NL1019675C2 - Werkwijze voor het onder verwarmen contraheren van een holle substraatbuis tot een staafvormige voorvorm. - Google Patents

Description

*

Korte aanduiding: Werkwijze voor het onder verwarmen contraheren van een holle substraatbuis tot een staafvormige voorvorm.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze 5 voor het onder verwarmen contraheren van een holle substraatbuis tot een staafvormige voorvorm door een verwarmingsorgaan over de lengte van de substraatbuis heen en weer te bewegen.

Een dergelijke werkwijze is op zich bekend uit het ten name van de onderhavige aanvrager verleend Nederlands octrooi 1012616 10 (overeenkomend met Internationale octrooiaanvrage WO 01/05721) waarvan de inhoud hier als ingelast kan worden beschouwd. Volgens de daaruit bekende werkwijze wordt een voorvorm voor een optische vezel vervaardigd door op het inwendig oppervlak van een hol uitgevoerde kwartsglazen drager- of substraatbuis een of meer, al of niet gedoteerde glaslagen af te zetten, 15 waarbij een oven over de lengte van de substraatbuis wordt bewogen en vervolgens, na de depositie van de lagen, de substraatbuis onder verwarmen tot een staafvormige voorvorm wordt gecontraheerd. Het contractie- of collapseproces vindt plaats bij een temperatuur hoger dan de verwekingstemperatuur, in het algemeen bij een temperatuur van 20 ongeveer 2000 ‘C. Omdat tijdens dit proces de holle substraatbuis in een aantal passages van het verwarmingsorgaan tot een staafvormige voorvorm wordt gecontraheerd, zijn een goede beheersing van de daarbij toegepaste temperatuur, alsmede de verplaatsingssnelheid van het verwarmingsorgaan van belang. In de praktijk is echter gebleken dat de 25 temperatuurbeheersing, die veelal wordt uitgevoerd door de temperatuur gedurende een passage van het verwarmingsorgaan constant te houden, waarbij de temperatuurmeting met een pyrometer wordt uitgevoerd, onvoldoende reproduceerbaar is. Een dergelijke tekortkomingen resulteert in een niet constante diameter over de lengte van de staafvormige 30 voorvorm. Bovendien worden substraatbuizen verkregen die een onderling verschillende diameter bezitten. Uit dit Nederlands octrooi is slechts 1019675 2 vermeld dat de temperatuur van de oven wordt ingesteld in een gebied liggend tussen de verwekingstemperatuur, te weten een viscositeit van 1Q6.65 pa s> en ^ smelttemperatuur, te weten een viscositeit van 101 Pa.s, waarbij de combinatie van oventemperatuur en axiale verplaatsing van de 5 oven de gewenste omstandigheden voor contractie verschaft. Geen enkele informatie met betrekking tot de procesregeling van de oven is uit dit document bekend.

Het doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een werkwijze voor het onder verwarmen contraheren van een holle 10 substraatbuis tot een staafvormige voorvorm waarbij diameterverschillen in de tot een staafvorm gecontraheerde voorvorm tot een minimum zijn beperkt.

Een ander doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een werkwijze voor het onder verwarmen contraheren van 15 een holle substraatbuis tot een staafvormige voorvorm waarbij het sluiten van de holle substraatbuis zo geleidelijk mogelijk plaatsvindt dat de tot een staafvorm gecontraheerde voorvorm als volledig lengtedeel geschikt is voor het hieruit trekken van een optische vezel.

De uitvinding zoals vermeld in de aanhef wordt gekenmerkt 20 doordat tijdens het contraheren aan het verwarmingsorgaan een constant elektrisch vermogen wordt toegevoerd.

Het tijdens het contractieproces toevoeren van een constant elektrisch vermogen aan het verwarmingsorgaan zorgt voor een stabiele procesvoering. De voorheen als storende invloeden beschouwde factoren, 25 zoals veroudering van het verwarmingsorgaan, oppervlaktecondities van de substraatbuis, hebben in de onderhavige werkwijze geen of slechts geringe invloed op het contractieproces. Eventuele krassen en/of de aanwezigheid van bellen in de uit kwartsglas opgebouwde substraatbuis, die in het algemeen voor een niet reproduceerbare temperatuurmeting zorgen, hebben 30 geen nadelige invloed op het onderhavige contractieproces omdat aan de substraatbuis gedurende het contractieproces steeds een constant

; 01 :J67S

3 elektrisch vermogen wordt toegevoerd, welk elektrisch vermogen niet afhankelijk is van de gemeten temperatuur aan een bijzondere locatie, bijvoorbeeld het uitwendig oppervlak van de substraatbuis, of het verwarmingselement. Aldus is de onderhavige uitvinding niet gevoelig voor 5 factoren die een juiste, reproduceerbare temperatuurmeting in de weg staan.

De onderhavige uitvinding wordt verder gekenmerkt doordat als verwarmingsorgaan een elektrische weerstandsoven wordt toegepast.

Een elektrische weerstandsoven is met name gewenst om het 10 inbouwen van OH-onzuiverheden, welke onzuiverheden zich in het bijzonder voordoen bij gasbranders, tot een minimum te beperken. Dergelijke OH-onzui verheden kunnen, ten gevolge van verdere verwerkingsstappen bij hoge temperaturen, in de richting van de kern diffunderen, welke OH- onzui verheden voor nadelige effecten zorgen in het licht geleidende deel 15 van de optische vezel. De OH-groepen bezitten immers een brede absorptiepiek bij 1385 nm waardoor een extra signaal verlies optreedt in de optische vezel bij de op dit moment gangbare transmissiegolflengte rond 1300 nm.

De toepassing van een constant elektrisch vermogen is met 20 name gunstig voor contract!eprocessen van substraatbuizen die op het inwendig oppervlak zijn voorzien van doteringen in een hoeveelheid van ten minste 4 mol%. Dergelijke doteringshoeveelheden bleken een bijzonder hoge infrarood-absorptie te vertonen zodat de voorheen toegepaste temperatuurmeting met een pyrometer voor grote afwijkingen in de gemeten 25 waarden zorgde, welke temperatuurmeting in een dergelijke situatie het door het verwarmingsorgaan uitgestuurde vermogen bepaalde. Omdat volgens de onderhavige werkwijze het elektrisch vermogen van het verwarmingsorgaan gedurende het contract!eproces constant wordt gehouden, kunnen ook substraatbuizen met hoge gehaltes doteringen reproduceerbaar 30 tot massieve staafvormige voorvormen worden gevormd.

De onderhavige werkwijze is met name geschikt om te worden 1019675 4 « .

toegepast in de werkwijze zoals bekend uit het Amerikaans octrooi schrift 4.793.843 ten name van de onderhavige aanvrager, welk document hier volledig als ingelast kan worden beschouwd. Volgens de daaruit bekende methode wordt tijdens het sluiten van de holle substraatbuis een uit 5 zuurstof en C2F6 bestaand etsgas door de nog aanwezige inwendige holte geleid, waarbij het sluiten bij voorkeur volgens de onderhavige werkwijze wordt uitgevoerd, in het bijzonder door aan het verwarmingsorgaan een constant elektrisch vermogen toe te voeren. Het constant toegevoerde elektrisch vermogen zorgt voor een stabiele procesvoering, hetgeen 10 voorkomt dat een verstoring in het brekingsindexprofiel van de uiteindelijke getrokken optische vezel ontstaat, welke verstoring wordt toegeschreven aan de ongewenste diffusie van doteringen uit lagen ver van de kern, of aan het plaatselijk, over de lengte van de substraatbuis gezien, onvoldoende weg-etsen van deposit!elagen.

15 Het moet duidelijk zijn dat de onderhavige uitvinding niet slechts is bepekt tot het contract!eproces maar dat ook kwartsglazen buizen onder toepassing van de onderhavige werkwijze kunnen worden verjongd, te weten het tot stand brengen van een diameterreductie onder verlenging van een reeds gecontraheerde staafvormige voorvorm, welke 20 aldus verkregen voorvorm geschikt is om in een "jacket" van een standaarddiameter te worden geplaatst.

lOUgy,

Claims (3)

1. Werkwijze voor het onder verwarmen contraheren van een holle substraatbuis tot een staafvormige voorvorm door een verwarmingsorgaan over de lengte van de substraatbuis heen en weer te 5 bewegen, met het kenmerk, dat tijdens het contraheren aan het verwarmingsorgaan een constant elektrisch vermogen wordt toegevoerd.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat als verwarmingsorgaan een elektrische weerstandsoven wordt toegepast.

3. Werkwijze volgens een of meer van de voorafgaande 10 conclusies, met het kenmerk, dat het inwendig oppervlak van de substraatbuis doteringen in een hoeveelheid van ten minste 4 mol.% bevat. 15 1019675