[發明專利]用于進行等離子體化學氣相沉積工藝的方法和設備

有效

• 申請號: 201710931629.1
• 申請日: 2017-10-09
• 公開（公告）號: CN107893217B
• 公開（公告）日: 2021-04-27
• 發明（設計）人: M·J·N·范·斯特勞倫;I·米莉瑟維奇;G·克拉普斯浩斯;T·布勒爾斯
• 申請（專利權）人: 德拉克通信科技公司
• 主分類號: C23C16/513
• 分類號: C23C16/513
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

本發明涉及一種用于進行等離子體化學氣相沉積工藝的方法和設備。該設備包括大致圓柱形的諧振器，該諧振器設置有圓柱形外壁和同軸的圓柱形內壁，在該圓柱形外壁和該圓柱形內壁之間限定能夠以工作頻率進行工作的諧振腔。該諧振腔繞該圓柱形外壁和該圓柱形內壁的圓柱軸在圓周方向上延伸。此外，圓柱形外壁包括能夠連接至輸入波導的輸入端口。另外，圓柱形內壁包括繞圓柱軸在圓周方向上延伸的狹縫部。限定狹縫部的孔徑的最大尺寸小于工作頻率的波長的一半。

技術領域

本發明涉及用于進行等離子體化學氣相沉積工藝的方法，該方法包括用于提供設備的步驟，該設備包括大體為圓柱形的諧振器，該諧振器設置有圓柱形外壁和同軸的圓柱形內壁，在該圓柱形外壁和該圓柱形內壁之間限定諧振腔，該諧振腔能夠以工作頻率進行工作并且繞圓柱形內壁和圓柱形外壁的圓柱軸在圓周方向上延伸，其中該圓柱形外壁包括可連接至輸入波導的輸入端口，以及該圓柱形內壁包括繞圓柱軸在圓周方向上延伸的狹縫部，該方法還包括使該設備以工作頻率進行工作的步驟。

背景技術

以德拉克通信科技公司(Draka Comteq B.V.)的名義的歐洲專利公開EP 2605267公開了用于制造光纖的設備。在等離子體激活化學氣相沉積(PCVD)工藝中，在基管的內部進行沉積。在該工藝中，諧振器由微波源(通常是磁控管)饋送。在基管內部，微波功率創建等離子體，其中該等離子體激活反應，從而使得在基管內沉積薄的石英層。基管和諧振器放置在加熱爐內。

在例如為了提高生產力的目的而使PCVD工藝升級以應用于制造更大基管(特別是具有更大直徑的管)時，在石英沉積中需要高的旋轉對稱程度，需要減少引起等離子體不穩定性并誘導等離子體閃爍現象的跳模(mode hopping)的可能性，并且需要使由于通過與諸如PCVD加熱爐等的周圍環境相互作用所引起的微波振蕩而產生的厚度和折射率方面的軸向近周期性變化(axial near-periodical variation)最小。軸向近周期性變化可能會對一些得到的光纖質量參數(例如，衰減(OTDR軌跡)和/或單模光纖的模場直徑的均勻性和/或漸變折射率多模光纖的阿爾法值的均勻性)產生很大影響。

發明內容

本發明的目的是提供一種根據前序部分所述的用于加工具有相對較大的直徑的基管的方法。此外，根據本發明，使設備以工作頻率進行工作，使得限定狹縫部的孔徑的最大尺寸小于工作頻率的波長的一半。通常，限定狹縫部的孔徑的最大尺寸是孔徑的長度和寬度中的最大值。

通過應用狹縫部(其中，諸如狹縫部的圓周長度等的最大尺寸小于工作頻率的波長的一半)，不存在可以傳播通過該狹縫部的傳播模式。僅非傳播模式可以輻射通過該狹縫部。

根據本發明的方面，提供一種用于進行等離子體化學氣相沉積工藝的方法，所述方法包括以下步驟：提供設備，所述設備包括大致為圓柱形的諧振器，所述諧振器設置有圓柱形外壁和同軸的圓柱形內壁，在所述圓柱形外壁和所述圓柱形內壁之間限定諧振腔，所述諧振腔能夠以工作頻率進行工作并且繞所述圓柱形外壁和所述圓柱形內壁的圓柱軸在圓周方向上延伸，所述圓柱形外壁包括能夠連接至輸入波導的輸入端口，以及所述圓柱形內壁包括繞所述圓柱軸在圓周方向上延伸的狹縫部；以及使所述設備以工作頻率進行工作，使得限定所述狹縫部的孔徑的最大尺寸小于所述工作頻率的波長的一半。

本發明至少部分基于以下見解：非傳播電磁模式可以有效地用于以穩定方式傳輸電磁能以向等離子體供電，同時抑制徑向傳播電磁模式。由于非傳播模式的功率在輻射方向上呈指數衰減，因此特定非傳播電磁模式(通常是最高階非傳播模式)成為主導，由此減少跳模的可能性。更高階模式的任何影響均是最小的。此外，穿過狹縫部而反射回到腔中的電磁輻射僅能通過非傳播電磁模式來進行。然后，該指數衰減行為減少了與腔的任何相互作用，由此有助于甚至提高諧振器的穩定性。此外，在管狀內部空間中發起的任何電磁模式具有由該管狀內部空間中的電磁點的空間變化引起的非傳播模式類型。結果，基管的軸向端處的任何反射與諧振器的腔僅存在小的相互作用，這使得腔中以及等離子體自身中的電磁行為進一步穩定，從而減少了厚度和折射率方面的軸向近周期性變化。