CN102791643B - 用于生产光纤的方法以及管状半成品 - Google Patents

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Abstract

公开了一种用于通过拉伸一个石英玻璃预成型件或多个石英玻璃部件的共轴组合件来生产光纤的方法，借此获得了一种纤维，这种纤维具有一个芯区域、一个包裹该芯区域的内壳区域、一个围绕该内壳区域的环区域。对于由此出发的一种方法，其中该方法提供了一种管状半成品以及一种多部件的共轴组合件以便成本低廉地制造以芯和壳之间的高界面品质和较小的弯曲不敏感性而突出的光纤，根据本发明提出了，该环区域的石英玻璃是以一种由石英玻璃制成的、具有至少6000重量ppm的中等氟含量的环区域管的形式进行制备，该环区域管具有由一个管内表面和一个管外表面限定的一个壁，其中跨该环区域管壁设置了一种径向的氟浓度分布曲线，该分布曲线具有一个层厚度至少为1μm且最大为10μm的内部氟贫化层，在该层中氟含量朝向管内表面而下降并且在一个具有1μm厚度的、接近表面的区域中该氟含量为最大3000重量ppm。

Description

用于生产光纤的方法以及管状半成品
技术领域
本发明涉及一种用于通过拉伸一个石英玻璃预成型件或者石英玻璃部件的共轴组合件(Ensemble)来生产光纤的方法，其中该光纤具有一个折射率为nK的芯区域，一个包裹该芯区域的、折射率为nMi的内罩区域(innereMantelzone)，一个围绕该内罩区域的、由掺杂的石英玻璃制成的、折射率为nF的环形区域，以及一个围绕该环形区域的外罩区域，其中有：nF<nMi<nK。
此外，本发明涉及一种用于生产光纤的管状半成品。
背景技术
导入光纤中的光信号的衰减尤其依赖于该纤维的曲率。较小的曲率半径造成较高的光学衰减。信号损失可以通过采用对弯曲不敏感的光纤来减小。此类纤维自多年前就已为人所知，并且在向住所铺设玻璃纤维网络(光纤到户，FTTH)的过程中越来越多地进入人们的视线。在这种应用中，由于空间限制和美观要求，常常希望特别小的曲率半径。
一种此类的对弯曲不敏感的光纤在WO 2010/003856 A1中进行了描述，其中还已知一种用于根据开篇所述类型的纤维的生产方法。这种对弯曲不敏感的光纤具有一个折射率为nK的芯区域，一个包裹该芯区域的、折射率为nMi的壳区域，一个围绕该壳区域的、由以氟掺杂的石英玻璃制成的、折射率为nF的环形区域，以及一个围绕该环形区域的、由未掺杂的石英玻璃制成的、折射率为nMa的外层，使得产生了一种径向的折射率分布曲线，对此有：nMa>nF<nMi<nK。这种光纤是通过拉伸一个石英玻璃预成型件或石英玻璃部件组成的一个共轴的组合件而获得的，其中该环区域的石英玻璃是在等离子体-外部沉积工艺中制造的，其方式为在一个管状或棒状的基体上以至少1mm的层厚度和nF<1.4519的折射率来制造一个用氟掺杂的石英玻璃的环区域层。
在该生产方法的经济性方面以及使产生废品的危险最小化方面优选的是，将这些独立的纤维部件在分离的方法步骤中生产并密封地进行组装。
一种此类的方法在EP 1 712 934 A1中描述，其中还已知了一种根据开篇所述类型的半成品。为了生产一个大体积的预成型件，提供了仅仅由一定数量的管状或棒状独立元件组成的半成品。在此，这些独立元件是芯棒，该芯棒是由对接地(stoβweiβe)彼此上下放置的多个区段组成的并且安排在一个内罩管的内部。该内罩管由一个外罩管包围。这些部件是相对彼此共轴安排的、并且在一个拉伸过程中直接拉拔成光纤。
羟基和金属杂质例如氯、铝或铁，可能对将要拉拔的纤维的光传导产生不利影响。为了使这种影响最小化，该内罩管由高纯度且昂贵的石英玻璃品质组成。为了在另一方面总体上将该半成品的成本保持得较低，所提出的是，该外罩管具有较高的杂质浓度。
在纤维拉拔过程中，这些独立元件的分开生产及其密封式的组装尤其有助于成本低廉地制造光纤并且避免产生废品的危险。然而，由此不可避免地产生了在这些组合的独立元件之间额外的表面和界面，这样加剧了界面问题并且提高了对界面品质的要求。在此特别值得注意的是在界面区域中的气泡形成。
DE 10 2008 047 736 B3描述了使用一种以氟掺杂的石英玻璃管来包覆芯棒。
US 6,263,706 B1公开了一种用于在SiO2灰料管中设定一种氟浓度分布曲线的方法。优选的是，在取出一个芯轴(Dorn)之后，该灰料管通过气相以氟掺杂，其方式为沿该灰料管外壁引导一种含氟的掺杂气体并且将氦或不将任何气体通过内孔。所产生的折射率分布曲线是实质上抛物线式的，其最大值在管中间。
DE 600 04 778 T2描述了通过一种溶胶-凝胶途径生产氟掺杂的石英玻璃体。这种氟掺杂是通过向溶胶中加入一种含氟的起始物质来进行的，优选为四甲基氟化铵。在烧结之后，该圆柱形的石英玻璃样品展示了折射率曲线为：其中该折射率从外向内减小(并且相应地氟浓度从外向内增大)。在中央获得了最高的氟浓度。氟浓度向边缘降低的情况归因于通过加热造成的氟损失。
US 3,981,707 A描述了通过使一个由氟掺杂的石英玻璃管坍塌(Kollabieren)来生产光学，该石英玻璃管具有一种不均匀的径向氟浓度分布曲线，其中氟浓度在管中间具有最大值并且朝向管内壁并朝向管外壁而减小。在自由的管表面区域中的氟贫化(Fluorverarmung)是由于在高温下处理用氟掺杂的石英玻璃管而造成的。
由DE 101 55 134 C1已知一种用于生产预成型件的方法，其方式为借助于POD外部沉积在无氢气氛中给一个具有预先给定的壳/芯比率的芯棒设置一个灰料层，并且该灰料层随后被干燥并玻璃化。在壳玻璃中，产生了小于30重量ppb的羟基含量以及无缺陷的、朝向芯棒的接触面。
技术目的
本发明的目的在于，提供用于成本低廉地生产光纤的一种方法以及一种管状半成品，该光纤的突出之处在于芯与壳之间界面的高品质以及很低的弯曲敏感性。
发明内容
在生产方法方面，根据本发明，这个目的是从开篇所述的方法出发以如下方式实现的，该环区域的石英玻璃是以一种由石英玻璃制成的、具有至少6000重量ppm的平均氟含量的环区域管的形式进行制备，该环区域管具有由一个管内表面和一个管外表面限定的一个壁，其中跨该环区域管壁设定了一种径向的氟浓度分布曲线，该分布曲线具有一个层厚度至少为1μm且最大为10μm的内部氟贫化层，在该层中氟含量朝向管内表面而下降并且在一个具有1μm厚度的、接近表面的区域中该氟含量为最大3000重量ppm。
根据本发明，用于环区域的石英玻璃是以至少一个用氟掺杂的石英玻璃管的形式来制备，该石英玻璃管在此称为“环区域管”。
借助于一种所谓的POD方法(等离子体外侧沉积)产生氟掺杂的石英玻璃管，其中SiO2微粒在直接掺入氟的情况下直接玻璃化为石英玻璃管；或者借助于一种CVD沉积方法，通过含硅起始化合物的水解或热解在构成一种SiO2灰料体的同时产生氟掺杂的石英玻璃管，该灰料体后续地用氟掺杂并进行烧结。
其余的独立元件，即由掺杂的或未掺杂的石英玻璃制成的、用于产生纤维的外罩区域的一个外罩管、以及用于产生纤维的芯区域和内罩区域的芯棒，可以各自在分开的过程中产生并且随后以共轴部件组合件的形式进行组装以便生产该纤维。共轴的组合件随后坍塌或拉伸成为一个预成型件或者直接拉伸为纤维。如果首先产生了一个预成型件，那么将其在一个分开的方法步骤中拉拔成光纤。可以在此或者预先地使其配备有额外的壳材料，例如通过添加另外的处于管形的石英玻璃或者通过外部沉积方法。
在一种单模纤维中，由氟掺杂的石英玻璃制成的、具有的折射率小于该壳玻璃的环区域实现了对光模的额外的引导作用。为了不使模场直径相对于标准单模纤维改变过大，将该环区域在某种程度上远离芯，也就是通过一个内罩玻璃区域从芯隔开。由此该环区域在纤维弯曲时相对于没有环区域的标准纤维实现了损失的降低，而没有损害对标准单模纤维的兼容性。当将对弯曲不敏感的、带有环区域的纤维与标准纤维相连接时，这是重要的。
很重要的是，氟掺杂的环区域管在构成对芯棒的接触面时在其壁上具有一种径向的氟浓度分布曲线，该分布曲线朝向管内表面而降低。已经显示出，在拉伸过程中，在朝向芯棒的界面上的气泡形成作用由此被显著减小。在环区域管的边缘区域中氟含量较低的区域以下也称为“氟贫化层”。
用氟掺杂实现了环区域的石英玻璃的折射率降低。鉴于该光纤的高的弯曲不敏感性，较高的氟浓度和在芯棒与环区域之间较陡的折射率跳跃是有利的。因此氟含量设定为至少6000重量ppm并且可以为最大15000重量ppm。通过氟掺杂实现的、相对于未掺杂石英玻璃的折射率降低，是相对于未掺杂石英玻璃的折射率至少2×10-4。
然而，另一方面在这些界面上产生了与环区域管的增大的平均氟含量相关的气泡问题。据此，尤其在较高的平均氟含量下，氟贫化层的减少气泡的效果突显出来。根据本发明的方法由此优选地在具有6000重量ppm或更大的高平均氟含量的环区域管的情况下是突出的。环区域管的平均氟含量应理解为以下的氟浓度，即在管壁上通过光谱测量获得的氟浓度。氟贫化层在此由于其相对较小的厚度而不是显著突出的。
用氟掺杂实现了环区域的石英玻璃的折射率降低。如以上提及的，对于光学的高的弯曲不敏感性而言，在芯棒与环区域之间的陡峭的折射率跳跃是有利的。氟浓度梯度和由此的径向折射率梯度自身在此是不希望的。但是已经出人意料地显示，至少10μm的层厚度是可接受的，并且在纤维的弯曲不敏感性与界面的品质之间产生了适当的折中。然而，在小于1的层厚度下，在避免气泡形成方面没有产生显著的影响。
在氟贫化层中的氟含量越低，在与环区域的接触面上的气泡形成问题也就越小。鉴于此，该氟贫化层在一个接近表面的、具有1μm厚度的区域中具有3000重量ppm或更少的氟含量。在接近表面的区域中的这个特别低的氟含量实质性地有助于形成很少的气泡。
氟贫化层被限定为如下的层厚度：这些层具有的氟浓度低于在环区域管的石英玻璃中氟最高浓度的80％。同样贫氟的、接近表面的区域被限定为如下的层厚度：这些层具有的氟浓度低于在环区域管的石英玻璃中氟最高浓度的80％。
决定性的是，氟浓度分布曲线在向着芯棒的方向上降低。然而已经证明有利的是，环区域管跨该环区域管壁设置有一种径向的氟浓度分布曲线，该分布曲线还具有一个外部的氟贫化层，其中氟浓度朝向管外表面降低。
由此还造成，在环区域与外罩区域之间的界面避免了气泡形成。与内部氟贫化层相比，对外部氟贫化层的尺度、氟浓度下降的斜率以及接近表面的区域中的最大浓度的要求都较不严格。在上文处已经对内部氟贫化层说明的尺度、分布曲线以及浓度，对外部氟贫化层而言无论如何都是足够的。
已经证明有益的是，氟贫化层具有小于4μm的层厚度。
小于4μm的层厚度造成在纤维的弯曲不敏感性与其朝向环区域管的内界面的品质之间的特别适合的折中。
该环区域管优选是无模具地通过拉拔一个用氟掺杂的石英玻璃母管而制造的，同时在管内表面和管外表面上形成了氟贫化区域。
然而，通过对母管的加热以及由此获得的氟从接近表面的层的向外扩散，一般产生了在内表面和外表面上的氟的贫化，这造成了平坦的浓度梯度。通过在拉拔母管时选择温度和加热时长可以将氟的向外扩散设定为使其产生一个具有上述尺度和浓度分布曲线的贫氟的层。适当的温度/加热时长参数对可以借助少量的实验由本领域技术人员测定。
其他的参考值(Anhaltspunkte)为所拉拔的环区域管的外径，其优选处于该母管外径的从10％到50％的范围内，典型地产生在从30到70mm范围内的外径，并且该外径对内径的圆柱比率在环区域管中比母管中小0.2到0.8。
替代于此，环区域管在其制成之后在一个分开的方法步骤中进行加热，以便产生具有所希望厚度和预先给定的氟浓度分布曲线的氟贫化层。同样在加热环区域管时，借助少量的实验通过选择温度和加热时长来调节氟的向外扩散。
在拉拔过程中母管的加热或环区域管的加热优选借助于电子加热装置在无氢气氛下进行。
由此避免了羟基进入环区域管的接近表面的区域中。
无需特别的预先处理(Vorkehrungen)即可在拉拔母管之后形成一个贫氟的表面层，该表面层具有超过额定值的厚度。在以调节氟贫化层的足够厚度为目的(也可是有意的)加热环区域管时造成这种结果。过大的贫氟层厚度可以通过用氢氟酸或一种气态蚀刻剂来蚀刻而除去。因而，在此背景下，已经证明有用的是，至少该环区域管的管内表面在拉拔该母管之后或拉拔时部分地移除(abzutragen)。
通过对内表面进行移除，将氟贫化层的厚度降低到预先给定的额定值，并且同时产生一个尽可能无缺陷的表面。移除在此优选是通过气相蚀刻来进行的，以避免用水和羟基加载石英玻璃。
贫氟表面层的厚度在拉拔母管之后或加热环区域管之后可以为15μm或更大。重要的是，在后续移除内表面时移除深度小于此前制造的贫氟表面层，这样其一部分作为具有所希望的额定厚度的氟贫化层保留下来。在此方面，已经证实为有益的是，对内表面的移除深度是在一个贫氟表面层的原始厚度的10％到70％的范围内。
在氟贫化层中的氟含量越低，在与环区域的接触面上的气泡形成问题也就越小。在此方面已经证明有益的是，氟贫化层的在所述的接近表面的区域中具有最大2000重量ppm的氟含量。在具有1μm层厚的接近表面的层中较小的氟含量实质上有助于形成很少的气泡。
已经展示出，在化合物中的羟基含量与高的氟含量能够有助于在与环区域管接触的区域中的可成泡性。因此以下一种方式是优选的：其中该环区域管的石英玻璃在氟贫化层的区域中具有小于1重量ppm并优选小于0.5重量ppm的羟基含量。
在氟贫化层中较少的羟基含量例如通过以下方式实现：在将母管拉伸为环区域管时的加热或者使该环区域管构成氟贫化层的加热是在一个电加热区域中在无氢的气氛中进行。
较小的羟基含量在其他的将要与环区域管组合的独立元件的区域中同样是有帮助的，从而避免了气泡形成。在这个背景下，已经证明有益的是，该内罩区域的石英玻璃是由一个芯棒提供的，该芯棒在一个具有10μm层厚的表面层的区域中具有小于0.5重量ppm的羟基含量。
在芯棒的接近表面区域中的这个较小的羟基含量例如通过以下方式实现：将该芯棒在一个电加热区域中拉伸，也就是不使用含氢的、用于火焰抛光(Flammenpolieren)的燃烧器火焰或类似物。
出于相同的原因，还有利的是，该外罩区域的石英玻璃是由一个外罩管提供的，该外罩管在其内表面的区域中具有一个表面层，该表面层在一个10μm的层厚中具有小于0.5重量ppm的羟基含量。
该外罩管由掺杂的或未掺杂的石英玻璃组成，并且优选通过OVD灰料构造方法和后续在含氯气氛中的脱水和烧结制成，包括机械加工和拉拔成壳管。
在该外罩管的内表面区域中的较小的羟基含量还是通过如下方式实现的：即该外罩管的内表面是通过机械加工制造的。
通过机械加工可以除去表面区域中的任何增大的羟基含量，而同时不会引入新的羟基。
加热环区域管以生产氟贫化层还可以是在拉伸由碳、环区域管、以及任何其他独立部件组成的组合件时进行。在此需要注意该加热区域的长度和该组合件穿过该加热区域的前进速度。在此方面已经证明有益的是，加热区域长度(以mm计)与母管前进速度(以mm/分钟计)的商为10分钟或更大。
在此，加热区域的长度为至少150mm，并且典型地处于从180到250mm的范围内。环区域管的表面区域中的温度为至少2200℃。
在用于生产光纤的管状半成品方面，根据本发明，上述这个目的是以如下方式实现的：该半成品由具有的平均氟含量为至少6000重量ppm的石英玻璃组成并且具有由一个管内表面和一个管外表面限定的一个壁，其中跨该壁设定了一种径向的氟浓度分布曲线，该分布曲线具有一个层厚度至少为1μm且最大为10μm的内部氟贫化层，在该层中氟含量朝向管内表面而下降并且在一个具有1μm厚度的、接近表面的区域中该氟含量为最大3000重量ppm。
处于以氟掺杂的石英玻璃管形式的该半成品在此称为“环区域管”。借助于一种所谓的POD方法(等离子体外侧沉积)产生这种半成品，其中SiO2微粒在直接掺入氟的情况下直接玻璃化为石英玻璃管；或者借助于一种CVD沉积方法，通过含硅起始化合物的水解或热解在构成一种SiO2灰料体的同时产生这种半成品，该灰料体后续地用氟掺杂并进行烧结。
该环区域管用于借助上述方法来生产光纤并且在此在一个共轴的组合件中与其他独立元件一起加工成一个预成型件或纤维，这些独立元件包括一个外罩管和一个芯棒。在此，管内表面和管外表面被软化并且与其他石英玻璃独立元件的石英玻璃一起熔融。由于环区域管的氟含量，可能造成在接触面上形成气泡。
为了抵消这种效果，本发明的环区域管在其壁上具有一种径向的氟浓度分布曲线，该分布曲线至少朝向内表面减小。由此，在拉伸该半成品的过程中在与芯棒的界面上的气泡形成作用实质性地降低。在环区域管的边缘区域中氟浓度较低的区域以下也称为“氟贫化层”。
用氟掺杂实现了环区域的石英玻璃的折射率降低。鉴于该光纤的高的弯曲不敏感性，较高的氟浓度和在芯棒与环区域之间较陡的折射率跳跃是有利的。因此环区域管的氟含量为至少6000重量ppm并且可以为最大15000重量ppm。通过氟掺杂实现的、相对于未掺杂石英玻璃的折射率降低，是相对于未掺杂石英玻璃的折射率至少2×10-4。
然而，另一方面在这些界面上产生了与环区域管的增大的平均氟含量相关的气泡问题。据此，尤其在较高的平均氟含量下，氟贫化层的减少气泡的效果突显出来。根据本发明的方法由此优选地在具有6000重量ppm或更大的高平均氟密度的环区域管的情况下是突出的。
用氟掺杂实现了环区域的石英玻璃的折射率降低。如以上提及的，对于光学的高的弯曲不敏感性而言，在芯棒与环区域之间的陡峭的折射率跳跃是有利的。氟浓度梯度和由此的径向折射率梯度自身在此是不希望的。然而，小于10μm的层厚度是可接受的并且形成了在纤维的弯曲不敏感性与界面品质之间的适当的折中。然而，在小于1μm的层厚度下，在避免气泡形成方面没有产生显著的影响。
在氟贫化层中的氟含量越低，在朝向环区域的接触面上的气泡形成问题也就越小。鉴于此，该氟贫化层在一个接近表面的、具有1μm厚度的区域中具有3000重量ppm或更少的氟含量。在接近表面的区域中的这个特别低的氟含量实质性地有助于形成很少的气泡。
这个氟贫化层和这个贫氟的接近表面的区域都在上文中借助本发明的方法进行了定义。
本发明的半成品的有利设计从各从属权利要求得出。只要在从属权利要求中给出的该半成品的设计仿照的是在针对本发明方法的从属权利要求中所述的方法方式，就可参照针对于相应方法权利要求的实施方案，以对其进行补充解说。
该环区域管用于生产光纤。为此，将其与其他独立元件一起以部件组合件的形式进行组装，这些独立元件包括一个由掺杂或未掺杂的石英玻璃制成的外罩管以及一个芯棒并且是在分开的多个过程中制造的。随后将这种组合件加工成一个预成型件或者直接加工成纤维。很重要的是，该氟掺杂的环区域管在其壁上具有一种径向的氟浓度分布曲线，该分布曲线朝向内表面而降低。由此，在拉伸该半成品的过程中在与芯棒的界面上的气泡形成作用实质性地降低。
该环区域管在从此拉延出的光纤中实现了更高的弯曲不敏感性。
芯棒优选是由多个芯棒区段组合成的，它们对接地在轴向上安排在该环区域管内部。芯棒的分段使得能够获得任意长短的芯棒长度。
在该组合件中，在芯棒与环区域管之间优选具有在优选0.5到2mm范围内的环隙。同样的内容对于在环区域管与外罩管之间的环隙也适用。
环区域管的外径与内径之比优选处于在1.4与1.8之间的范围中，优选的壁厚度在2与12mm之间。环区域管的长度典型地处于1与3m之间，其中多个环区域管段能够对接地彼此相邻地焊接到在一起。
具体实施方式
以下借助实施例和专利附图来详细说明本发明。在图中分别示出：
图1在一个环区域管的管外表面区域中具有SiO2和氟的径向浓度分布曲线的一个图表，以及
图2在一个环区域管的管内表面区域中具有SiO2和氟的径向浓度分布曲线的一个图表。
借助于常规的灰料沉积方法来制造灰料体并后续地用氟掺杂。
在将灰料体玻璃化之后，获得了具有200mm外径和80mm内径的石英玻璃圆柱体，从而产生了2.5的外径对内径比率。该石英玻璃具有0.1重量ppm的平均羟基含量和6100重量ppm的平均氟含量，该含量实现了相对于未掺杂石英玻璃的在折射率上的降低。
这个起始材料圆柱体无模具地拉延成一个具有38mm外径、25mm内径以及6.5mm壁厚的环区域管。
在此，该起始材料圆柱体在无氢的氮气氛围下以10mm/分钟的前进速度“v”送入一个电加热区域，该电加热区域具有至少2200℃的温度以及170mm的长度“L”，这样产生了值为10分钟的L/v之商。
之后获得的环区域管的突出之处在于，通过热预成型而抛光的、具有特别高的表面质量的管内表面。通过在拉伸过程中进行加热，在环区域管的管内表面和外表面的区域中形成了一个贫氟的表面层，其厚度为约5μm。
在外表面区域中的相应的浓度分布曲线展示在图1中。在纵坐标上以相对单位标记了氟的浓度(曲线2)和SiO2的浓度(曲线1)(分别相对于SiO2和氟的最大浓度)，并且在横坐标上以[μm]标记了径向位置。在各自浓度分布曲线上的逐渐升高和自零点的偏移是由于测量方法的空间分辨率造成的。
将以下层厚度定义为“氟贫化层”：具有的氟浓度小于最大值的80％的层厚度。归属于此的位置在图1中以“B”表示。SiO2浓度形成了位置值的参照点(零点)。属于80％浓度值的位置零点在图1中以“A”表示。由此，氟贫化层的层厚度由氟和SiO2浓度分布曲线在80％浓度值处的A-B间距得出。在直到1μm的接近表面的区域中，氟浓度为小于2100重量ppm并且在此情况下贫氟表面层的厚度总共为约7μm。这些值对于环区域管的圆柱外罩而言是可接受的，然而对于圆柱内罩不是最佳的。
因此，将环区域管的内表面(在拉伸之后该内表面具有一个与该外罩类似的氟贫化层)蚀刻，其方式为通过内孔导入一种热的蚀刻气(SF6)气流。然后在内壁上获得的浓度分布曲线在图2中示出。从SiO2(曲线2)和氟(曲线1)的浓度分布曲线对比可以看出，由于对内表面进行了移除，氟贫化层的厚度被调节到约1.5μm的预先给出的额定值，并且同时在接近表面的区域中获得了更陡峭的浓度曲线。通过蚀刻产生了更加清洁且无缺陷的表面。在此还将氟贫化层定义为如下的层厚度：这种层厚度所具有的氟浓度小于氟最大浓度的80％，并且这可以通过A-B位置间距而读出。在氟贫化层内部的平均氟含量大于3000重量ppm，并且在一个1μm的接近表面的内部区域之内，氟含量处于约2800重量ppm。
环区域管的平均氯含量为200重量ppm，并且环区域管的石英玻璃的标称羟基含量为0.1重量ppm。然而，由于拉伸过程，羟基含量在表面附近提高到最大值为5重量ppm或更大。然而，通过后续的气相蚀刻，移除了具有相对高的羟基含量的层，这样在氟贫化层表面上、在一个1μm的层厚度上测量到了最大0.4重量ppm的平均羟基。
如此获得的环区域管被用于在一种管包棒方法(Stab-in-Rohr-Verfahren)中包覆芯棒。为此，从该环区域管上以所希望的长度截下多个零件。该芯棒具有一个半径为12mm的GeO2掺杂的芯区域，并且用一个由未掺杂的石英玻璃制成的、具有5.5mm层厚度的内罩包围该芯区域。
该芯棒插入到该环区域管的内孔中并且进而以一个未掺杂的石英玻璃制成的、折射率为nMa的套管将该环区域管包裹，该套管具有175mm外径、40mm内径以及1800重量ppm的平均氯含量。
这种多部件的同轴安排随后以竖直的取向放进一个拉延炉(Ziehofen)中并且在其中从下端开始分区域地软化并从软化的区域中拉延出纤维。在此该环区域管的外部的和内部的“氟贫化层”用作“钝化层”，这些钝化层避免了氟的向外扩散并且于是防止了在界面区域中的气泡形成。以此方式，该氟贫化层有助于获得与芯棒与套管的少缺陷的接触面和界面。
在此拉延出一个具有125μm外径的、对弯曲不敏感的单模光纤，该光纤的突出之处在于高的氟含量并且该光纤对芯区域的外部区域具有一个间距。对于该组合件的径向折射率曲线而言，有：nMa>nF<nMi<nK。

Claims (16)

1.一种用于通过拉伸一个石英玻璃预成型件或者石英玻璃部件的一个共轴组合件来生产光纤的方法，其中该光纤具有一个折射率为nK的芯区域，一个包裹该芯区域的、折射率为nMi的内罩区域，一个围绕该内罩区域的、由掺杂的石英玻璃制成的、折射率为nF的环形区域，以及一个围绕该环形区域的外罩区域，其中有：nF<nMi<nK，其特征在于，该环形区域的石英玻璃是以一种由石英玻璃制成的、具有至少6000重量ppm的平均氟含量的环形区域管的形式进行制备，该环形区域管具有由一个管内表面和一个管外表面限定的一个壁，其中跨该环形区域管壁设定了一种径向的氟浓度分布曲线，该分布曲线具有一个层厚度至少为1μm且最大为10μm的内部氟贫化层，在该层中氟含量朝向管内表面而下降并且在一个具有1μm厚度的、接近表面的区域中该氟含量为最大3000重量ppm。 
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该环形区域管跨该环形区域管壁设置有一种径向的氟浓度分布曲线，该分布曲线具有一个外部氟贫化层，在该层中氟浓度朝向管外表面降低。 
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，该内部氟贫化层具有小于4μm的层厚度。 
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，该环形区域管是无模具地通过拉伸一个由用氟掺杂的石英玻璃母管来制造的，并在该管内表面和管外表面上形成了多个氟贫化区域。 
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，至少该环形区域管的管内表面在拉伸该母管之后或拉伸时被部分地移除，并且管内表面的移除深度处于一个贫氟的表面层的原始厚度的10％到70％的范围内。 
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，该内部氟贫化层在层厚度为1μm的、接近表面的层中具有的氟含量为最大2000重量ppm。 
7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，该环形区域管的石英玻璃在该内部氟贫化层的区域中具有小于1重量ppm的平均羟基含量。 
8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，该环形区域管的石英玻璃在该内部氟贫化层的区域中具有小于0.5重量ppm的平均羟基含量。 
9.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，该内罩区域的石英玻璃是由一个芯棒提供的，该芯棒在一个具有10μm层厚度的表面层的区域中具有小于0.5重量ppm的羟基含量。 
10.一种用于生产光纤的管状半成品，其特征在于，该半成品由具有的平均氟含量为至少6000重量ppm的石英玻璃组成并且具有由一个管内表面和一个管外表面限定的一个壁，跨该壁设置了一种径向的氟浓度分布曲线，该分布曲线具有一个层厚度至少为1μm且最大为10μm的内部氟贫化层，在该层中氟含量朝向管内表面而下降并且在一个具有1μm厚度的、接近表面的区域中该氟含量为最大3000重量ppm。 
11.根据权利要求10所述的管状半成品，其特征在于，跨该管壁设置有一种径向的氟浓度分布曲线，该分布曲线具有一个外部氟贫化层，在该层中氟浓度朝向管外表面降低。 
12.根据权利要求10所述的管状半成品，其特征在于，该内部氟贫化层具有小于4μm的层厚度。 
13.根据权利要求10所述的管状半成品，其特征在于，该管具有一个无模具地在熔融流体中制造的管内表面。 
14.根据权利要求10所述的管状半成品，其特征在于，该内部氟贫化层在层厚度为1μm的、接近表面的区域中具有的氟含量为最大2000重量ppm。 
15.根据权利要求10所述的管状半成品，其特征在于，该管的石英玻璃在该内部氟贫化层的区域中具有小于1重量ppm的平均羟基含量。 
16.根据权利要求10所述的管状半成品，其特征在于，该管的石英玻璃在该内部氟贫化层的区域中具有小于0.5重量ppm的平均羟基含量。 
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