NL2007448C2

Primary preform for glass optical fibres and method of its manufacture

Abstract

A method for manufacturing a primary preform for an optical fibre wherein conditions are created in the reaction zone such that one or more glass layer packages made up of at least two separate glass layers are deposited on the interior of the substrate tube. A method for manufacturing a final preform as well as primary preforms, final preforms and optical fibres obtained therewith.

NL2007448C2, drawing sheet 1
Sheet 1 of 18

Term

5 yearsleft in the term

Expires 20 September 2031.

  1. Priority and filed
  2. Granted
  3. Today
  4. Expires

18 claims: 12 independent, 6 dependent

  1. 1
    CONCLUSIES CONCLUSIONS 1. Method for manufacturing a primary preform for an optical fiber using a plasma chemical internal vapor deposition process, wherein glass-forming precursors with or without dopants are supplied to the interior of a hollow glass substrate tube, a reaction zone in the form of a plasma is moved back and forth over the length of said hollow glass substrate tube between a reversal point near the supply side and a reversal point near the discharge side of said substrate tube, wherein the substrate tube is positioned in an oven and in said reaction zone such circumstances are created that one or more glass layer packages, composed of at least two separate glass layers, are deposited on the inside of said substrate tube, characterized in that the method comprises the following steps:1. Werkwijze voor het vervaardigen van een primaire voorvorm voor een optische vezel onder toepassing van een plasma chemisch inwendig dampdepositieproces, waarbij aan het inwendige van een holle glazen substraatbuis al of niet van doteringen voorziene glasvormende precursors worden toegevoerd, over de lengte van voornoemde holle glazen substraatbuis een reactiezone in de vorm van een plasma heen en weer wordt bewogen tussen een omkeerpunt nabij de toevoerzijde en een omkeerpunt nabij de afvoerzijde van voornoemde substraatbuis, waarbij de substraatbuis in een oven is gepositioneerd en in voornoemde reactiezone zodanige omstandigheden worden gecreëerd dat een of meer glaslagenpaketten, opgebouwd uit ten minste twee afzonderlijke glaslagen, worden gedeponeerd aan de binnenzijde van voornoemde substraatbuis, gekenmerkt doordat de werkwijze de volgende stappen omvat: i) defining deposition conditions for depositing a number of glass layers to be deposited next to each other and forming a glass layer package under said deposition conditions, ii) defining deposition conditions for depositing a successive number of glass layers and depositing them underneath each other said deposition conditions form a successive glass layer package, wherein the deposition conditions thus defined for i) and ii) differ from each other, and iii) optionally repeating steps i) and ii), wherein the deposition conditions defined in iii) may be identical to the process conditions previously defined in i) and ii). i) het voor de depositie van een aantal, naast elkaar te deponeren glaslagen definiëren van depositiecondities en het onder voornoemde depositiecondities vormen van een glaslagenpakket, ii) het voor de depositie van een opvolgend aantal, naast elkaar te deponeren glaslagen definiëren van depositiecondities en het onder voornoemde depositiecondities vormen van een opvolgend glaslagenpakket, waarbij de aldus voor i) en ii) gedefinieerde depositiecondities onderling van elkaar verschillen, en iii) het eventueel herhalen van stappen i) en ii), waarbij de in iii) gedefinieerde depositiecondities identiek kunnen zijn aan de eerder in i) en ii) gedefinieerde procescondities.
  2. 3
    Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that within a certain glass layer package the refractive index value of one glass layer obtained by deposition corresponds to the refractive index value of another glass layer obtained by deposition. 3. Werkwijze volgens een of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat binnen een bepaald glaslagenpakket de brekingsindexwaarde van een door depositie verkregen ene glaslaag overeenkomt met de brekingsindexwaarde van een door depositie verkregen andere glaslaag.
  3. 4
    4. Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the average refractive index value of glass layer packages, composed of a combination of a number of separate glass layer packages arranged next to each other, can be interpreted as a combination of the refractive index value of each individual glass layer package, wherein the refractive index value of at least two of such individual glass layer packages in said composite glass layer package is mutually different. Werkwijze volgens een of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de gemiddelde brekingsindexwaarde van glaslagenpakketten, samengesteld een combinatie van een aantal afzonderlijke, naast elkaar gerangschikte glaslagenpakketten, is op te vatten als een combinatie van de brekingsindexwaarde van elk afzonderlijk glaslagenpakket, waarbij de brekingsindexwaarde van ten minste twee van dergelijke afzonderlijke glaslagenpakketten in voornoemd samengesteld glaslagenpakket onderling verschillend is.
  4. 5
    Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the transverse surface (CSA) of glass layer packages, composed of a combination of a number of separate glass layer packages arranged next to each other, can be conceived as a combination of the CSA of each individual glass layer package wherein the CSA of at least two of such individual glass layer packages in said composite glass layer package is mutually different. 5. Werkwijze volgens een of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de dwarsoppervlak (CSA) van glaslagenpakketten, samengesteld een combinatie van een aantal afzonderlijke, naast elkaar gerangschikte glaslagenpakketten, is op te vatten als een combinatie van de CSA van elk afzonderlijk glaslagenpakket, waarbij de CSA van ten minste twee van dergelijke afzonderlijke glaslagenpakketten in voornoemd samengesteld glaslagenpakket onderling verschillend is.
  5. 6
    Method according to one or more of the preceding claims, wherein each glass layer of the glass layer package in question, viewed in radial direction, has a thickness in the range of 0.1 to 10 micrometres, preferably 0.5 to 5 micrometres. 6. Werkwijze volgens een of meer van de voorgaande conclusies, waarbij elke glaslaag van het desbetreffend glaslagenpakket, in radiale richting gezien, een dikte heeft in het bereik van 0,1 tot 10 micrometer, bij voorkeur 0,5 tot 5 micrometer.
  6. 7
    Method according to one or more of the preceding claims, wherein the number of glass layers in a glass layer package is 2-100, preferably 2 - 50, more preferably 4-30. 7. Werkwijze volgens een of meer van voorgaande conclusies waarbij het aantal glaslagen in een glaslagenpakket 2-100 bij voorkeur 2 - 50, bij verdere voorkeur 4-30, bedraagt.
  7. 8
    Method as claimed in one or more of the foregoing claims, wherein the number of glass layers of the glass layer package in question is set such that the following condition is met:8. Werkwijze volgens een of meer van de voorgaande conclusies waarbij het aantal glaslagen van het desbetreffend glaslagenpakket zodanig wordt ingesteld dat aan de navolgende voorwaarde wordt voldaan: N <0 final fiber where = number of glass layers in the relevant glass layer package [-] = minimum applied wavelength of the optical fiber [pm] = thickness of glass layer in relevant glass layer package of a primary preform [pm] N <0 final fibre waarin = aantal glaslagen in het desbetreffend glaslagenpakket [-] = minimaal toegepaste golflengte van de optische vezel [pm] = dikte van glaslaag in desbetreffend glaslagenpakket van een primaire voorvorm [pm] Qfina, = diameter of the final preform made on the basis of the primary preform [mm] Qfina, = diameter van de uiteindelijke voorvorm vervaardigd op basis van de primaire voorvorm [mm] Qfiber = diameter of the optical fiber [mm] Qfibre = diameter van de optische vezel [mm]
  8. 9
    Method according to one or more of the preceding claims, wherein defining the deposition conditions comprises setting one or more process parameters selected from the group of flow rates of the glass-forming precursors to be dosed on the supply side, content of dopant (s), speed of the reaction zone , intensity of the reaction zone plasma and the length of the reaction zone. 9. Werkwijze volgens een of meer van voorgaande conclusies waarbij het definiëren van de depositiecondities omvat het instellen van een of meer procesparameters, gekozen uit de groep van het debiet van de aan de toevoerzijde te doseren glasvormende precursors, gehalte dotering(en), snelheid van de reactiezone, intensiteit van het plasma van de reactiezone en de lengte van de reactiezone.
  9. 12
    Method according to one or more of the preceding claims, wherein the reaction sin is moved over the length of the substrate tube at an average speed in the range 2 m / min - 40 m / min and preferably 15 m / min - 25 m / min . 12. Werkwijze volgens een of meer van de voorgaande conclusies, waarbij de reactiezonde met een gemiddelde snelheid gelegen binnen het bereik 2 m/min - 40 m/min en bij voorkeur 15 m/min - 25 m/min wordt bewogen over de lengte van de substraatbuis.
  10. 13
    Method according to one or more of the preceding claims 1-12, wherein the primary preform comprises at least one preform layer, which preform layer is at least partly composed of glass layer packages and wherein the preform layer has a substantially constant average refractive index and / or constant average transverse surface in seen in a radial direction. 13. Werkwijze volgens een of meer van de voorgaande conclusies 1-12, waarbij de primaire voorvorm ten minste een voorvormlaag omvat welke voorvormlaag ten minste voor een deel is opgebouwd uit glaslagenpakketten en waarbij de voorvormlaag een in hoofdzaak constante gemiddelde brekingsindex en/of constant gemiddeld dwarsopppervlak in radiale richting gezien heeft.
  11. 14
    Method for manufacturing a final preform for an optical fiber comprising the following steps:14. Werkwijze voor het vervaardigen van een uiteindelijke voorvorm voor een optische vezel omvattende de volgende stappen: i) het vervaardigen van een primaire voorvorm volgens een of meer van de voorgaande conclusies 1-13, ii) het onder invloed van een warmtebron contraheren van de in stap i) verkregen primaire voorvorm tot een massieve primaire voorvorm, iii) het optioneel aanbrengen van een aanvullende hoeveelheid glas aan de buitenzijde van de massieve primaire voorvorm verkregen in stap ii) ter vorming van de uiteindelijke voorvorm. i) manufacturing a primary preform according to one or more of the preceding claims 1-13, ii) contrasting the primary preform obtained in step i) to a solid primary preform under the influence of a heat source, iii) optionally applying an additional amount of glass on the outside of the solid primary preform obtained in step ii) to form the final preform.
  12. 16
    Primary preform obtainable by the method of one or more of the preceding claims 1-13. 16. Primaire voorvorm verkrijgbaar middels de werkwijze van een of meer van de voorgaande conclusies 1-13.