專(zhuān)利名稱(chēng)：用增強(qiáng)摻雜制作光纖的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到提高光纖摻雜濃度的制作方法，并附帶改進(jìn)了折射率分布。
背景技術(shù)：
通常用摻雜光纖預(yù)制件來(lái)預(yù)制由其拉制的光纖的折射率分布。隨著發(fā)現(xiàn)新的光纖設(shè)計(jì)，折射率分布變得更為復(fù)雜。實(shí)現(xiàn)這種復(fù)雜分布的摻雜工藝是十分需要的。摻雜技術(shù)的進(jìn)展恰好為形成折射率分布開(kāi)辟了新的可能性在極具挑戰(zhàn)性的折射率分布中，要制作的是折射率具有升高和降低特點(diǎn)者。所說(shuō)的升高和降低是參照未摻雜氧化硅的本征折射率而言的。分布的下降部分典型地與光纖的包層有關(guān)，具有這種特性的光纖有時(shí)稱(chēng)為抑制包層光纖(depressed clad optical fibers)。
抑制包層光纖是1980年代初發(fā)展起來(lái)作為代替纖芯摻雜而包層重?fù)诫s較低或未摻雜的光纖的。例如，見(jiàn)美國(guó)專(zhuān)利4,439,007號(hào)。抑制包層可使用較低摻雜或完全不摻雜的纖芯。這樣的纖芯可產(chǎn)生低的光損耗。
已開(kāi)發(fā)了單模和多模抑制包層光纖的應(yīng)用，也開(kāi)發(fā)了抑制包層光纖各種制作工藝。例如見(jiàn)美國(guó)專(zhuān)利4,691,990號(hào)，其公開(kāi)的內(nèi)容這里引入作為參考。
近來(lái)，在一些要控制非線性效應(yīng)的光波系統(tǒng)中對(duì)抑制包層光纖重又引起了興趣。例如，在1.5-1.6mm波段四個(gè)頻率光波混合的DWDM網(wǎng)絡(luò)工作中，需要低斜率、低色散的光纖。滿(mǎn)足這種要求的光纖結(jié)構(gòu)是包含一種或多種低摻雜氧化硅的多包層光纖。
制作抑制包層光纖的一種技術(shù)是用氟或硼摻雜氧化硅纖芯包層，使包層的折射率低于氧化硅纖芯。例如，用摻氟可得到在0.05-0.7％范圍的負(fù)折射率變化Δn。
最近，提出了降低纖芯區(qū)摻雜的光纖，這種光纖的纖殼摻氟，中心區(qū)摻常規(guī)的摻雜劑如鍺。這就產(chǎn)生了“W”形變化的折射率分布，且發(fā)現(xiàn)色散控制是所希望的。在某些情形下，希望設(shè)計(jì)纖芯中心區(qū)是低摻雜的，稱(chēng)為同軸設(shè)計(jì)。這樣的設(shè)計(jì)對(duì)增大光場(chǎng)直徑是有用的。
具有抑制折射率纖芯或包層的光纖可用任何常規(guī)的光纖生產(chǎn)技術(shù)來(lái)生產(chǎn)，這種技術(shù)包括管中成條工藝、修改的化學(xué)汽相沉積(MCVD)、等離子體增強(qiáng)化學(xué)汽相沉積(PCVD)(管內(nèi)淀積工藝)、以及VAD或OVD(管外淀積工藝)。出于下面的明顯原因，本發(fā)明針對(duì)管內(nèi)淀積工藝，亦即，摻雜層是在坯管內(nèi)表面淀積材料而成的方法。這種方法居主導(dǎo)地位者是MCVD。
在制作摻氟預(yù)制件的MCVD工藝中，典型地需要折射率有一陡變臺(tái)階，希望有較高的摻雜濃度。這可用熟知的技術(shù)來(lái)得到，即，淀積未摻雜的“碳黑(soot)”層，再將仍處于多孔態(tài)，亦即，在固結(jié)之前的碳黑層“浸泡”在含氟氣體的氣氛中。在這一工藝階段碳黑層的多孔性使氟氣體容易透入整個(gè)層厚，而基本上停止在碳黑層與固態(tài)玻璃坯管的界面處。同樣，隨在高摻雜層后面者為低摻雜層，高摻雜層可被淀積作為碳黑層，并在“浸泡”前固結(jié)，以使擴(kuò)散入高摻雜層的氟減至最少。
碳黑層中的氟濃度可為平衡限制的也可為擴(kuò)散限制的。玻璃的成分取決于碳黑顆粒的尺寸、含氟氣體的分壓、以及碳黑曝露在含氟氣體中的時(shí)間-溫度經(jīng)歷。當(dāng)時(shí)間足夠使摻雜劑完全擴(kuò)散時(shí)，出現(xiàn)在玻璃中的氟濃度受固定的平衡條件限制，常依賴(lài)于工藝期間摻雜劑成分的分壓。
在光纖中提高摻雜濃度的方法會(huì)使工藝有很大進(jìn)步。這就為提高摻雜濃度、或縮短工藝時(shí)間來(lái)達(dá)到常規(guī)摻雜濃度，或二者兼而有之提供了可能。

發(fā)明內(nèi)容
我們發(fā)現(xiàn)了一種對(duì)光纖預(yù)制件摻氟的工藝，可以提高摻雜濃度和減少工藝時(shí)間。在MCVD管內(nèi)使用高壓可達(dá)到上述的一種目標(biāo)或兩種兼得。大家知道，雖然常規(guī)的MCVD系統(tǒng)不能經(jīng)受高壓工藝，但MCVD管本身可耐受幾個(gè)大氣壓的壓力。這就允許將摻雜期間的高壓基本上限制在MCVD管內(nèi)。作為選擇，MCVD系統(tǒng)可改造為用于高壓工藝。在高壓下將摻雜劑從氣態(tài)前體源引入玻璃碳黑層使得摻入量提高。在多孔體中各個(gè)顆粒的表面區(qū)被摻雜至超過(guò)在大氣壓下的平衡濃度。最終的摻雜濃度由固/固擴(kuò)散的程度來(lái)決定。因此摻雜劑擴(kuò)散至均勻?qū)铀璧拇罅繒r(shí)間與固結(jié)的加熱步驟有關(guān)，這就節(jié)省了大量的時(shí)間。


圖1為MCVD設(shè)備的示意圖。
圖2-4為平衡摻雜工藝過(guò)程的極傳統(tǒng)的表示。
圖5為拉制光纖的示意表示。
具體實(shí)施例方式
圖1示意表示一典型的MCVD設(shè)備，特別強(qiáng)調(diào)了氣體輸送系統(tǒng)(MCVD機(jī)的細(xì)節(jié)被省略)。MCVD管一般為1所表示。此管典型地由未示出的裝置局部加熱和轉(zhuǎn)動(dòng)，以影響碳黑層和摻雜劑在管內(nèi)表面上的均勻淀積。氣態(tài)材料經(jīng)進(jìn)氣管7送入管1，進(jìn)氣管7連至源瓶上。這樣的源瓶可包括進(jìn)氧管9和一般由14和15表示的摻雜源。摻雜源含有通常為液態(tài)的反應(yīng)材料16和17，反應(yīng)材料用輸送系統(tǒng)經(jīng)進(jìn)氣管10和11引入的攜帶氣體輸送至MCVD管。源瓶14和15通常稱(chēng)為鼓泡瓶。此外，某些摻雜劑前體可來(lái)自氣態(tài)源。尾氣經(jīng)排氣管18排出。未示出典型地用于計(jì)量流量和調(diào)節(jié)氣流成分的混氣閥和截止閥。MCVD工藝的詳情與合適的設(shè)備在技術(shù)上都是熟知的，這里不再重復(fù)。本描述著眼于在摻雜劑引入預(yù)制件期間控制管1內(nèi)氣氛的壓力。圖中示意表示的是監(jiān)視和控制管內(nèi)大氣壓的壓力控制裝置21和22。
應(yīng)強(qiáng)調(diào)的是本發(fā)明的方法所用的壓力對(duì)上下文的常規(guī)MCVD工藝而言是很高的。因此可對(duì)常規(guī)的MCVD設(shè)備加以改造，使之可用于高壓下。顯然，控制MCVD管內(nèi)壓力的優(yōu)選技術(shù)為如圖所示者，亦即，將壓力控制裝置置于或靠近入口和出口。在典型的設(shè)備中，氣體輸送系統(tǒng)部分，例如，鼓泡瓶14和15可不承受本發(fā)明工藝過(guò)程中的高壓。如果常規(guī)設(shè)備的氣體輸送系統(tǒng)被加壓，則系統(tǒng)的部件會(huì)損壞。值得注意的是，典型的MCVD管本身能夠承受本發(fā)明的高壓。因此所示的布置是有效的和優(yōu)選的。MCVD管的兩端用高壓密封件適當(dāng)?shù)孛芊狻Ｌ峁┝藟毫ΡO(jiān)視和控制裝置21和22，如圖所示。圖中的進(jìn)氣管和尾氣管，7和18，將壓力控制組件21和22分別連至MCVD管的兩個(gè)密封端，進(jìn)氣管和尾氣管優(yōu)選地做得耐受本發(fā)明的高壓。金屬管，例如，不銹鋼管適于此目的。作為選擇，壓力控制隔板可直接用于管的兩端。
本技術(shù)領(lǐng)域的熟練人員將認(rèn)識(shí)到，可設(shè)計(jì)其他的設(shè)備，其中整個(gè)氣體輸送系統(tǒng)都設(shè)計(jì)成高壓的。這樣的設(shè)備其氣體輸送系統(tǒng)的所有部件可做成能夠耐高壓的。然而，在本發(fā)明的實(shí)施方式中，高壓用于“浸泡”模式，亦即，在高壓摻雜工序期間只有從高壓源(例如SiF4)輸送的氣體，顯然，可不必或更經(jīng)濟(jì)地改造整個(gè)系統(tǒng)使之在高壓下工作。
已知在玻璃加熱至軟化溫度時(shí)，MCVD管容易變形。為防止這種情況發(fā)生，在現(xiàn)有技術(shù)中已提出，在管子壓實(shí)和/或淀積碳黑層期間都用內(nèi)部壓力來(lái)維持管子的幾何形狀。例如，參見(jiàn)美國(guó)專(zhuān)利6,105,396號(hào)。在這些情形下，管內(nèi)壓力典型地遠(yuǎn)低于一個(gè)大氣壓，例如，典型地為1/1000大氣壓的量級(jí)，以避免管子“鼓脹”。
本發(fā)明的高壓摻雜法將在下文的MCVD預(yù)制件中制作低摻雜層時(shí)予以描述。在此實(shí)例中的摻雜劑為氟，并可提供任何合適的氣體形式。一種優(yōu)選的源是SiF4。然而，應(yīng)指出，本發(fā)明可使用其他摻雜劑成分，例如，硼或磷。硼，和氟一樣，是低摻雜劑。磷在某些應(yīng)用中濃度較高，用來(lái)補(bǔ)償其他摻雜劑。例如，在用某些稀土離子摻雜玻璃時(shí)，典型地用于激光器或放大器，都知道，鋁有助于增進(jìn)稀土元素在玻璃中的溶解。因此，在玻璃成分中加入適量的鋁。然而，鋁會(huì)影響預(yù)制件的折射率。添加磷，例如典型地為1-8％的范圍，將補(bǔ)償加入的鋁。硼和磷都可由鹵化物提供，例如BF3和POCl3。應(yīng)認(rèn)識(shí)到，增大壓力可使玻璃中摻雜劑的平衡濃度增加、減少、或保持不變，這取決于摻入反應(yīng)和質(zhì)量作用定律。例如，氟的摻入由下式控制(1)所以玻璃中的F濃度XF取決于SiF4的分壓，XF＝aSiO23/4PSiF41/4(2)在MCVD工藝過(guò)程中，第一層或前面各層是包層，或芯外層。對(duì)于某些分布，一層或多層可為高摻雜的，典型地用Ge。在最新的光纖摻雜分布中，包層含有槽區(qū)。這就是低摻雜層，通常為摻氟層。為使互擴(kuò)散和分布“拖尾”減至最小，在氟摻雜層之前淀積的各層都被固結(jié)。然后在固態(tài)玻璃管內(nèi)淀積槽區(qū)碳黑層。在這里所報(bào)道的實(shí)例中，槽區(qū)被淀積為純氧化硅碳黑層，然后摻氟。
將氟氣氛引入管1(圖1)來(lái)為多孔包層管提供氟摻雜劑。常用的氟源為SiF4。SiF4分子透入碳黑層，且由于碳黑層的多孔性而透入特定碳黑層的整個(gè)厚度。MCVD管被加熱至1000-1800℃的溫度范圍，使氟能擴(kuò)散入碳黑顆粒。在此溫度范圍，碳黑顆粒也慢慢燒結(jié)成固體層。隨著溫度升高，這兩個(gè)過(guò)程指數(shù)地加快。圖2和3說(shuō)明了不完全的擴(kuò)散。圖2表示MCVD管內(nèi)表面的部分21。在工藝過(guò)程的這一階段，管內(nèi)可容易地淀積各層，并使之固結(jié)(如上所述)。管壁的21部分優(yōu)選地為固態(tài)玻璃。摻氟層的碳黑顆粒表示為22。這些都是由標(biāo)準(zhǔn)的MCVD產(chǎn)生的常規(guī)氧化硅碳黑顆粒。淀積碳黑后，向高壓的管內(nèi)通入摻雜劑氣體，此時(shí)為SiF4。圖3表示曝露的結(jié)果，表示摻氟24的顆粒22。擴(kuò)散過(guò)程是從曝露至氟氣氛的顆粒表面向顆粒中心進(jìn)行的。如圖3所示，擴(kuò)散是不完全的。圖4表示固結(jié)后的預(yù)制件，亦即，顆粒熔成連續(xù)的固態(tài)玻璃層31。直觀上，層中的摻雜劑平均濃度顯然受氟擴(kuò)散入玻璃的限制。
在某種情形下，希望用上述條件處理碳黑，在該條件下F未完全擴(kuò)散入氧化硅顆粒。對(duì)于這樣的情形，顆粒的外面摻雜最高，這是由過(guò)程的熱力學(xué)決定的，但內(nèi)部未摻雜。在燒結(jié)時(shí)，最終的濃度和Δn將由平均值來(lái)決定。用這種方法，可由摻雜時(shí)間或溫度而非摻雜壓力來(lái)控制最終的平均摻雜濃度。
在擴(kuò)散進(jìn)行完全時(shí)則為平衡限制的情形。在這種情形下，整個(gè)碳黑顆粒可達(dá)到與摻雜劑氣體平衡的濃度。在這些條件下，玻璃中的濃度將隨氣體摻雜劑分壓的升高而增大。
應(yīng)認(rèn)識(shí)到，對(duì)于MCVD工藝中的常規(guī)摻雜工序，從平衡摻雜變?yōu)閿U(kuò)散限制摻雜取決于摻雜劑的類(lèi)型和工藝條件。對(duì)于摻氟的情形，濃度由形成層的燒結(jié)步驟所建立的平衡條件來(lái)確定，并且也認(rèn)識(shí)到，Δn比例于SiF4分壓的1/4次冪Δn～p1/4(3)下面將簡(jiǎn)要討論平衡法的動(dòng)力學(xué)。
與Δn＝0.001-0.003的摻雜濃度相應(yīng)的SiF4平衡分壓分別為1×10-4-8.0×10-3。隨著SiF4分壓的增高，折射率變得更負(fù)。為MCVD管增壓，可使分壓增至超過(guò)一個(gè)大氣壓。然而，如果管的溫度太高，即使稍有過(guò)壓，例如，1/1000atm也可引起管子鼓脹。發(fā)生鼓脹的溫度將隨玻璃的成分而改變，這里將此溫度定義為軟化溫度。對(duì)于給定品種的MCVD管可將管子至少升壓1/1000atm，并加熱管子使之產(chǎn)生鼓脹來(lái)容易地確定此溫度。發(fā)生鼓脹的溫度被定義為軟化溫度。如上所述，由于燒結(jié)期間固結(jié)層中的F濃度是確定的，燒結(jié)期間一些摻雜劑可擴(kuò)散出來(lái)。為避免燒結(jié)期間摻雜劑的過(guò)量外擴(kuò)散，希望使擴(kuò)散與燒結(jié)的速率平衡。達(dá)到這一目的的簡(jiǎn)單方法是將摻雜與燒結(jié)分開(kāi)進(jìn)行。即，將多孔碳黑在升高溫度和壓力下曝露在摻雜劑氣體中一段時(shí)間以便擴(kuò)散達(dá)到所需的程度。然后將壓力降低至接近大氣壓再進(jìn)行碳黑層的燒結(jié)。
作為選擇，可同時(shí)進(jìn)行摻雜和燒結(jié)，或這兩步在時(shí)間上可重疊，如果燒結(jié)時(shí)間比擴(kuò)散過(guò)程短的話。
擴(kuò)散特征時(shí)間由顆粒直徑的平方除以擴(kuò)散系數(shù)而得。燒結(jié)特征時(shí)間由粘度與顆粒直徑的乘積除以表面張力來(lái)給出。這些特征時(shí)間可由調(diào)節(jié)顆粒直徑和/或玻璃粘度來(lái)改變。一般說(shuō)來(lái)，對(duì)于快速的擴(kuò)散，希望顆粒小。如果擴(kuò)散步驟和燒結(jié)步驟同時(shí)進(jìn)行或時(shí)間重疊，因燒結(jié)期間小顆粒聚集或接合成較大的玻璃塊而使外擴(kuò)散固有地減小，從而有效地捕獲摻雜劑。
粘度也可用來(lái)控制有關(guān)的擴(kuò)散和燒結(jié)。MCVD管也可加有添加劑如硼、磷、鉀、鈉，以減小玻璃的粘度使之不易鼓脹。作為選擇，可在摻F期間或之后添加剛才所述的減小粘度的摻雜劑。
在淀積和燒結(jié)所需數(shù)目的摻雜層后，用熟知的技術(shù)將坯料壓實(shí)而用于常規(guī)方法拉制光纖。圖7表示一光纖拉制設(shè)備，坯料為71，基座72代表用于軟化玻璃坯并開(kāi)始拉纖的爐子(未示出)。拉制的光纖表示為73。然后初生的光纖表面經(jīng)過(guò)涂敷槽，一般由74表示，涂敷槽有一含有涂敷預(yù)聚物76的室75。涂有液體的光纖經(jīng)過(guò)模具81從涂敷室出來(lái)。由模具81與預(yù)聚物的流體動(dòng)力學(xué)相結(jié)合來(lái)控制涂層的厚度。然后預(yù)聚物涂敷的光纖84被曝露在紫外燈85下使預(yù)聚物固化而完成涂敷過(guò)程。在合適的場(chǎng)合也可使用其他的固化光源。然后帶有固化涂層的光纖由收卷軸96收起。收卷軸控制光纖的拉速?？墒褂玫睦俚湫偷貫?-20m/sec的范圍。重要的是光纖在涂敷槽中，尤其是在出口模具81中要對(duì)中，以保持光纖與涂層的同心度。商品設(shè)備典型地具有與91-94所示同樣的滑輪來(lái)控制光纖的準(zhǔn)直。模具本身中的液壓有助于光纖的對(duì)中。由步進(jìn)分度器控制的步進(jìn)馬達(dá)控制收卷軸。
光纖的涂層材料典型地為添加有紫外光引發(fā)劑的聚氨酯橡膠、丙烯酸脂、或聚氨酯-丙烯酸脂。圖7所示的設(shè)備是用單涂敷槽的，但通常使用有雙涂敷槽的雙涂敷設(shè)備。在雙涂層光纖中，典型的第一層或內(nèi)層涂敷材料是軟的、低模數(shù)材料如硅樹(shù)脂、熱熔蠟、或具有較低模數(shù)的任何聚合物材料。第二層或外層涂敷材料通常為高模數(shù)的聚合物，典型地為聚氨酯橡膠或丙烯酸脂。在實(shí)際商品中，兩種材料都可為低和高模數(shù)的丙烯酸脂。涂層的厚度典型地為直徑150-300μm，近似240μm的標(biāo)準(zhǔn)。
下面給出實(shí)例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明。
實(shí)例一個(gè)氧化硅MCVD管被加熱至1100℃，用氯脫水，降溫至1000℃，并用He吹洗。一個(gè)摻Ge的包層被淀積在MCVD管內(nèi)表面上，并使之固結(jié)。然后在MCVD管內(nèi)表面上淀積碳黑層。將該碳黑層加熱至1400℃，并在4個(gè)大氣壓下曝露在100％的SiF4中。碳黑層曝露4小時(shí)以在多孔碳黑層的顆粒上淀積SiF4。把該管在1650℃下燒結(jié)，以使摻雜的碳黑層固結(jié)。做成的管子具有Δn約為0.012的槽層。然后再視需要而對(duì)此MCVD管進(jìn)行處理，以淀積附加層，包括芯層。
完成的坯料然后用常規(guī)的方法壓實(shí)，送入圖7的設(shè)備拉制光纖。
上述的主要選項(xiàng)顯然應(yīng)是1.在高壓下?lián)紽。減壓并在低壓下燒結(jié)。這就可以獨(dú)立地選擇兩個(gè)工序的條件。
2.在高壓下?lián)紽。在高壓下燒結(jié)。這就使工藝較為經(jīng)濟(jì)，并使燒結(jié)期間的外擴(kuò)散減至最小。
3.在高壓下?lián)紽。減小燒結(jié)壓強(qiáng)。在F氣氛中燒結(jié)。
在前面的描述中，氟源為SiF4。對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的熟練人員顯然可使用其他氟源。例如，SF6、CF4、BF3也可使用。
雖然在上述方法中的工藝順序?qū)椒鷮拥奶己诘矸e與摻雜步驟分開(kāi)，亦即，先淀積碳黑層，然后摻雜，還可將這些步驟結(jié)合起來(lái)，并隨著淀積而對(duì)碳黑層進(jìn)行摻雜。如果碳黑層為厚層，這是特別有效的。工藝過(guò)程也較經(jīng)濟(jì)。將會(huì)認(rèn)識(shí)到，這種方法的整個(gè)氣流系統(tǒng)應(yīng)構(gòu)筑得耐高壓。
也可逐層淀積摻雜的碳黑層，且在淀積下一層之前使每層固結(jié)。在這種方法中要建立一根或幾根含氧化硅和摻雜劑淀積氣體的管子。較薄的碳黑層淀積在管壁上。然后將火焰溫度升至固結(jié)溫度，使薄淀積層固結(jié)。較厚的層可重復(fù)這些步驟來(lái)得到。
上面所述主要涉及到摻氟。然而，本技術(shù)領(lǐng)域的熟練人員顯然可用本發(fā)明的高壓技術(shù)將其他摻雜劑摻入預(yù)制件。這些摻雜劑包括硼和磷。硼摻雜劑可為BCl3。磷摻雜劑可為PCl3或POCl3。
在詳細(xì)描述結(jié)束時(shí)，應(yīng)注意，本技術(shù)領(lǐng)域的熟練人員顯然可對(duì)優(yōu)選的實(shí)施方式作出許多變動(dòng)和修改而基本上不背離本發(fā)明的原則。所有這樣的變動(dòng)、修改和同等者都包括在如權(quán)利要求所述的本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.制作光纖的方法，包括(a)制備光纖預(yù)制件，(b)加熱預(yù)制件，及(c)從預(yù)制件拉制光纖，其特征在于光纖預(yù)制件是通過(guò)以下步驟生產(chǎn)的(i)用MCVD法在一個(gè)MCVD管內(nèi)制作氧化硅顆粒的碳黑層，(ii)在摻雜劑氣氛中在1.0-10個(gè)大氣壓下加熱該碳黑層，使摻雜劑摻入氧化硅顆粒，(iii)加熱多孔氧化硅體以使之固結(jié)成堅(jiān)實(shí)的玻璃層，以及(iv)使所述MCVD管塌縮成為預(yù)制件。
2.如權(quán)利要求1的方法，其中摻雜劑氣氛包括氟。
3.如權(quán)利要求2的方法，其中摻雜劑氣氛包括SiF4。
4.如權(quán)利要求2的方法，其中氟氣氛為高于10％的SiF4。
5.如權(quán)利要求1的方法，其中(ii)和(iii)合并成一個(gè)步驟。
6.如權(quán)利要求5的方法，其中步驟(ii)(iii)是在溫度低于MCVD管的軟化溫度下進(jìn)行的。
7.制作光纖預(yù)制件的一種方法，包括(a)用MCVD法在一個(gè)MCVD管內(nèi)制作氧化硅顆粒的碳黑層，(b)在摻雜劑氣氛中，在1.0-10個(gè)大氣壓下，加熱所述碳黑層，以使摻雜劑摻入氧化硅顆粒，(c)加熱多孔氧化硅體，以使之固結(jié)成堅(jiān)實(shí)的玻璃層，以及(d)使所述MCVD管塌縮成為預(yù)制件。
8.如權(quán)利要求7的方法，其中摻雜劑氣氛包括氟。
9.如權(quán)利要求8的方法，其中氟氣氛包括SiF4。
10.如權(quán)利要求7的方法，其中(b)和(c)合并成一個(gè)步驟。
11.如權(quán)利要求10的方法，其中步驟(b)和(c)是在溫度低于MCVD管的軟化溫度下進(jìn)行的。
12.如權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括向碳黑層添加降低玻璃粘度的摻雜劑。
13.如權(quán)利要求1的方法，其中摻雜劑氣氛包括磷。
14.如權(quán)利要求1的方法，其中摻雜劑氣氛包括硼。
15.如權(quán)利要求1的方法，其中(i)、(ii)和(iii)包括一個(gè)單個(gè)的步驟。
全文摘要
將用MCVD制作的氧化硅碳黑層，在高壓下曝露在含氟氣體中來(lái)提高M(jìn)CVD預(yù)制件中槽層的氟摻雜。此高壓曝露工藝被合并入MCVD工藝中。
文檔編號(hào)C03B37/018GK1566006SQ20031012060
公開(kāi)日2005年1月19日 申請(qǐng)日期2003年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月16日
發(fā)明者戴維·J·迪格奧萬(wàn)尼, 羅伯特·S·溫德勒 申請(qǐng)人:菲特爾美國(guó)公司