(57)【要約】      （修正有）【課題】光ファイバ中の減衰が最小限度に抑えられる光ファイバ用の一次プリフォームを製造する方法を提供する。【解決手段】内付け気相成長法を使用して光ファイバ用の一次プリフォームを製造する方法に関し、ドープまたはアンドープガラスフォーミングガスのガス流１０が、供給側３と放出側を有する中空基材チューブ２の内部にその供給側３を介して供給され、基材チューブ２の内側へのガラス層の堆積が反応ゾーンの存在の結果として引き起こされる内付け気相成長法を使用して光ファイバ用の一次プリフォームを製造する方法であって、ガス流１０が、中空ガラス基材チューブ２の内部へ流入するように供給されるより前に前処理にかけられることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドープおよび／またはアンドープガラスフォーミングガスのガス流が、供給側と放出側を有する中空基材チューブの内部にその供給側を介して供給され、基材チューブの内側へのガラス層の堆積が反応ゾーンの存在の結果として引き起こされ、その中空ガラス基材チューブが炉によって取り囲まれている、内付け気相成長法を使用して光ファイバ用の一次プリフォームを製造する方法であって、ガス流が、中空ガラス基材チューブの内部へ流入するように供給されるより前に前処理にかけられることを特徴とする、方法。
【請求項２】
前処理が、予熱およびプリプラズマ、またはこれらの組合せのグループから選ばれることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
反応ゾーンが、プラズマ型であることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
反応ゾーンが、堆積プロセスの少なくとも一部の間、中空基材チューブの長さに沿って前後に動かされることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
プラズマ型の反応ゾーンで使用されるパワーレベルが、プリプラズマで使用される前処理のパワーレベルよりも高いことを特徴とする、請求項２から４のいずれか一項または複数項に記載の方法。
【請求項６】
プラズマおよびプリプラズマの発生が、マイクロ波を使用することによって行われることを特徴とする、請求項２から５のいずれか一項または複数項に記載の方法。
【請求項７】
プリプラズマ型の前処理のパワーレベルが、中空ガラス基材チューブに対する反応ゾーンの位置に依存して設定されることを特徴とする、請求項２から６のいずれか一項または複数項に記載の方法。
【請求項８】
プリプラズマ型の前処理で使用されるパワーレベルが、堆積プロセスの時間に依存して設定されることを特徴とする、請求項２から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
基材チューブの内部に供給されるガス流が、主ガス流と１つまたは複数の副ガス流とを含むガス流と考えられ、主ガス流の流量が各個々の副ガス流の流量よりも大きいことを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項または複数項に記載の方法。
【請求項１０】
前記１つまたは複数の副ガス流だけが、前処理ステップ、特にプリプラズマにかけられることを特徴とする、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
１つまたは複数の副ガス流が、１つまたは複数のガラスフォーミングガスが存在するか否かにかかわらず、ドーパントを含むことを特徴とする、請求項９および１０のいずれか一項または両項に記載の方法。
【請求項１２】
水素原子の無いフッ素含有化合物がドーパントとして使用されることを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
副ガス流が、酸素と、水素原子の無いフッ素含有化合物とを含むことを特徴とする、請求項９から１２のいずれか一項または複数項に記載の方法。
【請求項１４】
水素原子の無いフッ素含有化合物が、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、Ｃ４Ｆ８、ＣＣｌ２Ｆ２、ＳｉＦ４、Ｓｉ２Ｆ６、ＳＦ６、ＮＦ３、Ｆ２またはこれらの混合物から成るグループから選ばれることを特徴とする、請求項１２および１３のいずれか一項または両項に記載の方法。
【請求項１５】
予熱ステップが、８００℃の温度から行われ、特に、主ガス流に対して行われることを特徴とする、請求項１から１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
フッ素含有化合物が、酸素と共に前処理にかけられることを特徴とする、請求項１４および１５のいずれか一項または両項に記載の方法。
【請求項１７】
前処理が、基材チューブ中で行われず、好ましくは、前処理が、基材チューブの内部へのガス流の流入より前に行われることを特徴とする、請求項１から１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
請求項１から１７のいずれか一項または複数項に記載の方法を使用して得られたプリフォームを一方の端部で加熱し、さらにこのように加熱された端部を線引き処理にかけて光ファイバを得ることによって、光ファイバを製造する方法。
【請求項１９】
中空基材チューブをガス供給ユニットとガス放出ユニットの間に配置するための通常の手段と、ガスを供給するための手段およびガスを放出するための手段と、基材チューブを加熱するための手段と、反応ゾーンを形成するための手段とを備える、光ファイバ用のガラスプリフォームを製造するための装置であって、前処理を行うための装置が、基材チューブの内部を通されるガス流の方向に見て上流に位置付けされ、その前処理が、基材チューブの内部に供給されるガス流に対して行われることを特徴とする、装置。
【請求項２０】
前記前処理が、予熱およびプリプラズマ、またはこれらの組合せから成るグループから選ばれることを特徴とする、請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
前処理を行うための装置が、基材チューブを取り囲まないことを特徴とする、請求項１９および２０のいずれか一項または両項に記載の装置。
【請求項２２】
前処理を行うための装置が、基材チューブを加熱するための手段、特に炉の外に配置されることを特徴とする、請求項１９から２１のいずれか一項または複数項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内付け気相成長法を使用して光ファイバ用の一次プリフォームを製造する方法に関し、ドープおよび／またはアンドープガラスフォーミングガスのガス流が、供給側と放出側を有しかつ炉で取り囲まれた中空基材チューブの内部に、その供給側を介して供給され、基材チューブの内側へのガラス層の堆積が反応ゾーンの存在の結果として引き起こされる。
【背景技術】
【０００２】
そのようなプリフォームロッドを製造するための、序文で説明されたような方法によれば、細長いガラス質の基材チューブ（例えば、石英から作られた）は、その内側の円筒状表面にドープまたはアンドープシリカ（例えば、ゲルマニウムドープシリカ）の層をコーティングされる。本明細書で使用されるような「シリカ」という用語は、化学量論的であろうとなかろうと、また結晶質または非晶質であろうとなかろうと、ＳｉＯｘの形態での任意の物質を意味するものと理解されるべきである。このコーティングは、共振空洞の円筒軸に沿って基材チューブを位置付けし、チューブの内部にＯ２、ＳｉＳＩ４およびＧｅＣｌ２（例えば）を含むガス混合物をフラッシングすることによって行われることがある。局在プラズマが、基材チューブを取り囲む共振スペースを使用して発生され、Ｓｉ、ＯおよびＧｅの反応を引き起こして基材チューブの内側表面に例えばＧｅドープＳｉＯｘの直接堆積を生じさせる。そのような堆積は局在プラズマの近くで起こるだけであるので、チューブの全長さに沿ってチューブに一様に堆積させるために、共振空洞（したがって、プラズマ）は、チューブの円筒軸に沿って掃引されなければならない。堆積が完了したとき、Ｇｅドープシリカコア部と周囲のアンドープシリカクラッド部とを有するロッドを形成するために、チューブは、ことによると熱コラプス処理にかけられる。ロッドの端が溶融状態になるほどに加熱されると、そのロッドから細いガラスファイバが線引きされ、リールに巻かれることがあり、そのとき、前記のファイバは、そのロッドのコア部およびクラッド部に対応するコア部およびクラッド部を有している。Ｇｅドープコアは、アンドープクラッドよりも屈折率が高いので、ファイバは、例えば光遠隔通信信号を伝播するのに使用される導波路として機能することができる。留意されるべきことであるが、基材チューブを通って流れるガス混合物は、また、他の成分も含むことがあり、例えば、Ｃ２Ｆ６の添加は、ドープシリカの屈折率値の減少をもたらす。また、留意されるべきことであるが、最終ファイバ中のドープドシリカの量に対してアンドープドシリカの量を増やすために、プリフォームロッドは、線引き処理より前に堆積プロセスを使用して、例えばプリフォームロッドにシリカを塗布することによって、いわゆるジャケットチューブ（アンドープシリカから成る）の状態に外側を追加のガラス層でコーティングされることがある。
【０００３】
そのような光ファイバを遠隔通信の目的に使用するためには、光ファイバは実質的に欠陥（例えば、ドーパントのパーセント値での不一致、望ましくない断面楕円率など）の無いものでなければならない。というのは、光ファイバの長い長さを考えたとき、そのような欠陥は、伝送される信号の相当な減衰を引き起こす可能性があるからである。したがって、最終的にファイバの品質を決定するのは堆積層の品質であるから、非常に均一なプロセスを実現することが重要である。
【０００４】
１つまたは複数の反応ガスおよび酸素含有ガスが基材チューブに供給される、基材チューブの内側へのガラス層の堆積それ自体は、例えば、本出願人の名義の米国特許第６，２６０，５１０号から知られている。この特許から知られる方法によれば、例えば石英ガラスから成る基材チューブの内側表面は、ドープまたはアンドープシリカ（例えば、ゲルマニウムドープシリカ）の層でコーティングされる。
【０００５】
ドイツ特許公開第ＤＥ３２２２１８９号は、プリフォームを製造する装置に関し、この装置では、基材チューブ内部のプラズマの前面を監視するために、３５ＧＨｚマイクロ波干渉計が使用される。この監視に基づいて、基材チューブ内部のマイクロ波パワーが制御される。使用されるプラズマは、チューブ中を前後に移動可能なプラズマではない。
【０００６】
米国特許第４，７１４，５８９号は、反応堆積によってチューブの内側に材料をコーティングする方法に関し、この方法では、チューブ端部での放射損失を補償するために、熱反射器とチューブの間に追加の熱源が提供される。
【０００７】
米国特許第４，４９３，７２１号は、光ファイバを製造する方法に関し、この方法では、チューブの内壁がフッ素化合物でエッチングされ、その後で、コアガラスがチューブのエッチングされた内壁に堆積される。
【０００８】
ドイツ特許公開第ＤＥ３２０６１７５号は、さらに、光ファイバ用のプリフォームを製造する方法を開示し、この方法では、中空基材チューブは部分的に炉で取り囲まれ、その基材チューブは、ガス供給の方向に見てその上流で、予熱炉によってさらに取り囲まれている。堆積プロセス中、両方の炉は、基材チューブの長さに沿って同時に移動され、その間、基材チューブの長手方向に見て一定の間隔が２つの炉の間に保たれている。
【０００９】
ガラスファイバの製造において出発材料として使用される塩素化合物、特にシリカテトラクロライドおよびゲルマニウムテトラクロライドは、一般に、トリクロロメチルシラン（ＳｉＣｌ３）ＣＨ３、ＳｉＨＣｌ３などの少量のシランで僅かに汚染されている。したがって、上で述べた化学気相成長中、水素原子は、基材チューブの内側に堆積されるガラス層中に‐ＯＨ化合物を形成することができ、この‐ＯＨ化合物は、特に１３８５ｎｍでの強い吸収のせいで、光学プリフォームから線引きされたファイバの透過スペクトルに強い悪影響を及ぼす。ガス出発材料中の少量の汚染物によって引き起こされるそのような吸収損失は、１３８５ｎｍの波長で１０−２０ｄＢ／ｋｍに達することがある。そのような‐ＯＨ基の光ガラスファイバ中への混入を防ぐ方法は、従来の技術で、例えば、米国特許第４，６７５，０３８号から知られているように多孔質ガラス構造の場合に堆積後に塩素処理を行うことに関して、または、例えばヨーロッパ特許出願第０１２７２２７号から知られているように化学気相成長中にフッ素を加えることに関して知られているが、両方の従来技術の方法には、余分な量の塩素またはフッ素が最終ガラス構造にそれぞれ入って行き、その結果として、レイリー散乱による減衰損失が大きくなるという欠点がある。
【００１０】
クラッド層および光伝導コアを備える光ファイバは、一般に知られており、主に遠隔通信の分野で使用されている。例えば、ヨーロッパ特許出願第０１２７２２７号、米国特許第５，２４２，４７６号および米国特許第５，８３８，８６６号を参照されたい。そのような光ファイバは、典型的に減衰および分散が小さいために、長距離データリンクを形成するのに特に適しており、そのリンクは、数千キロメートルの橋渡しを行うことが多い。そのような長距離の橋渡しが行われるとき、光信号の伝送が少数の中間増幅局を使用しながら行われる場合には光ファイバ中の累積信号損失が最小限度に抑えられることが不可欠である。遠隔通信産業は、一般に、そのような光ファイバ中の総減衰が１５５０ｎｍの通常の伝送波長で０．２５ｄＢ／ｋｍの値を超えないこと、好ましくは０．２ｄＢ／ｋｍの値を超えないことを要求している。
【００１１】
本発明者は、光ガラスファイバ中の減衰が、一般に、レイリー散乱、吸収および曲げによって引き起こされることを発見した。前述の吸収は、一般に、ガラス中の汚染物に帰せられ、この点に関して水、特にＯＨ基が最も重要な要素であると考えられる。ＯＨ基は、波長１３８５ｎｍの近くで光スペクトルにピーク、いわゆる水ピークを生じさせる。内付け気相成長中の水の負の影響を最小限度に抑えるために利用可能な対策は、例えば、空調環境、すなわち減少した空気湿度の環境中で堆積プロセスを行うことである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】米国特許第６，２６０，５１０号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第３２２２１８９号明細書
【特許文献３】米国特許第４，７１４，５８９号明細書
【特許文献４】米国特許第４，４９３，７２１号明細書
【特許文献５】独国特許出願公開第３２０６１７５号明細書
【特許文献６】米国特許第４，６７５，０３８号明細書
【特許文献７】欧州特許出願公開第０１２７２２７号明細書
【特許文献８】米国特許第５，２４２，４７６号明細書
【特許文献９】米国特許第５，８３８，８６６号明細書
【特許文献１０】米国特許出願公開第２００５／００００２５３号明細書
【特許文献１１】米国特許出願公開第２００８／００４４１５０号明細書
【特許文献１２】米国特許出願公開第２００５／０１２０７５１号明細書
【特許文献１３】米国特許出願公開第２００８／００５３８１２号明細書
【特許文献１４】米国特許出願公開第２００５／００４１９４３号明細書
【特許文献１５】米国特許第４，７４１，７４７号明細書
【特許文献１６】米国特許出願公開第２００７／０２８９５３２号明細書
【特許文献１７】米国特許出願公開第２００３／０１５９７８１号明細書
【特許文献１８】米国特許出願公開第２００５／０１７２９０２号明細書
【特許文献１９】米国特許第４，８４４，００７号明細書
【特許文献２０】米国特許第４，８７７，９３８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、そのような一次プリフォームから得られる光ファイバ中の減衰が最小限度に抑えられる、光ファイバ用の一次プリフォームを製造する方法を提供することである。
【００１４】
本発明の他の目的は、ＯＨ基の存在に帰されるべき減衰、特に１３８５ｎｍの近くの光スペクトルの減衰が最小限度に抑えられる、光ファイバ用の一次プリフォームを製造する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、ガス流が、中空ガラス基材チューブの内部に流入するように供給されるより前に前処理にかけられることを特徴とする。
【００１６】
本発明者は特に、ガス流が中空ガラス基材チューブに供給される前に前記ガス流を前処理することには、光スペクトルにおけるＯＨ基の負の影響の軽減に関して有利な効果があることを発見し、それによって、前述の目的の１つまたは複数を達成した。「前処理」という用語は、ガス流が中空ガラスチューブに入る前に行われる処理を意味するものと理解されるべきである。そのような前処理は、通常、中空ガラスチューブを取り囲む炉の外で行われ、その結果として、前処理は、炉スペースから物理的にも隔てられた場所で行われるようになる。理解されることであるが、ガス流は、ガラスチューブの内部に向かって炉の中へ導入されると直ぐ僅かに温度上昇するが、この温度上昇は、本前処理を構成すると考えられない。その上、いくつかのガス流を互いに混合するステップは、本発明による前処理を構成しない。
【００１７】
本前処理は、ガス流の一種の活性化であり、特に、予熱、プリプラズマ、またはこれらの組合せのグループから選ばれ、内付け気相成長法で使用される反応ゾーンは好ましくはプラズマ型のものである。本発明は、反応物が、基材チューブに流入するより前に、特定の前処理、例えばプリプラズマ処理にかけられるプロセスと読める。「組合せ」という用語は、前処理が、プリプラズマと予熱の両方を所望の順序で含む可能性があることを意味するものと理解されるべきである。「プリプラズマ」という用語は、中空基材チューブの内部でガラス層堆積のために使用されるプラズマとの混同を防ぐために特に選ばれた。プリプラズマの発生は、マイクロ波によって行われることがあるが、また電場および／または磁場によっても行われることがあり、マイクロ波が好ましい。
【００１８】
そのような前処理は、出発材料すなわちガス流の物理的状態と中空基材チューブ中に行き渡っている状態との間の急激な転移がいくぶん滑らかにされるように、中空基材チューブに供給される出発材料をそれまでに調整するとなると、本発明者は考えている。また特に、本前処理にかけられたフッ素含有化合物は、中空基材チューブの内部で、そこに存在する水素と効率的に反応して非常に安定なＨＦ化合物を形成し、その結果として、堆積ガラス中への有害なＯＨ基の可能な混入が最小限度に抑えられるようになると、本発明者は考えている。
【００１９】
前処理中の、ガラス層の早過ぎる堆積を最小限に抑えるために、プリプラズマで使用されるパワーレベルは、プラズマ型の反応ゾーンで使用されるパワーレベルよりも低いことが、特に望ましい。使用されるべきパワーレベルは、プラズマを得て維持するために十分に高くなければならない。
【００２０】
特定の実施形態では、最終プリフォームの長さの最大部分に関して一定半径方向屈折率分布を実現する目的で、プリプラズマ型の前処理のパワーレベルは、中空ガラス基材チューブに対する反応ゾーンの位置に依存して設定されることが望ましく、特に、プリプラズマ型の前処理で使用されるパワーレベルは、堆積プロセスの時間に依存して設定されることが望ましい。本発明による実施形態では、例えば、中空石英基材チューブの内部に供給されるガス流の組成、すなわち主ガス流および１つまたは複数の副ガス流の組成に依存して、内側堆積プロセスの或る時間の間だけ前処理を使用することができる。
【００２１】
プラズマおよびプリプラズマは、好ましくはマイクロ波を使用して発生されるが、特定の実施形態では、しかし、ＲＦを使用してそのような状態を達成することが好ましいことがある。
【００２２】
水素原子の無いフッ素含有化合物を本方法でドーパントとして使用することが特に好ましく、そのような化合物は、好ましくは、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、Ｃ４Ｆ８、ＣＣｌ２Ｆ２、ＳｉＦ４、Ｓｉ２Ｆ６、ＳＦ６、ＮＦ３、Ｆ２、またはこれらの混合物から成るグループから選ばれることを、本発明者はさらに発見した。そのようなフッ素化合物は、存在することがある水素と反応してＨＦを形成し、この化合物ＨＦは、非常に安定な分子と考えられる。このようにフッ素の存在は、水素がもはや酸素と結合することができないように、プラズマからの水素原子の除去を引き起こし、それによって、減衰に悪影響を及ぼすＯＨ基のガラス層への混入が最小限度に抑えられる。本発明によれば、ドーパントの組合せ、すなわち屈折率を大きくするドーパントと屈折率を減少させるドーパントが、使用可能である。前処理スペースにおける炭素を含む化合物のどんな沈澱または堆積も防ぐために、フッ素含有化合物が酸素と共にキャリアガスとして供給されることが望ましい。これに加えて、前処理スペースおよびこれに接続された導通路網中へのガラス質層の望ましくない早過ぎる堆積を防ぐために、塩素含有化合物、特にＳｉＣｌ４およびＧｅＣｌ４の前処理が酸素の無い状態で行われることが望ましい。
【００２３】
本発明者は、さらに、フッ素がガラス層中へ効率的なやり方で混ぜることを発見した。フッ素の存在は、屈折率値の減少をもたらすことが知られており、この減少は一般に望ましくない。したがって、より低い屈折率を補償するために、屈折率を大きくするドーパント、特にゲルマニウムを混ぜることが望ましい。そのような応用の負の副作用は、減衰の増加である。したがって、本発明者は、特にガス流を前処理にかけることによって、プラズマから水素を除去するために使用されるフッ素の量を減少させることを目指す。
【００２４】
序文で説明された方法は、いわゆるＰＣＶＤ（プラズマ化学気相成長）プロセスを行うのに特に適しており、ＰＣＶＤプロセスでは、ガラス層の堆積が中空基材チューブの内側に起こるような温度およびプラズマ状態が、中空ガラス基材チューブの内部に生成される。そのようなＰＣＶＤプロセスでは、反応ゾーンは、特に共振器によって、中空基材チューブの供給側に近い反転点と放出側に近い反転点の間を中空基材チューブの長さに沿って前後に動かされる。共振器は、好ましくは、中空ガラス基材チューブを取り囲み、プラズマ状態は反応ゾーンによって生成され、このプラズマ状態が、炉温度と組み合わさって、中空ガラス基材チューブの内側にガラス層の堆積を生じさせる。
【００２５】
本方法で使用される前処理が予熱を含む場合、前記予熱は、好ましくは、８００℃の温度から炉内に行き渡っている温度まで行われ、炉内の温度はせいぜい約１４００℃である。
【００２６】
本発明は、さらに、光ファイバ用のガラスプリフォームを製造するための装置に関連し、本装置は、中空基材チューブをガス供給ユニットとガス放出ユニットの間に配置するための通常の手段と、ガスを供給するための手段およびガスを放出するための手段と、基材チューブを加熱するための手段、特に炉と、反応ゾーンを形成するための手段、特に共振器とを備え、前処理を行うための装置は、基材チューブの内部を通されるガス流の方向に見て上流に位置付けされ、この前処理は、基材チューブの内部に供給されるガス流に対して行われる。前記前処理は、予熱およびプリプラズマ、またはこれらの組合せから成るグループから選ばれるのが望ましい。前処理を行うための装置は、好ましくは、基材チューブを取り囲まず、特に、前処理を行うための装置は、基材チューブを加熱するための手段、特に炉の外に配置される。
【００２７】
本発明は、これから、いくつかの例によってより詳細に説明されるが、これに関して、本発明がそのような特定の例に決して限定されないことは留意されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】内付け気相成長法を行う装置の模式的な説明図である。
【図２】本発明を実現する特定の好ましい装置の模式的な説明図である。
【図３】本発明を実現するのに適した装置の模式的な説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図１には、光ファイバ用の一次プリフォームを製造するために内付け気相成長法を行う装置１００、特にＰＣＶＤ型の装置が、模式的に示されている。装置１００は、中空ガラス基材チューブ２の少なくとも一部を取り囲む炉１を備える。中空ガラス基材チューブ２には、供給側３と放出側４がある。供給側３および放出側４は、ガス入口とガス出口（図示されない）の間にそれぞれ位置付けされることがある。供給側３および放出側４は、中空ガラス基材チューブ２の内部容積がそれの外側の外部大気から分離されるように、例えばＯリング封止材を備えた円筒通路を使用して固定されることがある。そのような構造によって、ポンプ（図示されない）がガス入口に接続されたとき、減圧して堆積プロセスを行うことができるようになる。
【００３０】
図１は、さらに反応ゾーン７を模式的に示し、反応ゾーン７は、内付け気相成長中、供給側３の近くにある反転点５と放出側４の近くにある反転点６の間を前後にして動く。堆積長さは、２つの反転点間の距離、すなわちガラス層が中空ガラス基材チューブ２の内側に堆積される長さと考えられる。２つの反転点は、炉１で取り囲まれている。
【００３１】
内付け気相成長中、ドープまたはアンドープガラスフォーミングガスが、中空ガラス基材チューブ２の供給側３を介して供給され、このガラスフォーミングガスは、反応ゾーン７でガラスに転化される。したがって、反応ゾーン７の、前後の移動を使用して、いくつかのガラス層が中空ガラス基材チューブ２の内側に重なって堆積される。
【００３２】
本発明は、ＰＣＶＤ型の内付け気相成長法で使用するのに特に適しており、このプロセスでは、中空ガラス基材チューブを長手方向に部分的に取り囲む共振器とも呼ばれる共振空洞によってマイクロ波が中空ガラス基材チューブの内部に結合されて、局所プラズマを形成する。「局所プラズマ」という用語は、多かれ少なかれ共振器の長さに対応する長さを有するプラズマを意味するものと理解され、長さは両方とも中空ガラス基材チューブ２の長手方向に見たものである。ＰＣＶＤプロセスでは、共振スペースは、２つの反転点５、６の間を中空ガラス基材チューブの長さに沿って前後に動かされる。本方法の完了後に、コラプスプロセスが行われることがあり、このプロセスで、中空ガラス基材チューブは固体プリフォームに形成される。このように得られた固体ガラスロッドは、外部に追加の量のガラスを与えられることがある。その後で、最終光ファイバは、追加のガラス層を形成されることも形成されないこともある固体プリフォームを一方の端で加熱し、それからその加熱された端からファイバが線引きされことによって得られ、そのファイバは、リールに巻かれる前に、１つまたは複数のコーティングを形成されることがある。
【００３３】
ＰＣＶＤプロセスは、例えば米国特許出願公開第２００５／００００２５３号、第２００８／００４４１５０号、第２００５／０１２０７５１号、第２００８／００５３８１２号、第２００５／００４１９４３号および米国特許第４，７４１，７４７号および米国特許第４，４９３，７２１号から当技術分野で知られている。
【００３４】
共振器は、例えば、米国特許出願公開第２００７／０２８９５３２号、第２００３／０１５９７８１号および第２００５／０１７２９０２号、および米国特許第４，８４４，００７号、第４，７１４，５８９号および第４，８７７，９３８号から当技術分野で知られている。
【００３５】
ＰＣＶＤプロセスは、いわゆる低温プロセスであり、低温プロセスとは、内付け気相成長中の圧力が１−４０ミリバールの範囲、好ましくは５−３０ミリバールの範囲の値に設定されていることを意味している。
【００３６】
図２は、本発明を模式的に示し、ガス流１０が基材チューブ２の供給側３を介して中空基材チューブ２の内部に供給される。図２では、炉および反応ゾーン７、並びに反転点５、６は、簡略化させるために示されていない。図２は、装置１２での前処理が基材チューブ２の外の場所で明らかに行われることを示している。ガス流１０は、主ガス流８と１つまたは複数の副ガス流９の組合せと考えられる。ここで、主ガス流８の流量は、好ましくは、前記１つまたは複数の副ガス流９の各個々の流量よりも大きい。主ガス流は、例えば、ＳｉＣｌ４およびＯ２から成る。ただ１つだけの副ガス流９が図２に示されているが、いくつかの副ガス流９がある可能性があることは明らかであろう。副ガス流９には、前処理を行うための装置１２が配置されている。さらに、バルブ１１が、副ガス流９に配置されている。装置１２が副ガス流９に対してプリプラズマ処理を行い、その副ガス流９が例えば酸素の存在する状態で例えばドーパントとしてＣ２Ｆ６を含む場合には、例えば副ガス流９中に存在するフッ素原子は、主ガス流８と前記１つまたは複数の副ガス流９の組合せから成るガス流１０の流入後に、中空基材チューブ２中に存在する水素原子との早過ぎる反応が中空基材チューブ２の中で起こるように、予め活性化される。ガス流９、１０のそのような組合せは、混合の簡単なステップであり、本発明の意味の前処理を構成しない。他のドーパントは、他の副ガス流９によって供給されることがあり（図示されない）、この副ガス流は、また、本発明による前処理を受けることがある。既に僅かに予め活性化されたフッ素原子が存在するために、プラズマ中に存在する水素との反応は、実質的に瞬時に起こって安定なＨＦを形成することができる。したがって、基材チューブ２の内部で堆積されるガラス層中へのフッ素の可能な混入は、減少し、その結果として、ガラス層中に混入されるフッ素の量は、最小限度に抑えられる。結果として、中空基材チューブ２に供給されるゲルマニウムの量は、このゲルマニウムは屈折率を減少させるフッ素を補償するものとして機能するものであり、装置１２を介したそのような前処理が行われない実施形態よりも少ない。装置１２は、図２に、プリプラズマ型の前処理として示されているが、加熱型の前処理もまた行われることがあることは、理解されるであろう。さらに、いくつかの装置１２を直列に配列することができ、この場合には、前処理は、プリプラズマおよび／または予熱から選ばれること可能となる。
【００３７】
副ガス流９の組成は、例えば炭素の早過ぎる堆積が装置１２で起こらないように選ばれなければならない。炭素の沈澱は、例えば、酸素と例えばＣ２Ｆ６の間の反応の結果として起こるかもしれない。装置１２の中で支配的なプラズマ状態と中空基材チューブ２の中で支配的なプラズマ状態との間の緩やかな転移を達成するために、基材チューブ２の反応ゾーンで使用されるパワーは、装置１２で使用されるパワーよりも大きいことが望ましい。これに加えて、装置１２と基材チューブ２の内部の間の距離は、前処理が行われることに起因する活性度のどんな減損も制限するために、できるだけ小さく保たれることが望ましい。
【００３８】
図３は、本発明の第２の実施形態を模式的に示し、図２と同じ参照番号が使用されている。図３では、前処理が行われる装置１２は、ガス流１０に配置され、このガス流１０は、多かれ少なかれ、１つまたは複数の副ガス流９と主ガス流８の組合せと考えられる。図３に示された実施形態は、装置１２が予熱型の前処理を含む場合に特に適しているが、プリプラズマ型の前処理を使用することもできる（図示されない）。特定の実施形態によれば、ガスが中空基材チューブ２に入る前に、少なくとも８００℃の温度が装置１２の中に行き渡っていることが望ましく、その中空基材チューブ２は、図１に示されるように、約１２００−１４００℃の温度が行き渡っている炉によって取り囲まれている。１つまたは複数の副ガス流９と主ガス流８から成るガス流１０の上昇した流入温度のために、ガラスフォーミングガス中に存在するフッ素化合物は、中空基材チューブ２に入ると直ぐに水素と反応するようになり、そのとき安定なＨＦ化合物が形成される。基材チューブ２を取り囲む炉および基材チューブ２中の支配的なプラズマ状態は、基材チューブ２の内側に１つまたは複数のガラス層の堆積が起こり得るような反応状態を生じさせ、そのガラス層は、減少したＯＨピークを１３８５ｎｍで示す。
【００３９】
装置１２は副ガス流９に適用されるだけであることが図２に示されているが、特定の実施形態では、主ガス流８を前処理、例えば予熱またはプリプラズマ処理にかけることもでき、この前処理は、１つまたは複数の副ガス流９の前処理と組み合わせて行われることも行われないこともある。さらに、特定の実施形態では、１つまたは複数の副ガス流９の組合せ、主ガス流８、またはガス流１０に前処理を応用することができ、前処理の型は１つの型に限定されず組合せが可能である。装置１２中の状態は、望ましくない化合物の早過ぎる堆積が最小限度に抑えられるように選ばれなければならない。図２および３では、装置１２は、基材チューブ２の外に配置され、特に、装置１２は基材２を取り囲んでいない。
【００４０】
他の実施形態（図示されない）によれば、中心に位置付けされたチューブを介して中空基材チューブの内部へ主ガス流を供給することもできる。前記チューブと中空基材チューブの間の環状スペースは、副ガス流を供給するために使用される。この２つのチューブの構造は、マイクロ波を基材チューブに供給する、固定配置された共振空洞によって取り囲まれている。そのような固定配置共振空洞は、基材チューブの供給側に位置付けされて炉の外にある。そのような前処理は、本発明の他の実施形態と考えられる。そのような構造では、環状スペースは、主ガス流を供給するために使用され、中心に位置付けされたチューブが、副ガス流を供給するために使用されることがある。他の実施形態（図示されない）では、共振空洞は、加熱装置と置き替えられる。
【符号の説明】
【００４１】
１  炉
２  中空ガラス基材チューブ
３  供給側
４  放出側
５  供給側に近い反転点
６  放出側に近い反転点
７  反応ゾーン
８  主ガス流
９  副ガス流
１０  ガス流
１１  バルブ
１２  装置
１００  ＰＣＶＤ型の装置
【図１】
2011256101.tif 000003
【図２】
2011256101.tif 000004
【図３】
2011256101.tif 000005
【外国語明細書】
2011256101000001.pdf