RU2007122330A - Способ изготовления заготовок волоконных световодов, устройство для его осуществления и заготовка, изготовленная этим способом - Google Patents

Abstract

1. Способ изготовления заготовок для оптических световодов путем плазохимического осаждения из газовой фазы в СВЧ-разряде оптической структуры сердцевины и отражающей фторсиликатной оболочки заготовки, который включает стадию осаждения оптической структуры сердцевины на внутреннюю поверхность оптически чистой кварцевой опорной трубы (ОТ), расположенной в кварцевом реакторе соосно оси резонатора типа Е, при возвратно-поступательном перемещении которого и СВЧ-плазмы пониженного давления, вдоль внутренней поверхности ОТ, которую предварительно вакуумируют до рабочего давления 1-20 тор и помещают в кварцевом реакторе, находящемся при атмосферном давлении и заполненным сухим чистым азотом, заполнение после осаждения оптической структуры сердцевины кварцевой опорной трубы при атмосферном давлении чистым сухим азотом без протока, вакуумирование кварцевого реактора и создание внутри реактора СВЧ-плазмы с резонатором Евокруг наружной поверхности оптически чистой опорной кварцевой трубы, на которую наносят при возвратно-поступательном перемещении резонатора и СВЧ-плазмы пониженного давления вдоль этой наружной поверхности отражающую фторсиликатную оболочку с последующим схлопыванием полученной заготовки газопламенной горелкой в штабик.2. Способ изготовления трубчатых заготовок для оптических световодов путем плазохимического осаждения из газовой фазы в СВЧ-разряде оптической структуры сердцевины и отражающей фторсиликатной оболочки, в котором оптическую структуру сердцевины формируют на внутренней поверхности кварцевой оптически чистой опорной трубки, расположенной в кварцевом реакторе соо�

Claims (7)

1. Способ изготовления заготовок для оптических световодов путем плазохимического осаждения из газовой фазы в СВЧ-разряде оптической структуры сердцевины и отражающей фторсиликатной оболочки заготовки, который включает стадию осаждения оптической структуры сердцевины на внутреннюю поверхность оптически чистой кварцевой опорной трубы (ОТ), расположенной в кварцевом реакторе соосно оси резонатора типа Е₀₂₀, при возвратно-поступательном перемещении которого и СВЧ-плазмы пониженного давления, вдоль внутренней поверхности ОТ, которую предварительно вакуумируют до рабочего давления 1-20 тор и помещают в кварцевом реакторе, находящемся при атмосферном давлении и заполненным сухим чистым азотом, заполнение после осаждения оптической структуры сердцевины кварцевой опорной трубы при атмосферном давлении чистым сухим азотом без протока, вакуумирование кварцевого реактора и создание внутри реактора СВЧ-плазмы с резонатором Е₀₂₀ вокруг наружной поверхности оптически чистой опорной кварцевой трубы, на которую наносят при возвратно-поступательном перемещении резонатора и СВЧ-плазмы пониженного давления вдоль этой наружной поверхности отражающую фторсиликатную оболочку с последующим схлопыванием полученной заготовки газопламенной горелкой в штабик.

2. Способ изготовления трубчатых заготовок для оптических световодов путем плазохимического осаждения из газовой фазы в СВЧ-разряде оптической структуры сердцевины и отражающей фторсиликатной оболочки, в котором оптическую структуру сердцевины формируют на внутренней поверхности кварцевой оптически чистой опорной трубки, расположенной в кварцевом реакторе соосно оси резонатора типа Е₀₂₀, в которую в СВЧ-разряд пониженного давления, созданный внутри трубки, предварительно вакуумированной до рабочего давления 1-20 тор, подают последовательно CCL₄ или фреоны (С₂F₆, C₃F₈), при давлении 3-4 торр для мягкого травления внутренней поверхности трубы, кислород для последующего мягкого травления и полировки поверхности трубы, рабочий газ, содержащий SiCl₄+O₂+N₂, компоненты которого при температуре 1200°С образуют на внутренней поверхности трубки оксинитрид кремния, затем пары металлоорганических соединений редкоземельных элементов (МОС РЗЭ), не содержащих гидроксильных групп, или пары хлоридов РЗЭ, и в их присутствии осаждают еще несколько десятков слоев оксинитрида кремния, а по окончанию процесса осаждения оптической структуры сердцевины заготовки в трубке устанавливают атмосферное давление, плавно создают вакуум для зажигания СВЧ-плазмы в кварцевом реакторе вокруг трубки и при температуре печи 1150°С, давлении рабочего газа 6-8 тор подают газ, содержащий O₂+C₃F₈, и осаждают отражающую фторсиликатную оболочку на наружную поверхность опорной трубки.

3. Способ по п.2, в котором на отражающую фторсиликатную оболочку при температуре 1200°С наносят слой оксинитрида кремния с последующим схлопыванием полученной заготовки газовой горелкой при температуре 2000°С.

4. Устройство для изготовления трубчатых заготовок световодов, состоящее из СВЧ-генератора, волноводного тракта, плазмохимического реактора, выполненного из кварца, фланца, обеспечивающего общую герметизацию реактора и подачу в него химических реагентов, в котором в плазмохимический реактор, выполненный из кварца, помещена оптически чистая опорная труба, расположенная соосно оси СВЧ-плазмотрона резонаторного типа Е₀₂₀, имеющего узел регулирования длины плазмы.

5. СВЧ-плазмотрон резонаторного типа Е₀₁₀ для изготовления заготовок активных световодов состоит из четвертьволнового резонатора на волне E₀₁, охлаждаемого водой корпуса, внутри которого находится подвижный поршень для регулирования длины плазмы, двух вводов энергии СВЧ и четырех согласующих штырей, регулирующих частоту резонатора.

6. Заготовка, выполненная по способу пп.1-3, для изготовления световода, содержащая сердцевину оптической структуры с нанесенной на ее наружную поверхность отражающей оболочкой, в которой оптическая структура состоит из слоев оксинитрида кремния, легированного металлоорганическими соединениями редкоземельных элементов или хлоридами редкоземельных элементов, а отражающая оболочка выполнена из фторсиликата.

7. Трубчатая заготовка для изготовления световода, выполненная по способу пп.1-3, содержащая оптически чистую опорную трубу, на наружную поверхность которой внешним боковым СВЧ-плазмохимическим осаждением нанесена сердцевина из оксинтрида кремния, легированная РЗЭ, фторсиликатная отражающая оболочка и защитная оболочка из оксинитрида кремния.