特許 6400955 プラズマ蒸着プロセスにより光ファイバ用一次プリフォームの前駆体を製造する方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6400955

(24)【登録日】2018年9月14日

(45)【発行日】2018年10月3日

(54)【発明の名称】プラズマ蒸着プロセスにより光ファイバ用一次プリフォームの前駆体を製造する方法

(51)【国際特許分類】

   C03B 37/018 20060101AFI20180920BHJP

【ＦＩ】

   C03B37/018 B

【請求項の数】15

【外国語出願】

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2014-133995(P2014-133995)

(22)【出願日】2014年6月30日

(65)【公開番号】特開2015-27935(P2015-27935A)

(43)【公開日】2015年2月12日

【審査請求日】2017年5月1日

(31)【優先権主張番号】2011077

(32)【優先日】2013年7月1日

(33)【優先権主張国】NL

(73)【特許権者】

【識別番号】507112468

【氏名又は名称】ドラカ・コムテツク・ベー・ベー

(74)【代理人】

【識別番号】100105924

【弁理士】

【氏名又は名称】森下 賢樹

(72)【発明者】

【氏名】イゴール ミリセビク

(72)【発明者】

【氏名】マテーウス ヤコブス ニコラース ファン ストラーレン

(72)【発明者】

【氏名】ヨハンネス アントーン ハルトサイカー

(72)【発明者】

【氏名】ハーチャン クラブスハイス

【審査官】 田中 永一

(56)【参考文献】

【文献】 特許第６２１４７６６（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開昭６１−１４１６３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５８−１９０８３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−３０３８２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２２１１０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／０１７３１０７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 欧州特許出願公開第０１９８８０６４（ＥＰ，Ａ１）

【文献】 特開２０１２−２４７７８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２６４９９７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０３Ｂ ３７／００ − ３７／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内部プラズマ蒸着プロセスによって光ファイバ用一次プリフォームの前駆体を製造する方法であって、
ｉ）供給側と排出側を有する中空基材チューブを提供するステップと、
ｉｉ）後のガラス状シリカ層の蒸着のステップにおける排出側の反転点およびその近傍において基材チューブの内面上に非ガラス状シリカ層の蒸着を生じさせるために、電磁放射によって前記中空基材チューブの内部に第１反応条件を有する第１プラズマ反応ゾーンを作り出し、その内面上に非ガラス状層を有する基材チューブを提供するステップと、続いて、
ｉｉｉ）ステップｉｉ）で得られた非ガラス状層上にガラス状シリカ層の蒸着を生じさせるために、電磁放射によって前記中空基材チューブの内部に第２反応条件を有する第２プラズマ反応ゾーンを作り出し、非ガラス状およびガラス状シリカ層が蒸着された基材チューブを得るステップと、
ｉｖ）ステップｉｉｉ）で得られた非ガラス状およびガラス状シリカ層が蒸着された基材チューブを冷却して、一次プリフォームの前駆体を得るステップと、
を備える方法。

【請求項2】

ステップｉｖ）で得られた一次プリフォームの前駆体に、一次プリフォームを形成するためのコラプシング処理である追加のステップｖ）を施すことをさらに備える、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

ステップｉｉ）の後且つステップｉｉｉ）の前に実行されるステップＡ）をさらに備え、前記ステップＡ）は、前記基材チューブの前記内面における排出側の反転点の長手位置２００ｍｍ上流と供給側の反転点の長手位置２００ｍｍ下流との間の少なくとも一部で、ステップｉｉ）で蒸着された前記非ガラス状シリカ層をエッチング除去することを備える、請求項１または２に記載の方法。

【請求項4】

ステップｉｉ）の後且つステップｉｉｉ）の前に実行されるステップＢ）をさらに備え、前記ステップＢ）は、前記基材チューブの前記内面における排出側の反転点の長手位置２００ｍｍ上流と供給側の反転点の長手位置２００ｍｍ下流との間の少なくとも一部で、ステップｉｉ）で蒸着された前記非ガラス状シリカ層をガラス化することを備える、請求項１または２に記載の方法。

【請求項5】

前記第１反応条件は、３０ミリバールよりも高い圧力から成る、請求項１から４のいずれかに記載の方法。

【請求項6】

前記第１反応条件は、１０００ミリバールよりも低い圧力から成る、請求項１から５のいずれかに記載の方法。

【請求項7】

前記第１反応条件は、６０から２００ミリバールの圧力から成る、請求項１から６のいずれかに記載の方法。

【請求項8】

前記第２反応条件は、１から２５ミリバールの圧力から成る、請求項１から７のいずれかに記載の方法。

【請求項9】

前記第２反応条件は、１０から１５ミリバールの圧力から成る、請求項８に記載の方法。

【請求項10】

ステップｉｉ）において１から２００の非ガラス状シリカ層が蒸着される、請求項１から９のいずれかに記載の方法。

【請求項11】

前記非ガラス状シリカ層はそれぞれ、単独で、１から５マイクロメートルの厚さを有する、請求項１から１０のいずれかに記載の方法。

【請求項12】

前記非ガラス状シリカ層はそれぞれ、単独で、２から３マイクロメートルの厚さを有する、請求項１から１１のいずれかに記載の方法。

【請求項13】

蒸着された前記非ガラス状シリカ層は、全部で１から４００マイクロメートルの厚さを有する、請求項１から１２のいずれかに記載の方法。

【請求項14】

使用される前記電磁放射はマイクロ波である、請求項１から１３のいずれかに記載の方法。

【請求項15】

光ファイバ用一次プリフォームの製造に用いられるべき、基材チューブの内面に蒸着された非ガラス状シリカ層およびガラス状シリカ層を備える一次プリフォームの前駆体であって、
前記非ガラス状シリカ層は、前記基材チューブの端部およびその近傍または前記基材チューブの端部近傍における前記基材チューブの内面と蒸着された前記ガラス状シリカ層との間に存在する、一次プリフォームの前駆体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、プラズマ化学蒸着（ＰＣＶＤ）プロセスなどの内部プラズマ蒸着プロセスによって光ファイバ用一次プリフォームの前駆体を製造する方法に関する。本発明はさらに、内部プラズマ蒸着プロセスによって光ファイバ用一次プリフォームを製造する方法に関する。

【背景技術】

【0002】

本発明は、光ファイバの分野に関する。より具体的には、化学蒸着による光ファイバ製造の分野に関する。外部蒸着法（ＯＶＤ：outside vapour deposition）、気相軸付け法（ＶＡＤ：vapour axial deposition）、修正化学蒸着法（ＭＤＶＤ：modified chemical vapour deposition）、およびプラズマ化学気相堆積法（ＰＥＣＶＤまたはＰＣＶＤ：plasma-enhanced chemical vapour deposition）などの何種類かの化学蒸着法（ＣＶＤ）が知られている。プラズマ化学気相堆積法（ＰＥＣＶＤまたはＰＣＶＤ）は、基材上に気体の状態（蒸気）から固体の状態に薄膜を堆積するために用いられるプロセスである。該プロセスには、反応ガスのプラズマの生成後に起こる化学反応が含まれる。

【0003】

通常、光ファイバの分野では、ガラスの多重薄膜が基材チューブの内面に蒸着される。基材チューブは、内部蒸着を可能とするために中空である。基材チューブは、ガラス、好ましくは石英ガラス（ＳｉＯ_２）から成ってよい。ガラス成形ガス（すなわち、ガラスの形成のためのガスおよび随意にドーパントに対する前駆体（precursor）から成る反応ガス）は、一端部（基材チューブの「供給側」と呼ばれる）から基材チューブの内部に誘導される。ドープまたは非ドープガス層は（それぞれ、ドーパントに対する１つ以上の前駆体の有無にかかわらず反応ガスの使用に応じて）、基材チューブの内面上に蒸着される。残留ガスは、基材チューブの他端部（これは、基材チューブの「排出側」と呼ばれる）から排出または除去される。この除去は、随意に真空ポンプによって行われる。真空ポンプは、基材チューブの内部に減圧を生じさせる効果がある。減圧は、通常、５〜５０ｍｂａｒの間の圧力値を含む。

【0004】

通常、プラズマは、例えばマイクロ波等の電磁放射の使用により誘発される。通常、発振器からの電磁放射は、導波路を介してアプリケータに向けられており、該アプリケータは、基材チューブを取り囲んでいる。アプリケータは、基材チューブ内で生成されたプラズマ中に電磁エネルギーを結合する。アプリケータは、基材チューブの長手方向に相互に動かされる。従って、形成されるプラズマ（「プラズマ反応ゾーン」とも呼ばれる）もまた相互に動かされる。この移動の結果、ストロークごとまたはパスごとに薄いガラス状（vitrified）シリカ層が基材チューブの内側に蒸着される。

【0005】

アプリケータおよび基材チューブは、通常、蒸着プロセスの間に基材チューブを９００℃〜１３００℃の温度に維持するよう、加熱炉によって取り囲まれる。

【0006】

従って、アプリケータは、基材チューブを取り囲む加熱炉の境界内で基材チューブの長さにわたって平行に動かされ、アプリケータは、加熱炉内を往復する。このアプリケータの平行移動とともに、プラズマもまた同じ方向に移動する。アプリケータが基材チューブの一端部近傍の加熱炉内壁に到達すると、アプリケータの移動が反転され、加熱炉の他方の内壁に向かって基材チューブの他端部に移動する。言い換えると、アプリケータおよび従ってプラズマは、基材チューブの供給側の反転点と排出側の反転点との間で往復している。アプリケータおよび従ってプラズマは、基材チューブの長さ方向に沿って往復運動する。往復運動のそれぞれは、「パス」または「ストローク」と呼ばれる。各パスごとに、非ガラス状またはガラス状シリカ物質の薄層が基材チューブの内側に蒸着される。

【0007】

このプラズマは、基材チューブの内部に供給されるガラス形成ガス（例えば、Ｏ_２、ＳｉＣｌ_４、および例えば、ＧｅＣｌ_４または他のガスなどのドーパントの前駆体）の反応を生じさせる。ガラス形成ガスの反応により、Ｓｉ（シリコン）、Ｏ（酸素）および例えばドーパントＧＥ（ゲルマニウム）の反応が可能となり、これにより例えばＧｅドープＳｉＯｘ等の基材チューブの内側への直接蒸着を生じさせることができる。

【0008】

通常、プラズマは、基材チューブの一部、すなわち、アプリケータにより取り囲まれた部分にのみ生成される。アプリケータの寸法は、加熱炉の寸法および基材チューブの寸法よりも小さい。プラズマの位置においてのみ、反応ガスは固体ガラスに変換され、基材チューブの内面に蒸着される。プラズマ反応ゾーンは、基材チューブの長さ方向に沿って動くため、ガラスは基材チューブの長さ方向に沿って程度の差はあるが均等に蒸着される。

【0009】

パスの数が増加すると、これらの薄膜、すなわち蒸着物の累積厚さが増大し、その結果基材チューブの残りの内径が減少する。言い換えると、基材チューブ内部の中空スペースは、各パスごとに小さくなり続ける。

【0010】

ガラス状シリカ層が基材チューブの内側に蒸着した後、基材チューブは、続いて加熱により固体ロッドに収縮される（「コラプシング（collapsing）」）。残った固体ロッドは、一次プリフォームと呼ばれる。特別な実施形態では、固体ロッドまたは一次プリフォームはさらに、例えば、外部蒸着プロセスあるいは直接ガラスオーバークラッディング（いわゆる「オーバークラッディング（overcladding）」）によって、または１つ以上の予め形成されたガラスチューブ（いわゆる「スリーブ（sleeving）」）を用いることにより、追加のガラス量を外部から与えられてもよい。このようにして生成された最終的なプリフォームから、その一端が熱せられ、線引きタワーにおいて線引きにより光ファイバが取得される。固定（最終）プリフォームの屈折率プロファイルは、このようなプリフォームから線引きされる光ファイバの屈折率プロファイルに一致する。

【0011】

ＰＣＶＤプロセスによって光プリフォームを製造する一つの方法は、米国特許第４，３１４，８３３号から知られている。その文献から知られているプロセスによれば、基材チューブ中で低圧プラズマを用いることで、一つまたは複数のドープまたは非ドープガラス層が基材チューブの内面上に蒸着される。

【0012】

国際特許出願ＷＯ９９／３５３０４号によれば、マイクロ波発振器からのマイクロ波は、導波路を介して、基材チューブを取り囲むアプリケータに導かれる。アプリケータは、プラズマ中に電磁エネルギーを結合する。

【0013】

本発明者は、これらの従来技術のプラズマ蒸着プロセスは、基材チューブの供給側の反転点の上流領域および基材チューブの排出側の反転点の下流領域で生じる不規則なガラス固化物質（glassified material）の蒸着をもたらすことを観察した（「煤リング（soot ring）」と呼ばれる中空基材チューブの内側に不透明リングとして見られる）。このように、これらの煤リングは、光ファイバを線引きするために用いられる領域の外側で観察される。一次プリフォームの排出側では、クラッキングする傾向がある高ドープシリカを有する領域が観察される。これは、本出願人のオランダ特許出願第２０１０７２４号により詳細に開示されている。特定の理論に縛られることを望むものではないが、このような煤リング蒸着は、煤堆積（soot deposition）が起こる領域における相対的に低い強度のプラズマの結果として起こると考えられる。さらに、反転点における中空基材チューブの内側の温度がこのような煤リングの形成に重要な役割を果たすと考えられる。煤リング蒸着の大きな欠点は、ガラス層の破砕の大きなリスクが存在することであり、これはプリフォームロッド全体の損失を意味し、望ましくない。

【0014】

層のクラッキングは、高応力レベルがガラスの凹凸部位で破砕を生じさせるという事実に起因する。この凹凸は、特に煤リングにおいて発生する。

【0015】

光ファイバプリフォームの製造における最新の商業的傾向は大型化（より太いプリフォーム）に向かう傾向にあるため、より多くのパスまたはストロークが必要とされるであろう。これは、さらに小さい内径とさらに太い煤リングを有する蒸着後（コラプシング（collapsing）前）のチューブをもたらす。クラッキングの問題は、ますます喫緊の問題となっている。

【0016】

この問題は、以前から認識されており、従来技術ではいくつかの解決策が提案されている。これらの解決策の一部を以下に説明する。

【0017】

当分野で一般に知られている解決策は以下の通りである。コラプシング処理の間に煤リングの領域にクラッキングが観察されたとき、その後の蒸着のためのプラズマ蒸着炉の温度が、（クラッキングが発生する位置に応じて）供給側または排出側の一方、またはそれら両方において上昇する。この温度の上昇は、部分的にしか問題を解決することができない。温度上昇量およびプラズマ蒸着炉の中央部分と一端または両端（供給側および／または排出側）との間の温度差にも限度がある。

【0018】

別の解決策が、本発明者により欧州特許ＥＰ１９８８０６４号に提案されている。この文献は、ガラス蒸着の異なる段階の間における反転点の軸方向変化に関連している。言い換えると、煤リングの蒸着がより大きな領域にわたって広がるため、クラッキングの可能性が減少する。蒸着プロセスの各段階（例えば、コアの蒸着およびクラッドの蒸着）について、供給側の反転点が移動し、それにより煤リングの異なる配置をもたらす。この方法は、非常に有益であるが、多数の煤リングをもたらすおそれがあり、これは、プリフォームの有効長を減少させる可能性がある。

【0019】

さらに別の解決策が、本発明者により欧州特許ＥＰ１８０１０８１号に提案されている。この特許の解決策は、いわゆる挿入チューブを使用することである。これは、中空基材チューブ内部における基材チューブの供給側に挿入されるチューブである。その効果は、煤リングを形成する物質が該挿入チューブ内に部分的に蒸着され、該挿入チューブを取り除くことにより容易に除去することができることである。この方法は、非常に有益であるが、場合によっては、いわゆる堆積変動（deposition oscillation）を引き起こすおそれがあり、これは望ましくない。

【0020】

さらに別の解決策が、本発明者により欧州特許ＥＰ２００８９７８号に提案されている。この方法は、２つの別々の段間の間にエッチングステップを適用し、そのエッチングステップの間に、基材チューブから不均一性が取り除かれる。エッチングは、エッチングガスにより実行される。この方法は、多くのアプリケーションで非常に有益である。しかしながら、単なる煤リングの除去に対し、この方法は重労働であり、コストがかかる。

【0021】

コーニング社による米国特許出願第２００９／０１２６４０７号は、光ファイバプリフォームを形成する方法を開示している。この方法は、プラズマ化学蒸着（ＰＣＶＤ）工程によって基材チューブの内側に石英ガラスを蒸着することを含む。ＰＣＶＤ工程のパラメータは、基材チューブの内側に蒸着される石英ガラスが光ファイバプリフォームのクラッド領域に非周期に並んだボイドを含むように制御される。光ファイバプリフォームは、コアおよびボイドを含有するクラッドを有する光ファイバを製造するために使用されてよい。光ファイバのコアは第１の屈折率を有し、クラッドはコアの屈折率よりも小さい第２の屈折率を有する。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0022】

それ故、上記の問題に対する代替的な解決策が必要である。

【0023】

本発明の目的は、望ましくないガラス層破砕の発生を最小限にする、光ファイバ用プリフォームの製造方法を提供することである。

【0024】

本発明の別の目的は、光ファイバを線引きするための最大有効プリフォーム長を有するプリフォームが得られる、光ファイバ用プリフォームの製造方法を提供することである。

【0025】

本発明の別の目的は、クラッキングの可能性が少ない状態で、光ファイバをそこから線引きするための最大厚を有するプリフォームが得られる、光ファイバ用プリフォームの製造方法を提供することである。

【0026】

これらの目的の１つまたは複数が、本発明によって達成される。

【課題を解決するための手段】

【0027】

第１の態様において、本発明は、内部プラズマ蒸着プロセスによって光ファイバ用一次プリフォームの前駆体を製造する方法に関する。この方法は、
ｉ）供給側と排出側を有する中空基材チューブを提供するステップと、
ｉｉ）排出側の反転点またはその近傍において前記基材チューブの内面の少なくとも一部に非ガラス状シリカ層の蒸着を生じさせるために、電磁放射によって前記中空基材チューブの内部に第１反応条件を有する第１プラズマ反応ゾーンを作り出し、その内面の少なくとも一部に非ガラス状層を有する基材チューブを提供するステップと、続いて、
ｉｉｉ）ステップｉｉ）で得られた内面の少なくとも一部に非ガラス状層を有する前記基材チューブにガラス状シリカ層の蒸着を生じさせるために、電磁放射によって前記中空基材チューブの内部に第２反応条件を有する第２プラズマ反応ゾーンを作り出し、非ガラス状およびガラス状シリカ層が蒸着された基材チューブを得るステップと、
ｉｖ）ステップｉｉｉ）で得られた非ガラス状およびガラス状シリカ層が蒸着された基材チューブを冷却して、一次プリフォームの前駆体を得るステップと、
を備える。

【0028】

第２の態様において、本発明は、内部プラズマ蒸着プロセスによって光ファイバ用一次プリフォームの前駆体を製造する方法に関する。この方法は、
ｉ）供給側と排出側を有する中空基材チューブを提供するステップと、
ｉｉ）排出側の反転点またはその近傍において前記基材チューブの内面の少なくとも一部に非ガラス状シリカ層の蒸着を生じさせるために、電磁放射によって前記中空基材チューブの内部に第１反応条件を有する第１プラズマ反応ゾーンを作り出し、その内面の少なくとも一部に非ガラス状層を有する基材チューブを提供するステップと、続いて、
ｉｉｉ）ステップｉｉ）で得られた内面の少なくとも一部に非ガラス状層を有する前記基材チューブにガラス状シリカ層の蒸着を生じさせるために、電磁放射によって前記中空基材チューブの内部に第２反応条件を有する第２プラズマ反応ゾーンを作り出し、非ガラス状およびガラス状シリカ層が蒸着された基材チューブを得るステップと、
ｉｖ）ステップｉｉｉ）で得られた非ガラス状およびガラス状シリカ層が蒸着された基材チューブを冷却して、一次プリフォームの前記前駆体を得るステップと、
ｖ）ステップｉｖ）で得られた一次プリフォームの前駆体にコラプシング処理を施して一次プリフォームを得るステップと、
を備える。

【0029】

言い換えると、本発明の第２の態様は、内部プラズマ蒸着プロセスによって光ファイバ用一次プリフォームの前駆体を製造する方法に関し、本発明の第１の態様のステップｉｖ）で得られた一次プリフォームの前駆体がコラプシング処理を受ける。これは従って、固体の一次プリフォームをもたらす。コラプシング処理の管、非ガラス状層がガラス状となる。

【0030】

これらの２つの態様の実施形態が以下に説明される。実施形態は、可能であればこれらの態様のそれぞれに適用可能であることに留意されたい。

【0031】

ある実施形態では、使用される電磁放射はマイクロ波である。

【0032】

これらの２つの態様のうち第１の面では、ステップｉｉ）蒸着された非ガラス状層は、前記基材チューブの内面の一部にのみ蒸着される。排出側の反転点またはその近傍における内面の少なくとも一部には、非ガラス状層が設けられる。供給側の反転点またはその近傍における内面の一部に非ガラス状層が設けられてもよい。

【0033】

前記２つの態様のうち第２の面では、ステップｉｉ）で蒸着された前記非ガラス状層は、実質的に前記基材チューブの全内面上に蒸着される。このように、非ガラス状層は、基材チューブの内面の大部分に供給されてよい。例えば、供給側近傍の反転点と排出側近傍の反転点との間などである。

【0034】

第１および第２の態様並びに第１および第２の面のある実施形態では、前記蒸着非ガラス状層の一部がエッチング除去される。

【0035】

ある実施形態では、本発明に係る方法は、さらに、ステップｉｉ）の後且つステップｉｉｉ）の前に実行されるステップＡ）を備える。前記ステップＡ）は、前記基材チューブの前記内面の少なくとも一部で、ステップｉｉ）で蒸着された前記非ガラス状シリカ層をエッチング除去することを備える。

【0036】

言い換えると、ステップＡ）は、ステップｉｉ）で蒸着された前記非ガラス状シリカ層の少なくとも一部をエッチング除去することを備える。本発明は、ステップｉｉｉ）を実行する前にステップｉｉ）で得られた非ガラス状シリカ層をエッチング除去するステップをさらに備える、内部プラズマ蒸着プロセスによって光ファイバ用一次プリフォーム（の前駆体）を製造する方法に関する。

【0037】

本発明は、それ故、内部プラズマ蒸着プロセスによって光ファイバ用一次プリフォームの前駆体を製造する方法に関し、この方法は、
ｉ）供給側と排出側を有する中空基材チューブを提供するステップと、
ｉｉ）排出側の反転点またはその近傍において前記基材チューブの内面の少なくとも一部に非ガラス状シリカ層の蒸着を生じさせるために、電磁放射によって前記中空基材チューブの内部に第１反応条件を有する第１プラズマ反応ゾーンを作り出し、その内面の少なくとも一部に非ガラス状層を有する基材チューブを提供するステップと、続いて、
Ａ）前記基材チューブの前記内面の少なくとも一部で、ステップｉｉ）で蒸着された前記非ガラス状シリカ層をエッチング除去するステップと、
ｉｉｉ）ステップｉｉ）で得られた内面の少なくとも一部に非ガラス状層を有する前記基材チューブにガラス状シリカ層の蒸着を生じさせるために、電磁放射によって前記中空基材チューブの内部に第２反応条件を有する第２プラズマ反応ゾーンを作り出し、非ガラス状およびガラス状シリカ層が蒸着された基材チューブを得るステップと、
ｉｖ）ステップｉｉｉ）で得られた非ガラス状およびガラス状シリカ層が蒸着された基材チューブを冷却して、一次プリフォームの前駆体を得るステップと、
を備える。

【0038】

本発明は、内部プラズマ蒸着プロセスによって光ファイバ用一次プリフォームの前駆体を製造する方法に関し、この方法は、
ｉ）供給側と排出側を有する中空基材チューブを提供するステップと、
ｉｉ）排出側の反転点またはその近傍において前記基材チューブの内面の少なくとも一部に非ガラス状シリカ層の蒸着を生じさせるために、電磁放射によって前記中空基材チューブの内部に第１反応条件を有する第１プラズマ反応ゾーンを作り出し、その内面の少なくとも一部に非ガラス状層を有する基材チューブを提供するステップと、続いて、
Ａ）前記基材チューブの前記内面の少なくとも一部で、ステップｉｉ）で蒸着された前記非ガラス状シリカ層をエッチング除去するステップと、
ｉｉｉ）ステップｉｉ）で得られた内面の少なくとも一部に非ガラス状層を有する前記基材チューブにガラス状シリカ層の蒸着を生じさせるために、電磁放射によって前記中空基材チューブの内部に第２反応条件を有する第２プラズマ反応ゾーンを作り出し、非ガラス状およびガラス状シリカ層が蒸着された基材チューブを得るステップと、
ｉｖ）ステップｉｉｉ）で得られた非ガラス状およびガラス状シリカ層が蒸着された基材チューブを冷却して、一次プリフォームの前駆体を得るステップと、
ｖ）ステップｉｖ）で得られた一次プリフォームの前駆体にコラプシング処理を施して一次プリフォームを得るステップと、
を備える。

【0039】

第１および第２の態様の別の実施形態では、前記方法は、さらに、ステップｉｉ）の後且つステップｉｉｉ）の前に実行されるステップＢ）を備える。前記ステップＢ）は、前記基材チューブの前記内面の少なくとも一部で、ステップｉｉ）で蒸着された前記非ガラス状シリカ層をガラス化することを備える。

【0040】

言い換えると、ステップＢ）は、ステップｉｉ）で蒸着された前記非ガラス状シリカ層の少なくとも一部をガラス化することを備える。本発明は、ステップｉｉｉ）を実行する前にステップｉｉ）で得られた非ガラス状シリカ層をガラス化するステップをさらに備える、内部プラズマ蒸着プロセスによって光ファイバ用一次プリフォーム（の前駆体）を製造する方法に関する。

【0041】

本発明は、それ故、内部プラズマ蒸着プロセスによって光ファイバ用一次プリフォームの前駆体を製造する方法に関し、この方法は、
ｉ）供給側と排出側を有する中空基材チューブを提供するステップと、
ｉｉ）排出側の反転点またはその近傍において前記基材チューブの内面の少なくとも一部に非ガラス状シリカ層の蒸着を生じさせるために、電磁放射によって前記中空基材チューブの内部に第１反応条件を有する第１プラズマ反応ゾーンを作り出し、その内面の少なくとも一部に非ガラス状層を有する基材チューブを提供するステップと、続いて、
Ｂ）前記基材チューブの前記内面の少なくとも一部で、ステップｉｉ）で蒸着された前記非ガラス状シリカ層をガラス化するステップと、続いて、
ｉｉｉ）ステップｉｉ）で得られた内面の少なくとも一部に非ガラス状層を有する前記基材チューブにガラス状シリカ層の蒸着を生じさせるために、電磁放射によって前記中空基材チューブの内部に第２反応条件を有する第２プラズマ反応ゾーンを作り出し、非ガラス状およびガラス状シリカ層が蒸着された基材チューブを得るステップと、
ｉｖ）ステップｉｉｉ）で得られた非ガラス状およびガラス状シリカ層が蒸着された基材チューブを冷却して、一次プリフォームの前記前駆体を得るステップと、
を備える。

【0042】

本発明は、内部プラズマ蒸着プロセスによって光ファイバ用一次プリフォームの前駆体を製造する方法に関し、この方法は、
ｉ）供給側と排出側を有する中空基材チューブを提供するステップと、
ｉｉ）排出側の反転点またはその近傍において前記基材チューブの内面の少なくとも一部に非ガラス状シリカ層の蒸着を生じさせるために、電磁放射によって前記中空基材チューブの内部に第１反応条件を有する第１プラズマ反応ゾーンを作り出し、その内面の少なくとも一部に非ガラス状層を有する基材チューブを提供するステップと、続いて、
Ｂ）前記基材チューブの前記内面の少なくとも一部で、ステップｉｉ）で蒸着された前記非ガラス状シリカ層をガラス化するステップと、続いて、
ｉｉｉ）ステップｉｉ）で得られた内面の少なくとも一部に非ガラス状層を有する前記基材チューブにガラス状シリカ層の蒸着を生じさせるために、電磁放射によって前記中空基材チューブの内部に第２反応条件を有する第２プラズマ反応ゾーンを作り出し、非ガラス状およびガラス状シリカ層が蒸着された基材チューブを得るステップと、
ｉｖ）ステップｉｉｉ）で得られた非ガラス状およびガラス状シリカ層が蒸着された基材チューブを冷却して、一次プリフォームの前駆体を得るステップと、
ｖ）ステップｉｖ）で得られた一次プリフォームの前駆体にコラプシング処理を施して一次プリフォームを得るステップと、
を備える。

【0043】

これら２つの実施形態によれば、非ガラス状シリカ層は、前記基材チューブの前記内面の少なくとも一部からエッチング除去されるか、または、前記基材チューブの前記内面の少なくとも一部でガラス化される。これらの両実施形態の結果、前記基材チューブの前記内面の少なくとも一部でこのステップが実行された後に非ガラス状シリカ層は存在しない。

【0044】

非ガラス状シリカ層をもはや含有しない部分は、排出側近傍の反転点の長手位置２００ｍｍ上流と供給側近傍の反転点の長手位置２００ｍｍ下流との間の部分である。好ましくは、前記基材チューブの前記内面の前記少なくとも一部は、排出側近傍の反転点の長手位置１００ｍｍ上流と供給側近傍の反転点の長手位置２００ｍｍ下流との間の部分である。より好ましくは、前記基材チューブの前記内面の前記少なくとも一部は、排出側近傍の反転点の長手位置５０ｍｍ上流と供給側近傍の反転点の長手位置５０ｍｍ下流との間の部分である。

【0045】

言い換えると、前記基材チューブの前記内面の少なくとも一部では、非ガラス状シリカ層はエッチング除去されていないか、またはガラス化されておらず、従って維持されている。この前記基材チューブの前記内面の少なくとも一部は、排出側近傍の反転点と前記反転点の長手位置２００ｍｍ上流との間の部分、好ましくは、排出側近傍の前記反転点と前記反転点の長手位置１００ｍｍ上流との間の部分、より好ましくは、排出側近傍の前記反転点と前記反転点の長手位置５０ｍｍ上流との間の部分である。

【0046】

言い換えると、前記基材チューブの前記内面の少なくとも一部では、非ガラス状シリカ層はエッチング除去されていないか、またはガラス化されておらず、従って維持されている。この前記基材チューブの前記内面の少なくとも一部は、供給側近傍の反転点と前記反転点の長手位置２００ｍｍ下流との間の部分、好ましくは、供給側近傍の前記反転点と前記反転点の長手位置１００ｍｍ下流との間の部分、より好ましくは、供給側近傍の反転点と前記反転点の長手位置５０ｍｍ下流との間の部分である。

【0047】

以下には本発明の異なる実施形態が開示される。これらの実施形態は、記述がない限り、本発明の全ての態様および面に適用可能である。

【0048】

ある実施形態では、第１反応条件は、３０ミリバールよりも高い圧力、好ましくは６０ミリバールよりも高い圧力を含む。

【0049】

別の実施形態では、第１反応条件は、３０ミリバールよりも高い圧力、好ましくは４０ミリバールよりも高い圧力、より好ましくは５０ミリバールより高い圧力、さらにより好ましくは６０ミリバールより高い圧力を含む。

【0050】

別の実施形態では、第１反応条件は、１０００ミリバールよりも低い圧力、好ましくは８００ミリバールよりも低い圧力、より好ましくは６００ミリバールより低い圧力、さらにより好ましくは４００ミリバールより低い圧力、またはさらに２００ミリバールより低い圧力を含む。

【0051】

別の実施形態では、第２反応条件は、１から２５ミリバールの圧力、好ましくは５から２０ミリバールの圧力、より好ましくは１０から１５ミリバールの圧力を含む。

【0052】

別の実施形態では、第１反応条件は、１０００ミリバールよりも低い圧力、好ましくは２００ミリバールよりも低い圧力を含む。

【0053】

別の実施形態では、第２反応条件は、１から２５ミリバールの圧力、好ましくは１０から１５ミリバールの圧力を含む。

【0054】

別の実施形態では、ステップｉｉ）において、１から２００の非ガラス状シリカ層が蒸着される。

【0055】

別の実施形態では、非ガラス状シリカ層はそれぞれ、単独で、１から５マイクロメートルの厚さ、好ましくは２から３マイクロメートルの厚さを有する。

【0056】

別の実施形態では、非ガラス状シリカ層はそれぞれ、略同じ厚さを有する（すなわち、各層は、別々の層間において±５％の差で同じ厚さを有する）。

【0057】

別の実施形態では、非ガラス状シリカ層はそれぞれ、略同じ体積を有する（すなわち、各層は、別々の層間において±５％の差で同じ体積を有する）、基材チューブの内部空間が蒸着層の数の増加につれて減少するとき、体積が同じ状態のままであると層の厚さが増加する可能性がある（減少した直径が減少した内面をもたらす）。

【0058】

別の実施形態では、蒸着された非ガラス状シリカ層は全部で１から４００マイクロメートルの厚さを有する。

【0059】

本発明はまた、光ファイバ用一次プリフォームの製造に用いられる、その内面に蒸着された非ガラス状およびガラス状シリカ層が設けられた一次プリフォームの前駆体に関する。

【0060】

本発明は、以下に詳細に説明される。

【0061】

（本明細書で用いられる定義）
以下の定義が、述べられた主題を規定するために本明細書および請求項で用いられる。以下で言及されていない他の用語は、当分野で一般的に認められている意味を有すると意図されている。

【0062】

「中空基材チューブ」：本明細書で使用されるとき、望ましくは細長い、内部に空洞（キャビティ）を有するチューブを意味する。通常、前記チューブの内側には、プリフォームの製造の間に複数のガラス層が設けられる（またはコーティングされる）。

【0063】

「一次プリフォームの前駆体」：本明細書で使用されるとき、１つまたは複数の追加のプロセスステップの後に一次プリフォームをもたらす中間生成物を意味する。

【0064】

「一次プリフォーム」：本明細書で使用されるとき、最終プリフォームになる前に外部から追加のガラスが設けられる必要のある固体ロッド（固体プリフォーム）を意味する。

【0065】

「最終プリフォーム」：本明細書で使用されるとき、それから光ファイバを線引きするために直接用いられる固体ロッド（固体複合プリフォーム）を意味する。

【0066】

「空洞（キャビティ）」：本明細書で使用されるとき、基材チューブの壁により囲まれる空間を意味する。

【0067】

「ガス供給側」または「供給側」：本明細書で使用されるとき、基材チューブの片側を意味し、ガスの入口として用いられる基材チューブの開口端である。供給側は、排出側の反対側である。

【0068】

「ガス外出側」または「排出側」：本明細書で使用されるとき、基材チューブの片側を意味し、ガスの出口として用いられる基材チューブの開口端である。排出側は、供給側の反対側である。

【0069】

「内面」：本明細書で使用されるとき、中空基材チューブの内側面または内部表面を意味する。

【0070】

「ガラス」または「ガラス物質」：本明細書で使用されるとき、蒸着プロセスによって蒸着された、結晶質またはガラス質（ガラス状）酸化物材料−例えばシリカ（ＳｉＯ_２）またはさらに石英−を意味する。

【0071】

「シリカ」：本明細書で使用されるとき、化学量論的であろうとなかろうと、および結晶質または非晶質であろうとなかろうと、ＳｉＯｘの形の任意の物質を意味する。

【0072】

「ガラス成形ガス」：本明細書で使用されるとき、ガラス層を形成するために蒸着プロセス間に使用される反応ガスを意味する。これらのガラス成形ガスは、ドーパントの前駆体（例えば、Ｏ_２およびＳｉＣｌ_４および随意にその他）を含んでよい。

【0073】

「ドーパントの前駆体」：本明細書で使用されるとき、ガラス中に導入されたときに、ガラスの屈折率に影響を及ぼすドーパントになる化合物または組成を意味する。ドーパントの前駆体は、例えば、ガラス化されたときにドープガラス層を形成するために、ガラス成形ガス中で１つまたは複数の化合物と反応するガスであってよい。ガラス蒸着の間に、ドーパントの前駆体はガラス層中に導入される。

【0074】

「ドーパント」：本明細書で使用されるとき、光ファイバのガラス中に存在し、前記ガラスの屈折率に影響を及ぼす化合物または組成を意味する。それは、例えばダウンドーパント（down dopant）、すなわち、例えばフッ素またはホウ素（例えばＦ_２，Ｃ_２Ｆ_８ＳＦ_６，Ｃ_４Ｆ_８またはＢＣｌ_３）の形で前駆体として導入される）などの屈折率を減少させるドーパントであってよい。それは、例えばアップドーパント（up dopant）、すなわち、例えばゲルマニウム（例えばＧｅＣｌ_２（二塩化ゲルマニウム）またはＧｅＣｌ_４（四塩化ゲルマニウム）の形で前駆体として導入される）などの屈折率を増大させるドーパントであってよい。ドーパントは、（例えばＦの場合には）ガラスの隙間に存在してもよいし、（例えばゲルマニウム、アルミニウム、リンまたはホウ素の場合には）酸化物として存在してもよい。

【0075】

「非ガラス状シリカ」：本明細書で使用されるとき、「煤（soot）」と同じであり、不完全にガラス化した（＝ガラス化していない、または部分的にガラス化した）シリカを意味する。それは、非ドープまたはドープであってよい。

【0076】

「ガラス状シリカ」：本明細書で使用されるとき、「ガラス」と同じであり、ガラス成形化合物の完全なガラス化により生成されるガラス状物質を意味する。それは、非ドープまたはドープであってよい。

【0077】

「煤堆積（soot deposition）」：本明細書で使用されるとき、基材チューブの内壁への非ガラス状シリカの堆積を意味する。煤堆積は、白色不透明な微粒子物質として目に見える。

【0078】

「煤リング」：本明細書で使用されるとき、中空基材チューブの内面上に不透明リングとして現れる不規則なガラス固化物質を意味する。煤リングは、微粒子の非ガラス状シリカから構成されていないことに留意されたい。煤リングは、従って、上記で定義した煤堆積から構成されない。

【0079】

「反応ゾーン」：本明細書で使用されるとき、ガラス成形反応または蒸着が起こるゾーンまたは軸方向位置を意味する。このゾーンは、プラズマにより形成され、望ましくは基材チューブの長手方向に沿って相互に移動する。

【0080】

「反応条件」：本明細書で使用されるとき、（非ガラス状またはガラス状の）シリカ層の蒸着を生じさせるために使用される、例えば温度、圧力、電磁放射などの一連の条件を意味する。

【0081】

「プラズマ」：本明細書で使用されるとき、非常に高温において全体的な電荷がおおよそない状態をもたらす割合の正イオンおよび自由電子から成るイオン化ガスを意味する。プラズマは、電磁放射により、望ましくはマイクロ波により誘発される。

【0082】

「反転点」：本明細書で使用されるとき、アプリケータの移動が往復する基材チューブの軸方向の点または位置を意味する。言い換えると、後から前へおよび前から後への変化点である。それは、アプリケータのターニング・ポイントである。軸方向の点は、アプリケータの（長手方向）中央で測定される。

【0083】

「反転点近傍」：本明細書で使用されるとき、反転点までの距離が近い、または反転点と同じ位置である、基材チューブの軸方向位置を意味する。

【0084】

「反転点において」：本明細書で使用されるとき、反転点と同じ位置である、基材チューブの軸方向位置を意味する。

【0085】

「前後に移動」：本明細書で使用されるとき、往復運動または一直線に往復して移動することを意味する。

【0086】

「段階（phase）」：本明細書で使用されるとき、特定の屈折率値を有するガラス層が蒸着する蒸着プロセスの一部を意味する。特定の値は、一定値であってもよいし、勾配を示してもよい。例えば、単純なステップインデックス型ファイバについては、コアの蒸着とクラッドの蒸着はそれぞれ別々の段階と見なされる。

【0087】

「ストローク」または「パス」：本明細書で使用されるとき、基材チューブの長さ方向に沿ったアプリケータの往復運動のそれぞれを意味する。

【0088】

「上流」：本明細書で使用されるとき、供給側の方向を意味する。

【0089】

「下流」：本明細書で使用されるとき、排出側の方向を意味する。

【発明を実施するための形態】

【0090】

本発明は、第１の態様において、内部プラズマ蒸着プロセスによって光ファイバ用一次プリフォームの前駆体を製造する方法に関する。この好適な実施形態および本発明の全ての他の態様において、前記内部プラズマ蒸着法は、プラズマ化学蒸着（ＰＣＶＤ）プロセスである。

【0091】

この方法は、以下のステップを備える。

【0092】

第１のステップでは、供給側と排出側を有する中空ガラス基材チューブを提供する。この中空ガラス基材チューブは、その内面上にガラス層を内部蒸着するために使用される。主ガスラインおよび少なくとも一つの補助ガスラインが前記供給側に取り付けられ、望ましくは真空ポンプが前記排出側に取り付けられる。

【0093】

第２のステップでは、排出側の反転点またはその近傍において前記基材チューブの内面の少なくとも一部に非ガラス状シリカ層の蒸着を生じさせるために、第１反応条件を有する第１プラズマ反応ゾーンが作り出される。

【0094】

続いて、本発明の方法の第３のステップでは、第２のステップで蒸着された前記非ガラス状シリカ層の内面にガラス状シリカ層の蒸着を生じさせるために、第２反応条件を有する第２プラズマ反応ゾーンが作り出され、非ガラス状およびガラス状シリカ層が蒸着された基材チューブを得る。

【0095】

第４のステップでは、第３のステップで得られた非ガラス状およびガラス状シリカ層が蒸着された基材チューブが冷却される。
一次プリフォームの前駆体がプラズマ蒸着旋盤から取り外され、またはプラズマ蒸着旋盤に取り付けられたままとされ、周囲空気で冷却される（強制冷却は適用されない）。

【0096】

本発明者が従来技術における上記の課題に対して見いだした解決策は、ガラス状シリカの蒸着の前に、一つの反転点またはその近傍において非ガラス状シリカを蒸着することである。本発明の解決策により達する驚くべき効果は、冷却において層クラッキング（layer cracking）が減少することである。

【0097】

層クラッキングが減少するのは、ドープ層と基材チューブとの間に存在する非ガラス状シリカ層によって、ドープ層と基材チューブとの間の張力が減少するためである。

【0098】

層クラックの問題は、加熱炉内での位置（加熱炉の端）に起因して、特に蒸着チューブのポンプ側で起こる。さらに、一旦チューブがプラズマ蒸着プロセスから取り外され、受動的（パッシブ）に冷却されると、ドープ層と基材チューブの異なる膨張係数が層間に張力を発生させる。この張力は、非常に速い層の破損およびしばしば基材チューブの破損を引き起こす可能性がある。

【0099】

層間の張力の減少は、前記基材チューブの内面と蒸着ガラス層との間の煤（非ガラス状ガラス）の層の存在により促進される。このシリカ煤は、蒸着されるガラス層に対して（限定的ながら）一定の粘着性を有するとともに、基材チューブに対して（限定的ながら）一定の粘着性を有する。従って、それは、２つのガラス状部分、まず第一に好ましくはガラスまたはシリカをベースにした基材チューブである基材と、他方で蒸着されるガラス層との間で、バリアの役割を果たす。このバリア層は、煤リングに由来するクラックが蒸着されたガラス状層に広がるのを防止するノンスティック（non-stick）層またはバッファ層としての役割を果たす。

【0100】

本発明は、以下のステップを備える。実施形態の全てにおいて、これらが全て必須とは限らない。これらのステップのいくつかは、異なる順序で実行することができる。

【0101】

第１のステップは、中空ガラスチューブを提供することである。前記中空基材チューブは、好ましくは供給側と排出側を有していてよい。この中空基材チューブは、その内面上に層を蒸着するために用いられる。ガスライン（または随意に主ガスラインおよび少なくとも１つの補助ガスライン）が前記供給側に取り付けられ、好ましくは真空ポンプが前記排出側に取り付けられる。

【0102】

別のステップでは、前記中空基材チューブの内部にガス流が供給される。このガス流は、好ましくは前記基材チューブの供給側を介して導入される。前記ガス流は、少なくとも１つのガラス成形ガスを含む。例えば、酸素および四塩化ケイ素である。随意に、前記ガス流はまた、蒸着プロセスの少なくとも一部の間に、ドーパントに対する少なくとも１つの前駆体、例えばゲルマニウム（例えば、四塩化または二塩化ゲルマニウムの形で）および／またはフッ素（例えばＣ_２Ｆ_６の形で）など、を含む。まず最初に酸素のみが導入され、後に随意にエッチングガス、さらに後にガラス成形ガスが導入される。

【0103】

以下のステップでは、プラズマ反応ゾーンが前記中空基材チューブの内部に作り出される。プラズマ反応ゾーンは、基材チューブの全長ではなく、アプリケータにより囲まれる部分のみにわたっている。言い換えると、プラズマ反応ゾーンは中空基材チューブの内部の一部に作り出される。プラズマは、電磁放射によって作り出される。このプラズマ反応ゾーンは、ガラス成形ガスおよび随意にドーパントに対する１つ以上の前駆体の反応を許容することにより、前記中空基材チューブの内面上に非ガラス状ガラス層または非ガラス状シリカ層の蒸着−条件に依存する−を生じさせるのに適している条件を提供する。言い換えると、プラズマ反応ゾーンは、基材チューブ内部のプラズマにより占められた三次元空間である。

【0104】

反応ゾーンは、望ましくは２つの反転点の間を往復運動する。２つの反転点のそれぞれは、基材チューブの端部またはその近傍に位置する。供給側近傍に１つの反転点があり、排出側近傍に１つの反転点がある。アプリケータは、基材チューブを覆って同軸上に存在する。形成されるプラズマは、アプリケータとともに、前記中空基材チューブの長手方向軸に沿って前後に移動する。この移動は、前記中空基材チューブの供給側近傍に位置する反転点と排出側近傍に位置する反転点との間を往復する。この往復運動は、何度も起こり（パスまたはストロークと呼ばれる）、各パスまたはストロークの間にガラス状または非ガラス状ガラスの薄層が蒸着される。蒸着プロセスがいくつかの段階で行われる場合、各段階は、複数のストローク、例えば１０００から１０，０００ストローク、例えば２０００から４０００ストロークを含む。

【0105】

本発明の方法のステップｉｉ）の間に、非ガラス状ガラスの蒸着のために第１のプラズマ反応ゾーンが提供される。第１反応条件が適用される。この第１反応条件は、非ガラス状シリカ層の生成に有効である、言い換えると、これらの条件はガラス化を防ぐ。このステップの間にガラス成形ガスのガス流が存在する。ある実施形態では、ガラス化を防ぐために高圧（例えば＞５０ｍｂａｒ）が用いられる。これは、圧力が気相中のシリカ生成量を決めるという事実から導かれる結論である。基材チューブ中の圧力が十分に低いとき、少量の煤（ＳｉＯ_２またはＧｅＯ_２）しか気相中で形成されない。この煤は、その後、基材チューブの表面にくっつく。圧力が５０ｍｂａｒより高い場合、かなりの量の煤が生成される。高圧レジーム（＞６０ｍｂａｒ）でプラズマ蒸着プロセスを行う場合、蒸着物の大部分が煤物質を含んでいることが分かる。

【0106】

本発明の方法のステップｉｉｉ）の間に、ガラス状シリカの蒸着のために第２のプラズマ反応ゾーンが提供される。従って、このステップは、前ステップで蒸着された非ガラス状シリカ層上にガラス状シリカ層の蒸着を生じさせるために、電磁放射によって、内面に非ガラス状ガラス層が蒸着された前記中空基材チューブの内部に第２反応条件を有する第２のプラズマ反応ゾーンを生成することを伴う。ガラスの蒸着に適したプラズマ反応ゾーンを得るためにこのステップの間に用いられるこの第２反応条件は、当分野において知られている。

【0107】

本発明のプロセスにおけるこの蒸着ステップの終わりに、内面に所望の数のシリカ層が蒸着された基材チューブが得られる。そのときに、蒸着プロセスが停止される。従って、ガラス成形ガスを含むガス流と同様に、電磁放射が停止される。

【0108】

続くステップでは、前ステップで得られた一次プリフォームの前駆体が冷却される。この冷却は、周囲空気中で行われる（強制冷却は提供されない）。この冷却ステップは受動的（パッシブ）であってよく、すなわち、冷却を促進するために外部冷却手段は適用されない。この冷却はまた、能動冷却（active cooling）により行われてもよい。

【0109】

本発明の選択的なステップでは、一次プリフォームの前駆体は、一次プリフォームを得るためにコラプシング処理（collapsing treatment）を施される。出来上がった一次プリフォームの前駆体は、このコラプシングステップが行われる別の設備に移送されると想像することができる。このコラプシングステップの間に、一次プリフォームの前駆体は、例えば加熱炉やバーナーなどの外部熱源を用いて、１８００から２２００℃の温度に加熱される。いくつかのストロークまたはコラプシングパスでは、中空チューブは加熱されて自らに崩壊し、固体ロッドを形成する。一次プリフォームの前駆体中に存在する任意の非ガラス状層もまたこのコラプシングステップの間に温度によってガラス化されることを留意されたい。

【0110】

本発明の選択的なステップでは、得られる蒸着チューブまたは一次プリフォームはさらに、例えば外部蒸着プロセスまたは直接ガラス蒸着プロセス（いわゆる「オーバークラッディング」）を用いて、または本発明の方法によって得られる一次プリフォームの外表面を覆って設けられる１つ以上の予め形成されたガラスチューブを用いて、追加のガラス量を外部から提供されてもよい。このプロセスは、「スリーブ（sleeving）」と呼ばれる。固体ロッドが出発点として用いられるとき、最終プリフォームと呼ばれる複合プリフォームが得られる。本発明に係る方法では、この外部から追加のガラスを設けるステップは、ドープガラスを用いて行われてよい。望ましい実施形態では、オーバークラッディングプロセスは、自然または人工のシリカを用いる。これは、ドープまたは非ドープシリカであってよい。ある実施形態では、例えば埋め込み外側光クラッドを有する光ファイバを得るために、フッ素がドープされたシリカがオーバークラッディングプロセスで使用される。

【0111】

このようにして生成された最終プリフォームから、その一端が加熱され、線引きタワーでの線引きにより光ファイバが得られる。固められた（崩壊した）プリフォームの屈折率プロファイルは、このようなプリフォームから線引きされる光ファイバの屈折率プロファイルに一致する。

【0112】

ある実施形態では、本発明に係る方法は、さらに、ステップｉｉ）の後且つステップｉｉｉ）の前に実行されるステップＡ）を備える。前記ステップＡ）は、前記基材チューブの前記内面の少なくとも一部で、ステップｉｉ）で蒸着された前記非ガラス状シリカ層をエッチング除去することを備える。

【0113】

非ガラス状シリカ層の領域をエッチング除去することの利点は、チューブ全長の至る所ではなく、層クラッキングが最も多く発生する位置、例えば高い割合のドーパントを含有する領域、にしか非ガラス状層が存在しないことである。

【0114】

エッチングのステップは、当業者に知られるエッチングガス、例えばＣＦ_４，Ｃ_２Ｆ_４，ＳＦ_６，Ｃ_２Ｃｌ_２Ｆ_２，またはＦ_２ＳＯ_２Ｆ_２などを用いて行われてよい。

【0115】

ある実施形態では、本発明に係る方法は、さらに、ステップｉｉ）の後且つステップｉｉｉ）の前に実行されるステップＢ）を備える。前記ステップＢ）は、前記基材チューブの前記内面の少なくとも一部で、ステップｉｉ）で蒸着された前記非ガラス状シリカ層をガラス化するものである。この態様の利点は、最終一次プリフォームではガラス状層と非ガラス状層を区別できず、従って幅広いアプリケーションに適した一次プリフォームを生成できることである。

【実施例1】

【0116】

シリカ基材チューブは、加熱炉により囲まれたＰＣＶＤ旋盤中に置かれる。１５ミリバールの圧力で基材チューブ内を通って酸素が流される間、加熱炉は、１１００℃の温度にされる。共鳴装置（resonator）は、約２０メートル毎分の速度でガス供給側の反転点と排出側の反転点との間を往復運動している。プラズマが誘発され、圧力が６０ミリバールに高められる。約２０層の非ガラス状非ドープシリカが２分間で蒸着される。その後、圧力が約１４ミリバールに低下され、ドーパント濃度の増加に伴って約５０００層のガラス状シリカが蒸着される。

【0117】

全部のプロセスが完了したとき、加熱炉が基材チューブをもはや取り囲まないように加熱炉が持ち上げられた状態でチューブがＰＣＶＤ旋盤中に入れたままにされ、周囲空気中で冷却される（強制空冷は提供されない）。

【0118】

チューブが室温（２３℃）のとき、蒸着されたガラス状層のクラッキングは観察されない。冷却後、内径に蒸着層を備える基材チューブがコラプシング装置（collapsing apparatus）内に置かれ、固体コアロッドを提供するために崩壊される。

【実施例2】

【0119】

シリカ基材チューブは、加熱炉により囲まれたＰＣＶＤ旋盤中に置かれる。１５ミリバールの圧力で基材チューブ内を通って酸素が流される間、加熱炉は、１１００℃の温度にされる。共鳴装置は、約２０メートル毎分の速度でガス供給側の反転点と排出側の反転点との間を往復運動している。プラズマが誘発され、圧力が６０ミリバールに高められる。約３０層の非ガラス状非ドープシリカが２分間で蒸着される。非ガラス状シリカの層を蒸着後、ガス供給側の反転点が基材チューブの４０ｍｍ下流にシフトされ、排出側の反転点が基材チューブの４０ｍｍ上流にシフトされる。その後、圧力が約１４ミリバールに低下され、シフトされた反転点間の領域において非ガラス状シリカがエッチング除去されるまでプラズマが往復運動している間に、エッチングガスとしてＣ_２Ｆ_６を含有する酸素の流れが基材チューブ中に注入される。

【0120】

その後、反転点が基の位置にシフトされ、約５０００層のガラス状シリカがドーパント濃度の増加に伴って蒸着される。

【0121】

全部のプロセスが完了したとき、加熱炉が基材チューブをもはや取り囲まないように加熱炉が持ち上げられた状態でチューブがＰＣＶＤ旋盤中に入れたままにされ、周囲空気中で冷却される（強制空冷は提供されない）。チューブが室温（２３℃）のとき、蒸着されたガラス状層のクラッキングは観察されない。冷却後、内径に蒸着層を備える基材チューブがコラプシング装置（collapsing apparatus）内に置かれ、固体コアロッドを提供するために崩壊される。

【実施例3】

【0122】

シリカ基材チューブは、加熱炉により囲まれたＰＣＶＤ旋盤中に置かれる。１５ミリバールの圧力で基材チューブ内を通って酸素が流される間、加熱炉は、１１００℃の温度にされる。共鳴装置は、約２０メートル毎分の速度でガス供給側の反転点と排出側の反転点との間を往復運動している。プラズマが誘発され、圧力が６０ミリバールに高められる。約１０層の非ガラス状非ドープシリカが２分間で蒸着される。非ガラス状シリカの層を蒸着後、ガス供給側の反転点が基材チューブの４０ｍｍ下流にシフトされ、排出側の反転点が基材チューブの４０ｍｍ上流にシフトされる。シフトされた反転点間の領域において非ガラス状シリカがガラス化されるまでプラズマが往復運動している間に、酸素の流れが基材側に導入される。

【0123】

従って、上述の本発明の一つまたは複数の目的は到達された。本発明のより多くの実施形態が添付の特許請求の範囲で言及されている。