[发明专利]用于制造光学预制品的设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于通过内部气相沉积工艺来制造光学预制品的设 备和方法，包括能量源以及中空石英衬底管，该中空衬底管具有： 供给侧，其中将玻璃成形先驱体供给到中空衬底管的内部；以及排 放侧，在该处排放没有在衬底管内部上沉积的成分，能量源可沿着 衬底管的长度在供给侧上的反转点与排放侧上的反转点之间移动。

背景技术

从韩国专利申请No.2003-774,952中已知这样的设备。使用从其 中已知的设备，通过MCVD(改进的化学气相沉积)工艺来制造光 学预制品，其中使用了排放管和插入管，所述排放管附接至衬底管。 插入管布置在排放管内，并且沿其长度具有恒定的直径，所述直径 小于排放管的直径。在插入管内布置了烟灰刮削元件，所述烟灰刮 削元件包括在插入管内部旋转的条，并且与插入管的内径(内表面) 相接触。在插入管和排放管之间的是环形空间，气体通过所述环形 空隙。

从国际申请WO 89/02419已知了一种用于通过内部气相沉积工 艺来制造光学预制品的设备，其中管状元件安装在衬底的泵侧处用 于移除固态未沉积微粒。尤其是，这种设备包括沿着管状元件的内 表面的螺旋结构，所述螺旋结构包括螺旋形并且可旋转的开口气体 导管。

从法国公开FR 2 266 668中已知一种用于制造光学预制品的方 法。

从法国公开FR 2 253 723中已知一种用于制造光学预制品的方 法。

在中空玻璃衬底管内部掺杂或者未掺杂玻璃层的沉积期间，尤 其是通过PCVD(等离子体化学气相沉积)工艺进行沉积期间，特 别是在沿衬底管长度移动的能量源(即，谐振器)的往复路径以外 的区域中，可能沉积低质量石英层。这种低质量石英层的示例是例 如所谓的烟灰环，以及具有由高掺杂物含量导致的高内部应力的石 英。进一步的示例是这种情况，其中在谐振器中生成的等离子体将 轻微地迁移到谐振器外部，作为其结果是不能清晰地限定等离子体 区域。尤其是在中空衬底管的排放侧处。这种等离子体区域导致在 两个反转点处的玻璃层的劣质沉积。尤其是在排放侧，其结果是可 能出现问题，诸如预制品自身的破裂。

本发明人已经发现，这种低质量石英可能不利地影响衬底管， 作为结果，尤其是当中空衬底管塌缩(collapse)成为固体预制品时， 在所沉积的玻璃层中将形成玻璃气泡。另外，本发明人还发现，在 塌缩工艺期间，这种低质量石英可能从中空衬底管内部变松，这可 能导致污染或者在衬底管中的其他位置处形成气泡。另一负面方面 在于以下事实，在低质量石英区域中可能出现裂缝，这种裂缝可能 沿衬底管的中心的方向传播，这是不期望的。本发明人还发现，低 质量石英可能导致堵塞，作为其结果，在沉积工艺期间，压力可能 升高至不期望的高值，这对衬底管中的沉积工艺具有不利影响，这 种影响在实践中将作为白色而被察觉。

衬底管由高质量石英制成。然而在实践中，衬底管的总长度将 大于通过拉丝工艺而最终转换成为玻璃纤维的衬底管部分的长度， 这是由于在其中发生沉积的衬底管的两端可能导致不期望的副作用 (即，沉积缺陷、污染、形成气泡等)，由此两端不适于从两端形 成光纤。

发明内容

由此，本发明的一个目的在于提供一种设备，用于通过内部气 相沉积工艺来制造光学预制品，通过其可消除一个或者多个上述问 题。

本发明的另一目的在于提供一种设备，用于通过内部气相沉积 工艺来制造光学预制品，其中在塌缩工艺期间可以不出现玻璃层裂 缝以及其他不期望的影响。在所述设备中，将中空衬底管转换成为 固体预制品，所述中空衬底管提供有已经在中空衬底管的内部上沉 积的玻璃层。

如在前文中所述，本发明特征在于，插入管存在于衬底管内部 中，处于衬底管的排放侧，所述插入管包括中央部分以及截锥部分， 其中截锥部分的末端的外径小于中央部分的外径，所述截锥部分朝 向供给侧，此外，中央部分的外径小于靠近排放侧的中空衬底管的 内径。