(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバープリフォーム基体管内に堆積する層の軸方向屈折率プロファイル制御を提供する装置であって、
プリフォーム基体管内の等温プラズマと、該等温プラズマの上流に位置する堆積ゾーンとを生成するように構成される化学気相成長（ＣＶＤ）反応器と、
前記等温プラズマを生成するエネルギー源であって、該エネルギー源は、前記基体管を包囲する無線周波数（ＲＦ）コイルと、電気信号を前記ＲＦコイルに送り込むためのＲＦ信号源とを備え、前記ＲＦコイルは、前記プリフォーム基体管の軸方向の長さの少なくとも一部に沿って往復して横断し、前記基体管内の前記等温プラズマ及び前記堆積ゾーンの軸方向移動を与えるように構成される、エネルギー源と、
前記反応器に結合され、前記基体管内の前記堆積ゾーンの中に試薬を導入するための供給システムであって、前記基体管に与えられる前記試薬の組成及び濃度を変更するための制御信号に応答するように構成される、供給システムと、
前記エネルギー源及び前記供給システムの両方に結合され、迅速に応答し、前記試薬の流れを調整するために前記供給システムのリアルタイムの調整を与えるように、前記エネルギー源の前記ＲＦコイルの前記移動と前記供給システムによって導入される前記試薬の前記組成及び前記濃度とを同期させ、前記プリフォーム基体管の終端で端部テーパーの存在を低減するような方法で前記生成された光ファイバープリフォームの屈折率プロファイルの所望の軸方向制御を提供させ、短い応答時間で前記試薬の流れを調整するマスコントロラーを用いるための制御システムと、
を備える、光ファイバープリフォーム基体管内に堆積する層の軸方向屈折率プロファイル制御を提供する装置。
【請求項２】
前記軸方向プロファイル制御は、光ファイバープリフォーム断面積の制御を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記軸方向プロファイル制御は、幾何学的端部テーパーを最小化するために、前記光ファイバープリフォームに沿って基本的に均一な断面積を保持することを含む、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記軸方向プロファイル制御は、光ファイバープリフォーム屈折率プロファイルの制御を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記軸方向プロファイル制御は、光学的端部テーパーを最小化するために、前記光ファイバープリフォームに沿って基本的に均一な屈折率プロファイルを保持することを含む、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記供給システムは複数のマスフローコントローラーを更に備え、該各マスフローコントローラーは異なる試薬源に関連付けられ、前記基体管の中に導入される前記試薬の前記組成及び前記濃度の調整を与えるために前記制御システムから出力される異なる制御信号に応答する、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記制御システムは、
前記ＲＦコイルに結合され、入力として加えられるモーション制御信号によって制御されるのに応じて、前記ＲＦコイルを前記基体管の前記長さに沿って軸方向に往復して移動させるためのモーションコントローラーと、
前記供給システムに結合され、前記基体管に供給される前記試薬の前記濃度及び前記組成を変更するように、各試薬源及びキャリアガス源に複数のフロー制御信号を与えるための流量コントローラーと、
前記モーションコントローラー及び前記流量コントローラーの両方に結合されるプロセス制御モジュールであって、前記プロセス制御モジュールは前記所望の軸方向屈折率プロファイル形状に関連付けられる入力を受信し、特定の試薬の組成及び濃度の供給と、前記ＲＦコイルの前記移動とを同期させるように、迅速に応答し前記試薬の流れを調整するために、前記モーションコントローラー及び前記流量コントローラーに出力制御信号を与える、プロセス制御モジュールと、
を備える、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記制御システムは、前記供給システムと、前記エネルギー源の前記ＲＦコイルの前記移動との同期を実行する際に前記エネルギー源の移動時間差に関連付けられる情報を組み込む、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
光ファイバープリフォーム基体管内に堆積する層の軸方向屈折率プロファイル制御を提供する方法であって、
プリフォーム基体管を化学気相成長（ＣＶＤ）反応器内に挿入することと、
前記プリフォーム基体管内の等温プラズマと、前記等温プラズマの上流の前記基体管内に位置する堆積ゾーンとを生成することであって、前記等温プラズマ及び前記堆積ゾーンは前記基体管内で軸方向に往復して移動するように制御されることと、
試薬の組成及び濃度を変更するための制御信号に応答するように構成される供給システムから、前記基体管内の前記堆積ゾーンの中に前記試薬を導入することと、
前記基体管内の前記プラズマの移動と前記試薬の前記堆積ゾーンへの流入とを制御して前記供給システムのリアルタイムの調整を与えることと、前記基体管内に堆積する前記層の所望の軸方向屈折率プロファイル制御を生成するように同期させて迅速に応答し、前記試薬の流れを調整することと、短い応答時間で前記試薬の流れを調整するマスコントロラーを用いることと
を含む、光ファイバープリフォーム基体管内に堆積する層の軸方向屈折率プロファイル制御を提供する方法。
【請求項１０】
前記軸方向プロファイル制御は、幾何学的端部テーパーを最小化するために、光ファイバープリフォームに沿って基本的に均一な断面形状を保持することを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
複数のマスフローコントローラーであって、該各マスフローコントローラーは異なる試薬源に関連付けられる、複数のマスフローコントローラーを用いて、前記基体管の中に導入される前記試薬の前記組成及び前記濃度の調整を提供する、請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバープリフォームを作製するための化学気相成長（ＣＶＤ）システムに関し、より詳細には、特にプリフォーム基体管の端面において生じる、望ましくない軸方向の不均一性（幾何学的形状及び組成の両方に関する）の生成を低減するように特に構成される等温プラズマＣＶＤシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
化学気相成長（ＣＶＤ）技法によって光ファイバープリフォームを製造することができ、その技法では、ガラス形成化学種が、シリカ基体管の内側に、シリカ基体管の内側が堆積した材料で被覆されるようにして堆積する。ＣＶＤプロセス中に、ガラス質のガラス又はその煤前駆体が基体管の所定の長さにわたって堆積する。所望の光学特性の光ファイバーを最終的に形成するために、ＣＶＤ中に堆積した層は、基体管の長さに沿って（すなわち、軸方向において）均一な断面積を示し、かつ均一な屈折率プロファイルを示す（又は所定の屈折率プロファイル形状に従う）ことが重要である。
【０００３】
しかしながら、これらの望ましい出力のうちの一方又は両方において、望ましくない軸方向不均一性が生じる場合があり、通常は、堆積エリア全体を終端する基体管の終点に隣接する領域において最も顕著である（これらの末端の不均一領域は「端部テーパー」と呼ばれる場合がある）。その不均一性が断面積の変化に関連付けられる場合、これらの領域は「幾何学的端部テーパー」と規定される。「光学的端部テーパー」は、軸方向において屈折率が不均一性である末端領域を指すために用いられる語句である。
【０００４】
これらの端部テーパーの形成を排除するために、これまでに幾つかの手法が試みられてきた。例えば、修正ＣＶＤ（ＭＣＶＤ）プロセスでは、関連付けられる外部熱源（すなわち、「トーチ」）を基体に沿って移動させる速度を変更するか、化学反応体流量を変更するか、又はその両方を変更することによって、管の終点付近において基体管上の堆積速度を変更することができる。ＭＣＶＤシステム内の堆積ゾーンは相対的に長い（すなわち、基体管の内部の大部分に沿って、おそらく、３０ｃｍ以上の距離にわたって延在する）ので、１つの軸方向の場所において加えられた変更は、堆積した材料の長い距離に影響を及ぼす。結果として、プリフォームの特性に局所的で正確な変更を加えることができるようにするのは、極めて難しい。
【０００５】
プラズマＣＶＤ（ＰＣＶＤ）プロセスでは、端部テーパーの生成に関連付けられる問題を克服するための１つの手法は、基体管の各端部に近接して位置する外部熱源を用いることによって、末端領域内の基体管の壁温を変更することを含む。別の手法は、堆積エネルギー源の出力電力を調整することによって、内部堆積反応速度を変更することを含む。詳細には、プラズマ電力を変更することを用いて、基体管の端部領域の堆積速度を変更することができる。更なる手法は、基体管内で保持されるプロセス圧力のような、他のプロセスパラメーターを変更することを含む。端部テーパー問題に対処しようとして、基体管に対するプラズマエネルギー源の速度及び／又は横断距離を変化させることも試みられた。
【０００６】
これらの技法のうちの幾つかは、テーパーの存在を低減するのに或る程度役に立ってきたが、それらの技法はいずれも堆積するガラス材料の組成を直接制御することができないので、能力が限られている。すなわち、これらの従来技術の技法は、プロセス中の所与の時点で、又は基体管に沿った所与の位置において、堆積ゾーンに供給される化学試薬の実際の濃度をリアルタイムに調整することはできない。実際には、従来技術のシステムに関連付けられる相対的に長い堆積ゾーンは、ガラス組成に関して軸方向への勾配を生成することは避けられず、軸方向の勾配は更に別の望ましくない結果である。
【０００７】
さらに、端部テーパー問題に対処するために開発された種々の技法は、約１０分の横断時間を示すシステムに関連付けられる傾向がある。横断時間は、エネルギー源が基体管の長手方向の長さ（「軸」方向）を完全に横断するのに要する時間の長さと規定される。しかしながら、最新のシステムは、横断時間が数秒程度まで短縮された構成に基づく。従来技術の相対速度手法は、これらの高速システムの場合に実現できそうにない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来技術において残っている要求が本発明によって対処され、本発明は、光ファイバープリフォームを作製するための化学気相成長（ＣＶＤ）システムに関し、より詳細には、特にプリフォーム基体管の端面において生じる、望ましくない軸方向の不均一性（幾何学的形状及び組成の両方に関する）の生成を低減するように特に構成される等温プラズマＣＶＤシステムに関する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、その断面積及び屈折率プロファイルの両方に関して、製造された光プリフォームの正確な制御を提供するように、等温プラズマＣＶＤシステムが用いられる。詳細には、そのシステム及び方法は、試薬供給システムを、基体管内に生成された等温プラズマの速度及び／又は位置と同期させることによって、プロファイルを適応させる。
【００１０】
詳細には、等温プラズマＣＶＤ装置は、明確な境界からなる相対的に狭い堆積ゾーンを生成するように構成され、堆積ゾーンは、その位置に関して、等温プラズマのすぐ上流の狭い領域に限定される。堆積ゾーンの範囲をこの特定の領域に制限することによって、プリフォームの幾何学的特性及び光学的特性を所定の範囲内に維持するために、堆積パラメーターの調整をリアルタイムに実行することができる。化学種のための供給システムが、プロセッサの制御下で種々の試薬の流量を変更できるように構成され、プロセッサは等温プラズマの移動も制御する。一実施形態では、フラッシュ蒸発器システム（バブラーシステムの代わり）が、供給システムの応答時間を改善することがわかっている。このようにして、基体管に対する等温プラズマの相対的な移動（速度及び場所の両方）を制御するためのプログラム可能な構成は、基体管の終端によってテーパーが発生する傾向を克服する。
【００１１】
一実施形態では、本発明は、光ファイバープリフォームの製造中に基体管内に堆積する層の軸方向プロファイル制御を提供するための装置に関する。その装置は、プリフォーム基体管内に等温プラズマを生成するように構成されるプラズマ化学気相成長（ＣＶＤ）反応器を備え、基体管内の相対的に低い圧力（例えば、１ａｔｍ未満）を保持することによって、等温プラズマの上流の基体管内に位置する狭い堆積ゾーンを形成する。等温プラズマの生成を誘発するために、無線周波数（ＲＦ）エネルギー源が使用され、そのエネルギー源は、基体管を包囲するコイルと、コイルの中に電気信号を流すためのＲＦ信号源とを備える。コイル自体は、プリフォーム基体管の長さに沿って往復して（back and forth）横断するように構成され、おそらく、基体管に対するコイルの物理的な移動を与える（それゆえ、基体管内の等温プラズマの及び狭い堆積ゾーンの位置を制御する）ことができるレール又は何らかの他のタイプのシステムに取り付けられる。化学試薬を基体管の狭い堆積ゾーンの中に導入するために、供給システムが反応器に結合される。詳細には、供給システムの動作（導入される特定の試薬と、導入される各試薬の濃度とに関する）は、コイル（それゆえ、プラズマ）の移動と同期し、基体管の内壁に堆積する材料の所望の軸方向制御を提供する。
【００１２】
別の実施形態では、本発明は、光ファイバープリフォーム内に堆積する層の軸方向プロファイル制御を提供する方法を規定し、その方法は、プリフォーム基体管を化学気相成長（ＣＶＤ）反応器に挿入するステップと、プリフォーム基体管内の等温プラズマと、等温プラズマの上流に位置する堆積ゾーンとを生成するステップであって、等温プラズマ及び堆積ゾーンは、基体管内で軸方向において往復して移動するように制御されるステップと、試薬組成及び濃度を変更するための制御信号に応答するように構成される供給システムから、基体管内の堆積ゾーンに試薬を導入するステップと、基体管内のプラズマの移動と試薬の堆積ゾーンへ流入とを同期させるように制御するステップであって、基体管内に堆積する層の所望の軸方向屈折率プロファイル制御をもたらすステップとを含む。
【００１３】
本発明の他の、及び更なる実施形態及び態様は、以下の説明の過程において、添付の図面を参照することにより明らかになるであろう。
【００１４】
ここで図面を参照する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明による、堆積する材料の軸方向屈折率プロファイルを制御するようにして低圧等温プラズマＣＶＤを実行するために用いられる場合がある例示的な堆積装置の概略図である。
【図２】等温プラズマＣＶＤ製造プロセス中に光ファイバープリフォームの精密プロファイル制御を提供するように構成され、制御される関連付けられる試薬供給システムを示す、図１の装置の部分の詳細図である。
【図３】プラズマＣＶＤ装置のための供給システムとしてフラッシュ蒸発装置を使用することを含む、図２の構成の別の実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
後に詳細に説明されるように、本発明は、プリフォームの断面積及び屈折率プロファイルの両方の改善された軸方向制御を提供する、光ファイバープリフォームを製造する等温プラズマＣＶＤ装置及び関連付けられる方法に関する。その装置及び方法は、低圧（すなわち、１ａｔｍ未満）等温プラズマＣＶＤプロセスの使用に基づいており、そのＣＶＤプロセスは、等温プラズマのすぐ「上流」にある基体管内の領域に狭く閉じ込められた堆積ホットゾーンを生成する。狭い堆積ゾーン（通常、基体管の全長の５％未満である）を生成できることによって堆積パラメーターを連続して変更できるようになり、必要に応じて迅速に応答し、種々の成分の流れを調整できることによって所望の軸方向屈折率プロファイル形状を保持できるようになる。経過したプロセス時間及び／又はコイルの位置の関数として試薬濃度を調整できること（すなわち、供給システムの動作とプラズマ生成システムとを同期させることができること）は、光ファイバープリフォームに沿った軸方向屈折率プロファイル形状の精密制御を提供する。
【００１７】
詳細には、化学試薬の流れをプラズマ生成エネルギー源（通常はコイル）の位置及び速度と同期させることができるように試薬供給応答時間を最適化することによって、堆積プロファイルの適応化が提供される。ＳｉＣ１４、ＧｅＣｌ４、Ｃ２Ｆ６、ＳｉＦ４、Ｐ２Ｏ５、Ｂ２Ｏ３、ＡｌＣｌ３、ＴｉＯ２等の化学試薬を、基体管に沿ったコイルの一度の横断中に独立して調整することができる。例えば、ガス流時間を短縮する（すなわち、ガス流量を増加させる）ように供給ラインを構成することによって、及び／又はプラズマＣＶＤ装置にできる限り近づくように供給システムを配置することによって、供給同期を最適化することができる。
【００１８】
図１は、改善された軸方向屈折率プロファイル形状の制御（「均一な」プロファイル又は任意の他の所望のタイプの軸方向を基にする精密プロファイル特性のいずれか）を用いて光ファイバープリフォームを製造するために、本発明の教示とともに用いられる場合がある例示的な装置反応器１０を示す。反応器１０は、一対の端部支持体１４と１６との間にプリフォーム基体管１２を支持するように示されている。支持体１４及び１６は、基体管１２の位置を安定させるように、そして、図１において矢印によって示されるように、管に回転運動を与えるように構成される。基体管１２自体は、通常、ガラス質溶融シリカから形成され、基体管１２の内面に沿ってガラス材料の更なる層を堆積させるためにプラズマＣＶＤプロセスが用いられる。
【００１９】
ＲＦエネルギー源２０によって基体管１２内に等温プラズマ１８が生成され、ＲＦエネルギー源は、基体管１２の外部を包囲するように配置されるＲＦコイル２２と、ＲＦコイル２２にエネルギーを供給するために用いられるＲＦ信号源２４とを備える。供給された信号は、ＲＦコイル２２によって包囲される基体管１２の部分の中に電磁界を生成する。コンセントレーターコイル（concentrator coil）は電磁界を相対的に小さな体積に整形することになるので、本発明の目的を果たすために、ＲＦコイル２２としてコンセントレーターコイルを使用することが好ましい実施形態であることがわかっている。１つの特定の実施形態では、水冷式ＲＦコンセントレーターコイルが用いられる場合がある。
【００２０】
ガス状化学試薬を導入すると（図１において「試薬流」として示され、図２及び図３において更に詳細に示される）、電磁界とガス状試薬との結合によって、等温プラズマ１８が生成される。実際には、本発明の目的を果たすために、「プラズマ」は、物理的特性に関して蒸気に類似しているが、自由電子、イオン化物質及び中性粒子（一般的に、概ね正味の電荷が０である）を含むガス状の材料塊と規定される。より詳細には、「等温」プラズマは、プラズマを形成するイオン及び電子が基本的に同じ温度を示し、基本的に同じエネルギーレベルを有するときに生成される。重要なことには、本発明の構成において等温プラズマを使用することによって、図１において堆積ゾーン４０として示される、プラズマ１８のすぐ「上流」において、化学種が反応し、プリフォーム材料を堆積できるようになる。
【００２１】
この説明を通して用いられるときに、「上流」という用語は、等温プラズマ１８と、基体管１２に試薬を導入するために用いられる入口（複数の場合もある）との間の基体管の部分を指していると見なされる。この特定の上流堆積機構は、結果として、均質粒子の形成及び成長を通して（煤ではなく(as opposed to soot)）溶融ガラス粒子を生成し、これらの溶融ガラス粒子は、その後、プラズマ１８の上流にあるゾーン４０内で、熱泳動によって堆積する。すなわち、堆積は、試薬がプラズマ領域に入る前に行われる。狭い加熱ゾーン（プラズマの中央部）が、堆積に備えて基体管の側壁の温度を高めながら、反応及び熱泳動堆積のための熱の高い集中をもたらす。こうして、ＲＦコイル２２が基体管１２を横断するにつれて、等温プラズマも同様に基体管１２に沿ってその中を移動し、プラズマの「上流にある」加熱されたゾーンが、堆積が行われるエリアである。
【００２２】
プラズマＣＶＤ反応器内を低圧（すなわち、大気圧より低く、例えば、約１ａｔｍ）に保持することによって、生成された堆積ゾーンは、プラズマとの境界において明確な「エッジ」を有する、狭い領域（管長の約１％〜５％程度、一般的に、約１ｃｍ以下）に閉じ込められる。低い圧力は、基板及び堆積した試薬がプラズマによって蒸発しないように、非常に高温のプラズマの熱含有量を低減するのにも役に立つ。
【００２３】
図１を再び参照すると、ＲＦコイル２２が、基体管１２の長さに沿ってＲＦコイル２２を往復して移動させる（すなわち、管に対するコイルの相対運動を引き起こす）ために用いられるトラック３０に結合されるように示される。基体管１２に対するＲＦコイル２２のこの制御された相対運動によって、等温プラズマが基体管１２内で同様に移動できるようになり、それに伴って、堆積プロセスが十分に制御されたプロセスで基体管１２の長さに沿って進行できるように堆積ゾーン４０も移動する。上記のように、最新のシステムでは、標準的な基体管に沿った横断時間は約２秒程度である。約１メートルの管長の場合、これは約５０ｃｍ／ｓｅｃ程度のコイル２２の速度に相当する。ＲＦコイル２２と基体管１２との間の相対移動を提供するための種々の他の機構が使用される場合もあることは理解されたい（ＲＦコイル２２を静止したままにし、基体管１２をコイルの中で往復して移動させることを含む）。実際には、基体管の軸方向の長さの少なくとも一部に沿った等温プラズマの移動を提供する任意の構成が、本発明の範囲に入ると見なされる。
【００２４】
さらに、本発明によれば、プリフォームの軸方向プロファイル（断面積及び屈折率の両方）の精密制御をもたらすために必要とされる精密流が、ＲＦコイルの移動に合わせて試薬の選択及び集中を連続して変更できるように試薬供給源を構成することによって達成される。
【００２５】
図２は、上記のような反応器１０の一部と、低圧等温プラズマＣＶＤプロセス中に基体管１２にキャリアガス及び種々の反応化学種を供給するために本発明に従って用いられる供給システム５０との詳細図である。図２の特定の構成において、供給システム５０は、複数の試薬源５２（ＳｉＣｌ４、ＧｅＣｌ４等）を用いるバブラータイプの供給システムである。図２の特定の実施形態において、１組の３つの異なる試薬源５２ａ、５２ｂ及び５２ｃが示される。任意の所望の数の別々の化学試薬源が用いられる場合があることは理解されたい。Ｏ２のようなキャリアガスをこれらの試薬源に送り込んでバブリングし、その後、ガス蒸気が供給ライン５４に沿って送られ、入口１３を通して基体管１２に送り込まれる。マスフローコントローラー５６を用いて、各試薬源５２から出力される流量を制御し、各試薬源は別々のマスフローコントローラー５６ａ、５６ｂ及び５６ｃを含むように示される。第４のマスフローコントローラー５６ｄを用いて、反応器へのキャリアガス（この場合、Ｏ２）の流量を制御する。
【００２６】
種々の従来の供給システムと比べて、本発明の供給システム５０は、基体管１２に沿ってＲＦコイル２２の移動と同期する試薬供給を提供するようにエネルギー源２０に結合される。一実施形態では、供給システム５０は、供給ライン５４ができる限り短くなるように、反応器１０のできる限り近くに配置される。これにより、基体管１２内に調整済みの試薬濃度としてより迅速に現れるように、化学源５２の流量を調整できるようになる。さらに、マスフローコントローラー５６は、流量コントローラー６０によって制御されるように示されており、コントローラー５６は、それらのコントローラーの動作をＲＦコイル２２の移動と適切に同期させることができるように、短い応答時間（約０．０１秒〜約０．１０秒程度）を有するように構成されることが好ましい。
【００２７】
先に説明されたように、ＲＦコイル２２の移動を用いて、基体管１２内のプラズマ１８及び堆積ゾーン４０の位置を制御するため、本発明の一態様は、試薬濃度の任意の変化をＲＦコイル２２の位置及び／又は移動（一例では、図１に示されるように、トラック３０に沿っている）と適切に同期させることである。図２を参照すると、モーションコントローラー７０からの制御信号を用いて、移動の速度と、基体管１２に対するコイル２２のリアルタイムの位置決めとの両方に関して、トラック３０に沿ったコイル２２の移動を制御する。全体プロセス制御モジュール８０を用いて、基体管１２に対するコイル２２の実際の移動に関連付けられる既知の「時間差」（遅延）と、他の制約とを考慮に入れて、流量コントローラー６０の動作とモーションコントローラー７０の動作との間の同期を確保する。一実施形態では、プログラマブルロジックコントローラー（ＰＬＣ）をプロセス制御モジュール８０として用いることができ、製造作業員からのユーザー入力データに応答して、プリフォームに沿って軸方向における所望の屈折率プロファイル形状を適切に達成することができる。
【００２８】
本発明の方法及び装置において用いられる場合がある標準的なＣＶＤプロセスに対する別の変更は、図２に示されるようなバブラーに基づく供給システムの代わりに、フラッシュ蒸発器に基づく試薬供給システムを利用することである。基体管内の試薬滞留時間が非常に短い真空系ＣＶＤプロセスでは、従来のバブラーに基づく試薬供給システムを用いるとき、試薬濃度と、ＲＦコイル（それゆえ、関連付けられるプラズマ及び堆積ゾーン）の運動及び／又は位置とを同期させることは非常に難しい。
【００２９】
対照的に、フラッシュ蒸発器システムは、試薬を霧化して小滴を形成し（約１μｍ〜５０μｍの範囲のサイズ）、その後、小滴を加熱された表面と接触させることにより「フラッシュ蒸発させる」ことによって機能する。それゆえ、フラッシュ蒸発器供給システムを使用すると、基体管に試薬を実効的に供給するのに、相対的に少ない体積流量のキャリアガスしか必要としない。結果として、フラッシュ蒸発器を使用することによって、狭い堆積ゾーンに迅速に供給することができる試薬濃度の範囲を、より自由に変更できるようになる。
【００３０】
図３を参照すると、フラッシュ蒸発器供給システム５０−Ａを用いて、基体管１２の中に導入される試薬流を生成する装置が示される。フラッシュ蒸発器供給システム５０−Ａは、複数の試薬源５２−Ａ（図２に示されるような試薬源５２と同様）を含むように示されており、各試薬源からの出力流は、所望のサイズの小滴を生成するように構成される関連付けられる噴霧器９０に通される。小滴は、加熱された格子９２まで下流に送られ、加熱された格子はこれらの小滴を蒸発させるように機能し、（キャリアガスとともに）基体管１２の中に導入される試薬流を形成する。
【００３１】
上記の実施形態と同様に、図３に示されるような構成は、マスフローコントローラー６０−Ａを利用し、マスフローコントローラーは、プロセス制御モジュール８０−Ａを介して、モーションコントローラー７０−Ａの動作と同期する。複数のマスフローコントローラー９４１、９４２及び９４３が、流量コントローラー６０−Ａからの個々の制御信号Ｃ１、Ｃ２及びＣ３にそれぞれ応答するように示される。これらの制御信号は、基体管１２内のプラズマ１８及び堆積ゾーン４０の移動と同期した動作を提供するために、そして所望の軸方向屈折率プロファイル形状を提供するために、プロセス制御モジュール８０−Ａを介して絶えず監視され、変更される。
【００３２】
本発明による光ファイバープリフォームを製造するためのシステム及び方法は、高速応答時間供給システム（エネルギー源の移動と同期する）と組み合わせて、又はフラッシュ蒸発供給システム（同じように同期する）と組み合わせて、又はフラッシュ蒸発供給システム及び高速応答供給システム構成の両方と組み合わせて、等温プラズマＣＶＤプロセスを利用できることは理解されたい。
【００３３】
さらに、これまで説明されたような装置及び方法は、端部テーパーの形をとる不均一性を低減するために等温プラズマＣＶＤプロセス内の供給システム及びエネルギー源パラメーターを制御することに関連付けられるが、その装置及び方法は、光ファイバープリフォームの軸方向プロファイルの精密制御が望まれる種々の他の応用形態において用いることもできる。例えば、基体管の長さに沿って断面積又は屈折率プロファイルのいずれか（又はその両方）に意図的な変化を導入することができる（例えば、ファイバーの分散管理された部分を形成する）。本発明の低圧等温ＣＶＤシステムに関連付けられる供給システム及びエネルギー源を制御することによって、（インライン増幅器の応用形態において）利得ドーパントを導入する形の他の意図的な変化を実現することもできる。
【００３４】
本発明の提案された方法及び装置は、等温プラズマＣＶＤの狭い堆積ゾーンと、精密試薬流パラメーターとを相乗的に用いて、システム応答時間を最適化し、基体管に沿った堆積プロファイルを適応させる。この方法及び装置は、Ｇｅドープマルチモードコアロッドを製造する際、又はシリカオーバークラッド管の内側にフッ素ドープ領域を生成する際のような、ドープ管を製造する際に有利な場合がある。代替的には、精密プロファイル制御を提供できることによって、グレーデッドインデックスプロファイルを有する光ファイバー及び特殊ファイバーを作製できるようになり、その場合、複雑な屈折率プロファイル形状（複数の層及び複数の組成を伴う）が必要とされる場合がある。
【００３５】
本発明の種々の実施形態がこれまでに説明されてきたが、それらの実施形態は一例として提示されており、制限するつもりはないことは理解されたい。本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、本明細書における形態及び細部に種々の変更を加えることができることは当業者には明らかであろう。それゆえ、本発明は、上記の実施形態のいずれによっても限定されるべきではなく、添付の特許請求の範囲及びその均等物に従ってのみ範囲を限定されるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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