Усаживание заготовки

После того как осаждение завершается начинается следующий важный этап процесса изготовления – усаживание трубки. Этот этап состоит из нескольких шагов. Чтобы обеспечить усаживание температуру поднимают (с помощью кислородно-водородной горелки или токами сверхвысокой частоты) до 1500  20000С.

Рисунок 4. Усаживание заготовки.

При такой температуре трубка постепенно размягчается и усаживается, образуя сплошной стержень – заготовку. Этот шаг является решающим для обеспечения окончательных геометрических параметров заготовки. Усаживание происходит тогда когда кислородно-водородная горелка или токи сверхвысокой частоты воздействуют на трубку по всей ее длине. Усаживание обеспечивается вязким внутренним течением вызываемым поверхностным натяжением которое возрастает по мере того как стекло становится более горячим и менее вязким.

В заключение можно упомянуть о том что в 1974г. когда были получены первые заготовки скорость осаждения составляла всего лишь несколько десятых грамма в минуту. Десять лет спустя скорость выросла до нескольких граммов в минуту. В лабораториях при использовании технологии сверхвысоких токов и плазмы была достигнута скорость осаждения до 15 г/мин.

4. Метод внешнего парофазного осаждения ovd

Вторым методом производства оптического волокна традиционно считают метод внешнего парофазного осаждения (Outside Vapour Deposition - OVD). Изобретателями данного метода являются группа ученых компании Corning Роберт Маурер, Дональд Кек и Петер Шульц (Robert Maurer, Donald Keck and Peter Schultz), которым принадлежит честь открытия оптического волокна. Поскольку химические аспекты этого метода в основном те же самые что и у предыдущего описание будет более кратким. Метод OVD намного сложнее метода MCVD. Эта сложность, а также имеющаяся всесторонняя патентная защита практически означают что применяется этот метод исключительно компанией Corning (которая его и разработала) и ее лицензиатами. Однако, общее количество волокна изготовленного этим методом на сегодняшний день вероятно не меньше а, может быть, и больше чем волокна изготовленного методом MCVD. Это объясняется тем, что при массовом производстве, метод OVD намного эффективнее чем MCVD.

Описание процесса

Процесс изготовления методом OVD делится на три этапа.

Этап 1 – осаждение

На этапе 1 происходит осаждение порошкообразной двуокиси кремния (часто называемой белой сажей) – или с примесями или без них (см. описание процесса MCVD) – на тонком стержне. Горячий поток частиц порошкообразной двуокиси кремния движется над поверхностью стержня при этом некоторые частицы осаждаются на стержне. А сам стержень в это время вращается и одновременно движется в осевом направлении проходя через горелку. Некоторые из частиц окажутся при этом в спекшемся состоянии. Когда произойдет осаждение такого количества стекла которого будет достаточно для образования и сердцевины и оболочки процесс остановится а исходный стержень будет аккуратно извлечен из заготовки.

Рисунок 5. Изготовление заготовки. Метод OVD.