Pwoblèm nan pite nan fabrikasyon fib optik se onètman pi brital pase pifò moun reyalize. N ap pale de nivo kontaminasyon ki bezwen pi ba pase 1 ppb pou iyon metal-e si w ap travay ak fib optik onn plen-, egzijans ion OH la desann nan yon prèske absid 0.8 ppb. Creole pirifye SiCl₄ ak GeCl₄ jis pa koupe li, pa menm fèmen.
Poukisa presyon vapè aktyèlman enpòtan isit la
Donk, men bagay sou tout pwosesis preform sa yo-MCVD, PCVD, VAD, OVD-yo tout konte sou depozisyon faz vapè. Men, sa ki vrèman fè travay sa a pou pirifye se pa sèlman depozisyon an tèt li. Se vaporizasyon selektif ki rive anvan materyèl yo menm rive nan zòn reyaksyon an.
Imajine yon flakon ti wonn ki chita la a, di, 55 degre pou SiCl₄ (pwen bouyi 57.6 degre). Likid la toujou ap evapore, sa ki kreye presyon vapè P₁ anlè sifas la, pandan y ap presyon atmosferik P₂ pouse desann. Lè presyon sa yo egalize nan P₃, ou frape sa nou rele presyon vapè satire. Chofe li yon ti jan plis, epi P₁ depase P₂-plis molekil sote nan faz gaz la. Cool li desann, kondansasyon pran sou.
Bote sa a? Pifò enpurte metalik gen pwen bouyi pi wo pase SiCl₄ oswa GeCl₄ (ki bouyi nan 83.1 degre). Yo jis chita nan faz likid la pandan y ap bagay la pi bon kalite vaporize. Kontaminasyon an fè, pou egzanp, ka desann soti nan 20 ppb desann nan 1 ppb atravè pwosesis sa a pou kont li. Sa se yon rediksyon 20 fwa san okenn tretman chimik konplèks.
MCVD a pran sou livrezon materyèl
Nan sistèm MCVD, oksijèn ki gen gwo -pite koule nan yon MFC nan flakon ti wonn nan. Li aji kòm yon gaz transpòtè, bale vapè satire a atravè liy livrezon yo ak nan tib kwats la kote majik aktyèl la rive-reyaksyon vapè chimik ak kouch-pa-depozisyon kouch sou miray enteryè a.
Kontwòl tanperati a isit la se fini. Twò cho, epi ou kòmanse vaporize enpurte. Twò frèt, epi ou pa jwenn ase koule materyèl. Tach dous la se tipikman kèk degre pi ba pase pwen bouyi a, kenbe ekilib sa a kote w ap jwenn maksimòm vapè pi san yo pa travèse nan teritwa a kote kontaminan kòmanse vini ansanm pou woulib la.
OVD ak VAD: Jeyometri diferan, menm fizik
Pwosesis OVD ak VAD okipe bagay yo yon fason diferan akòz konfigirasyon depo ekstèn yo. Olye pou yon sèl flacon jarèt antre nan yon tib, ou gen plizyè kouran gaz -O₂, H₂, Ar-plis vapè SiCl₄ ak GeCl₄ ou yo tout soti nan bouch flanbo separe.
Sistèm sa yo aktyèlman chofe matyè premyè yo pi wo pase pwen bouyi yo pou kreye kouran gaz apwopriye. SiCl₄ vin pouse pase 57.6 degre, GeCl₄ pase 83.1 degre. Men,-epi sa enpòtan-tanperati a toujou rete byen anba pwen bouyi enpurte yo. Se konsa, w ap toujou jwenn ke efè distilasyon, jis nan yon konfigirasyon pi agresif. Konfigirasyon flanbo a mande li paske ou bezwen jè gaz defini, pa sèlman vapè ki pote nan yon kouran dlo.
Rezilta a? Preform patikil swi ak nivo pite yo mande pa espesifikasyon fib modèn.
Pwoblèm Enpurte Pèsonn Pa Pale De Ase
Iyon metal yo se mechan yo evidan. Fè, Kwòm, kwiv-yo tout absòbe limyè epi kreye pèt. Men, iyon OH yo sournwa. Yo kreye pik absòpsyon nan longèdonn espesifik, patikilyèman alantou 1383 nm, ki istorikman te kreye yon "pik dlo" ki te fòse sistèm fib bonè pou evite sèten fenèt longèdonn nèt.
Fib vag konplè-te chanje jwèt la lè yo mande kontni OH ki pa depase 1 ppb, epi onètman, pou rive la te mande pou yo repanse tout chèn manyen materyèl la. Li pa sèlman sou tanperati a flakon jarèt ankò. Chak tiyo, chak liy, chak sele nan sistèm livrezon an vin tounen yon sous kontaminasyon potansyèl.
Ou ka gen distilasyon pafè nan flakon la ti wonn epi toujou fini ak OH ki wo si gen yon ti koule kite imidite nan liy livrezon ou yo. Se poutèt sa laboratwa fabwikasyon preform fib sanble ak sal pwòp semi-conducteurs-paske nan nivo pite sa yo, yo fondamantalman.
Gradyan Tanperati ak Vaporizasyon Selektif
Genyen yon efè pirifikasyon segondè ki pa jwenn ase atansyon: separasyon gradyan tèmik. Menm nan flacon ti wonn nan tèt li, ou jwenn varyasyon tanperati. Sifas likid la pi cho, pandan y ap rejyon ki toupre mi flakon yo ta ka yon degre oswa de pi fre.
Sa a kreye mikwo-kouran konveksyon ki aktyèlman ede konsantre enpurte nan zòn ki pi fre pandan y ap materyèl pi bon kalite vaporize nan sifas ki pi cho a. Li se yon ti efè, petèt kontribye 10-15% nan pirifikasyon an jeneral, men lè w ap kouri dèyè pite nivo ppb, chak ti kras konte.
Gen kèk sistèm menm itilize zòn tanperati fè espre nan liy livrezon yo pou kreye plizyè etap distilasyon. Vapè a kondanse yon ti tan nan yon pwen ki pi fre, apresa re-vaporize nan pwochen zòn chofe a, kite dèyè yon lòt kouch enpurte chak fwa.
Ki sa nimewo yo aktyèlman vle di
Lè nou di "anba 1 ppb iyon metal," n ap pale de yon pati nan 10⁹. Pou mete sa nan pèspektiv, si ou te gen yon pisin plen ak SiCl₄, yon ppb ta ekivalan a mwens pase yon sèl gout kontaminan.
Teknik analyse yo pou menm mezire pite nan nivo sa yo-ICP-MS, GDMS-se sofistike ase pou manyen echantiyon yo vin pwòp defi pa l. Ou ka kontamine echantiyon ou pandan pwosesis mezi a si ou pa fè atansyon.
Epi isit la se pati ki fwistre la: reyalize 0.8 ppb OH nan fib plen-vag mande pou pa sèlman pirifye matyè premyè yo, men kontwole tout atmosfè pwosesis la. Menm ultra-azòt pi bon kalite ka gen tras imidite. Menm "sèk" oksijèn ki soti nan silenn pa sèk ase. Operasyon preform ki pi grav yo fini kouri pwòp sistèm pirifikasyon gaz yo jis pou satisfè spesifikasyon yo.
Dinamik koule materyèl
Pousantaj aktyèl la nan flakon ti wonn sa yo varye selon pwosesis depo a ak nivo dopan yo vle. MCVD ta ka kouri relativman ba pousantaj koule depi w ap depoze sou yon ti sifas entèn. Depo ekstèn OVD konsome materyèl pi vit paske w ap konstwi yon boul swi ki ka plizyè pous an dyamèt.
Pousantaj koule sa a afekte ekilib la nan flakon la ti wonn. Pi wo pousantaj trase ka aktyèlman refwadi likid la atravè refwadisman evaporatif, ki mande konpansasyon tanperati aktif pou kenbe presyon vapè ki konsistan. Gen kèk sistèm ki sèvi ak liy livrezon chofe pa sèlman pou anpeche kondansasyon, men pou kontwole aktivman konpozisyon vapè-faz la atravè kondansasyon selektif ak re-vaporizasyon.
Jeni a vin konplèks vit, ki se pwobableman poukisa pi fò papye konsantre sou ekilib presyon vapè senp ak gloss sou efè dinamik yo.
Tout sistèm nan se fondamantalman yon kolòn distilasyon kontinyèl opere nan tanperati relativman ba, pran avantaj de lefèt ke Silisyòm ak germanium tetrachlorides yo temèt pandan y ap enpurte yo pa. Senp nan prensip, kochma nan ekzekisyon lè w ap kouri dèyè 0.8 ppb OH nan yon preform fib onn plen-.
