DE3619377A1 - Method and devices for producing optical glass objects - Google Patents

Method and devices for producing optical glass objects

Info

Publication number
DE3619377A1
DE3619377A1 DE19863619377 DE3619377A DE3619377A1 DE 3619377 A1 DE3619377 A1 DE 3619377A1 DE 19863619377 DE19863619377 DE 19863619377 DE 3619377 A DE3619377 A DE 3619377A DE 3619377 A1 DE3619377 A1 DE 3619377A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
substrate tube
tube
gas
glass
substrate
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
DE19863619377
Other languages
German (de)
Other versions
DE3619377C2 (en
Inventor
Martin Prof. Dr.-Ing. 4630 Bochum Fiebig
Marita Dipl.-Phys. 4350 Recklinghausen Hilgenstock
Hanns-Arno Dipl.-Ing. 5948 Schmallenberg Riemann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
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 Individual filed Critical Individual
Priority to DE19863619377 priority Critical patent/DE3619377A1/en
Publication of DE3619377A1 publication Critical patent/DE3619377A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE3619377C2 publication Critical patent/DE3619377C2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/014—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
    • C03B37/01413—Reactant delivery systems
    • C03B37/0142—Reactant deposition burners
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/014—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
    • C03B37/018—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD] 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
    • C03B37/01807—Reactant delivery systems, e.g. reactant deposition burners
    • C03B37/01815—Reactant deposition burners or deposition heating means
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2201/00—Type of glass produced
    • C03B2201/06—Doped silica-based glasses
    • C03B2201/30—Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi
    • C03B2201/31—Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi doped with germanium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2203/00—Fibre product details, e.g. structure, shape
    • C03B2203/10—Internal structure or shape details
    • C03B2203/22—Radial profile of refractive index, composition or softening point
    • C03B2203/26—Parabolic or graded index [GRIN] core profile
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2207/00—Glass deposition burners
    • C03B2207/02—Elongated flat flame or slit-nozzle type
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2207/00—Glass deposition burners
    • C03B2207/20—Specific substances in specified ports, e.g. all gas flows specified
    • C03B2207/26—Multiple ports for glass precursor
    • C03B2207/28—Multiple ports for glass precursor for different glass precursors, reactants or modifiers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2207/00—Glass deposition burners
    • C03B2207/36—Fuel or oxidant details, e.g. flow rate, flow rate ratio, fuel additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2207/00—Glass deposition burners
    • C03B2207/46—Comprising performance enhancing means, e.g. electrostatic charge or built-in heater
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2207/00—Glass deposition burners
    • C03B2207/60—Relationship between burner and deposit, e.g. position
    • C03B2207/66—Relative motion

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)

Abstract

The present invention relates to a method for producing optical glass objects, in particular optical waveguides, in which a flow of a glass-forming gas mixture is guided radially onto the substrate tube through a slotted nozzle which is parallel to the substrate tube or cylinder, has the length of the substrate object and in which a uniform velocity profile is produced. Heating devices generate a suspension of particles in the said gas flow, which are deposited simultaneously on the entire length of the substrate tube in a coherent, porous layer through the use of suitable flow fields and of temperature fields, formed by heating and cooling devices, in the region of the stagnation point of the substrate object rotating about its longitudinal axis. The invention further relates to devices for carrying out the method. <IMAGE>

Description

Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung von optischen GlasgegenständenMethods and devices for the production of optical Glass objects

Optische Wellenleiter für optische Informationsübertragungssysteme, die im sichtbaren und infraroten Spektralbereich arbeiten, bestehen normalerweise aus einer optischen Faser, die aus einem transparenten Kern und einer transparenten Mantelschicht mit einem Brechungsindex, der kleiner als der des Kerns ist, aufgebaut ist. Die Anforderungen an die optische Qualität sind derart hoch, daß konventionelle Glasfasern nicht verwendet werden können, da deren Dämpfung, die auf Streuung und Absorption zurückzuführen ist, und deren Dispersion viel zu hoch sind. Es wurden daher verschiedene Verfahren zur Herstellung von Gläsern in Faserform mir sehr hoher Reinheit entwickelt, die mit der Bildung des Glasmaterials aus der Dampfphase und anschließender Abscheidung arbeiten. Aus dem Niederschlag werden die Vorformen gebildet, aus denen die optischen Wellenleiter als Glasfasern gezogen werden.Optical waveguides for optical information transmission systems, which work in the visible and infrared spectral range usually consist of an optical one Fiber consisting of a transparent core and a transparent cladding layer with a refractive index that is smaller than that of the core. The demands on the optical quality are so high that conventional ones Glass fibers cannot be used because their attenuation is due to scattering and absorption and their dispersion is far too high. There have therefore been various methods of manufacturing glasses in Form of fibers developed with very high purity, with the formation of the glass material from the vapor phase and subsequent Deposition work. The preforms from which the optical Waveguides are drawn as glass fibers.

Die äußere Abscheidung aus der Gasphase wurde erstmalig beim OVD-Verfahren (Outer Vapor Deposition) angewandt.The external deposition from the gas phase was used for the first time in the OVD process (Outer Vapor Deposition).

Dabei werden der Ausgangsstoff SiCl und die zur Verände-The raw material SiCl and the

4
rung des Brechungsindexes eingesetzten Dotierungsstoffe4th
tion of the refractive index used dopants

z.B. TiCl oder GeCl in einem H /0 -Brenner oxidiert unde.g. TiCl or GeCl is oxidized in an H / O burner and

4 4 2 24 4 2 2

die so gebildeten Glaspartikel auf einem axial vor dem Brenner bewegten, um die eigene Achse rotierenden Dorn aus Graphit oder Al 0 abgelagert. Es entsteht eine poröse Vorform, die im Sinterofen gesintert und kollabiert werden muß. Vertiefende Informationen sind der Publikation von G.J. Koel, "Technical and economical aspects of the different fibre fabrication processes" in Annales des Telecommunications, tome 38, no. 1-2, 1983, zu entnehmen.the glass particles formed in this way on a mandrel that moves axially in front of the burner and rotates around its own axis Graphite or Al 0 deposited. A porous preform is created, which is sintered and collapsed in the sintering furnace got to. More detailed information can be found in the publication by G.J. Koel, "Technical and economical aspects of the different fiber fabrication processes "in Annales des Telecommunications, tome 38, no. 1-2, 1983.

Der Prozeßschritt Sinterung und Kollabierung wird beim Plasmaablagerungsverfahren (PCD-Verfahren) eingespart. Die Ausgangs- und Dotierungsstoffe SiCl , CCl F und OThe process step sintering and collapsing is saved in the plasma deposition process (PCD process). the Starting and doping substances SiCl, CCl F and O

4 2 2 2 reagieren in einem Plasmabrenner unter Bildung von fluordo-4 2 2 2 react in a plasma torch to form fluorine

tierten Quarzglaspartikeln, die sich bereits in transparenter Form auf einem hochreinen Quarzglasstab anlagern. Auch bei diesem, von A. Mühlich et al. in "Preparation of fluorine doped silica preforms by plasma chemical technique" in Technical Digest 3rd ECOC, München 1977, 11-12 eingehender erläutertem Verfahren wird der rotierende Stab axial vor dem Brenner bewegt.quartz glass particles, which are already deposited in a transparent form on a high-purity quartz glass rod. Even in this, by A. Mühlich et al. in "Preparation of fluorine doped silica preforms by plasma chemical technique" in Technical Digest 3rd ECOC, Munich 1977, 11-12 in more detail According to the method explained, the rotating rod is moved axially in front of the burner.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann durch gleichzeitige Abscheidung auf der gesamten Substratrohrlänge auf eine zeitraubende Axialbewegung des Substratrohres verzichtet werden. Es ist nur eine periodische Bewegung mit kleiner Amplitude notwendig. Durch diese Konzeption lassen sich hohe Reaktionsausbeute, hohe Abscheideeffizienz und hohe Abscheideraten zugleich realisieren. Damit eröffnet das erfindungsgemäße Verfahren die Möglichkeit, wirtschaftlich eine große Anzahl von Schichten aufzutragen, was für die Herstellung von optischen Gradientenfasern von großer Bedeutung ist. Andererseits können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren auf Grund der um mindestens den Faktor 10 größeren Abscheiderate gegenüber den herkömmlichen OVD-Verfahren erhebliche Zeiteinsparungen bei der Herstellung einfacherer optischer Stufenprofilfasern vorgenommen werden. In the method according to the invention, simultaneous deposition over the entire length of the substrate tube a time-consuming axial movement of the substrate tube can be dispensed with. It's just having a periodic movement small amplitude necessary. This concept enables high reaction yield, high separation efficiency and realize high separation rates at the same time. The method according to the invention thus opens up the possibility of being economical to apply a large number of layers, which is great for the manufacture of gradient optical fibers Meaning is. On the other hand, with the method according to the invention, due to at least a factor of 10 higher separation rate compared to conventional OVD processes, considerable time savings in production simpler optical step profile fibers can be made.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, dessen wesentliche Merkmale in den Figuren (1) bis (3) skizziert sind, gelangt ein Gasstrom, der aus Sauerstoff und Stickstoff oder Inertgasen besteht und mit Ausgangsstoffen wie z.B. SiCl undThe method according to the invention, the essential features of which are outlined in Figures (1) to (3), is achieved a gas stream consisting of oxygen and nitrogen or inert gases and with starting materials such as SiCl and

Dotierungsstoffen wie z.B. GeCl beladen ist, über einen inDopants such as GeCl is loaded via an in

Fig. 2 gezeigten Verteiler (90) mit gleichförmiger Geschwindigkeit in einen von außen durch die Heizvorrichtung (H ) beheizte Schlitzdüse (91), die wie der Verteiler (90) die Länge des Substratrohres (801) besitzt. Die Heizvorrichtung (H ) wird dabei so gesteuert, daß im Gasstrahl eine Oxidationsreaktion der Ausgangs- und Dotierungsstoffe bei etwa 1600 K bzw. 1400 K stattfindet, so daß sich im Gasstrahl eine Suspension von GlaspartikelnFig. 2 shown distributor (90) at a uniform speed in a from the outside by the heating device (H) heated slot nozzle (91) which, like the distributor (90), has the length of the substrate tube (80 1 ). The heating device (H) is controlled in such a way that an oxidation reaction of the starting and doping substances takes place in the gas jet at about 1600 K or 1400 K, so that a suspension of glass particles is formed in the gas jet

G?G?

(93) bildet, die auf Grund des Temperaturgefälles zwischen Innenwand der Schlitzdüse (91) und Gasstrahlachse durch Impulsüberhang der Gasmoleküle auf der heißeren Seite thermophoretisch auf die Strahlachse zubewegt und somit vorfokussiert werden. In Strahlrichtung hinter dem Austritt der Schlitzdüse (91) befindet sich eine weitere Heizvorrichtung (97), die den radial auf das Substratrohr (801) zulaufenden Partikelstrahl (93) bei Temperaturen von 1500 K bis 1900 K stark fokussiert, so daß die Abscheidung der Glaspartikel auf der gesamten Länge des um seine Achse rotierenden Substratrohres (801) in einem sehr kleinen Bereich um den Staupunkt (95) erfolgt und so eine zusammenhängende, poröse Schicht (99) auf dem Substratrohr (80') aufgebracht wird.(93), which due to the temperature gradient between the inner wall of the slot nozzle (91) and the gas jet axis due to the impulse overhang of the gas molecules on the hotter side are thermophoretically moved towards the jet axis and thus pre-focused. In the beam direction behind the outlet of the slot nozzle (91) there is another heating device (97) which strongly focuses the particle beam (93) flowing radially towards the substrate tube (80 1 ) at temperatures of 1500 K to 1900 K, so that the deposition of the Glass particles take place over the entire length of the substrate tube (80 1 ) rotating around its axis in a very small area around the stagnation point (95) and thus a cohesive, porous layer (99) is applied to the substrate tube (80 ').

Um einen stationären Abscheideprozeß realisieren zu können, wird der in Fig. 2 eingezeichnete Abstand X zwischen der Achse des äußeren Rohres (80) und der Achse des Substratrohres (80') durch translatorische Bewegung der das Substratrohr (801) über Wälzlager ausrichtenden Achse (96) entsprechend der Zunahme der Schichtdicke des abgelagerten Materials (99) verkleinert. Wie Fig. 2 zeigt, wird beim erfindungsgemäßen Verfahren das den gasdurchströmten Raum gegen die Umgebung abschließende, äußere Rohr (80) durch eine Heizvorrichtung (H ) erwärmt, um thermophoretische Ablagerung des Glaspartikelstrahles (93) auf der Innenwand des äußeren Rohres (80) zu vermeiden. Um stationäre Strömungsfelder im gasdurchströmten Raum zwischen Substratrohr (80*) und äußerem Rohr (80) zu gewährleisten, wird eine Absaugvorrichtung (92) eingesetzt, die die Länge des Substratrohres (80*) und der Schlitzdüse (91) hat und ähnlich wie diese im Absaugquerschnitt eine gleichförmige Geschwindigkeitsverteilung - wie in Fig. 3 durch die vertikalen Geschwindigkeitsvektoren angedeutet - erzeugt.In order to realize a stationary deposition process, the drawn in Fig. 2 distance X between the axis of the outer tube (80) and the axis of the substrate tube (80 ') aligned by translatory movement of the substrate tube (80 1) through rolling bearings axis ( 96) is reduced in size according to the increase in the layer thickness of the deposited material (99). As FIG. 2 shows, in the method according to the invention, the outer tube (80), which closes off the gas-flowed space from the environment, is heated by a heating device (H) in order to thermophoretic deposition of the glass particle beam (93) on the inner wall of the outer tube (80) avoid. In order to ensure steady flow fields in the gas-flowed space between the substrate tube (80 *) and the outer tube (80), a suction device (92) is used which has the length of the substrate tube (80 *) and the slot nozzle (91) and is similar to this in the Suction cross-section generates a uniform speed distribution - as indicated in FIG. 3 by the vertical speed vectors.

Für den Fall des in Fig. 2 dargestellten Einsatzes nur einer Schlitzdüse (91) ist die Absaugvorrichtung (92) umIn the case of the use of only one slot nozzle (91) shown in FIG. 2, the suction device (92) is around

180 gegenüber der Schlitzdüse (91) versetzt. Zur verbesserten Abscheideeffizienz durch getrennte Optimierung180 offset from the slot nozzle (91). For improved separation efficiency through separate optimization

der Abscheidung der Dotierstoffe können zusätzliche Schlitzdüsen (H , 97) vorgesehen werden.the deposition of the dopants can be additional Slot nozzles (H, 97) are provided.

Eine erfindungsgemäße Modifikation des oben beschriebenen, erfindungsgemäßen Verfahrens stellt die Ausführung des Substratrohres (801) als ein mit Löchern versehener, hohler, wiederverwendbarer Dorn aus Graphit oder keramischem Material dar, bei dem die Absaugung des Gasstromes durch die Löcher des Doms erfolgt, wodurch die Glaspartikel eine zusätzliche Kraft auf den Substratgegenstand hin erfahren. Um ein Zusetzen der Löcher des Doms durch angesaugte Glaspartikel zu vermeiden, werden vor dem Einschalten der Innenabsaugung etwa fünf bis acht Glasschichten aufgebracht, deren poröse Struktur einerseits das Gas durchtreten läßt, andererseits aber ankommende Glaspartikel zurückhält. Auf die Durchlässigkeit der porösen Vorform wurde bereits in DE-OS 29 22 794 hingewiesen.A modification according to the invention of the above-described method according to the invention is the implementation of the substrate tube (80 1 ) as a perforated, hollow, reusable mandrel made of graphite or ceramic material, in which the suction of the gas flow takes place through the holes of the dome, whereby the Glass particles experience an additional force on the substrate object. To avoid clogging of the holes in the dome by sucked in glass particles, about five to eight layers of glass are applied before the internal suction is switched on. The permeability of the porous preform has already been pointed out in DE-OS 29 22 794.

Zur Vergrößerung der Temperaturgradienten in Richtung auf das Substratrohr (801) und damit der thermophoretisehen Kräfte kann das Substratrohr (801) erfindungsgemäß mit einer Kühlvorrichtung, die als radiale Außen- oder axiale Innenspülung ausgebildet sein kann, versehen werden.To increase the temperature gradient in the direction of the substrate tube (80 1 ) and thus the thermophoretic forces, the substrate tube (80 1 ) can be provided according to the invention with a cooling device that can be designed as a radial external or axial internal flush.

Nach dem Aufbringen der verschiedenen Glaspartikelschichten, deren Brechungsindex durch entsprechende Variation des Anteils der Dotierungsstoffe am zugeführten Gasstrom verändert werden kann, werden in den Glaspartikeln eingelagerte Hydroxylgruppen durch Spülung mit Chlorgas entfernt. Die anschließende Sinterung und Kollabierung der Vorform erfolgt zweckmäßigerweise in einem separaten Sinterofen nach dem Stand der Technik. Dabei können Chlorgasspülung und Sinterung und Kollabierung räumlich und zeitlich zusammengefaßt werden. Die entstandene Vorform wird auf die Ziehtemperatur des Materials erhitzt und zu einer optischen Wellenleiter-Paser ausgezogen.After applying the various layers of glass particles, whose refractive index is determined by a corresponding variation of the The proportion of dopants in the supplied gas flow can be changed, are embedded in the glass particles Hydroxyl groups removed by flushing with chlorine gas. The subsequent sintering and collapse of the preform expediently takes place in a separate sintering furnace according to the prior art. Chlorine gas flushing can be used and sintering and collapsing are summarized in space and time. The resulting preform is on the drawing temperature of the material is heated and drawn into an optical waveguide paser.

Als Ausführungsbeispiel wurden zur Realisierung gleichförmiger Geschwindigkeitsprofile im Strömungsquerschnitt der Schlitzdüse zwanzig aneinandergefügte Segmente mit ungleichförmiger Geschwindigkeitsverteilung in axialer Richtung eingesetzt, die eine axiale Länge von je 1 cm aufweisen und translatorisch mit einer Amplitude von 6 mm und einer Frequenz von 10 kHz hin und her bewegt wurden.As an embodiment for the realization of uniform velocity profiles in the flow cross-section Slot nozzle with twenty segments joined together with non-uniform speed distribution in the axial direction used, each having an axial length of 1 cm and moved back and forth translationally with an amplitude of 6 mm and a frequency of 10 kHz.

Als Substratgegenstand wurde ein Quarzglasrohr 0 25 χ 300 verwendet, das mit einer Frequenz von 2,5 Hz rotiert, um geringe Schichtdicken zu gewährleisten.A quartz glass tube 0 25 300, which rotates at a frequency of 2.5 Hz, was used as the substrate object to ensure low layer thicknesses.

Durch jedes einzelne Segment wurde bei Re « 120 - bezogen auf den Eintrittsquerschnitt - ein Gasstrom von 1 l/min aus SiCl und O im dreifach stöchiometrisehen VerhältnisFor each individual segment, Re was “120” on the inlet cross-section - a gas flow of 1 l / min of SiCl and O in a three-fold stoichiometric ratio

4 24 2

geführt und dieser durch parallel zum Substratrohr ausgerichtete, paarweise angeordnete, plattenförmige Graphitwiderstandsöfen auf 1500 C aufgeheizt.and this through plate-shaped graphite resistance furnaces aligned parallel to the substrate tube, arranged in pairs heated to 1500 C.

Die Abscheidung der Reaktionsprodukte erfolgte auf einer Länge von 20 cm mit einer Abscheiderate von 9 g/min. Die Taperlänge betrug 1 cm.The reaction products were deposited over a length of 20 cm at a deposition rate of 9 g / min. the The taper length was 1 cm.

Claims (1)

*" " -f- " ' 3G19377* "" -f- "'3G19377 PatentansprücheClaims 1. Verfahren zur Herstellung von optischen Gegenständen, insbesondere optischen Wellenleitern, nach dem Verfahren der chemischen Ablagerung aus der Gasphase (CVD-Verfahren) 1. Process for the production of optical objects, in particular optical waveguides, according to the process of chemical deposition from the gas phase (CVD process) dadurch gekennzeichnet, daß eine Strömung einer glasbildenden Gasmischung durch eine mit einer Heizeinrichtung versehene Schlitzdüse, die eine gleichförmige Geschwindigkeitsvertexlung im Gasstrom erzeugt, geführt wird und die Heizeinrichtung so eingestellt wird, daß die glasbildenden Gasanteile mit hoher Reaktionsausbeute reagieren und der partikelbeladene Gasstrahl radial auf ein um seine Längsachse rotierendes, der Schlitzdüse paralleles, gleichlanges Substratrohr (Hohlrohr oder Vollstab) trifft, wobei die Partikel auf diesem Wege durch strahlparallele Heizvorrichtungen thermophoretisch fokussiert werden, und die Partikel größtenteils im Staupunktbereich des Substratrohres bei hohen Abscheideraten als zusammenhängende, porose Schicht gleichzeitig auf der gesamten Substratrohrlänge abgelagert werden.characterized in that a flow of a glass-forming gas mixture through one having a heating device equipped slot nozzle, which a uniform velocity vertexlung generated in the gas stream, is performed and the heating device is set so that the glass-forming Gas components react with a high reaction yield and the particle-laden gas jet reacts radially around its longitudinal axis rotating substrate tube of equal length (hollow tube or solid rod) parallel to the slot nozzle, whereby the particles are thermophoretically focused in this way by heating devices parallel to the beam, and the Particles mostly in the stagnation point area of the substrate tube with high separation rates as coherent, porous Layer can be deposited simultaneously over the entire length of the substrate tube. 2. Verfahren nach Anspruch (1)2. The method according to claim (1) dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung gleichmäßiger Abscheidung über der Rohrlänge die Schlitzdüse oder das Substratrohr parallel zur Achse des Substratrohres hin und her bewegt wird. Die Amplitude dieser translatorischen Bewegung ist dabei größer als die halbe Wellenlänge der axialen Unregelmäßigkeiten; die Frequenz ist groß gegenüber der inversen Zeitkonstante für die Änderung der Zusammensetzung des Prozeßgases und der Drehzahl des Substratrohres. characterized in that to produce uniform deposition The slot nozzle or the substrate tube to and fro parallel to the axis of the substrate tube over the length of the tube is moved. The amplitude of this translational movement is greater than half the wavelength of the axial one Irregularities; the frequency is large compared to the inverse time constant for the change in composition the process gas and the speed of the substrate tube. 3_^ Verfahren nach Anspruch (1 ) und (2) 3_ ^ method according to claim (1) and (2) dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufrechterhaltung stationärer Betriebsverhältnisse der Abstand von Schlitzdüsenaus-characterized in that to maintain steady operating conditions, the distance from the slot nozzle out- tritt und Substratrohrachse entsprechend der Zunahme der Rohrwanddicke durch abgelagertes Material vergrößert werden kann.occurs and the substrate tube axis is enlarged by the deposited material in accordance with the increase in the tube wall thickness can. 4j_ Verfahren nach Anspruch (1 ) bis (3) 4j_ method according to claim (1) to (3) dadurch gekennzeichnet, daß zur Gewährleistung stationärer Strömungsfelder eine Absaugvorrichtung mit gleichförmiger Geschwindigkeit im Ausgangsquerschnitt, der als zum Substratrohr achsparalleler Schlitz von der Länge des Substratrohres ausgebildet ist, vorgesehen wird, die den Gasstrom mit den darin noch enthaltenen Ausgangs- bzw. Reaktionsprodukten entfernt.characterized in that to ensure steady flow fields a suction device with uniform Speed in the exit cross-section, which is than to the substrate tube axially parallel slot is formed from the length of the substrate tube, is provided, which the gas flow removed with the starting or reaction products still contained therein. 5_j_ Verfahren nach Anspruch (1 ) bis (4) 5_j_ method according to claim (1) to (4) dadurch gekennzeichnet, daß separate Schlitzdüsen zur getrennten Aufbringung der unterschiedlichen Ausgangs- bzw. Dotierungsstoffe eingesetzt werden.
20characterized in that separate slot nozzles are used for the separate application of the different starting or doping substances.
20th 6. Verfahren nach Anspruch (1) bis (3) und (5)6. The method according to claim (1) to (3) and (5) dadurch gekennzeichnet, daß statt Substratrohr ein mit Löchern versehener, hohler, wiederverwendbarer Dorn verwendet wird, durch welche die Absaugung des Gasstromes erfolgt. characterized in that a hollow, reusable mandrel provided with holes is used instead of the substrate tube through which the gas flow is extracted. 7. Verfahren nach Anspruch (1) bis (6)7. The method according to claim (1) to (6) dadurch gekennzeichnet, daß das Substratrohr mit einer Kühlvorrichtung und/oder das den gasdurchströmten Raum begrenzende, äußere Rohr mit Heizvorrichtungen versehen ist.characterized in that the substrate tube with a cooling device and / or the space through which the gas flows limiting, outer tube is provided with heating devices. 8^ Verfahren nach Anspruch (1 ) bis (5) und (7) 8 ^ Method according to claim (1) to (5) and (7) dadurch gekennzeichnet, daß das Substratrohr auf eine Temperatur gebracht wird, die ausreicht, das aufgetragenecharacterized in that the substrate tube is brought to a temperature which is sufficient for the applied Material zu verglasen und die Öffnung des Rohres zu schließen.Glaze material and close the opening of the pipe conclude. L·. L ·. Verfahren nach Anspruch (1) bis (3) und (5) bis (7)Method according to claims (1) to (3) and (5) to (7) dadurch gekennzeichnet, daß nach Entfernung des Domes die verbleibende glasige Ummantelung auf eine Temperatur gebracht wird, die ausreicht, das Material zu verglasen und die Öffnung des verbleibenden Rohres zu schließen.characterized in that, after removal of the dome, the remaining glassy casing is brought to a temperature sufficient to vitrify the material and close the opening of the remaining pipe. 10. Verfahren nach Anspruch (1) bis (9)10. The method according to claim (1) to (9) dadurch gekennzeichnet, daß in den abgeschiedenen Glaspartikeln eingelagerte Hydroxylgruppen vor der Verglasung durch Spülung mit Chlorgas entfernt werden.characterized in that embedded hydroxyl groups in the deposited glass particles prior to glazing can be removed by flushing with chlorine gas. 11. Verfahren nach Anspruch (7) bis (10)11. The method according to claim (7) to (10) dadurch gekennzeichnet, daß die entstandene Vorform auf die Ziehtemperatur des Materials erhitzt und zu einer optischen Wellenleiter-Faser gezogen wird.characterized in that the resulting preform on the The drawing temperature of the material is heated and drawn into an optical waveguide fiber. 12. Optische Wellenleiter12. Optical waveguides gekennzeichnet durch das Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche (1) bis (11).characterized by the production method according to one of claims (1) to (11). 13. Vorrichtung zur Herstellung optischer Glasvorformen 13. Apparatus for making optical glass preforms durch äußere Abscheidung aus der Gasphase auf hohlen, zylindrischen Glasrohren, die zu optischen Fasern, insbesondere optischen Wellenleitern gezogen werden können, zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche (1) bis (12).by external deposition from the gas phase on hollow, cylindrical ones Glass tubes that can be drawn to optical fibers, especially optical waveguides, for Implementation of the method according to one of claims (1) until 12).
DE19863619377 1986-06-09 1986-06-09 Method and devices for producing optical glass objects Granted DE3619377A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19863619377 DE3619377A1 (en) 1986-06-09 1986-06-09 Method and devices for producing optical glass objects

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19863619377 DE3619377A1 (en) 1986-06-09 1986-06-09 Method and devices for producing optical glass objects

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3619377A1 true DE3619377A1 (en) 1986-12-18
DE3619377C2 DE3619377C2 (en) 1991-05-29

Family

ID=6302623

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19863619377 Granted DE3619377A1 (en) 1986-06-09 1986-06-09 Method and devices for producing optical glass objects

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE3619377A1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2721198A1 (en) * 1976-05-12 1977-11-17 Armines METHOD AND DEVICE FOR MANUFACTURING PREFORMINGS FOR DRAWING FIBER OPTIC FIBERS
DE3331899A1 (en) * 1983-09-03 1985-03-21 AEG-Telefunken Kabelwerke AG, Rheydt, 4050 Mönchengladbach Process for the production of layers from the gas phase, in particular of a glass element for the formation of a preform for drawing optical fibres
DE3419275A1 (en) * 1984-05-23 1985-11-28 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Process for the generation of glass layers from the gas phase, in particular for the production of preforms for optical glass fibres

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2721198A1 (en) * 1976-05-12 1977-11-17 Armines METHOD AND DEVICE FOR MANUFACTURING PREFORMINGS FOR DRAWING FIBER OPTIC FIBERS
DE3331899A1 (en) * 1983-09-03 1985-03-21 AEG-Telefunken Kabelwerke AG, Rheydt, 4050 Mönchengladbach Process for the production of layers from the gas phase, in particular of a glass element for the formation of a preform for drawing optical fibres
DE3419275A1 (en) * 1984-05-23 1985-11-28 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Process for the generation of glass layers from the gas phase, in particular for the production of preforms for optical glass fibres

Also Published As

Publication number Publication date
DE3619377C2 (en) 1991-05-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4413882A (en) Low viscosity core glass optical fiber
DE2906070C2 (en) Process for manufacturing optical waveguides
EP0187405B1 (en) Process for producing optical fibres
DE2660697C2 (en) Process for the production of a glass blank
EP0043712B1 (en) A method of making a high purity glass article such as a soot preform, a soot preform and an optical waveguide fibre formed therefrom
DE3731604A1 (en) METHOD FOR PRODUCING A MONOMODE LIGHT FIBER
US4388094A (en) Method and apparatus for producing tubular glass article
WO1994010097A1 (en) Process and device for producing preforms for silica glass optical waveguides
DE2814380B2 (en) Process for the production of optical glass fibers from a collapsed silica glass tube
US5059230A (en) Fabrication of doped filament optical fibers
DE3031160A1 (en) Cleaning of glass surfaces by etching with gas - esp. where mixt. of oxygen and sulphur hexa:fluoride is used to clean bore of quartz tube used to make blank for mfg. optical fibres
DE3434598A1 (en) METHOD FOR PRODUCING PREFORM FROM GLASS FOR OPTICAL FIBERS
DE2741314C3 (en) Optical fibers for message transmission with high radiation stability
DE10231037C1 (en) Making synthetic quartz glass blank by plasma-assisted deposition, for optical fiber manufacture, employs burner to focus flow towards plasma zone
EP0127227B1 (en) Method of manufacturing optical wave guides
KR20070065245A (en) Methods for optical fiber manufacture
DE3619377A1 (en) Method and devices for producing optical glass objects
EP0134480A1 (en) Method of making glass by deposition starting from the gas phase
DE10149834A1 (en) Process for coating a shaped body made of polymeric material
DE102005034594B4 (en) Process for producing glass fiber preforms with a large core diameter
EP0132011B1 (en) Process for producing fibre light guides
EP0209945B1 (en) Method for making optical fibres
EP0169325A1 (en) Method for producing an aerosol jet
EP0536631B1 (en) Method for making a preform for optical fibers
DE10155134C1 (en) Single mode optical fiber preform production involves making core and first mantle layer with given diameter ratio, depositing silica soot by heating silicon compound in hydrogen-free zone containing oxygen and vitrification

Legal Events

Date Code Title Description
OAV Applicant agreed to the publication of the unexamined application as to paragraph 31 lit. 2 z1
OR8 Request for search as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8105 Search report available
8110 Request for examination paragraph 44
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee