde van het uitgangsmateriaal T07 door middel van een vlam gevormd uit zuurstof en waterstof (tevens kan een plasmavlam worden toegepast), waarna de aldus gedeponeerde fijne glasdeeltjes worden gesmolten 30 onder vorming van een transparant gedoteerd silicaglaslichaam.
In een dergelijk geval bevond de roterende as 108 voor het uitgangsmateriaal 107 zich in lijn met of evenwijdig aan de afblaasrichting 10U van de stroom 103 van de fijne glasdeeltjes in de vlam of de plasmavlam 105.
35 Bij vervaardiging van het gedoteerde silicaglaslichaam 106 volgens de bovenbeschreven wijze, was de smelttemperatuur bij de „..centrale en omtreksdelen van het aangroeiende vlak van het glaslichaam
BAD ORIGINAL
8104196
^ I
-36- aanzienlijk verschillend, zodat grote fluctuaties in de buitendiameter «n het verkregen glaslichaam optraden of het derhalve nodig was de buitenomtrek van het verkregen glaslichaam te polijsten teneinde het glaslichaam als een optische vezelvoorvorm toe te kunnen 5 passen.
Verder is een andere werkwijze als weergegeven in fig. 25 of 26 voorgesteld, waarin een kern synthetiserende fakkel 122 (of 132) en een bekledingsfakkel 12*+ (of 13*0 werden toegepast en de fijne keraglasdeeltjes 121 (of 131) uit de kerafakkel 122 (of 132) werden 10 af geblazen, terwijl de bekledende fijne glasdeeltjes 123 (of 133) werden afgeblazen uit de bekledings fakkel 12*+ (of 13*+), zodat een glaslichaam, waarbij een bekleed glaslichaam 126 (of 136) rond het kemglaslichaam 125 (of 135) was gevormd op het uitgangsmateriaal 127 (of 137) werd verkregen.
15 Volgens deze methode is er echter het nadeel, dat het grens- oppervlak tussen het kernglaslichaam 125 en het bekledingsglaslichaam 126 niet uniform wordt, zodat het zeer moeilijk is een praktisch bruikbare optische vezelvoorvorm te verkrijgen.
De uitvinding omvat derhalve een werkwijze voor het fabriceren 20 van een optische vezelvoorvorm, waarin de voomoemde nadelen niet aanwezig zijn.
Volgens een werkwijze van de uitvinding voor het fabriceren van een voorvorm voor optische vezels wordt de rotatie-as van het uitgangsmateriaal hellend opgesteld met een hoek van 5-90°C ten 25 opzichte van de afblaasrichting van de fijne glasdeeltjes, voor het geval dat de fijne glasdeeltjes of de kvartspoeders tezamen worden afgeblazen met een vlam of plasmavlam om de deeltjes op het uiterste einde van het uitgangsmateriaal te deponeren en smelten. Als aangeduid in voorbeeld VII zijn de smelttemperaturen op een groeiend 30 glasoppervlak in wezen identiek aan die van de centrale en omtreksdelen daarvan, zodat de nauwkeurigheid van de buitendiameter van het verkregen glaslichaam 1U6 aanmerkelijk wordt verbeterd door te voorzien in een hellingshoek binnen een dergelijk gebied als boven vernield, waarbij de hoek bij voorkeur in een gebied van 30-70° ligt.
35 Voorbeeld VII
Fig. 27 is een schematisch aanzicht van een karakteristieke uitvoeringsvorm van de werkwijze voor het fabriceren van een optische
BAD ORIGINAL
8104196 I : Γ -37- * v j vezelvoorvorm volgens de uitvinding. In fig. 27 betreft referentie-cijfer 1^1 fijne glasdeeltjes of kvartspoeder, ite een fakkel, 1^3 een stroom fijne glasdeeltjes, 14U een pijl die de afblaas-richting van de deeltjes aangeeft, 1^5 een vlam of plasmavlam, 5 1U6 een gedoteerd silieaglaslichaam, 1 UT een uitgangsmateriaal en • 148 een roterende as.
Zoals duidelijk blijkt uit fig. 27 worden de fijne glasdeeltjes of kwartspoeders 1U1, waarin een doteermateriaal, zoals GeOg, SnOg,
PbOg, PgOj. en dergelijke in SiOg is opgelost, aan de fakkel 1^2 toege-_ ; 10 yoerd en afgeblazen als de stroming 1^3 van de fijne glasdeeltjes in de vlam of plasmavlam 1^5 in de richting aangeduid door pijl lUU.
De aldus afgeblazen stroom 1U3 fijne glasdeeltjes wordt gedponeerd en gesmolten op het uiterste einde van het uitgangsmateriaal 1^7 onder vorming van het ronde-staafachtige, transparante, gedoteerde silica-15glaslichaam 1U6.
In deze opstelling wordt een hoek Θ gevormd tussen de rotatie-as 1U8 van het materiaal 1U7 en de afblaasrichting 1U4 van de fijne glasdeeltjes 1 i+3 ingesteld op een waarde binnen het gebied van 5-90°.
Door te voorzien in een helling met een dergelijke hoek Θ worden 20 de smelt temperaturen op het aangroeiende oppervlak 1^9 van het glaslichaam nagenoeg identiek aan die in de centrale omtréksdelen daarvan, zodat de maat nauwkeurigheid van de buitendiameter van het verkregen glaslichaam 1U6 zeer goed is. .
Fig. 28 is een grafische voorstelling, die de resultaten 25 aangeeft bij de meting van variaties in de fluctuatie (%) van de buitendiameter van het glaslichaam 1^6, waarbij deze hellingshoek Θ als parameter wordt genomen. Deze fluctuatie in de buitendiameter betreft een concept, dat wordt voorgesteld door de volgende vergelijking (M.
30 fluctiatie in de buitendiameter {%) = {fluctuatiebreédte (mm)/gemiddelde buitendiameter (mm)} x 100 Zoals blijkt uit fig. 28 worden gunstige resultaten bereikt.
D.w.z. dat wanneer de hellingshoek β in het gebied van 5-90°C was de fluctuaties in de buitendiameter 10JS of minder waren, en in het 35 bijzonder wanneer de hellingshoek θ in het gebied van 30-70°C lag, was de fluctuatie .in de buitendiameter 2% (+ 1$) of minder. Tevens wordt ___ door een dergelijke opstelling met hellingshoek de aangroeisnelheid BADOgMflQA* 19 6 ί : = -38-”............
η ' I
f van het glaslichaam 1 k6 -verbeterd, met als gevolg dat bij een hellingshoek van 30-70°C de aangroeisnelheid vijfmaal zo snel was vergeleken met een hellingshoek van 0°.
Voorbeeld VIII
5 Fig. 29 is een schematisch aanzicht in het bijzonder ter • toelichting vanrvoorbeeld VIII volgens de uitvinding, waarin referentiecijfer 161 fijne glasdeeltjes, 162 een kerafakkel, 163 fijne glasdeeltjes waarvan de samenstelling verschilt van die van de fijne glasdeeltjes 161, 16U een bekledingsfakkel, 165 een pijl die de afblaas-10 richting van de fijne glasdeeltjes aangeeft, 166 een keraglaslichaam, 167 een bekleed glaslichaam, 168 een uitgangsmateriaal en 169 de rotatie-as van het uitgangsmateriaal aangeeft.
De fijne glasdeeltjes 161, waarin een doteermiddel was opgelost, werden toegevoerd aan de kerafakkel 162 ter vorming van . .
15 keraglaslichaam 1 €6, terwijl verder de fijne glasdeeltjes 163, waarvan de samenstelling verschilt van die van de fijne glasdeeltjes 1Ö1, werden toegevoerd aan de bekledingsfakkel 16k voor het synthetiseren van het bekledingsglaslichaam 167 rondom het vooraoemde glaslichaam 166, waardoor een optische vezelvoorvorm met uniforme buitenste 20 diameteraftoeting daarvan werd gevormd.
Hierbij was de hellingshoek Θ van de rotatie-as 169 van het uitgangsmateriaal 168 ten opzichte van de afblaasrichting 165 van de fijne glasdeeltjes 50°. De fijne glasdeeltjes l6l, waarin verder 10 mol# GeOp was opgelost, en de andere fijne glasdeeltjes 163, 25 die uit alleen SiO bestonden, werden verder aan de fakkels 162 en 16k toegevoerd bij resp. hoeveelheden van 10 en 63 g/min. Men verkreeg een voorvorm voor optische vezels samengesteld uit het keraglaslichaam 166 met een diameter van U0 mm en het beklede glaslichaam 166 met een buitendiameter van 100 mm; de vormingssnelheid was 70 g/min.
30 Hierbij was de..aangroeisnelheid in de axiale richting ongeveer 3,6 mm/min en de fluctuatie in de buitendiameter + 1# of minder.
Fig. 30 is een grafische voorstelling, die de verdeling van de brekingsindex in de optische vezelvoorvorm, verkregen volgens dit voorbeeld aangeeft, waarin n1 en n^ 1,^756 en 1,^58 zijn (brekings-35 index voor kwarts), en het verschil in de specifieke brekingsindices Δ n[=(n^ - η^/η^) x 100] ongeveer 1 % was. Bovendien was de fluctuatie van de brekingsindex in het keraglaslichaam extreem klein, terwijl baW4L19 6
W V I
-39- I-· 85 j I .
I tevens de brekingsindex in het beklede glaslichaam uniform was, zodat er geen zogenaamde ’'staart” van brekingsindex werd waargenomen, maar het lichaam een gunstige trapsgewijze verdeling van de brekingsindex vertoonde.
, 5 Voorbeeld IX
n : ' Fig. 31 is een schematisch aanzicht, dat een werkwijze ter vervaardiging van een optische vezelvoorvorm volgens de uitvinding illustreert. In fig. 31 geeft verwijzingscijfer 181 een kernfakkel, ! 182 een bekledingsf akkel, 183 een kernglaslichaam met een kleine 10 diameter, 184 een bekleed glaslichaam met een grote diameter aan.
Zoals duidelijk blijkt uit fig. 31 was het kemglaslichaam 183 (Δη=0,2 -: 1) met een betrekkelijk kleine diameter voor gefabriceerd.
Aaan de zijde van het kemglaslichaam 183 was het dikke beklede glaslichaam. 18U (met een diameter, die. 15-20 maal groter was dan 15 de diameter van de kern) gesynthetiseerd door middel van de bekledings-fakkel 182.met grote afmetingen, waardoor een transparante voorvorm voor een enkele modus optische vezel werd verkregen. Behalve dat er in dit geval geen "staart” in het bekledingsgedeelte was, die wel enigszins aanwezig was in VAD methode als weergegeven in fig. 30, 20 was er geen dip bij het centrale deel, zoals waargenomen in de MCVD methode, zodat een ideale verdeling van de brekingsindex voor de enkele modus werd verkregen.
Verder werd wanneer fijne glasdeeltjes onder toepassing van een warmtebron zoals een plasmavlam en dergelijke werden gedeponeerd 25 en gesmolten waardoor men de insluiting van OH-groepen in het genoemde voorbeeld kan voorkomen, een zodanige anhydrische optische vezelvoorvorm verkregen dat de optische transmissieverliezen aanmerkelijk konden worden -erlangd.
Volgens de uitvinding als boven beschreven verkrijgt men het 30 voordeel, dat een optische vezelvoorvorm met een uniforme afmeting van een buitendiameter alsmede met een grens oppervlak tussen de kern en de bekleding, met hoge snelheid geproduceerd kan worden en aldus de kosten van de optische vezel verlaagd kunnen worden. Verder is er het voordeel dat een voorvorm voor een enkele modus optische vezel 35 met een ideale verdeling van de brekingsindex en uitstekende trans-missie-eigensohappen in massa kan worden gefabriceerd.
BAD ORIGINAL
8104196
Claims (20)
1. Werkwijze voor het vervaardigen van gedoteerd silicaglas, gekenmerkt door de volgende trappen: een gemakkelijk oxydeerbare siliciumverbinding wordt aan thermische oxydatie of vlamhydrolyse • onderworpen ter vorming van fijne silicaglasdeeltjes, een doteer-5 middeloxyde wordt in genoemde fijne silicaglasdeeltjes opgelost door oxydatie van een gas waarmede gedoteerd silicaglas öp de oppervlakken van genoemde fijne silicaglasdeeltjes wordt gevormd, welke verkregen gedoteerde fijne silicaglasdeeltjes worden gesinterd om deze te verglazen tot een gedoteerd silicaglas.
2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de ge noemde fijne silicaglasdeeltjes in aanraking worden gebracht met genoemd gas, ter vorming van gedoteerd silicaglas dat een gemakkelijk oxydeerbare siliciumverbinding bevat, een gasvormig toevoegsel van een gemakkelijk oxydeerbare verbinding ter vorming van een doteer-15 middel, dat in staat is door reactie met waterdamp of zuurstof een vaste oplossing met genoemde fijne silicaglasdeeltjes te vormen, en waterdamp of zuurstof bij een react iet emperatuur van 500-1200°C ter vorming van genoemde fijne gedoteerde silicaglasdeeltjes door middel van thermische hydrolyse of thermische oxydatie.
3. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat bij thermische hydrolyse de reactietemperatuur wordt ingesteld in het gebied van 500-1000°C. U. Werkwijzëvolgens conclusie 2, met het kenmerk, dat bij ther mische oxydatie de react i et emperatuur wordt ingesteld in het gebied 25 van 800-1200°C.
5. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de fijne gedoteerde silicaglasdeeltjes om deze direkt te verglazen worden gesinterd bij een temperatuur van 1500-1700°C.
6. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de ge-30 noemde gedoteerde fijne silicaglasdeeltjes worden gesmolten bij een temperatuur van 1200-1^00°C ter verkrijging van een poreus gedoteerd silicaglaslichaam, dat daarna wordt gesinterd en verglaasd bij een temperatuur van 1500-1700°C.
7. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat het gas- 35 vormige toevoegsel ten minste een gemakkelijk oxydeerbare verbinding BAD ORIGINAL . 8104196 ' * ' V I -Μ- * % is gekozen uit gemakkelijk oxydeerbare germanium-, tin-, lood-, zink-, . fosfor-, titaan- en boriumverb indingen. 8« Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de gemakkelijk oxydeerbare siliciumverbinding wordt gekozen uit SiCl^,
5 SiE^ en SiHCl^.
9. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat kwarts- . poeder wordt toegepast in plaats van de genoemde fijne silicaglas deeltjes. i
10. Werkwijze volgens conclusie 7» met het kenmerk, dat de genoemde 10 gemakkelijk oxydeerbare germaniumverbinding GeCl^, de gemakkelijk oxydeerbare tinverbinding SnCl^, de gemakkelijk oxydeerbare lood-. - verbinding PbCl^, de gemakkelijk oxydeerbare zinkverbinding ZnCl^, de gemakkelijk oxydeerbare fosforverbinding POCl^ of PCl^» de gemakkelijk oxydeerbare titaanverbinding TiCl^ en de gemakkelijk oxydeer-15 bare boriumverbinding BBf.^ of BCl^ is.
11. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de gemakkelijk oxydeerbare siliciumverbinding wordt onderworpen aan genoemde thermische oxydatie of vlamhydrolyse onder vorming van de genoemde fijne silicaglasdeeltjes, waarna een gemakkelijk oxydeerbare verbin- 20 ding ter vorming van een doteermiddel, met inbegrip van in hoofdzaak een gemakkelijk oxydeerbare germaniumverbinding thermisch wordt ge-oxydeerd op de oppervlakken van de genoemde fijne silicaglasdeeltjes voor het oplossen van doteeroxyden, die in hoofdzaak gefmanium-dioxyde bevatten in de genoemde fijne silicaglasdeeltjes, waarna de 25 verkregen gedoteerde silicaglasdeeltjes worden gesinterd en verglaad tot een gedoteerd silicaglas, dat in hoofdzaak germaniumoxyde als doteermiddel bevat.
12. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de gedoteerde fijne silicaglasdeeltjes waarin het doteeroxyde is opge- 30 lost, aan een warmtebehandeling worden onderworpen alvorens de ge- / doteerde fijne silicaglasdeeltjes op het uiterste einde van een uitgangsmateriaal door middel van een vlam of plasmavlam worden af ge zet en gesmolten.
13. Werkwijze volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat de 35 warmtebehandeling wordt uitgevoerd door genoemde vlam, plasmavlam of een hoge temperatuur elektrische oven. BAD öriltalNAL Weriw^2e vo^ens 'conclusie 12, met het kenmerk, dat de warmte- 8104196 -Nabehandeling wordt uitgevoerd bij een temperatuur van 1000-2000°C.
15. Werkwijze?volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de ge- noemdegedoteerde fijne silicaglasdeeltjes in aanraking worden gebracht met een atmosferisch gas, dat SiCl^ en waterdamp bevat, bij 5 een temperatuur van 500-1200°C ter bekleding van de oppervlakken 'van de genoemde gedoteerde fijne silicadeeltjes met resp. SiOg lagen, waarna de verkregen gedoteerde fijne silicaglasdeeltjes, die aldus zijn bekleed met genoemde SiOg lagen, worden gesinterd en verglaasd. 1ö* Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat een 10 dehydratatiebehandelingsgas, dat een chloorverbinding, zoals SOClg, Clg en dergelijke bevat in de genoemde gemakkelijk oxydeerbare silicium-verbinding wordt opgenomen. 1J. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat een dehydratatiebehandelingsgas, dat een chloorverbinding bevat, zoals 15 S0C12> Cl2 en dergelijke in het genoemde gasvormige toevoegsel wordt opgenomen.
18. Werkwijze volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat een dehydratatiebehandelingsgas, dat een chloorverbinding, zoals S0C12, Cl2 en dergelijke bevat, in een atmosferisch gas van genoemde 20 warmtebehandeling wordt opgenomen.
19·. Werkwijze volgens conclusie 15, met het kenmerk, dat een dehydratatiebehandelingsgas, dat een chloorverbinding, zoals S0C12, Cl2 en dergelijke bevat, in het genoemde atmosferische gas, dat SiCl^ en waterdamp bevat wordt opgenomen.
20. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat afzonderlijke groepen gedoteerde fijne silicaglasdeeltjes met verschillende hoeveelheden opgelost doteermiddel resp. uit verschillende doorgangen worden gespoten ter regeling van de concentratieverdéling .van..het doteermiddel, waarna de gedoteerde fijne silicaglasdeeltjes worden 30 gesinterd en verglaasd.
21. Werkwijze voor het vervaardigen van gedoteerd silicaglas, met het..kenmerk, dat deze de volgende trappen omvat: een kwartspoeder wordt in aanraking gebracht met een gas ter vorming van een SiCl^ bevattend gedoteerd silicaglas, een gasvormig toevoegsel voor het 35 vormen van een doteermiddel, dat in staat is met SiC>2 een vaste oplossing te vormen door reactie met HgO en waterdamp onder vorming van een vaste oplossing van SiOg en doteermiddel en de verkregen vaste BAD OpiGèK&ig van Si02-doteermiddel wordt verglaasd. ft * Λ / Λ Λ ft ί : - -43- ' μ ν I
22. Werkwijze volgens conclusie 1, met hetüenmerk, dat de genoemde fijne silicaglasdeeltjes worden geroerd en in contact gebracht met genoemd gas ter vorming van gedoteerd silicaglas.
23. Werkwijze voor het vervaardigen van een optische vezelvoorvorm 5 met het kenmerk, dat een doteermiddeldioxyde wordt opgelost in fijne silicaglasdeeltjes of kvartspoeder door middel van oxydatie van een gas, ter vorming van gedoteerd silicaglas aan de oppervlakken van genoemde fijne silicaglasdeeltjes of het kwartspoeder waarbij fijne gedoteerde 10 silicaglasdeeltjes of kwartspoeder worden verkregen, genoemde gedoteerde fijne silicaglasdeeltjes of het kwartspoeder worden neergeslagen of gesmolten op het uiterste einde van een grondmater!aal, dat om een rotatieas daarvan wordt geroteerd, door middel van een vlam of plasmavlam, welke rotatie-as van genoemd grond-15 materiaal een hellingshoek van 5-90° ten opzichte van de afblaas-richting van de stroom van genoemde gedoteerde fijne silicaglasdeeltjes of het kwartspoeder in de vlam of de plasmavlam maakt en een ronde-staafachtige transparant gedoteerde silicaglaslichaam als voorvorm voor optische vezels wordt verkregen. 20
24. Werkwijze volgens conclusie 23, met het kenmerk, dat een glaslaag met een brekingsindex, die kleiner is dan die van genoemd ronde-staafachtig, transparant, gedoteerd silicaglaslichaam op de zijde daarvan wordt gevormd. BAD ORIGINAL 8104196
Applications Claiming Priority (14)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12655680A JPS5751144A (en) | 1980-09-11 | 1980-09-11 | Preparation of doped silica glas |
| JP12655680 | 1980-09-11 | ||
| JP12710280A JPS5756335A (en) | 1980-09-16 | 1980-09-16 | Manufacture of doped silica glass |
| JP12710280 | 1980-09-16 | ||
| JP15496180 | 1980-11-04 | ||
| JP15496080 | 1980-11-04 | ||
| JP15496180A JPS5782132A (en) | 1980-11-04 | 1980-11-04 | Preparation of doped silica glass |
| JP15496080A JPS5782131A (en) | 1980-11-04 | 1980-11-04 | Preparation of doped silica glass |
| JP16626280 | 1980-11-26 | ||
| JP16626280A JPS5792530A (en) | 1980-11-26 | 1980-11-26 | Preparation of doped silica glass |
| JP5433481 | 1981-04-13 | ||
| JP5433281 | 1981-04-13 | ||
| JP5433481A JPS5934661B2 (ja) | 1981-04-13 | 1981-04-13 | ド−プトシリカガラスの製造方法 |
| JP5433281A JPS57170832A (en) | 1981-04-13 | 1981-04-13 | Manufacture of base material for optical fiber |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL8104196A true NL8104196A (nl) | 1982-04-01 |
| NL190841B NL190841B (nl) | 1994-04-18 |
| NL190841C NL190841C (nl) | 1994-09-16 |
Family
ID=27564845
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL8104196A NL190841C (nl) | 1980-09-11 | 1981-09-10 | Werkwijze voor de vervaardiging van voorvormen voor optische vezels uit gedoteerd kwartsglas. |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4414012A (nl) |
| CA (1) | CA1188895A (nl) |
| FR (1) | FR2489808B1 (nl) |
| GB (1) | GB2083806B (nl) |
| IT (1) | IT1139603B (nl) |
| NL (1) | NL190841C (nl) |
Families Citing this family (43)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4474593A (en) * | 1982-04-26 | 1984-10-02 | At&T Technologies Inc. | Method of fabricating a lightguide fiber |
| DE3217965A1 (de) * | 1982-05-13 | 1983-11-17 | Standard Elektrik Lorenz Ag, 7000 Stuttgart | Verfahren zur herstellung von glasfaser-lichtwellenleitern |
| US4443239A (en) * | 1982-05-20 | 1984-04-17 | International Telephone And Telegraph Corporation | Fabrication of optical waveguides using slurry deposition |
| CA1218270A (en) * | 1982-07-26 | 1987-02-24 | Herman M. Presby | Method of fabricating optical fiber preforms |
| DE3240355C1 (de) * | 1982-11-02 | 1983-11-17 | Heraeus Quarzschmelze Gmbh, 6450 Hanau | Verfahren zur Herstellung eines laenglichen Glaskoerpers mit inhomogener Brechungsindexverteilung |
| DE3302745A1 (de) * | 1983-01-27 | 1984-08-02 | Wacker-Chemitronic Gesellschaft für Elektronik-Grundstoffe mbH, 8263 Burghausen | Verfahren zur herstellung von gegenstaenden aus hochreinem synthetischem quarzglas |
| DE3304552A1 (de) * | 1983-02-10 | 1984-08-16 | Standard Elektrik Lorenz Ag, 7000 Stuttgart | Verfahren zur herstellung von lichtwellenleitern |
| DE3304721A1 (de) * | 1983-02-11 | 1984-08-16 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | Verfahren zur herstellung einer vorform fuer lichtwellenleiter |
| DE3327484A1 (de) * | 1983-07-29 | 1985-02-14 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren zur herstellung von glas durch abscheidung aus der gasphase |
| US4563276A (en) * | 1983-12-16 | 1986-01-07 | At&T Bell Laboratories | Chromatographic apparatus and process |
| DE3474657D1 (en) * | 1984-01-31 | 1988-11-24 | Nippon Telegraph & Telephone | Method of fabricating optical fiber preforms |
| EP0360479B1 (en) * | 1988-09-21 | 1992-02-26 | AT&T Corp. | Method of producing a glass body |
| US5043002A (en) * | 1990-08-16 | 1991-08-27 | Corning Incorporated | Method of making fused silica by decomposing siloxanes |
| US5151117A (en) * | 1991-06-14 | 1992-09-29 | Corning Incorporated | Solution doping of porous preforms |
| JP2588447B2 (ja) * | 1991-06-29 | 1997-03-05 | 信越石英株式会社 | エキシマレーザー用石英ガラス部材の製造方法 |
| DE19648025A1 (de) * | 1996-11-20 | 1998-05-28 | Deutsche Telekom Ag | Immersionsflüssigkeiten und -gele für optische Stecker und mechanische Spleiße von Lichtwellenleitern sowie Verfahren zu deren Herstellung |
| US6535679B2 (en) * | 1997-01-16 | 2003-03-18 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical fiber and method of manufacturing the same |
| FR2762836B1 (fr) * | 1997-05-02 | 1999-07-23 | Alsthom Cge Alcatel | Procede et appareil de fabrication de preformes de fibre de verre |
| AU741032B2 (en) * | 1997-07-15 | 2001-11-22 | Corning Incorporated | Decreased h2 sensitivity in optical fiber |
| US6044664A (en) * | 1997-09-29 | 2000-04-04 | Nikon Corporation | Synthetic silica glass manufacturing apparatus |
| US7280219B1 (en) | 1997-10-28 | 2007-10-09 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | System for monitoring sealing wear |
| US6111643A (en) * | 1997-10-28 | 2000-08-29 | Reliance Electric Industrial Company | Apparatus, system and method for determining wear of an article |
| US6580511B1 (en) * | 1997-10-28 | 2003-06-17 | Reliance Electric Technologies, Llc | System for monitoring sealing wear |
| DE19937861C2 (de) * | 1999-08-13 | 2003-03-20 | Heraeus Quarzglas | Verfahren für die Herstellung dichter Quarzglas-Körnung |
| EP1218300A1 (en) * | 1999-09-03 | 2002-07-03 | Bular, LLC | Apparatus for making a glass preform by flame hydrolysis |
| US6386373B1 (en) * | 2000-03-10 | 2002-05-14 | Alcatel | Process for making silica powder and use of such powder in the manufacture of an optical fiber preform |
| EP1195360A1 (de) * | 2000-09-01 | 2002-04-10 | Degussa AG | Verfahren zur Herstellung von SiO2-TiO2-Gläsern mit geringem thermischen Ausdehnungskoeffizient |
| EP1184350B1 (de) * | 2000-09-01 | 2006-05-17 | Degussa AG | Verfahren zur Herstellung von SiO2-TiO2-Gläsern mit geringem thermischen Ausdehnungskoeffizient |
| US20030104209A1 (en) * | 2001-11-30 | 2003-06-05 | Bellman Robert A. | Precursor and method of growing doped glass films |
| US20030226377A1 (en) * | 2002-03-05 | 2003-12-11 | Barrett W. Tim | Method of making silica-titania extreme ultraviolet elements |
| JP2003335541A (ja) * | 2002-03-13 | 2003-11-25 | Fujikura Ltd | 多孔質母材の製造方法 |
| JP2004284886A (ja) * | 2003-03-24 | 2004-10-14 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 合成石英ガラス製造用バーナー |
| US20110100061A1 (en) * | 2009-10-30 | 2011-05-05 | James Fleming | Formation of microstructured fiber preforms using porous glass deposition |
| JP5476982B2 (ja) * | 2009-12-25 | 2014-04-23 | 信越化学工業株式会社 | チタニアドープ石英ガラスの選定方法 |
| DE102012000418A1 (de) | 2011-12-23 | 2013-06-27 | J-Plasma Gmbh | Verfahren zum Herstellen von Stablinsen und Vorrichtung hierfür |
| DE102012100233B4 (de) * | 2012-01-12 | 2014-05-15 | Schott Ag | Hochtransmittive Gläser mit hoher Solarisationsbeständigkeit, ihre Verwendung und Verfahren zu ihrer Herstellung |
| JP6006185B2 (ja) * | 2012-09-24 | 2016-10-12 | 信越化学工業株式会社 | 光ファイバ用多孔質ガラス堆積体の製造方法 |
| CN103224240B (zh) * | 2013-04-15 | 2015-03-04 | 清华大学 | 一种四氯化硅气相水解合成纳米级二氧化硅的方法 |
| DE102014111781B4 (de) * | 2013-08-19 | 2022-08-11 | Korea Atomic Energy Research Institute | Verfahren zur elektrochemischen Herstellung einer Silizium-Schicht |
| WO2017078859A1 (en) * | 2015-11-04 | 2017-05-11 | Unimin Corporation | Purified quartz powder modified for cladding optic fiber cable |
| CN105837025B (zh) * | 2016-04-21 | 2018-12-11 | 烽火通信科技股份有限公司 | 高效制备掺杂光纤预制棒的方法及掺杂光纤预制棒 |
| US10745804B2 (en) * | 2017-01-31 | 2020-08-18 | Ofs Fitel, Llc | Parallel slit torch for making optical fiber preform |
| CN116217067B (zh) * | 2023-02-17 | 2023-12-19 | 长飞光纤光缆股份有限公司 | 一种石英玻璃圆柱体的沉积系统及方法 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3859073A (en) * | 1973-10-19 | 1975-01-07 | Corning Glass Works | Method of producing glass by flame hydrolysis |
| US3864113A (en) * | 1973-10-19 | 1975-02-04 | Corning Glass Works | Method of Producing Glass by Flame Hydrolysis |
| US4217027A (en) * | 1974-02-22 | 1980-08-12 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Optical fiber fabrication and resulting product |
| DE2546162B1 (de) * | 1975-10-15 | 1976-09-23 | Jenaer Glaswerk Schott & Gen | Lichtleitfaser mit Brechungsindexgradient zur Nachrichtenuebertragung |
| JPS52121341A (en) * | 1976-04-06 | 1977-10-12 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Production of optical fiber base materials and production apparatus fo r the same |
| JPS54103058A (en) * | 1978-01-31 | 1979-08-14 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Production of anhydride glass material for optical fibers |
| US4263031A (en) * | 1978-06-12 | 1981-04-21 | Corning Glass Works | Method of producing glass optical filaments |
| FR2446264A1 (fr) * | 1979-01-10 | 1980-08-08 | Quartz & Silice | Procede de preparation d'une preforme pour guide d'onde optique |
| JPS55144430A (en) * | 1979-04-24 | 1980-11-11 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Manufacture of base material for light transmission fiber |
| JPS55144429A (en) * | 1979-04-24 | 1980-11-11 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Quartz glass for light transmission fiber and its manufacture |
| US4345928A (en) * | 1979-10-09 | 1982-08-24 | Nippon Telegraph & Telephone Public Corporation | Fabrication method of single-mode optical fiber preforms |
-
1981
- 1981-08-28 GB GB8126332A patent/GB2083806B/en not_active Expired
- 1981-08-28 CA CA000384809A patent/CA1188895A/en not_active Expired
- 1981-09-08 US US06/300,296 patent/US4414012A/en not_active Expired - Lifetime
- 1981-09-10 IT IT8123880A patent/IT1139603B/it active
- 1981-09-10 FR FR8117174A patent/FR2489808B1/fr not_active Expired
- 1981-09-10 NL NL8104196A patent/NL190841C/nl not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2489808B1 (nl) | 1985-01-11 |
| FR2489808A1 (nl) | 1982-03-12 |
| GB2083806B (en) | 1984-08-08 |
| GB2083806A (en) | 1982-03-31 |
| NL190841C (nl) | 1994-09-16 |
| IT1139603B (it) | 1986-09-24 |
| US4414012A (en) | 1983-11-08 |
| IT8123880A0 (it) | 1981-09-10 |
| CA1188895A (en) | 1985-06-18 |
| NL190841B (nl) | 1994-04-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NL8104196A (nl) | Werkwijze ter vervaardiging van gedoteerd silicaglas alsmede uitgangsmateriaal voor optische vezels uitgaande van het verkregen glas. | |
| US4203744A (en) | Method of making nitrogen-doped graded index optical waveguides | |
| CN102985378A (zh) | 高纯度合成二氧化硅及由其制造的诸如半导体夹具的物品 | |
| KR100518058B1 (ko) | 코어층 내의 수산기가 제거된 광섬유 모재의 제조방법 | |
| US7437893B2 (en) | Method for producing optical glass | |
| SU1194266A3 (ru) | Способ получени заготовки дл выт гивани оптического волокна | |
| JPH1053429A (ja) | 光ファイバ用母材およびその製造方法 | |
| JPH0952722A (ja) | 光学用合成石英ガラス材及びその製造方法、並びに該光学用合成石英ガラス材を用いた合成石英ガラス製品 | |
| JPS59500513A (ja) | ド−プ処理光フアイバ | |
| JPS6024057B2 (ja) | ガラス体の製造方法 | |
| KR860001248B1 (ko) | 도우프드 실리카 글래스의 제조방법 | |
| JPS6143290B2 (nl) | ||
| JPS62182129A (ja) | 光フアイバ用母材の製造方法 | |
| JP3100291B2 (ja) | 分散シフト光ファイバとその製造方法 | |
| JPH03279238A (ja) | 光伝送用石英ガラス | |
| JPS6289B2 (nl) | ||
| JPH0244031A (ja) | 非線形光学用ガラスの製造方法 | |
| JP3449488B2 (ja) | 光ファイバ用母材の製造方法 | |
| JP2881930B2 (ja) | 光伝送用石英ガラスの製造方法 | |
| JPS5924097B2 (ja) | ガラス体の製造方法 | |
| KR870000383B1 (ko) | 광파이버용 프리포옴의 제조방법 | |
| JP4053305B2 (ja) | 光ファイバ用多孔質母材の製造方法 | |
| JPS5925739B2 (ja) | 光伝送用ガラスの製造方法 | |
| DE3136429C2 (de) | Verfahren zum Herstellen von dotiertem SiO&darr;2&darr;-Glas | |
| JPS61106433A (ja) | 光フアイバ母材の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| BA | A request for search or an international-type search has been filed | ||
| AK | Correction of former applications already laid open |
Free format text: SHOULD BE DELETED IN PAT.BUL.19/83 OF 831003,PAGES 1877 AND 1879 |
|
| BA | A request for search or an international-type search has been filed | ||
| BB | A search report has been drawn up | ||
| A85 | Still pending on 85-01-01 | ||
| BC | A request for examination has been filed | ||
| CNR | Transfer of rights (patent application after its laying open for public inspection) |
Free format text: NIPPON TELEGRAPH AND TELEPHONE CORPORATION |
|
| V4 | Discontinued because of reaching the maximum lifetime of a patent |
Free format text: 20010910 |