NO147948B - Fremgangsmaate og apparat for fremstilling av optiske glassfiberemner - Google Patents

Fremgangsmaate og apparat for fremstilling av optiske glassfiberemner Download PDF

Info

Publication number
NO147948B
NO147948B NO791909A NO791909A NO147948B NO 147948 B NO147948 B NO 147948B NO 791909 A NO791909 A NO 791909A NO 791909 A NO791909 A NO 791909A NO 147948 B NO147948 B NO 147948B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
tube
substrate tube
substrate
flow
pipe
Prior art date
Application number
NO791909A
Other languages
English (en)
Other versions
NO791909L (no
NO147948C (no
Inventor
Arnab Sarkar
Original Assignee
Corning Glass Works
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Corning Glass Works filed Critical Corning Glass Works
Publication of NO791909L publication Critical patent/NO791909L/no
Publication of NO147948B publication Critical patent/NO147948B/no
Publication of NO147948C publication Critical patent/NO147948C/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/014Manufacture 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]
    • C03B37/018Manufacture 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] by glass deposition on a glass substrate, e.g. by inside-, modified-, plasma-, or plasma modified- chemical vapour deposition [ICVD, MCVD, PCVD, PMCVD], i.e. by thin layer coating on the inside or outside of a glass tube or on a glass rod
    • C03B37/01807Reactant delivery systems, e.g. reactant deposition burners
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2201/00Type of glass produced
    • C03B2201/06Doped silica-based glasses
    • C03B2201/08Doped silica-based glasses doped with boron or fluorine or other refractive index decreasing dopant
    • C03B2201/10Doped silica-based glasses doped with boron or fluorine or other refractive index decreasing dopant doped with boron
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2207/00Glass deposition burners
    • C03B2207/80Feeding the burner or the burner-heated deposition site
    • C03B2207/85Feeding the burner or the burner-heated deposition site with vapour generated from liquid glass precursors, e.g. directly by heating the liquid
    • C03B2207/86Feeding the burner or the burner-heated deposition site with vapour generated from liquid glass precursors, e.g. directly by heating the liquid by bubbling a gas through the liquid
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2207/00Glass deposition burners
    • C03B2207/80Feeding the burner or the burner-heated deposition site
    • C03B2207/85Feeding the burner or the burner-heated deposition site with vapour generated from liquid glass precursors, e.g. directly by heating the liquid
    • C03B2207/87Controlling the temperature

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
  • Optical Integrated Circuits (AREA)

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for fremstilling av optiske glassgjenstander, omfattende å bevirke en glassdannende dampblanding til å flyte gjennom et langstrakt, sylindrisk substratrør, å oppvarme substratrøret og dampblandingen deri med en varmekilde som beveger seg! relativt sub,stratrøret i en langsgående retning for å etablere en varmesone innenfor substratrøret i hvilket en suspensjon av partikulært materiale frembringes, hvorav minst en del av denne beveger seg nedstrøms og hvor minst en; del derav i avsetter, seg på en indre overflate av substrat-røret for å danne et belegg. Videre vedrører oppfinnelsen et apparat for fremstilling av et glassemne som er i stand j til å bli trukket til et optisk filament, idet apparatet' omfatter middel for å oppvarme en aksiell seksjon av et hensiktsmessig understøttet substratrør for å danne en varrrij
i I sone innenfor substratrøret, middel for å tilveiebringe relativ bevegelse mellom oppvarmingsmiddelet og substratr-røret, og midler for å innføre i en ende av substratrøret en dampblandingsstrøm som er i stand til å reagere innenfor! deri varme sonen til å danne en suspensjon av partikulært materiale som beveger seg i retningen av strømmen av dampblandingen, hvor minst en del derav kommer til ro på innerovejr-flaten av substratrøret.
Optiske bølgeledere, som er det mest lovende medium for anvendelse i optiske kommunikasjonssystemer som opererer i det synlige eller nær synlige spekter, består normalt av et optisk filament som har en gjennomsiktig kjerne omgitt av et gjennomsiktig kledningsmateriale som har en brytningsindeks mindre enn den for kjernen.
De strenge optiske krav som stilles til transmisjonsmediet som skal anvendes i optiske kommunikasjonssystemer har for-hindret bruken av vanlige glassfiber-optikk, ettersom demp-ningen i denne på grunn av både spredning- og urenhetsabsorp-sjon.er altfor høy. Således måtte spesielle metoder utvikles for fremstilling av glass i filamentær form som har meget høy renhet. Visse glassfremstillingsprosesser, særlig dampavsettingsprosesser, er blitt vanlig anvendt ved dannelsen av optiske bølgelederemner. I en slik prosess blir kildematerialdamp rettet inn i et oppvarmet substratrør. Dampen reagerer til å danne partikulært materiale som avsettes i suksessive lag på rørets indre overflate. Kombinasjonen av avsatt glass og røret oppvarmes for å eliminere den sentrale åpning, hvorved dannes et trekkemne som senere kan oppvarmes og trekkes til et optisk bølgelederfilament.
For å oppnå jevn avsetting langs lengden av substratrøret, anvendes en seriemessig avsettingsprosess. Dvs. reaksjonsmidler mates inn i enden av røret, men avsettingen skjer kun ien smal seksjon av røret som oppvarmes av en flamme. Flammen beveger seg opp og ned langs røret. Hver gang flammen beveger seg opp langs røret flytter den reaksjonen og således regionen for glassavsetting langs røret. Flammen beveger seg ned langs røret, etter fullførelsen av hver bevegelse av flammen opp langs røret, forut for det neste glassavsettingsforløp som skjer når flammen igjen beveger seg opp langs røret.
En av begrensningene ved en slik serie-avsettingsprosess 'er en forholdsvis lav effektiv masseavsettingshastighet.
En måte å øke avsettingshastigheten ville være å øke inn-sidediameteren av substratrøret for å tilveiebringe et større oppsamlingsoverflateareal. Ettersom imidlertid varme for glassavsettingen tilføres fra rørets ytterside, vil en større rørdiameter resultere i en lavere damptemper-atur ved rørets akse. Videre er strømningsprofilen over røret slik at maksimum strømning skjer aksielt innenfor røret. Ettersom rørdiameteren derfor øker, vil en mindre del av reaksjonsmiddeldampen strømme i den regionen av røret tilliggende veggen hvor reaksjonstemperaturen er høyest, dvs. hvor de resulterende produkter,, hvilke er i form av partikulært materiale, lettere oppsamles på den oppvarmede region av røret. Følgelig vil prosentandelen av frembragt partikulært materiale som avsettes på substrat-: røret avta med øket rørdiameter, og derved bevirke den uønskede effektive reduksjon i avsettingshastighet.
Med hensyn til å øke den effektive masseavsettingshastighet i en serieavsettingsprosess av det slag som er beskrevet, kjennetegnes ifølge oppfinnelsen den innledningsvis nevnte fremgangsmåten ved å sende en gass-strøm, som ikke vil påvirke den optiske gjenstandens karakteristika ugunstig, gjennom den aksielle region av substratrøret i den varme sonen av dette for å begrense strømningen av dampblandingen
,til en ringformet kanal, adskilt fra den langsgående aksen av røret, for således å være tilliggende den indre overflaten av røret for derved å øke avsettingsvirkningsgraden ved reaksjonen i dampblandingen.
Ifølge ytterligere trekk ved fremgangsmåten innføres den aksiale gass-strømmen akkurat like før den varme sonen og beveger seg synkront med denne. Gass-strømmen består for-trinnsvis av oksygen.
Det innledningsvis angitte apparat kjennetegnes ifølge oppfinnelsen ved et rør for å lede en gass-strøm gjennom den aksielle regionen av substratrøret i den varme sonen av dette på slik måte at dampblandingen derved strømmer i en av gass-strømmen dannet ringformet kanal tilliggende den indre veggen av substratrøret i den varme sonen, hvorved reaksjonen i dampblandingen begrenses i alt vesentlig til en ringformet region tilliggende substratrørets vegg. Apparatet kan videre omfatte midler for å bevege det nevnte røret i langsgående retning relativt substratrøret synkront med bevegelsen av oppvarmningsmiddelet, idet strømmen av gass kommer fra den ene ende av røret. Fig. 1 er en skjematisk fremstilling av et tidligere kjent apparat for avsetting av et glasslag innenfor et rør. Fig. 2 viser et snitt av røret i fig. 1 som fremstiller observerte tilstander under behandling. Fig. 3 er en skjematisk fremstilling av et apparat som er hensiktsmessig for praktisering av avsettingsprosessen i
overensstemmelse med den foreliggende oppfinnelse.
Figurene 4 og 5 er tverrsnittriss av apparatet ifølge den foreliggende oppfinnelse og fremstiller tilstander som inn-treffer under behandling. Fig. 6 viser enden av et modifisert avledningsrør som kan anvendes i apparatet ifølge den foreliggende oppfinnelse. Figurene 1 og 2 viser et tidligere kjent system omfattende et substratrør 10 som har håndteringsrør 8 festet til opp-strømsenden av dette og utløpsrør 12 festet til nedstrøms-enden av dette. Rørene 8 og 12 er fastspent i en vanlig glassdreiningsbenk (ikke vist), og kombinasjonen dreies som angitt med pilen. Håndteringsrøret, som kan utelates, er et billig glassrør som har den samme diameteren som substrat-røret, og det danner ikke en del av den resulterende optiske bølgeleder. En varm sone (fig. 2) bevirkes til å gå over røret 10 ved å bevege oppvarmningsmiddelet 16 som skjematisk vist med pilene 18a og 18b. Oppvarmningsmiddelet 16 kan bestå av en hvilken som helst hensiktsmessig varmekilde slik som et flertall brennere som omgir røret 10. Reaksjonsmidlene innføres i røret 10 via et innføringsrør 20 hvilket er koblet til et flertall av kilder for gass og damp. I
fig. 1 ér strømningsmålere angitt med en sirkel som har bok-staven "F" anbragt innenfor sirkelen. En oksygenkilde 22 er koblet via strømningsmåleren 24 til inntaksrøret 20 og via strømningsmålerne 26, 28 og 30 til henholdsvis reservoarene 32, 34 og 36. En kilde 38 med BC13 er koblet til røret 20 via en strømningsmåler 40. Reservoarene 32, 34 og 36 inneholder normalt væskereaksjonsmiddelmaterialer som kan inn-føres i røret 10 ved bobling av oksygen eller annen hensiktsmessig bærergass gjennom dette. Utgangsmaterialet føres ut gjennom utløpsrøret 12. Det er ikke vist blandeventiler og stengeventiler som kan anvendes for å måle strømninger og for å foreta andre nødvendige justeringer i sammensetning.
En brenner 16 beveger seg først med en lav hastighet relativt røret 10 i retningen av pilen 18b, den samme retningen som reaksjonsmiddelstrømningen. Reaksjonsmidlene reagerer i den varme sonen 14 til å frembringe partikulært materiale, ofte benevnt "sot", dvs. en pulverlignende suspensjon av partikulært oksydmateriale, som føres nedstrøms til en region 42 av røret 10 med gass-strømmen. Generelt resulterer mellom 20 og 70 % av reaksjonsproduktet som frembringes i dampstrømmen i slikt partikulært materiale, som har den ønskede glass-sammensetting, avsatt på substratoverflaten.
Det bemerkes at stort sett dannes det ikke noe partikulært materiale i regionen 46 av røret 10 oppstrøms fra den varme sonen 14. Ettersom brenneren 16 fortsetter å bevege seg i retningen av pilen 18b, beveger varmesonen 14 seg nedstrøms slik at en del av dannelsen 44 av det partikulære materiale strekker seg inn i den varme sonen og konsolideres derved til å danne et enhetlig, homogent glasslignende lag 48. Slike prosessparametre som temperaturer, strømningshastig-heter, reaksjonsmidler og lignende kan finnes i publikasjon-ene J.B. MacChesney et al., Proceedings of the IEEE, 1280
(1974) og W.G. French et al., Applied Optics, 15 (1976). Det skal også henvises til artikkelen Vapor Deposition for-fattet av CF. Powell et al., John Wiley and Sons, Inc.
(1966).
Når brenneren 16 når enden av røret 10 tilliggende utløps-røret 12, reduseres temperaturen i flammen og brenneren returnerer i retningen av pilen 18a til inngangsenden av røret 10. Deretter avsettes ytterligere lag av det glasslignende materialet innenfor røret på den måte som er beskrevet ovenfor. Etterat passende lag er blitt avsatt til å tjene som kledningen og/eller kjernematerialet for det resulterende optiske bølgelederfilament, blir temperaturen i glassemnet som således er dannet øket til ca. 2200°C for glass med høyt kiselinnhold for å bevirke røret 10 til å falle sammen. Dette kan oppnåes ved å redusere bevegelses-hastigheten for varmesonen. Glassemnet kan så trekkes i overensstemmelse med velkjente teknikker for å danne ét optisk bølgelederfilament som har den ønskede diameter.
For å optimalisere prosessen fra et reaksjonssynspunkt, anvendes høye temperaturer. For det vanlige kiselbaserte system, blir temperaturer ved substratveggen generelt opprettholdt mellom 1400 og 1900°C ved posisjonene som korre-sponderer med den varme sonen. De angitte temperaturer er de som måles ved hjelp av et strålingspyrometer som er fokusert mot den ytre overflaten av røret.
Det er vanlig kjent at en av faktorene som begrenser avsettingshastigheten er hastigheten av sintring av avsatt sot for å danne et gjennomsiktig glasslag. For en gitt sammensetning av glass som skal avsettes, er det en maksimal lagtykkelse av glass som kan sintres under anvendelse av den optimale kombinasjon av varmesonebredde, topptemperatur i varmesonen og brennerens bevegelseshastighet. Hvis tykkelsen av det sintrede glasslaget holdes til den maksimale verdi for forskjellige rørdiametre, skulle avsettingshastigheten teoretisk øke proporsjonalt med rørets innsidedia-meter på grunn av det økede overflatearealet. På grunn av typen av strømningsdynamikk for reaksjonsmiddeldampstrømmen og det partikulære materialets dynamikk, vil prosentandelen av tilveiebragt partikulært materiale som avsettes i sub-stratrøret avta med økende rørdiameter, og derved bevirke en effektiv reduksjon i avsettingshastigheten.
I overensstemmelse med den foreliggende oppfinnelse er strøm-ningen av reaksjonsmidlene begrenset til en ringformet kanal tilliggende veggen av substratrøret i den varme sonen. For dette formål, slik som vist i fig. 3, strekker en del av et gassmaterør 50 seg inn i den enden av substratrøret 52 i hvilket reaksjonsmidlene innføres. Den delen av røret 50 innenfor røret 52 avsluttes akkurat før varmesonen 54 som dannes ved å bevege varmekilden 56. Røret 50 er mekanisk koblet ved hjelp av midler angitt med stiplet linje 58 til brenneren 56 for å sikre at røret 50 opprettholdes i den riktige avstand oppstrøms relativt varmesonen 54. Alterna-tivt kan varmekilden og gassmaterøret holdes stasjonært, og det dreiende substratrøret 52 kan traverseres. Inngangsenden av røret 52 er koblet til røret 50 ved hjelp av et sammenleggbart element 60, en dreiende tetning 62 som er anordnet mellom elementet 60 og røret 52. Som vist i fig. 4, som er et tverrsnittriss av varmesonen og tilliggende regioner av røret 52, tilveiebringer gass som kommer fra røret 50 en effektiv dor eller sperre for reaksjonsmidlene som strømmer i retningen av pilene mellom rørene 50 og 52,
og derved begrenser disse reaksjonsmidler til en ringformet kanal tilliggende veggen av røret 52 i varmesonen 54. Under, en viss distanse nedstrøms fra varmesonen 54, fortsetter gassen fra røret 5 0 å virke som en sperre for partikulært materiale dannet i varmesonen, og øker derved sannsynlig-heten for at slik sot vil avsettes på veggen av røret 52, slik som vist med henvisningstallet 44'. Den stiplede linjen 66 i fig. 5 representerer grensen mellom gassen som kommer fra røret 50 og reaksjonsmiddeldampen som strømmer i varmesonen 54.
Gassen som tilføres varmesonen av røret 50 kan være en hvilken som helst gass som ikke skadelig påvirker den resulterende optiske bølgeleders forutdannelse. Oksygen fore-trekkes, ettersom denne tilfredsstiller dette krav og er relativt billig. Andre gasser, slik som argon, helium, nitrogen o.l. kan også anvendes.
Som vist i. fig. 4 er enden av røret 50 adskilt fra midten av varmesonen med en avstand x som må være stor nok til å hindre avsettingen av partikulært materiale på røret 50. Avstanden x vil variere avhengig av slike parametre som bredden av brenneren og temperaturen av varmesonen. De følgende resultater ble gjort for et avsettingssystem hvor de ytre diametre av rørene 50 og 52 var henholdsvis 20 og 38 mm, og veggtykkelsene av disse var henholdsvis 1,6 og 2 mm. Brenner-platens åpninger ble plassert innenfor en sirkel med diameter lik 45 mm. I dette system ble det funnet at partikulært materiale vil avsette seg på røret 50 hvis avstanden x er ca. 13 mm. Blanding av reaksjonsmiddeldampstrømmen med gass-strømmen gjennom gassmatings- eller avledningsrøret 50 øker med den langsgående avstand fra gassmaterøret 50. For-delen som utledes ved å begrense reaksjonsmiddeldampen til en ringformet region nær veggen av røret 52 kan oppnåes med en avstand x inntil ca. 15 cm. De beste resultater oppnåes når avstanden x er innenfor området 25 - 75 mm.
Størrelsen og formen av røret 50 bør være slik at en i alt vesentlig laminær strømning eksisterer i den varme sonen og i regionen umiddelbart nedstrøms derfra. Eventuell turbulens som innføres i røret 50 har tendens til å oppfange partikler fra det partikulære materialet nedstrøms til utløpsrøret.
I den tidligere kjente avsettingsprosess beskrevet i for-bindelse med figurene 1 og 2, faller avsettingsvirkningsgraden med en økning i rørdiameter forbi en forutbestemt verdi. Generelt kan en økning i avsettingshastigheten med øket rørdiameter oppnåes ved å øke rørdiameteren til ca. 30 mm. For rør som imidlertid har diametre større enn 30 mm, faller avsettingsvirkningsgraden slik at ytterligere økning i avsettingshastigheten er vanskelig å oppnå. Med anvend-elsen av et avledingsrør, hvor reaksjonsmiddeldampen begrenses til en fast avstand fra innsideoverflaten av sub-stratrøret 52, blir imidlertid optimal avsettingsvirknings-grad oppnådd uansett substratets rørdiameter. Den maksimale størrelse av ytterrøret 52 er begrenset av slike betrakt-ninger som den rørstørrelse for hvilken det indre hullet kan lukkes til å danne et optisk bølgelederemne. Veggtykkelsen av gassmaterøret 50 og substratrøret 52 opprettholdes van-ligvis relativt små, dvs. noen få millimeter i tykkelse.
Et sylindrisk formet avledingsrør slik som det som er vist i figurene 3 og 4 er blitt funnet å være lette å konstruere og virker tilfredsstillende til å tilføre et legeme eller en dor av gass til den varmeregionen av substratrøret uten å innføre en uberettiget mengde av turbulens. Andre former slik som den som er vist i fig. 6 kunne også anvendes for å utføre denne funksjon. Retningen av gass-strømningen fra røret 70 er vist med pilen 72. For å illustrere forbedr-ingen i avsettingshastighet og virkningsgrad, ble et avsettingssystem operert både med og uten et gassmaterør 50 i dette, idet alle andre prosessparametre forble uendrede. Apparatet tilsvarende det som er vist i fig. 1 ble anvendt til å tilføre reaksjonsmiddelstrømmen. Imidlertid ble kun et reservoar 32 anvendt. Oksygen ble bevirket til å strømme gjennom reservoaret eller kummen 32 som inneholder SiCl^ opprettholdt ved 35°C for å tilveiebringe en strømning av ca. 2,5 g/min. av SiCl^. Strømningshastigheten av BCl^ var 92 standard kubikkcentimeter pr. minutt, og strømningen av oksygen gjennom strømningsmåleren 24 var 2,4 standard liter pr. minutt. Substratrøret var et borsilikat glassrør med en ytterdiameter lik 38 mm og en veggtykkelse lik 2 mm. Et borsilikatglass med en sammensetning av ca. 14 vekt-% I^O^ og 86 vekt-% Si02 ble avsatt. Fra strømningshastigheten av SiCl^ og BCl^ ble hastigheten av oksydproduksjonen beregnet til å være 0,85 g/min Si02 og 0,29 g/min B2°3' Avsettingshastigheten var 0,2 51 g/min. og avsettingsvirkningsgraden var 26,2 % når ikke noe avledningsrør ble anvendt. Systemet ble så modifisert ved å tilføye gassmaterøret 50 som er vist i fig. 3. Dette rør, som ble dannet av sammensmeltet kisel, hadde en ytterdiameter lik 20 mm og en veggtykkelse av 1,6 mm. Enden av gassmaterøret ble adskilt fra midten av varmesonen med en avstand lik 50 mm. Ved å anvende gassmaterøret, ble avsettingshastigheten øket fra 0,251 til 0,451 g/min. og virkningsgarden ble øket fra 26,2 43,2 %. Gassrøret 50 er et lederør, på engelsk benevnt "baffle tube". Tabell I ff illustrerer virkningen av å endre forskjellige prosessparametre relativt avsettingshastigheten og virkningsgraden. I eksemplene 1 til 6 i denne tabell bestod substratrørene av borsilikatrør med ytterdiameter 38 mm og veggtykkelse 2 mm og lederørene bestod av rør av sammensmeltet kicel med ytterdiameter lik 20 mm og veggtykkelse lik 1,6 mm. I løpet av disse eksperimenter ble et flertall glasslag avsatt innenfor substratrøret på den måte som er beskrevet ovenfor. Etter at 10-30 lag var blitt avsatt, ble substratrørene brutt, og tykkelsen, av hvert av lagene ble målt under et mikroskop. Avsettingshastigheten ble beregnet fra lagtykkelsen og avsettingsvirkningsgraden ble definert som avsettingshastigheten i g/min. delt med den totale massestrømning av partikulært materiale som gikk inn i røret, idet det ble antatt en 100 % omdannelse til oksyder. De beste resultater som ble oppnådd var en avsettingshastighet på 0,691 g/min. ved 40,3 % virkningsgrad.
Basert på de ovenfor refererte eksperimenter, er det klart at forbedrete avsettingshastigheter og avsettingsvirknings-grader kan bli realisert under fremstillingen av optiske bølgelederemner. Det følgende teoretiske eksempel er illu-strerende for den måte ved hvilken apparatet ifølge foreliggende oppfinnelse kunne anvendes til å fremstille et slikt emne. Et rør av kommersiell type av borsilikatglass som har en ytterdiameter lik 38 mm og en veggtykkelse lik 2 mm, renses ved sekvensmessig nedsenkning i fluorsyre, av ionisert vann og alkohol. Dette substratrør, som er ca. 120 cm langt, festes ved en av sine ender til et 90 cm langt utløpsrør som har en ytterdiameter lik 65 mm ved en ende og et 60 cm langt håndteringsrør av den samme størrelse som substrat-røret ved den andre enden. Denne kombinasjon innføres i en benk slik at rørene understøttes dreibart. Den frie enden av håndteringsrøret forsynes med en dreibar tetning gjennom hvilken innføres en 180 cm lang seksjon av et gassmaterør som er dannet av sammensmeltet kisel, hvilket har en ytterdiameter lik 20 mm og en veggtykkelse lik 1,6 mm. Gassmate-eller lederøret understøttes ved to forskjellige punkter langs dets lengde på en understøttelse som beveger seg sammen med brenneren. Brenneren beveger seg over en 100 cm lengde av substratrøret med en hastighet av 2 5 cm/min. Brenneren justeres til å tilveiebringe en avsettingstempera-tur av 1800°C på ytteroverflaten av substratrøret. Etter at brenneren når enden av sin bevegelse under hvilken et glasslag avsettes, returnerer den til sitt startpunkt med en hastighet av 10 0 cm/min. Oksygen strømmer inn i lederøret med en hastighet lik 2,5 standard liter pr. minutt. Tre reservoarer tilveiebringes som henholdsvis inneholder SiCl^, GeCl^ og POCl^, hvor disse reservoarer opprettholdes ved en temperatur av 32°C. Oksygenet strømmer gjennom nevnte første og tredje reservoarer med hastigheten av henholdsvis 0,3
liter pr. minutt og 0,56 liter pr. minutt slik at 2,0 g/min av SiCl4 og 0,175 g/min av P0C13 tilføres substratrøret under hele avsettingsprosessen. Hastigheten ved hvilken oksygen tilføres den andre beholderen øker lineært fra 0 til 0,7
liter pr. minutt slik at under den første føring av brenneren langs substratrøret, tilføres ikke noe GeCl^ til substrat-røret, men mengden av dette økes lineært under de gjenvær-ende 49 føringer av brenneren. tilføres substratrøret med den konstante hastighet av 15 standard kubikkcentimeter pr. minutt, og forbiført oksygen tilføres til dette med en hastighet av 2,4 standard liter pr. minutt.
Etter ca. 3 timer og 20 min., tiden som kreves for 50 føringer, reduseres brennerens bevegelseshastighet til 2,5 cm/min. og temperaturen øker til ca. 2200°C på ytteroverflaten av sub-stratrøret. Dette bevirker sammensmeltning av substratrøret til et optisk bølgelederemne som har et fast tverrsnitt.
Den brukbare lengde av dette emne er ca. 84 cm.
Det resulterende emnet oppvarmes så til en temperatur ved hvilken materialene i dette har en lav nok viskositet for trekking (ca. 2000°C). Denne struktur trekkes så til å
danne ca. 25 km av optisk bølgelederfilament som har en ytterdiameter av ca. 110^ Cm.

Claims (4)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av optiske glassfiberemner , omfattende å bevirke en glassdannende dampblanding til å flyte gjennom et langstrakt, sylindrisk substratrør, å Oppvarme substratrøret og dampblandingen deri med en varmekilde som beveger seg relativt substratrøret i en langsgående retning for å etablere en varmesone innenfor substratrøret i hvilket en suspensjon av partikulært materiale frembringes, hvorav minst en del av denne beveger seg nedstrøms og hvor minst en del derav avsetter seg på en indre overflate av substratrøret for å danne et belegg, karakterisert ved å sende en gass-strøm, som ikke vil påvirke den optiske gjenstandens karakteristika ugunstig, gjennom den aksielle region av substratrøret i den varme sonen av dette for å begrense strømningen av dampblandingen til en ringformet kanal, adskilt fra den langsgående aksen av røret, for således å være tilliggende den indre overflaten av røret for derved å øke avsettingsvirkningsgraden ved reaksjonen i dampblandingen.
2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at den aksiale gass-strøm innføres akkurat like før den varme sonen og beveger seg synkront med denne.
3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at det anvendes en gass-strøm bestående av oksygen.
4. Apparat for fremstilling av et glassemne som er i stand til å bli trukket til et optisk filament, idet apparatet omfatter middel for å oppvarme en aksiell seksjon av et hensiktsmessig understøttet substratrør for å danne en varm sone innenfor substratrøret, middel for å tilveiebringe relativ bevegelse mellom oppvarmingsmiddelet og substrat-i røret (52), og midler for å innføre i en ende av substrat-røret en dampblandingsstrøm som er i stand til å reagere 'innenfor den varme sonen til å danne en suspensjon av partikulært materiale som beveger seg i retningen av strøm-men av dampblandingen, hvor minst en del derav kommer til ro på inneroverflaten av substratrøret, karakterisert ved et rør (50) for å lede en gass-strøm gjennom den aksielle regionen av substratrøret (52) i den varme sonen av dette på slik måte at dampblandingen derved strømmer i en av gass-strømmen dannet ringformet kanal tilliggende den indre veggen av substratrøret i den varme sonen, hvorved reaksjonen i dampblandingen begrenses i alt vesentlig til en ringformet region tilliggende substratrørets vegg. Apparat som angitt i krav 4, karakterisert ved midler (58) for å bevege det nevnte røret (50) i langsgående retning relativt substratrøret (52) synkront med bevegelsen av oppvarmingsmiddelet (56) , idet strømmen av gass kommer fra den ene ende av røret (50).
NO791909A 1978-06-08 1979-06-07 Fremgangsmaate og apparat for fremstilling av optiske glassfiberemner NO147948C (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US91375478A 1978-06-08 1978-06-08

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO791909L NO791909L (no) 1979-12-11
NO147948B true NO147948B (no) 1983-04-05
NO147948C NO147948C (no) 1983-07-13

Family

ID=25433546

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO791909A NO147948C (no) 1978-06-08 1979-06-07 Fremgangsmaate og apparat for fremstilling av optiske glassfiberemner

Country Status (20)

Country Link
JP (1) JPS5851892B2 (no)
AT (1) AT377749B (no)
AU (1) AU519536B2 (no)
BE (1) BE876882A (no)
BR (1) BR7903533A (no)
CA (1) CA1128739A (no)
CH (1) CH642336A5 (no)
DE (1) DE2922795C2 (no)
DK (1) DK228879A (no)
ES (2) ES481361A1 (no)
FI (1) FI65612C (no)
FR (1) FR2428011A1 (no)
GB (1) GB2023129B (no)
IN (1) IN150558B (no)
IT (1) IT1193183B (no)
NL (1) NL174539C (no)
NO (1) NO147948C (no)
SE (1) SE434149B (no)
SU (1) SU1068028A3 (no)
YU (1) YU132379A (no)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4328017A (en) * 1980-06-19 1982-05-04 Corning Glass Works Method and apparatus for making optical fiber waveguides
US4328018A (en) * 1980-06-19 1982-05-04 Corning Glass Works Method and apparatus for making optical fiber waveguides
FR2500109A1 (fr) * 1981-02-13 1982-08-20 Thomson Csf Dispositif de jonction elastique et etanche
US4378987A (en) * 1981-10-15 1983-04-05 Corning Glass Works Low temperature method for making optical fibers
JPS59194399U (ja) * 1983-06-08 1984-12-24 栗田工業株式会社 汚泥脱水装置
JPS6046990U (ja) * 1983-09-05 1985-04-02 日立プラント建設株式会社 ベルトプレス形汚泥脱水機の汚泥供給シユ−ト
GB2162168B (en) * 1984-07-25 1988-06-29 Stc Plc Optical fibre manufacture
DE3925945A1 (de) * 1989-08-05 1991-02-07 Rheydt Kabelwerk Ag Vorrichtung zur beschichtung einer vorform fuer lichtwellenleiter
JPH0448910A (ja) * 1990-06-15 1992-02-18 Kubota Corp ベルトプレスのケーキ横落ち防止装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1427327A (en) * 1972-06-08 1976-03-10 Standard Telephones Cables Ltd Glass optical fibres
FR2266668A1 (en) * 1975-03-06 1975-10-31 Quartz & Silice Depositing a layer of glass inside a silica tube - to produce optical fibre blanks, using a heating flame, a shaping roller and a local pressure of gas
FR2364186A1 (fr) * 1976-09-09 1978-04-07 Comp Generale Electricite Procede et dispositif pour deposer une couche d'un verre sur la paroi interne d'un tube

Also Published As

Publication number Publication date
SE7904892L (sv) 1979-12-09
JPS553393A (en) 1980-01-11
NO791909L (no) 1979-12-11
AU519536B2 (en) 1981-12-10
FR2428011B1 (no) 1984-10-19
CA1128739A (en) 1982-08-03
IT1193183B (it) 1988-06-02
ATA409179A (de) 1984-09-15
FI791843A (fi) 1979-12-09
NL174539B (nl) 1984-02-01
FI65612C (fi) 1984-06-11
YU132379A (en) 1983-01-21
IN150558B (no) 1982-11-13
AU4722679A (en) 1979-12-13
FI65612B (fi) 1984-02-29
SE434149B (sv) 1984-07-09
ES489422A0 (es) 1981-02-16
JPS5851892B2 (ja) 1983-11-18
GB2023129B (en) 1982-09-15
BR7903533A (pt) 1980-01-22
DE2922795C2 (de) 1983-03-10
FR2428011A1 (fr) 1980-01-04
AT377749B (de) 1985-04-25
SU1068028A3 (ru) 1984-01-15
CH642336A5 (de) 1984-04-13
ES481361A1 (es) 1980-08-16
ES8103387A1 (es) 1981-02-16
DK228879A (da) 1979-12-09
DE2922795A1 (de) 1979-12-13
NL7904361A (nl) 1979-12-11
NL174539C (nl) 1984-07-02
NO147948C (no) 1983-07-13
GB2023129A (en) 1979-12-28
IT7923341A0 (it) 1979-06-07
BE876882A (fr) 1979-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4233045A (en) Apparatus and method for making optical filament preform
US4217027A (en) Optical fiber fabrication and resulting product
US4909816A (en) Optical fiber fabrication and resulting product
US5397372A (en) MCVD method of making a low OH fiber preform with a hydrogen-free heat source
US4135901A (en) Method of manufacturing glass for optical waveguide
US3868170A (en) Method of removing entrapped gas and/or residual water from glass
CA1050833A (en) Optical fiber fabrication involving homogeneous reaction within a moving hot zone
US4406684A (en) Core torch for fabricating single-mode optical fiber preforms
US4334903A (en) Optical fiber fabrication
US4235616A (en) Optical waveguide manufacturing process and article
US4230472A (en) Method of forming a substantially continuous optical waveguide
NO164139B (no) Optisk polarisasjonsbevarende fiber av enkeltboelgetypen samt fremgangsmaate for fremstilling av et utgangsemne til optisk fiber.
US4528009A (en) Method of forming optical fiber having laminated core
CN103663958B (zh) 一种制备低水峰光纤预制棒的方法
GB2128982A (en) Fabrication method of optical fiber preforms
NO147948B (no) Fremgangsmaate og apparat for fremstilling av optiske glassfiberemner
US4302230A (en) High rate optical fiber fabrication process using thermophoretically enhanced particle deposition
US4642129A (en) Method for manufacturing preforms of glass for optical fibers
US4312654A (en) Method and apparatus for making large diameter optical waveguide preforms
US4328018A (en) Method and apparatus for making optical fiber waveguides
KR100277358B1 (ko) 화학기상증착방법에 의한 광섬유모재 제조장치 및 방법
US4504299A (en) Optical fiber fabrication method
KR830002306B1 (ko) 광 유리 제품의 제조방법
CN1048700C (zh) 紫外激光传能光纤预制棒制造方法
JPS6036343A (ja) 光伝送用ガラス素材の製法