材料 SiCl 4和 GeCl 4 等化学试剂, 形成气相沉积层。图5— 2-9 PCVD 法工艺示意图 PCVD 法制备光纤预制棒的工艺有两个工序,即沉积和成棒。沉积工艺是借助 1Kpa 的低压等离子体使注入石英包皮管内气体卤化物( SiCl 4 ,GeCl 4) 和氧气,在约 1000 ℃下直接沉积一层所设计成份玻璃层, PCVD 法每层沉积层厚度约 1 um, 沉积层数可高达上千层, 因此它更适合用于制造精确和复杂波导光纤, 例如: 带宽大的梯度型多模光纤和衰减小单模光纤。成棒是将沉积好的石英玻璃棒移至成棒车床上, 利用氢氧火焰的高温作用将其熔缩成实心光纤预制棒,工艺示意图见 5-2-9 。 PCVD 法工艺的优点,不用氢氧火焰加热沉积,沉积温度低于相应的热反应温度,石英包皮管不易变形; 控制性能好, 由于气体电离不受包皮管的热容量限制, 所以微波加热腔体可以沿石英包皮管作快速往复运动, 沉积层厚度可小于 1 um, 从而制备出芯层达上千层以上的接近理想分布的折射率剖面。以获得宽的带宽;光纤的几何特性和光学特性的重复性好, 适于批量生产, 沉积效率高,对S iCl 4 等材料的沉积效率接近 100% , 沉积速度快, 有利于降低生产成本。 5.2.3. 管外化学气相沉积法管外化学气相沉积法, 简称 OVD 法。于 1974 年, 由美国康宁公司的 K cpron 先生等研究发明, 1980 年全面投入应用的一种光纤预制棒制作工艺技术。 OVD 法的反应机理为火焰水解, 即所需的玻璃组份是通过氢氧焰或甲烷焰水解卤化物气体产生“粉尘”逐渐地沉积而获得, 反应原理和化学反应方程式如下: 芯层: SiCl 4 (g)+2H 2O SiO 2 (s)+4HCl(g) (5- 2- 14) GeCl 4 (g)+2H 2O GeO 2 (s)+4Hcl(g) (5- 2- 15)
全文预览
