DE2712993A1

DE2712993A1 - METHOD OF MAKING A FIBER OPTICAL TRANSMISSION LINE

Info

Publication number: DE2712993A1
Application number: DE19772712993
Authority: DE
Inventors: Raymond Edward Jaeger; John Burnette Macchesney; Thomas John Miller
Original assignee: Western Electric Co Inc
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1976-03-25
Filing date: 1977-03-24
Publication date: 1977-10-06
Also published as: FR2360522A2; JPS52117646A; JPS5319842A; GB1578826A; NL7703039A

Description

BLUMBACH · WESER . BERGEN · KRAMERBLUMBACH · WESER. BERGEN · KRAMER PATENTANWÄLTE IN MÜNCHEN UND WIESBADENPATENT LAWYERS IN MUNICH AND WIESBADEN

Postadresse München: Patentconsult 8 München 60 Radedcestraße 43 Telefon (089)883603/883604 Telex 05-212313 Postadresse Wiesbaden: Patentconsult 62 Wiesbaden Sonnenberger Straße 43 Telefon (06121) 562943/561998 Telex 04-186237Postal address Munich: Patentconsult 8 Munich 60 Radedcestraße 43 Telephone (089) 883603/883604 Telex 05-212313 Postal address Wiesbaden: Patentconsult 62 Wiesbaden Sonnenberger Straße 43 Telephone (06121) 562943/561998 Telex 04-186237

Die Erfindiang bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen optischer Fasern.The invention relates to a method of manufacturing optical fibers.

Das zentrale Problem bei der Herstellung optischer Fasern mit hinreichender Qualität zur Verwendung bei Fernübertragungssystemen betrifft die Reduzierung optischer Verluste auf erträgliche Werte, üblicherweise weniger als 10 dB pro km. Die für derartige dämpfungsarme Qualitäten erforderliche Reinheit wird mit Hilfe ausgefeilter Niederschlagsmethoden erreicht, die bei der Herstellung der Vorformlinge, aus denen die optischen Fasern gezogen werden, benutzt werden.The central problem in the manufacture of optical fibers of sufficient quality for use in long-distance transmission systems concerns the reduction of optical losses to tolerable values, usually less than 10 dB per km. The purity required for such low-attenuation qualities is achieved with the help of sophisticated precipitation methods, used in the manufacture of the preforms from which the optical fibers are drawn.

Derzeit gibt es zwei Hauptmethoden, die sich für die kommerzielle Herstellung von Vorformlingen für optische Fasern eignen, nämlich das ⁿRuß"-Niederschlagsverfahren und das modifizierte Dampfreaktionsniederschlagsverfahren (MDRN-Verfahren). In beiden Verfahren wird das Glas auf thermochemischem Wege aus geeigneten Glasvorläufer-Dämpfen erzeugt. (Als Glasvorläufer wird hier eine nach der betreffenden Reaktion zu einer glasbildenden Verbindung führende Komponente bezeichnet.)There are currently two main methods suitable for the commercial manufacture of optical fiber preforms, namely the ^n- soot "deposition process and the modified vapor reaction deposition (MDRN) process. In both processes, the glass is thermochemically converted from suitable glass precursor vapors (A glass precursor is a component that leads to a glass-forming compound after the reaction in question.)

München: Kramer · Dr. Weser MlfJdr-ί* WTeIbaVjerf: Biun%ach · Or. Bergen · ZwirnerMunich: Kramer Dr. Weser MlfJdr-ί * WTeIbaVjerf: Biun% ach · Or. Bergen · Zwirner

Beim Rußniederschlagsverfahren, das in den US-PSen 3 826 560 und 3 823 995 beschrieben ist, werden die Glasvorläufer-Dämpfe in eine hydrolysierende Flamme eingeführt. Bei der daraufhin stattfindenden Reaktion entsteht partikelförmiges Material, das üblicherweise als Ruß bezeichnet wird. Die aus der Flamme austretende Partikelströmung wird dann gegen einen Dorn, beispielsweise ein Rohr oder einen Glasstab, gerichtet, an dem der Ruß haften bleibt. Nach dem Niederschlag wird der Ruß zu transparentem Glas konsolidiert, der Dorn kann entfernt werden, und der Vorformling wird zu einer Faser gezogen. Obgleich die mit diesem Verfahren erhältlichen Niederschlagsgeschwindigkeiten groß sind, liegt es in der Natur der Flammenreaktion, daß die Gegenwart von Verunreinigungen, insbesondere das Hydroxyl-Radikal, ein dauerndes Problem darstellt.In the soot deposition process described in U.S. Patents 3,826,560 and 3,823,995, the glass precursor vapors become introduced into a hydrolyzing flame. In the the reaction that then takes place is particulate Material commonly referred to as carbon black. The particle flow emerging from the flame is then against you Mandrel, for example a pipe or a glass rod, directed to which the soot sticks. After the precipitation, the Soot is consolidated into transparent glass, the mandrel can be removed, and the preform is drawn into a fiber. Although the precipitation rates obtainable with this process are high, it is due to the nature of the flame reaction, that the presence of impurities, particularly the hydroxyl radical, is a persistent problem.

Das Hydroxylverunreinigungsproblem, das bei dem Rußverfahren vorherrschend ist, kann bei den verschiedenen Dampfreaktionsniederschlagsverfahren (DRN-Verfahren) wirksamer begrenzt werden. Beim einfachen DRN-Verfahren wird eine Strömung von Glasvorläuferdämpfen durch die Mitte eines Glasrohres gerichtet. Das Rohr ist üblicherweise aus einem Glasmaterial zusammengesetzt, das sich zur Verwendung als eine Ummantelung bei der Faser eignet. Das Rohr wird so erhitzt, daß die Gasdämpfe zur Reaktion an den Wänden des Rohres - eine heterogene Reaktion - gebracht werden und direkt ein geeignetes GlasThe hydroxyl contamination problem that is prevalent in the carbon black process can be found in the various vapor reaction deposition processes (DRN procedure) can be limited more effectively. With the simple DRN method, a flow of Glass precursor vapors directed through the center of a glass tube. The tube is usually composed of a glass material, which is suitable for use as a cladding on the fiber. The tube is heated so that the gas vapors to react on the walls of the pipe - a heterogeneous reaction - and directly a suitable glass

709840/0912709840/0912

entsteht. Das Fehlen einer Flamme und deren zugeordneten Hydroxylverunreinigungen trägt wenigstens zum Teil für die hohen Glasreinheiten und niedrigen optischen Verlusten bei, die mit dem DRN-Verfahren erreichbar sind. Jedoch sind die DRN-Verfahren für eine praktische kommerzielle Anwendbarkeit normalerweise zu langsam.arises. The absence of a flame and its associated hydroxyl impurities contributes at least in part to that high glass purity and low optical losses, which can be achieved with the DRN process. However, they are DRN processes are usually too slow to be of practical commercial applicability.

In der Hauptpatentanmeldung P 25 07 340.9 (= US Ser. No. 444 705) ist nun ein Dampfreaktionsniederschlagsverfahren beschrieben, das eine praktische kommerzielle Anwendbarkeit gestattet. Dort ist gezeigt, daß bei ausreichender Erhöhung der Reaktionspartnerkonzentration und der Rohr-Temperatur über die normalerweise beim üblichen DRN-Verfahren benutzten Werte hinaus, ein anderer und wirksamerer Prozeß abläuft, nämlich der modifizierte Dampfreaktionsniederschlagsprozeß (MDRN-Prozeß). Hierbei kann der Glasvorläufer-Dampf sowohl in eine glasige Phase auf den Glaswänden - eine heterogene Reaktion - als auch in eine partikelförmige Phase in der Mitte des Rohres und von den Wänden entfernt - eine homogene Reaktion - umgesetzt werden. Das partikelförmige Material fällt an den Rohrwandungen aus und wird dort in ein Glas konsolidiert, wenn die erhitzte Zone die Länge des Rohrs überquert. Dieses Verfahren liefert eine viel höhere Niederschlagsgeschwindigkeit als der einfache DRN-Prozeß. Die der Verbrennung zugeordneten Verunreinigungen, die in dem Hydrolysebrenner beim Rußverfahren vorhanden sind, treten im MDRN-Verfahren nicht auf. Es wurde gefunden, daß dieIn the main patent application P 25 07 340.9 (= US Ser. No. 444 705) a steam reaction precipitation process is now described, which allows practical commercial applicability. It is shown there that with a sufficient increase in the reactant concentration and the pipe temperature above the values normally used in the conventional DRN process Another and more efficient process is taking place, namely the modified vapor reaction deposition process (MDRN process). Here the glass precursor vapor can be converted into a glassy phase on the glass walls - a heterogeneous reaction - as well as into a particulate phase in the middle of the tube and away from the walls - a homogeneous reaction - are implemented. That particulate material precipitates on the pipe walls and is consolidated into a glass there when the heated zone crossed the length of the pipe. This method provides a much faster deposition rate than the simple DRN process. The impurities associated with combustion that are present in the hydrolysis burner during the soot process, do not occur in the MDRN procedure. It was found that the

709840/0912709840/0912

Unversehrtheit des Rohrs während des ganzen MDRN-Verfahrens trotz der bei diesem Verfahren zur Anwendung gelangenden hohen Temperaturen aufrechterhalten werden kann.The integrity of the pipe throughout the MDRN process can be maintained despite the high temperatures used in this process.

Die vorliegende Erfindung ist nun eine Weiterbildung des Verfahrens nach der Hauptpatentanmeldung, wie dieses im Oberbegriff des Anspruchs 1 definiert ist. The present invention is a further development of the method according to the main patent application, as defined in the preamble of claim 1.

Die Besonderheit der vorliegenden Erfindung besteht für ein solches Verfahren im wesentlichen darin, daß eine Hochfrequenzquelle als die äußere Heizquelle verwendet wird. Hierdurch wird ein HF-Plasma im Inneren des Glasrohres erzeugt, auf dessen Innenwänden zusätzliches Glas niederzuschlagen ist. Vie bisher werden Glasvorläuferdämpfe durch das Rohr hindurchgeleitet, und das Plasma verursacht den Ablauf komlizierter chemischer Reaktionen. Trotz der sehr hohen Temperatur des Plasmas wird partikelförmiges Glasmaterial erzeugt. Mit dieser Ausführungsform des modifizierten Dampfreaktionsniederschlagsverfahrens erhält man überraschenderweise einen höheren Niederschlagswirkungsgrad und eine höhere Niederschlagsgeschwindigkeit als bei Verwendung der üblichen Heizquelle. Gleichzeitig wird hochreines Glas, wie dieses beispielsweise im üblichen DRN-Verfahren erhältlich ist, erzeugt. Dotierte Gläser, die bei bestimmten optischen Fasertypen erforderlich sind, können gleichfalls nach dem erfindungsgemäßen Verfahren niedergeschlagen werden. The special feature of the present invention for such a method is essentially that a high-frequency source is used as the external heating source. As a result, an HF plasma is generated inside the glass tube, on the inner walls of which additional glass has to be deposited. As before, glass precursor vapors are passed through the tube and the plasma causes complicated chemical reactions to occur. In spite of the very high temperature of the plasma, particulate glass material is produced. With this embodiment of the modified steam reaction precipitation process , surprisingly, a higher precipitation efficiency and a higher precipitation rate are obtained than when using the conventional heating source. At the same time, high-purity glass, such as can be obtained, for example, in the usual DRN process, is produced. Doped glasses, which are required for certain types of optical fibers, can also be deposited by the method according to the invention.

709840/0912709840/0912

Nachstehend ist die Erfindung nebst ihren Weiterbildungen anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsformen im einzelnen beschrieben; es zeigen:The invention and its further developments are described below with reference to the embodiments shown in the drawing individual described; show it:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Apparatur zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der die elektromagnetische Hochfrequenz-Wellenenergie in das Plasma induktiv eingekoppelt wird, Fig. 1 is a schematic view of an apparatus for performing the method according to the invention, in which the high frequency electromagnetic wave energy is inductively coupled into the plasma,

Fig. 2 eine schematische Ansicht einer Apparatur, bei der die elektromagnetische Energie direkt in das Plasma eingekoppelt wird und das Plasma direkt in die Reaktionszone mit Hilfe einer einzigen Elektronenstrahlbrennerdüse eingefügt wird, und Fig. 2 is a schematic view of an apparatus in which the electromagnetic energy is coupled directly into the plasma and the plasma is introduced directly into the reaction zone with the aid of a single Elektronenstrahlbrennerdüse, and

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Apparatur ähnlich der in Fig. 2 dargestellten, wobei das Plasma mit Hilfe einer Ringdüse injiziert wird.FIG. 3 shows a schematic representation of an apparatus similar to that shown in FIG. 2, the plasma with the aid of a ring nozzle is injected.

1. Das MDRN-Verfahren1. The MDRN procedure

Das MDRN-Verfahren ist eine Verbesserung des früheren DRN-Verfahrens zum Niederschlagen von Glas für die anschließende hieraus erfolgende Herstellung einer optischen Faser. Eine solche optische Faser hat generell einen Kern eines höheren Brechungsindexes als die den Kern umgebende Ummantelung. Wenigstens ein Teil des im Inneren eines Glasrohres nach dem MDRN-Verfahren niedergeschlagenen Glases wird schließlich den Faserkern hohenThe MDRN process is an improvement on the earlier DRN process for depositing glass for the subsequent production of an optical fiber therefrom. Such optical fiber generally has a core of a higher refractive index than the cladding surrounding the core. At least one Part of the glass deposited inside a glass tube using the MDRN process eventually becomes the fiber core

709840/0912709840/0912

BrechungsIndexes bilden, während das Glasrohr die Ummantelung bilden kann. Das MDRN-Verfahren ist in der Hauptpatentanmeldung im einzelnen beschrieben, und es wird hierauf Bezug genommen. Refractive indices form, while the glass tube forms the cladding can form. The MDRN process is in the main patent application will be described in detail and reference is made thereto.

Hiernach wird beim MDRN-Verfahren ein sich drehendes Glasrohr, das von Glasvorläuferdämpfen durchströmt wird, auf Temperaturen oberhalb etwa 1300° C erhitzt. Diese Erhitzung ist stärker als die bei normalen DRN-Verfahren zur Anwendung gelangende. Bei diesen Temperaturen wurde gefunden, daß die innerhalb des Rohrs ablaufenden chemischen Prozesse sowohl zu partikelförmiger Glassubstanz, die im zentralen Berech des Rohrinneras und von den Rohrwänden entfernt entsteht, als auch zu dem üblicheren glasigen Niederschlag führt, der direkt auf den Rohrwandungen erhalten wird. Die Materialpartikel fallen an der Rohrinnenwandung aus und werden durch die heiße Zone im Sinne der Erschmelzung einer homogenen Glasschicht konsolidiert. Das auf diese Weise hergestellte Glas hat die selbe hohe Reinheit wie das nach dem üblichen DRN-Verfahren hergestellte, es wird jedoch viel schneller erzeugt.In the MDRN process, a rotating glass tube through which glass precursor vapors flow is then heated to temperatures heated above about 1300 ° C. This heating is stronger than that used in normal DRN procedures. At these temperatures it was found that those inside the tube running chemical processes both to particulate glass substance, which arises in the central part of the pipe interior and away from the pipe walls, as well as to the more common glassy one Precipitation leads, which is obtained directly on the pipe walls. The material particles fall on the inner wall of the pipe and are consolidated by the hot zone in the sense of melting a homogeneous layer of glass. That way The glass produced has the same high purity as that produced by the usual DRN process, but it becomes a lot generated faster.

Beim vorliegenden Verfahren wird nun die übliche beim im DRN-Verfahren benutzte äußere Heizquelle - ein Flammenringbrenner ersetzt durch eine Hochfrequenzquelle, die in einer speziellen Ausführungsform als Hochfrequenzspule ausgebildet ist. Als FolgeIn the case of the present method, the usual one in the DRN method used external heating source - a flame ring burner replaced by a high frequency source, which is in a special Embodiment is designed as a high frequency coil. As a result

709840/0912709840/0912

dieser Quelle wird innerhalb des Rohrs ein Hochfrequenzplasma erzeugt, durch das zusätzliche, das Plasma unterstützende Gase zusammen mit den Glasvorläuferdämpfen hindurchgeschickt werden können. Der resultierende Chemismus führt, obgleich er üblicherweise bei viel höherer Temperatur als beim MDRN-Verfahren nach der Hauptpatentanmeldung auftritt, gleichfalls zu partikelförmiger Glassubstanz, die auf dem Rohr ausfällt und gleichzeitig oder getrennt mit Hilfe der von der Spule erzeugten Plasmawärme konsolidiert werden.this source becomes a high frequency plasma inside the tube generated by the additional gases supporting the plasma being sent through along with the glass precursor vapors can be. The resulting chemism leads, though it is usually at a much higher temperature than with the MDRN process occurs according to the main patent application, also to particulate glass substance which precipitates on the tube and consolidated simultaneously or separately with the aid of the plasma heat generated by the coil.

2. Die Plasmachemie2. The plasma chemistry

Die gegenseitige Abhängigkeit der zahlreichen Plasma-Phänomene macht es schwierig, ein Plasma anhand getrennter Einzelphänomene streng zu analysieren. Nichtsdestoweniger wird die unabhängige Betrachtung wenigstens dreier isolierter Plasmaphänomene - obgleich wegen der isolierten Natur der Analyse ungenau - behilflich sein, das vorliegende Verfahren in eine vernünftigere Perspektive zu rücken.The interdependence of the numerous plasma phenomena makes it difficult to determine a plasma on the basis of separate individual phenomena to analyze strictly. Nonetheless, consideration will be given to at least three isolated plasma phenomena independently - although imprecise because of the isolated nature of the analysis - may help transform the present method into a more reasonable one To move perspective.

Das erste grundsätzliche Phänomen betrifft die Geschwindigkeitsverteilung der freien Elektronen innerhalb des Plasmas. Die G3schwindigkeitsverteilung der freien Elektronen hat einen mittleren Absolutwert, der zur Frequenz der elektromagnetischen Stützenergie umgekehrt proportional ist. Folglich kann ein niedriger frequentes HF-Plasma Elektronen höherer Geschwindigkeit haben als ein höher frequentes Mikrowellenplasma. Offen-The first fundamental phenomenon concerns the speed distribution of the free electrons within the plasma. The velocity distribution of the free electrons has one mean absolute value that is inversely proportional to the frequency of the electromagnetic support energy. Consequently can a lower frequency HF plasma will have electrons at a higher speed than a higher frequency microwave plasma. Open minded-

709840/0912709840/0912

sichtlich werden chemische Reaktionen, die höhere Aktivierungsenergien erfordern, in einem HF-Plasma auftreten können, während sie in einem Mikrowellenplasma nicht auftreten. Diese einfache Überlegung der Elektronengeschwindigkeitsverteilung ist in einem kollisionslosen oder stoßfreien Plasma im wesentlichen exakt. Die in den meisten Plasmen auftretenden Kollisionen oder Stöße können jedoch die Elektronengeschwindigkeitsverteilung ändern und daher eine exakte Analyse schwieriger machen.chemical reactions that require higher activation energies can occur in an RF plasma while they do not occur in a microwave plasma. This simple consideration of the electron velocity distribution is essentially exact in a collision-free or bump-free plasma. The collisions that occur in most plasmas or However, impacts can change the electron velocity distribution and therefore make accurate analysis more difficult.

Das zweite Phänomen betrifft den Energieübergang bei Stößen innerhalb des Plasmas. Je höher die Wahrscheinlichkeit eines solchen Stoßenergieüberganges ist, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit, daß zahlreiche Reaktionen auftreten werden. Zunächst ergeben prinzipielle Erwägungen, daß bei Erhöhung des Druckes im Plasma derart, daß die Elektronenstoßfrequenz die Frequenz der elektromagnetischen Stützenergie erreicht, ein Bereich erreicht werden wird, in welchem die Energie zwischen den verschiedenen im Plasma vorhandenen Gasen und den Elektronen wirksamer Übertragen wird. Da das Hochfrequenzplasma von einer niedrigerfrequenten elektromagnetischen Welle als ein Mikrowellenplasma aufrechterhalten wird, wird ein solcher wirksamer Energieübergang bei niedrigeren Drücken im Hochfrequenzplasma als im Mikrowellenplasma auftreten. Im Hinblick auf die obigen beiden Phänomene, wird das niedrigerfrequente Hochfrequenzplasma offensichtlich Elektronen höherer Geschwindigkeit und die Möglichkeit eines wirksameren EnergieübergangesThe second phenomenon concerns the transfer of energy during impacts within the plasma. The higher the probability of such an impact energy transition, the greater the probability that numerous reactions will occur. First of all, fundamental considerations show that if the the pressure in the plasma in such a way that the electron impact frequency reaches the frequency of the electromagnetic support energy, a range will be reached in which the energy between the various gases present in the plasma and the Electrons are transferred more efficiently. Because the high frequency plasma of a lower frequency electromagnetic wave than a Microwave plasma is sustained, such efficient energy transfer becomes at lower pressures in the high frequency plasma than occur in microwave plasma. In view of the above two phenomena, the lower frequency high frequency plasma becomes obviously higher speed electrons and the possibility of a more efficient energy transfer

709840/0912709840/0912

zwischen den Gasbestandteilen als das höherfrequente Mikrowellenplasma aufweisen.between the gas components than the higher frequency microwave plasma exhibit.

Eine zusätzliche Überlegung betrifft die Reflexionseigenschaften des Plasmas. Generell wird elektromagnetische Energie einer Frequenz, die niedriger als die Plasmafrequenz ist, - ein Parameter des Plasmas der in direkter Beziehung zu dessen Ladungsdichte steht - am Plasma reflektiert und nicht in dieses übertragen. Folglich leuchtet ein, daß bei Stützung eines Plasmas mit elektromagnetischer Wellenenergie einer gegebenen Frequenz die Ladungsdichte des Plasmas unterhalb einer bestimmten oberen Grenze bleiben muß und daß diese Ladungsdichte für Hochfrequenzplasmen niedriger ist als für Mikrowellenplasmen.An additional consideration concerns the reflective properties of the plasma. Generally it is electromagnetic energy a frequency lower than the plasma frequency, - a parameter of the plasma which is directly related to it Charge density stands - reflected on the plasma and not transferred into it. It is therefore evident that if one were to be supported Plasmas with electromagnetic wave energy of a given frequency the charge density of the plasma below a certain must remain the upper limit and that this charge density is lower for high-frequency plasmas than for microwave plasmas.

Zwei von den vielen Charakteristika, die ein Hochfrequenz- und ein Mikrowellenplasma voneinander unterscheiden, sind folglich die potentiell höhere Elektronentemperatur des Hochfrequenzplasmas und dessen niedrigere Ladungsdichte. Die Temperatur innerhalb eines Hochfrequenzplasmas kann so hoch sein, daß die meisten Materialien in dem Plasma nur in Dampfform existieren können. Zusätzlich könnte die niedrigere Ladungsdichte dazu dienen, den ablaufenden Plasmaionenchemismus zu begrenzen. Trotz dieses Umstandes wurden überraschend gefunden, daß in einem Hochfrequenzplasma chemische Reaktionen auftreten, die die Glasvorläuferdämpfe wirksam in partikelförmige Glassubstanz umsetzen. Das partikelförmige Material schlägt sich an den In-Two of the many characteristics that make a high frequency and distinguish a microwave plasma from one another, are consequently the potentially higher electron temperature of the high-frequency plasma and its lower charge density. The temperature within a high frequency plasma can be so high that the most of the materials in the plasma can only exist in vapor form. In addition, the lower charge density could add to this serve to limit the plasma ion chemistry that takes place. Despite this fact, it was surprisingly found that in Chemical reactions occur in a high-frequency plasma, which effectively convert the glass precursor vapors into particulate glass substance realize. The particulate material hits the in-

709840/0912709840/0912

nenwandungen des das Plasma umgebenden Glasrohres nieder und kann durch das Hochtemperaturplasma mit dem Rohr konsolidiert werden. Wie gefunden wurde, hat sich das Hochfrequenzplasma als der wirksamste Weg für die Durchführung des MDRN-Verfahrens erwiesen. Die mit diesem speziellen Verfahren erzielbare Umsetzgeschwindigkeit der chemischen Reaktionspartner in einen Glasniederschlag übertrifft die mit dem MDRN-Verfahren nach der Hauptpatentanmeldung erzielbare Umsetzgeschwindigkeit beträchtlich. Die Reaktionsgeschwindigkeiten können weiter erhöht werden, wenn das plasmastützende Medium und die zugeordneten Glasvorläuferdämpfe unter positivem Druck innerhalb eines teilweise abgeschmolzenen Rohres während ihres Durchflusses gehalten werden.inner walls of the glass tube surrounding the plasma down and can be consolidated with the tube by the high temperature plasma. As was found, the high frequency plasma has as the most effective way of performing the MDRN procedure proven. The conversion rate of the chemical reactants into one that can be achieved with this special process Glass precipitation exceeds that with the MDRN process the conversion speed achievable in the main patent application is considerable. The reaction rates can be further increased if the plasma-supporting medium and the associated Glass precursor vapors under positive pressure within a partially melted tube as it flows being held.

Das Hochfrequenzplasma-MDRN-Verfahren ist als Sonderform des allgemeinen MDRN-Verfahrens ein vollständig verschiedener chemischer Prozeß gegenüber dem Mikrowellenplasma-DRN-Verfahren, mit dem derzeit gearbeitet wird. Beim vorliegenden Hochfrequenzplasma-Verfahren wird partikelförmiges Material, wenigstens teilweise, homogen im Rohrinneren erzeugt, wonach es sich auf der Glasrohrinnenwandung niederschlägt. Arbeitet man mit einem Mikrowellenplasma, ist eine Partikelbildung in homogener Reaktion generell nicht vorhanden. Im übrigen konnte von der Mikrowellentechnik her gesehen - nicht erwartet werden, The high frequency plasma MDRN method is a special form of the general MDRN method, a completely different chemical process with respect to the microwave plasma DRN process, working with the now. In the present high-frequency plasma process, particulate material is produced, at least partially, homogeneously inside the tube, after which it is deposited on the inner wall of the glass tube. If you work with a microwave plasma, there is generally no particle formation in a homogeneous reaction. Incidentally, from the point of view of microwave technology, it could not be expected

709840/0912709840/0912

daß die höhere Temperatur und die vergleichsweise niedrige Ladungsdichte eines Hochfrequenzplasmas überhaupt eine Partikelbildung ermöglicht.that the higher temperature and the comparatively low charge density of a high-frequency plasma cause particle formation at all enables.

Während bei der beschriebenen Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens eine Hochfrequenzspule verwendet ist, die ein Glasrohr zur induktiven Einkopplung von Energie in das Plasma umgibt, können auch andere Kopplungsmethoden verwendet werden. Beispielsweise kann der mit Hochfrequenz betriebene Elektronenstrahlbrenner nach der US-PS 3 648 015 so verwendet werden, daß das Plasma, das von einer äußeren HF-Spule erzeugt wird, direkt in das Rohr mit Hilfe des Elektronenstrahlbrenners injiziert wird.While in the described embodiment of the present method, a high frequency coil is used, which is a glass tube for the inductive coupling of energy into the plasma, other coupling methods can also be used. For example, the high frequency operated electron beam burner according to US Pat. No. 3,648,015 can be used in such a way that the plasma, which is generated by an external RF coil, is injected directly into the tube with the aid of the electron beam torch will.

3. Betriebsparameter3. Operating parameters

Die speziell erforderlichen Parameter für den Erhalt einer Partikelbildung bei Verwendung der beschriebenen HF-Plasma-Methode stehen in kritischer gegenseitiger Abhängigkeit, eine nur teilweise Angabe von Parameterwerten hilft also nicht sonderlich weiter. Es können jedoch Parameterbereiche angegeben werden, und die nachfolgende Bestimmung der für eine spezielle Ausführungsform erforderlichen genauen Parameter erfolgt dann von Methoden, die dem auf dem Gebiet der Plasmatechnik bewanderten Fachmann geläufig sind. Unter dieser Voraussetzung lassen sich also Bereiche für die Betriebsparameter angeben.The specific parameters required to obtain particle formation when using the described HF plasma method are critically interdependent, so only partially specifying parameter values does not help much Further. However, parameter ranges can be specified, and the subsequent determination of the parameters for a specific The exact parameters required for the embodiment are then carried out of methods that are familiar to those skilled in the field of plasma technology. Leave under this condition thus specify ranges for the operating parameters.

709840/0912709840/0912

Eine typische Hochfrequenzplasma-MDRN-Apparatur ist in Fig. dargestellt. Das Glasrohr 11, das die schließliche Faserummantelung bilden kann, ist in einer Glasdrehbank oder dergleichen 12 angeordnet. Der Rohrdurchmesser ist im allgemeinen nicht durch Besonderheiten des vorliegenden Verfahrens beschränkt; aus praktischen Erwägungen heraus hat jedoch das Glasrohr üblicherweise einen Innendurchmesser von etwa 5 bis etwa 30 mm bei einer Wandstärke von etwa 0,5 bis etwa 5 mm. Glasvorläuferdämpfe, beispielsweise Hai ogenide oder Hydride von Si, Ge, B, Sn, Sb, P, Ta, Nb, Zr, Ti, Al, As oder Kombinationen hiervon werden bei 13 erzeugt und in das Rohr tangential, axial oder radial bei 15 eingeleitet. Die Dämpfe können bei 13 durch Perlenlassen eines Trägergases, wie Sauerstoff durch ein flüssiges Bad der als Beispiele angegebenen Halogenide oder Hydride erzeugt werden. Sollte das eine oder andere dieser Halogenide oder Hydride bei Zimmertemperatur in gasförmiger Form existieren, dann können sie auch ohne Durchperl-Einrichtung in das Rohr direkt injiziert werden. Wird Sauerstoff als Trägergas benutzt, dann kann es gleichzeitig als ein Reaktionspartner bei dem nachfolgenden chemischen Prozeß dienen, so daß die erforderlichen oxidischen Glaspartikel entstehen. Es können jedoch auch zahlreiche andere nichtreagierende Trägergase verwendet werden, wobei dann ein oxidierendes Gas gleichfalls zugeführt werden muß, um den erforderlichen Oxidationschemismus zu erhalten. Die Durchsatzwerte für die Glasvorläuferdämpfe durch das Rohr liegen im allgemeinen zwischen 0₉1 und 1000 Liter pro Minute.A typical radio frequency plasma MDRN apparatus is shown in FIG. The glass tube 11, which can ultimately form the fiber cladding, is arranged in a glass lathe or the like 12. The pipe diameter is generally not restricted by the particular features of the present process; for practical reasons, however, the glass tube usually has an inside diameter of about 5 to about 30 mm with a wall thickness of about 0.5 to about 5 mm. Glass precursor vapors, for example halide or hydrides of Si, Ge, B, Sn, Sb, P, Ta, Nb, Zr, Ti, Al, As or combinations thereof are generated at 13 and introduced into the pipe tangentially, axially or radially at 15 . The vapors can be generated at 13 by bubbling a carrier gas such as oxygen through a liquid bath of the exemplified halides or hydrides. Should one or the other of these halides or hydrides exist in gaseous form at room temperature, then they can also be injected directly into the pipe without a bubbler. If oxygen is used as a carrier gas, it can simultaneously serve as a reactant in the subsequent chemical process, so that the required oxidic glass particles are produced. However, numerous other non-reactive carrier gases can be used, in which case an oxidizing gas must also be added in order to obtain the required oxidation chemistry. The throughput values for the glass precursor vapors through the pipe are generally between 0 ₉ 1 and 1000 liters per minute.

709840/0912709840/0912

Wenn ein oxidierendes Gas als das Trägergas benutzt wird, kann es zugleich als Plasmastützgas wirken. Statt dessen oder zusätzlich zum Trägergas können auch andere Plasmastützgase benutzt werden. Als Beispiele hierfür sind Ar, Kr, He, Np und H2 geeignet. Sie werden bei 14 geliefert und in das Rohr bei 16 eingeführt. Die verschiedenen Gase können vor ihrer Einführung in das Rohr vorgemischt werden (dargestellter Fall) oder können ohne vorausgehende Vermischung direkt in das Rohr eingeführt werden. Eine besonders hohe Gleichförmigkeit in der Zusammensetzung des niedergeschlagenen Glases kann mit Hilfe eines auf die injizierten Gase einwirkenden Diffusers erreicht werden.If an oxidizing gas is used as the carrier gas, it can also act as a plasma support gas. Instead or in addition Other plasma support gases can also be used in addition to the carrier gas. Examples are Ar, Kr, He, Np and H2 suitable. They are delivered at 14 and in the tube at 16 introduced. The various gases can be premixed before they are introduced into the pipe (illustrated case) or can be introduced directly into the pipe without prior mixing. A particularly high level of uniformity in the composition of the deposited glass can be determined with the aid of a diffuser acting on the injected gases can be achieved.

In Fig. 1 bedeutet weiterhin 17 eine Hochfrequenz-Spule, die von einem üblichen Hochfrequenzgenerator 18 erregt wird. Die dargestellte Spule hat zwar Solenoid-Form, kann aber auch jede andere Gestalt besitzen. Alternativ können auch andere Hochfrequenzquellen verwendet werden. Die Frequenz der bei der Durchführung des vorliegenden Verfahrens benutzten elektromagnetischen Wellenenergie liegt im Hochfrequenzbereich, wie dieser im Sinne des im englischen Sprachraum als Radiofrequenzbereich bezeichneter Bereich verstanden wird. Die Frequenz liegt demgemäß zwischen etwa 1 kHz und etwa 1CX) MHz und beträgt typischerweise einige MHz. Typische Leistungswerte liegen im Bereich von 5 bis 50 kW. Ist einmal die Spule erregt, dann kann das Plasma in der üblichen Weise mit Hilfe einer Tesla-SpuleIn FIG. 1, 17 furthermore denotes a high-frequency coil which is excited by a conventional high-frequency generator 18. the Although the coil shown has a solenoid shape, it can also have any other shape. Alternatively, other high-frequency sources can also be used be used. The frequency of the electromagnetic used in performing the present method Wave energy is in the high frequency range, as this is in the sense of the radio frequency range in the English-speaking world designated area is understood. The frequency is accordingly between about 1 kHz and about 1CX) MHz and is typically some MHz. Typical performance values are in the range from 5 to 50 kW. Once the coil is energized, the plasma can be released in the usual way with the help of a Tesla coil

709840/0912709840/0912

gezündet werden. In Fig. 1 wird die vom Generator zur Spule gelieferte Energie mit Hilfe der Hochfrequenzspule in das Plasma induktiv eingekoppelt. Die Spule kann sich über einen wesentlichen Teil des Rohres erstrecken, für den wirksamsten Niederschlag wird jedoch eine Spule begrenzten Ausmaßes benutzt und gegenüber dem Rohr mit Hilfe einer durch den Doppelpfeil 19 symbolisierten Einrichtung mit geeigneter Relativgeschwindigkeit bewegt, überquerungsgeschwindigkeiten von 6 bis 3000 cm pro Minute werden zumeist benutzt und, können eine oder mehrere überqueruiigen erforderlich sein. Die Unversehrtheit des Rohrs kann trotz der hohen Plasmatemperatur durch Rotierenlassen des Rohres während des Niederschlages sichergestellt werden. Zusätzlich kann ein Kühlluftstrom von außen gegen das Rohr während des Niederschlages geblasen werden, um die Rohr-Unversehrtheit noch weiter sicherzustellen.be ignited. In Fig. 1, the energy supplied by the generator to the coil is transferred to the coil with the aid of the high-frequency coil Plasma inductively coupled. The coil may extend over a substantial portion of the tube for the most efficient Precipitation, however, a coil of limited size is used and opposite the pipe with the help of one indicated by the double arrow 19 symbolized device moved at a suitable relative speed, crossing speeds from 6 to 3000 cm per minute is mostly used and one or more crossings may be required. The integrity of the tube can be ensured by rotating the tube during the precipitation despite the high plasma temperature will. In addition, a stream of cooling air can be blown from the outside against the pipe during precipitation to further ensure the integrity of the pipe.

Zahlreiche Variationen über die vorstehende Methode können zu deren verbreiterten Anwendbarkeit dienen. Beispielsweise kann das Verfahren dazu benutzt werden, dotierte Mehrfachkomponenten-Gläser ebenso niederzuschlagen, wie reine Gläser. Die Dotierstoffkonzentration kann während des Niederschlagsprozesses geändert werden, um ein rohrförmiges Glas mit sich radial ändernder Zusammensetzung zu erhalten. Ein derartiger Niederschlag wird den schließlichen Kern einer optischen Faser mit radial abgestuftem Brechungsindex bilden. Der Fachmann erkennt weitere Vorteile, wenn ein äußeres Magnetfeld zur EinschnürungNumerous variations on the above method can serve to broaden its applicability. For example the process can be used to produce doped multi-component glasses to knock down as well as pure glasses. The dopant concentration can occur during the precipitation process can be changed to obtain a tubular glass with a radially changing composition. Such a precipitate will form the ultimate core of an optical fiber with a radially graded index of refraction. The person skilled in the art recognizes further advantages if an external magnetic field for constriction

709840/0912709840/0912

des Plasmas auf eine vorbestimmte Zone verwendet wird. Beispielsweise kann es günstig sein, das Plasma auf den zentralen Bereich des Rohrs, also von den Wänden entfernt, unter Verwendung eines solchen Magnetfeldes einzuschnüren. Eine weitere Abwandlung betrifft die spezielle Verwendung einer einzigen Heizquelle zur Durchführung sowohl der Partikelerzeugung als auch der Konsolidierung. Das Verfahren ist Jedoch nicht auf eine einzige Heizquelle beschränkt. Statt dessen kann die Plasmaquelle zur Erzeugung der partikelförmigen Substanz verwendet werden, während eine äußere übliche Heizquelle zu Konsolidierungszwecken benutzt wird. Während bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren die Glasvorläuferdämpfe durch ein offenes Glasrohr hindurchgeleitet werden, ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt. Alternativ kann das Rohr mindestens teilweise abgeschmolzen sein und können die Glasvorläuferdämpfe in das abgeschmolzene Rohr derart eingeführt werden, daß der Rohrinnendruck oberhalb des atmosphärischen Druckes liegt. Eine derartige Druckerhöhung kann zu noch schnelleren Reaktionsabläufen und damit zu noch schnelleren Niederschlagsgeschwindigkeiten führen.of the plasma is used on a predetermined zone. For example it may be beneficial to place the plasma on the central area of the tube, i.e. away from the walls, under Use of such a magnetic field to constrict. Another variation relates to the specific use of a single one Heat source to perform both particle generation and consolidation. However, the procedure is not limited to a single heating source. Instead, the plasma source can be used to generate the particulate substance while an external common heating source for consolidation purposes is used. While in the method described above, the glass precursor vapors through a open glass tube are passed through, the invention is not limited to this. Alternatively, the tube can be at least be partially melted and the glass precursor vapors can be introduced into the melted tube in such a way that that the internal pipe pressure is above atmospheric pressure. Such a pressure increase can lead to even faster Reaction processes and thus lead to even faster precipitation rates.

Nach dem Niederschlag kann das Rohr in einen massiven Vorformling kollabiert und in eine Faser gezogen, oder alternativ direkt in eine Faser gezogen werden. Dieses geschieht nach den allgemein bekannten Ofen- oder Laserziehmethoden.After deposition, the tube may collapse into a massive preform and be drawn into a fiber, or alternatively drawn directly into a fiber. This is done using the generally known oven or laser drawing methods.

709840/0912709840/0912

Die in Fig. 2 dargestellte Apparatur ist im wesentlichen identisch mit der nach Fig. 1, jedoch außer der Spulenkonfiguration und der Hochfrequenzenergieeinkopplungsmethode in das Plasma. Bei dieser Ausführungsform ist die Hochfrequenzspule 31 mit einem Abschluß 32 versehen, aus dem das Plasma austritt. Die Methoden, um auf diese Weise ein Plasma zu erzeugen, sind in den US-PSen 3 648 015, 3 872 279 und 3 894 209 beschrieben. Es wird hierauf verwiesen. Der Abschluß kann eine einzige Düse sein, wie dieses in Fig. 2 dargestellt ist oder kann eine Ringdüse 33 sein, wie dieses bei der Ausführungsform nach Fig. 3 dargestellt ist.The apparatus shown in Fig. 2 is essentially identical with the one according to Fig. 1, but apart from the coil configuration and the high-frequency energy coupling method into the Plasma. In this embodiment, the high-frequency coil 31 is provided with a termination 32 from which the plasma emerges. The methods of generating a plasma in this manner are disclosed in U.S. Patents 3,648,015, 3,872,279, and 3,894,209 described. Reference is made to this. The termination can be a single nozzle, as shown in Fig. 2 or can be an annular nozzle 33, as shown in the embodiment of FIG.

Beispielexample

Es wurde eine zur Verwendung für die Übertragung optischer Strahlung vorgesehene Glasfaser nach dem Hochfrequenzplasma-MDRN-Verfahren hergestellt. Ein Ausgangsrohr mit einem Innendurchmesser von 25 mm und einer Wandstärke von 1,5 mm wurde in eine übliche Glasdrehbank eingespannt. Das Rohrma-teriai war Quarzglas. Eine solenoidförmige Spule mit vier Windungen wurde über das Rohr geschoben und an einen Hochfrequenzgenerator angeschlossen. Die Spule wurde auf einem beweglichen Tisch montiert, um das Rohr der Länge nach überqueren zu können. Die Frequenz der elektromagnetischen Energie war 4,5 ± 0,5 MHz und die zugeführte Leistung betrug 17,5 ± 2,5 KW. Das Plasma wurde durch eine Mischung von Argon und Sauerstoffgas bei einem Argondurchsatz von 1050 cnr pro Minute und einemA glass fiber intended to be used for the transmission of optical radiation according to the high-frequency plasma MDRN method was developed manufactured. A starting tube with an inner diameter of 25 mm and a wall thickness of 1.5 mm was used clamped in a standard glass lathe. The Rohrma-teriai was quartz glass. A solenoid-shaped coil with four turns was slipped over the tube and attached to a high frequency generator connected. The coil was mounted on a movable table to traverse the length of the pipe can. The frequency of the electromagnetic energy was 4.5 ± 0.5 MHz and the power supplied was 17.5 ± 2.5 KW. The plasma was through a mixture of argon and oxygen gas at an argon flow rate of 1050 cnr per minute and one

709840/0912709840/0912

Sauerstoffdurchsetz von 450 cm pro Minute gestützt. Die Temperatur wurde innerhalb ähnlicher Plasmen gemessen und lag etwa bei 20 000 ° Kelvin im Zentrum. Die Reaktionsgase wurden in dasRohr eingeführt durch Hindurchperlenlassen von Sauerstoff durch SiCl^ und GeCl^, bei Durchsätzen von 280 car pro Minute bzw. 530 cnr pro Minute. Gasförmiges BCl, wurde in das Rohr direkt mit einem Durchsatz von 8 cnr pro Minute eingeführt. Das Rohr wurde mit bis zu 120 Umdrehungen/Min, während des Niederschlages gedreht. Die Spule durchquerte das Rohr mit einer Geschwindigkeit von 1 cm pro Sekunde. Über eine Rohrlänge von 25 cm schlug sich Glas mit einer Geschwindigkeit von 5 Mikrometer pro Minute nieder. Auf den Niederschlag folgend, wurde der Vorformling unter Verwendung eines Knallgasbrenners kollabiert und in einer Ofenziehapparatur zu einer Faser gezogen. Auf diese Weise konnte eine 1 km lange Faser eines Außendurchmessers von 100 Mikrometer, eines Kerndurchmessers von 35 Mikrometer und einer kleineren Dämpfung als 10 dB pro km bei einer Wellenlänge von 1,06 Mikrometer hergestellt werden. Für die mit dem obigen Prozeß erreichbare Materialniederschlagsgeschwindigkeit wurde gefunden, daß sie um den Faktor 10 bis 300 größer war als beim normalen DRN-Verfahren, sowie um den Faktor 3 größer als boim MDRN-Verfahren nach der Hauptpatentanmeldung.Supported oxygen flow of 450 cm per minute. The temperature was measured within similar plasmas and was around 20,000 ° Kelvin in the center. The reactant gases were introduced into the tube by bubbling oxygen through SiCl ^ and GeCl ^, at rates of 280 car per minute and 530 cnr per minute, respectively. Gaseous BCl was introduced directly into the tube at a rate of 8 cnr per minute. The tube was rotated at up to 120 revolutions per minute during the precipitation. The coil traversed the tube at a speed of 1 cm per second. Glass precipitated at a rate of 5 micrometers per minute over a tube length of 25 cm. Following the precipitation, the preform was collapsed using an oxyhydrogen burner and drawn into a fiber in an oven drawer. In this way, a 1 km long fiber with an outside diameter of 100 micrometers, a core diameter of 35 micrometers and an attenuation of less than 10 dB per km at a wavelength of 1.06 micrometers could be produced. The material deposition rate achievable with the above process was found to be 10 to 300 times greater than with the normal DRN process and 3 times greater than with the MDRN process according to the main patent application.

W/ku 709840/0912W / ku 709840/0912

Claims

BLUMBACH · WESEF? · BER3EN · KRAMER ZWIRNER · HIRSCH BLUMBACH · WESEF? · BER3EN · KRAMER ZWIRNER · HIRSCH

PATENTANWÄLTE IN MÜNCHEN UND WIESBADEN 2712 9 9 3PATENT LAWYERS IN MUNICH AND WIESBADEN 2712 9 9 3

Postadresse München: Patentconsult 8 München 60 Radeckestraße 43 Telefon (089) 883403/883604 Telex 05-212313 Postadresse Wiesbaden: Patentconsult 62 Wiesbaden Sonnenberger Straße 43 Telefon (06121) 562943/561998 Telex 04-186 237Postal address Munich: Patentconsult 8 Munich 60 Radeckestrasse 43 Telephone (089) 883403/883604 Telex 05-212313 Postal address Wiesbaden: Patentconsult 62 Wiesbaden Sonnenberger Straße 43 Telephone (06121) 562943/561998 Telex 04-186 237

Western Electric Company, Incorporated Jaeger 14-12-9 New York, N.Y., USAWestern Electric Company, Incorporated Jaeger 14-12-9 New York, N.Y., USA

Verfahren zum Herstellen einer optischen Glasfaser-UbertragungsleitungMethod for producing a fiber optic transmission line

(Zusatz zur Patentanmeldung P 25 07 340.9-45)(Addition to patent application P 25 07 340.9-45)

PatentansprücheClaims

Verfahren zum Herstellen einer optischen Glasfaser-Übertragungsleitung mit einem Kernabschnitt und einer Ummantelung eines niedrigeren Brechungsindexes als der maximale Brechungsindex des Kernes bei der Wellenlänge der zu übertragenden Energie, wobei eine Strömung einer Dampfmischung, die wenigstens eine zu einer glasbildenden Verbindung führende Komponente und ein oxidierendes Medium enthält, in ein erhitztes Rohr mit dem Ziel eingeleitet wird, die Mischung reagieren zu lassen und einen glasigen Niederschlag an der Rohrinnenwandung zu erhalten, wobei die Erhitzung des RohresMethod of manufacturing a fiber optic transmission line having a core portion and cladding of a lower refractive index than the maximum refractive index of the core at the wavelength of the energy to be transmitted, with a flow of a vapor mixture that contains at least one component leading to a glass-forming compound and an oxidizing medium, in a heated one The tube is introduced with the aim of allowing the mixture to react and a glassy precipitate on the To obtain pipe inner wall, with the heating of the pipe

München: Kramer · Or.Weser · HirsdL—-. Wiesbaden: BJumbach · Dr. Bergen · ZwirnerMunich: Kramer · Or.Weser · HirsdL— -. Wiesbaden: BJumbach Dr. Bergen · Zwirner

nebst Inhalt mit Hilfe einer sich bewegenden heißen Zone ausgeführt wird, die durch eine sich entsprechend bewegende Heizquelle außerhalb des Rohres erzeugt wird, und wobei die Temperatur innerhalb der heißen Zone, die Zusammensetzung der Reaktionsdampfmischung und deren Durchsatz derart eingestellt werden, daß wenigstens ein Teil der Reaktion im von den Innenwänden des Rohres entfernten Inneren der Gasmischung zum Erhalt von als Suspension in der Gasphase vorliegenden oxidischen Reaktionsproduktpartikeln abläuft, die sich dann während ihrer Stromabwärtswanderung an der Innenfläche des Rohres absetzen und dort zur Bildung eines kontinuierlichen glasigen Niederschlages innerhalb eines Bereiches erschmolzen werden, der sich von einer innerhalb der heißen Zone gelegenen Stelle aus erstreckt, nach Patentanmeldung P 25 07 340.9,and content is carried out with the help of a moving hot zone, which is created by a correspondingly moving hot zone Heat source is generated outside the tube, and with the temperature inside the hot zone, the composition the reaction vapor mixture and its throughput are adjusted so that at least part of the reaction in the from the inner walls of the tube removed interior of the gas mixture to obtain as a suspension in the gas phase oxidic reaction product particles run off, which then settle on the inner surface during their downstream migration of the pipe and there to form a continuous glassy precipitate within an area be melted, which extends from a location located within the hot zone, according to patent application P 25 07 340.9,

dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren des Rohres ein Hochfrequenz-Plasma mit Hilfe einer äußeren Hochfrequenzquelle erzeugt und zumindest zur innerhalb des Rohres erfolgenden Erzeugung der Reaktionsproduktpartikel verwendet wird.characterized in that a high-frequency plasma with the help of an external inside the tube Generated high-frequency source and at least for generating the reaction product particles within the tube is used.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die von der HF-Quelle abgegebene Hochfrequenz ein Wert zwischen 1 kHz und 100 MHz gewählt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that that a value between 1 kHz and 100 MHz is selected for the high frequency emitted by the HF source.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich-3. The method according to claim 2, characterized

709840/0912709840/0912

net, daß für die von der HF-Quelle abgegebene Hochfrequenz ein Wert von einigen MHz gewählt wird.net that for the high frequency emitted by the RF source a value of a few MHz is chosen.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet , daß für die von der HF-Quelle abgegebene Leistung ein Wert zwischen 5 und 50 KW gewählt wird.4. The method according to claim 2 or 3 »characterized in that for the output from the RF source Power a value between 5 and 50 KW is selected.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch die Verwendung einer HF-Spule als die HF-Quelle.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized by the use of an RF coil as the RF source.

6. Verfahren nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch induktives Einkoppeln der von der HF-Spule erzeugten elektromagnetischen Energie in das Hochfrequenzplasma.6. The method according to claim 5, characterized by inductive coupling of the generated by the RF coil electromagnetic energy into the high frequency plasma.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet , daß mit einer HF-Spule gearbeitet wird, die das Rohr umgibt und annähernd koaxial zu diesem verläuft. 7. The method according to claim 5 or 6, characterized in that an RF coil is used, which surrounds the pipe and is approximately coaxial with it.

8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die HF-Spule zur Erzeugung eines Elektronenstrahl-Brenners verwendet wird, der das Plasma direkt in das Rohr einfügt.8. The method according to claim 5, characterized in that that the RF coil is used to generate an electron beam torch that the plasma directly into inserts the pipe.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Plasma auf die heiße 9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the plasma on the hot

709840/0912709840/0912

Zone durch ein Magnetfeld zusätzlich eingeschnürt wird.Zone is additionally constricted by a magnetic field.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die vom HF-Plasma erzeugten Reaktionsproduktpartikel zur Bildung eines kontinuierlichen glasigen Niederschlages mit Hilfe einer zweiten Heizquelle erschmolzen werden.10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the generated by the HF plasma Reaction product particles to form a continuous glassy precipitate with the aid of a second Heat source are melted.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet , daß für die Rohrdurchquerungsgeschwindigkeit der sich bewegenden heißen Zone Geschwindigkeiten zwischen 6 und 3000 cm pro Minute gewählt werden.11. The method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that for the pipe traverse speed the moving hot zone speeds between 6 and 3000 cm per minute are chosen will.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11,' dadurch gekennzeichnet , daß der Druck innerhalb des Rohres während des Niederschlages größer als der Umgebungsdruck gewählt wird.12. The method according to any one of claims 1 to 11, 'characterized characterized in that the pressure inside the pipe during precipitation is greater than ambient pressure is chosen.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet , daß das HF-Plasma durch eine HF-Spule erzeugt wird, die bei 4,5 ± 2,5 MHz betrieben und mit 17,5 ± 2,5 KW gespeist wird, daß eine durch ein Rohr eines Innendurchmessers von 25 mm strömende Mischung von Argon und Sauerstoff mit Durchsätzen von 1050 cm3 pro Minute13. The method according to any one of claims 2 to 12, characterized in that the RF plasma by a RF coil is generated, which is operated at 4.5 ± 2.5 MHz and fed with 17.5 ± 2.5 KW that one through a pipe an internal diameter of 25 mm flowing mixture of argon and oxygen with flow rates of 1050 cm3 per minute

709840/0912709840/0912

bzw. 450 cnr pro Minute verwendet wird, daß die Reaktionsgase eingeführt werden durch Perlenlassen von Sauerstoff durch SiCl^ und GeCl^ bei Durchsätzen von 280 cnr pro Minute bzw. 530 cnr pro Minute und durch direkte Zugabe von BCl, bei einem Durchsatz von 8 cm pro Minute, und daß das Rohr von der HF-Spule mit einem Vorschub von 1 cm/Sekunde überquerengelassen wird, so daß ein sich mit einer Geschwindigkeit von 5 Mikrometer pro Sekunde niederschlagender Glasniederschlag resultiert. or 450 cnr per minute is used that the reaction gases are introduced by bubbling oxygen through SiCl ^ and GeCl ^ at throughputs of 280 cnr per minute and 530 cnr per minute and by direct addition of BCl, at a throughput of 8 cm per minute, and that the tube is traversed by the RF coil at a rate of 1 cm / second, so that a precipitate of glass results which is deposited at a rate of 5 micrometers per second.

14. Gegenstand, gekennzeichnet durch seine Herstellung im Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche.14. Object, characterized by its production in the process according to one or more of the preceding Expectations.

709840/0912709840/0912