CZ59998A3 - Optická vlákna s tantalem dopovaným povlakem - Google Patents
Optická vlákna s tantalem dopovaným povlakem Download PDFInfo
- Publication number
- CZ59998A3 CZ59998A3 CZ98599A CZ59998A CZ59998A3 CZ 59998 A3 CZ59998 A3 CZ 59998A3 CZ 98599 A CZ98599 A CZ 98599A CZ 59998 A CZ59998 A CZ 59998A CZ 59998 A3 CZ59998 A3 CZ 59998A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- optical fiber
- refractive index
- core
- tantalum
- annular region
- Prior art date
Links
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 48
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 48
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 title claims description 42
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims description 36
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims description 36
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 43
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 33
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 17
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 claims description 2
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 claims 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 11
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 9
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 8
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 8
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 6
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 6
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 4
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 3
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 2
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 101100298295 Drosophila melanogaster flfl gene Proteins 0.000 description 2
- 229910005793 GeO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce] ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 238000007596 consolidation process Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- YBMRDBCBODYGJE-UHFFFAOYSA-N germanium dioxide Chemical compound O=[Ge]=O YBMRDBCBODYGJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PVADDRMAFCOOPC-UHFFFAOYSA-N germanium monoxide Inorganic materials [Ge]=O PVADDRMAFCOOPC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 2
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 2
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 2
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 2
- KPZGRMZPZLOPBS-UHFFFAOYSA-N 1,3-dichloro-2,2-bis(chloromethyl)propane Chemical compound ClCC(CCl)(CCl)CCl KPZGRMZPZLOPBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000007380 fibre production Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
- G02B6/036—Optical fibres with cladding with or without a coating core or cladding comprising multiple layers
- G02B6/03616—Optical fibres characterised both by the number of different refractive index layers around the central core segment, i.e. around the innermost high index core layer, and their relative refractive index difference
- G02B6/03638—Optical fibres characterised both by the number of different refractive index layers around the central core segment, i.e. around the innermost high index core layer, and their relative refractive index difference having 3 layers only
- G02B6/03644—Optical fibres characterised both by the number of different refractive index layers around the central core segment, i.e. around the innermost high index core layer, and their relative refractive index difference having 3 layers only arranged - + -
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C13/00—Fibre or filament compositions
- C03C13/04—Fibre optics, e.g. core and clad fibre compositions
- C03C13/045—Silica-containing oxide glass compositions
- C03C13/046—Multicomponent glass compositions
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
- G02B6/02214—Optical fibres with cladding with or without a coating tailored to obtain the desired dispersion, e.g. dispersion shifted, dispersion flattened
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Lasers (AREA)
Description
Oblast techniky
Vynález se týká optických vláken vlnovodu s jádrem a s povlakem, dopovaným tantalem.
Dosavadní stav techniky
US patent č. 4715679 popisuje optická vlákna s nízkou nebo žádnou disperzí v širokém pásmu vlnových délek. Optické vlákno má centrální jádro obklopené vnitřním povlakem, který je opět obklopen vnějším povlakem. Jádro a povlak mají jednu nebo více oblastí se sníženým indexem lomu proti sousedním oblastem. Jádro má nejvyšší index lomu, takový, který může klesat se vzdáleností od jádra. S jádrem sousedí první prstencová oblast vnitřního povlaku, která má snížený index lomu. S oblastí snížení sousedí druhá prstencová oblast, mající index lomu větší než první prstencová oblast snížení. Snížení indexu lomu mění charakteristiky šíření světelné energie vlákna pro poskytnutí požadovaného vztahu mezi disperzí vlnovodu a vlnovou délkou. Disperze je tedy řízena snížením indexu lomu v oblasti vnitřního povlaku, sousedící se středovým jádrem. Snížení indexu lomu je provedeno přidáním vhodných snižujících příměsí, jako fluoru nebo boru.
Oblasti snížení vytvořené pomocí příměsí fluoru a boru mají však nežádoucí omezení. Oblasti snížení vytvořené pomocí fluoru mají maximální snížení indexu lomu asi 0,5 procenta delta, ale obvyklejší výsledek je 0,3 procenta delta. Fluor představuje výrobní problém, neboť je korozivní, a na trhu dostupný zdroj suchého fluoru pro obvyklý proces vnějšího ukládání par (OVD) není vhodný. Bor má značný negativní účinek na šíření světla s vlnovou délkou nad 1200 nm. Bor jako takový není použitelný pro jednoduchá optická vlákna, která obvykle přenášejí světlo o vlnové délce asi 1500 nm.
Místo snížení indexu lomu navrhují jiní zvýšení indexu lomu povlaku pomocí germania. Germanium však není vhodné pro zvýšení indexu lomu povlaku. Germanium reaguje během sušení a zpevňování s chlorem na germanium monoxid. Monoxid je poměrně těkavý a migruje z povlaku během kroků sušení chlorem a zpevňování. Je tedy obtížné udržet germanium v povlaku a tím zvýšit index lomu povlaku oproti sousední oblasti sníženého indexu lomu, jako křemenné sklo.
V souladu s tím je nesplnitelný požadavek na strukturu optického vlákna, kompatibilní s křemenným sklem, zvýšit index lomu v oblasti povlaku pomocí příměsi, která nemigruje z původního místa a neabsorbuje světlo při vlnové délce přenášené optickým vláknem.
Podstata vynálezu
Byl nalezen neočekávaný a vysoce žádaný výsledek, když byl do povlaku přimíšen tantal pro zvýšení indexu lomu oproti sousední oblasti jádra se snížením. Výsledkem vynálezu je optické vlákno, které pro modifikaci chromatické disperze využívá jen příměsi pro zvýšení indexu lomu. Vynález eliminuje nežádoucí vedlejší vlivy příměsí • ♦ snižujících index lomu, jako boru a fluoru, neboť optická vlákna podle vynálezu tyto příměsi nepotřebují.
Tantal má četné technické výhody. Za prvé, tantal nemigruje ze své výchozí polohy. Tantal má malou těkavost a odolává tak migraci i když je vlákno vystaveno vysokým teplotám během sušení a zpevňování. Protože odolává migraci, zůstává profil oblasti dopované tantalem ostře definován. Jeho druhou výhodou je nízké zeslabení světla ve vlnových délkách vybraných pro přenos. Tyto vlnové délky jsou kolem 13 00 nm a 1550 nm. V těchto vlnových délkách má tantal poměrně malé zeslabení světla. Rayleighův rozptyl je tedy u tantalu při těchto vlnových délkách poměrně malý. Třetí výhodou je, že sklo dopované tantalem má nižší tepelnou roztažnost než sklo dopované germaniem. Čtvrtou výhodou je, že tantal má větší vliv na index lomu, vztaženo na hmotnost, než germanium. Je tedy potřeba méně tantalu, než germania pro dosažení stejného lomu. Zeslabení se také vztahuje ke kvantitě. Je proto zeslabení světla v optických vláknech s tantalem menší, neboť tantalu se používá méně. Pátou výhodou je, že tantal je chemicky stabilní. Je nerozpustný ve vodě a většině kyselin a alkálií. Horká kyselina fluorovodíková jej pomalu napadá. Vynález je použitelný pro všechna optická vlákna, včetně jednovidových vláken, mnohovidových vláken, vláken s posunutou disperzí, vláken s velkým efektivním rozsahem, s velkým výkonem, vláken pro zvlášť velkou vzdálenost s řízenou lineární disperzí.
Při výrobě optických vláken se materiály pro oblasti jádra a povlaku (vnitřního a vnějšího) optického vlákna vyrábějí ze skla majícího minimální charakteristiky zeslabení světla. Ačkoliv může být použito skla optické kvality, zvláště vhodným materiálem je křemenné sklo. Skla
44*444 444« 4 pro jádro a povlak by měla mít, z konstrukčních a jiných praktických hledisek, obdobné fyzikální charakteristiky. Protože sklo jádra musí mít vyšší index lomu než sklo povlaku, je sklo jádra vytvořeno ze skla stejného druhu jako povlak a je dopováno malým množstvím materiálu pro malé zvýšení indexu lomu jádra. Jádro tedy je dopováno germaniem. První prstencová oblast snížení může být vytvořena v první části vnitřního povlaku, v sousedních částech jádra a vnitřního povlaku, nebo zcela ve vnějším prstenci jádra. Ve výhodném vytvoření obsahuje centrální oblast jádra germanium. Vnější prstenec jádra zůstává bez příměsi. Oblast povlaku sousedící s prstencem jádra bez příměsi a obklopující jádro je dopována tantalem pro zvýšení indexu lomu. Oblast povlaku dopované tantalem se rozprostírá od prstence jádra bez příměsi na vnější stranu vlákna.
Přehled obrázků na výkrese
Obr. 1 je řez optickým vláknem podle vynálezu.
Obr. 2 je profil dopování optického vlákna podle vynálezu.
Obr. 3 a 4 znázorňují profily dopování dalších optických vláken vytvořených podle vynálezu.
Obr. 5 je graf znázorňující výsledky rozptylu vlákna s povlakem oxidu křemičitého dopovaná tantalem.
Obr. 6 je graf znázorňující index lomu jako funkci vlnové délky pro tantal a křemenné sklo.
Příklad provedení
Obr. 1 představuje řez jednovidovým optickým vláknem • 0 · «00 0000
0 0000 00 00 · 00 00000« 0000 0 · 000 000
00000 00 0 00 0· vytvořeným podle vynálezu. Optické vlákno má centrální jádro 10 ohraničené vnějším povrchem 11. Oblast 12 vnitřního povlaku má vnitřní povrch vytvořený na vnějším povrchu 11 jádra 10.. Oblast 12 vnitřního povlaku má vnější povrch 13. Vnitřní povlak 12 je obklopen vnějším povlakem 14, který má vnější povrch 15.
Materiál jádra 10 je křemenné sklo dopované germaniem. Vnitřní povlaková vrstva 12 má alespoň jednu prstencovou oblast 20 v podstatě čistého křemenného skla. Druhá prstencová oblast 22 sestává z křemenného skla dopovaného tantalem. Čárkovaná čára 21 označuje hranici mezi oblastmi a 22. Dopování tantalem se rozprostírá od čárkované čáry ke vnějšímu povrchu 15. Vynález předpokládá vnitřní povlak s nedopovanou oblastí 20 a s tantalem dopovanou oblastí 22., zahrnuje však také vlákna, jejichž celý vnitřní povlak je nedopovaný a vnější povlak 14 je dopovaný tantalem.
Obr. 2 znázorňuje typický profil dopování pro optická vlákna vytvořená podle vynálezu. Oblast 10 jádra je dopována germaniem nebo kombinací germania a tantalu pro získání gradientu indexu lomu od maxima v centru k nule na vnějším povrchu 11 jádra 10. S jádrem 10 sousedí první prstencová oblast 20 v podstatě čistého křemenného skla. Druhá prstencová oblast 22 je dopovaná tantalem. Tantalem dopovaná oblast 22 má index lomu větší než oblast 20 ale menší než je nejvyšší index lomu v jádře 10 . Mezi oblastmi 20 a 22 je významná změna indexu lomu. Ve shodě s tím tvoří oblast 20 prstencovou oblast snížení, umístěnou mezi dvěma oblastmi 10, 22. z nichž každá má index lomu větší než oblast 20. snížení. Hranice 21 mezi nedopovanou a tantalem dopovanou oblastí může souhlasit s vnějším povrchem 13 vnitřního • · *·· · « fl fl · ···· fl··· • · «· ····· ···· · fl · ·«· · fl · flfl··· ·· fl flfl flfl povlaku 12.
Jádro optického vlákna i má maximum indexu lomu IQ.
S jádrem sousedí první prstencová oblast 2.0, která má index lomu I-j.. Druhá prstencová oblast 22 obklopuje první prstencovou oblast 20 a má index lomu I2 První prstencová oblast 20 se sníženým indexem lomu může být vytvořena zcela ve vnějším prstenci jádra 10 . v sousedních prstencových oblastech jádra a vnitřního povlaku, nebo zcela ve vnitřním povlaku. Je tedy lo>^2>^l'
Charakteristickým znakem vynálezu je oblast povlaku rozprostírající se od vnějšího okraje vnějšího prstence A na vnější okraj optického vlákna B. Tato oblast povlaku obsahuje SiO2 a tantal, který zvyšuje index lomu povlaku nad index lomu alespoň jednoho vnitřního prstence, typický pro čistý oxid křemičitý. Povlak může také obsahovat příměsi pro zvýšení pevnosti, jako například titan. Další vhodné profily j sou znázorněny na obr. 3 a 4.
Vlákno podle obr. 3 má oblast 30 zvýšení indexu lomu vytvořenou dopováním prstencové oblasti vlákna germaniem. Oblast 32 dopovaná tantalem se rozprostírá od oblasti 30 zvýšení indexu lomu ke vnějšímu povrchu vlákna. Vlákno podle obr. 4 má dvě oblasti 3.0, 31 zvýšení indexu lomu, vytvořené dopováním prstencové části vlákna germaniem. Oblast 30 je dopovaná více než oblast 31. Oblast 32 dopovaná tantalem má větší index lomu než oblast 31, avšak menší než oblast 30. Rozprostírá se ke vnější straně vlákna.
Obr. 5 znázorňuje výsledky rozptylu vlákna s povlakem oxidu křemičitého dopovaného tantalem. Tyto výsledky • · ···· ·· * • · ukazují, že rozptyl v materiálu je dopovaném tantalem velmi podobný jako v oxidu křemičitém dopovaném germaniem.
v oxidu křemičitém rozptyl v materiálu
Výše uvedená očekávání byla potvrzena následujícím experimentem. Experimentální výsledky pro oxid křemičitý dopovaný 7,26 % hmot. tantalu byly porovnávány s křemenným sklem a s oxidem křemičitým dopovaným 5,9 % hmot. GeO2 a 9,26 % hmot. GeO2 . Data znázorněná na obr. 6 ukazují, že tantalem dopovaný oxid křemičitý sleduje očekávaný index lomu oxidu křemičitého dopovaného 7,5 % hmot. germania.
Předložený vynález také uvažuje vlnovody s jádry majícími konstantní nebo proměnlivý index lomu. Další modifikace, varianty a úpravy profilů jádra 10 a povlaku 5., 12 a 14 mohou být provedeny ve shodě s myšlenkou US patentu 4 715 679, který se zahrnuje do popisu jako odkaz. Jádro 10 může mít stupňový profil indexu lomu, alfa profil indexu lomu, profil měnící se konstantní rychlostí, nebo profil měnící se více rychlostmi. Oblast snížení také může být vytvořena v jádře ukončením dopování germaniem dříve, než je jádro úplné. Zbytek jádra pak je tvořen nedopovaným křemenným sklem.
Vynález může být použit v jakýchkoliv vhodných optických vláknech, kde se požaduje zvýšený index lomu v povlaku. Vynález je tedy možno aplikovat nejen na jednovidová vlákna, ale také na mnohovidová vlákna, vlákna s posunutou disperzí, vlákna s velkým efektivním rozsahem, s velkým výkonem, vlákna pro zvlášť velkou vzdálenost s řízenou lineární disperzí. Vynález eliminuje nežádoucí vlivy příměsí snižujících index lomu, jako boru a fluoru, neboť optická vlákna podle vynálezu takovéto příměsi • 4 4··4 nepotřebuj ί.
Jak bylo uvedeno výše, použití tantalu má četné technické výhody. Tantal má malou těkavost a nemigruje ani když je vlákno vystaveno vysokým teplotám během sušení a zpevňování. Profil oblasti dopované tantalem zůstává poměrně ostře definován. Tantal má nízké zeslabení světla a malý Rayleighův rozptyl ve vlnových délkách vybraných pro přenos. Tyto vlnové délky jsou kolem 1300 nm a 1550 nm. Sklo dopované tantalem má nižší tepelnou roztažnost než sklo dopované germaniem. Tantal má větší vliv na index lomu, vztaženo na hmotnost, než germanium. Je tedy potřeba méně tantalu, než germania pro dosaženi stejného lomu. Protože zeslabení je také proporcionální k množství, je zeslabení světla v optických vláknech s tantalem menší, neboú tantalu se používá méně. Tantal je chemicky stabilní. Je nerozpustný ve vodě a většině kyselin a alkálií, a jen horká kyselina fluorovodíková jej pomalu napadá.
Vlákno 1 podle vynálezu se oblastí sníženého indexu lomu je vytvořeno jakýmkoliv konvenčním způsobem výroby vláken.
Podle vynálezu je modifikován způsob nanášení zbytku druhého povlaku sazí tvořícího poslední část povlaku 14, oproti konvenční technice, zavedením vhodné koncentrace prekurzoru tantalu jako je TaCl^. Odborníkovi je zřejmé, že index lomu mohou zvyšovat také jiné materiály. Tyto materiály zahrnují zirkon, lanthan, ytrium, cer a germanium. Dále jsou s OVD procesem kompatibilní fluorid, zirkon, tetrachlorid, hexafluor, hexafluoroacetylacetonáty a analogické sloučeniny lanthanu, ytria a ceru. Kterákoliv z výše uvedených látek může poskytovat příměs zvyšující »· 4 4 9 4 • 9 9 9 « 9 9 9 9 9 • 9 9 9 9 9 *49« • * 4 4 · «994 · «44 · ·
9 949 4 · 9
99* 4 99 9 99 9* index lomu v oblasti 14. Ve výhodném provedení je koncentrace prekurzoru Ta2O5 v prekurzorové směsi SiO2 sazí až do 10 hmotnostních procent, s výhodou 3 až 5 hmotnostních procent. Poznamenejme, že ačkoliv výše uvedený popis ilustruje způsob podle vynálezu, je proces kromě přidávání tantalu do oblasti 12 vnitřního povlaku zcela konvenční. Proto mohou být využity také modifikace kroků konvenčního procesu, známé odborníkovi. Mohou být použity různé jiné procesy ukládání, zahrnující avšak neomezující se na vnější ukládání par, vnitřní ukládání par, axiální ukládání par, modifikované chemické ukládání z parní fáze, nebo plazmové ukládání.
Při praktickém provedení vynálezu může odborník použít konvenčních technologií optických vlnovodivých vláken, které se zahrnují do popisu jako odkazy, z nichž některé, nikoliv však všechny, jsou dále uvedeny.
Výchozí materiály, použitelné jako prekurzory sazí, viz Dobbins, US patent 5 043 002, a US patent 5 152 819.
Procesy odpařování nebo rozprašování prekurzorů sazí, viz Antoš, US patent 5 078 092, Cain, US patent 5 356 451, Blankenship, US patent 4 230 744, Blankenship, US patent 4 314 837, a Blankenship, US patent 4 173 305.
Prekurzory sazí a ukládání jádra povlaku, viz Abbott,
US 5 116 400, Abbott, US 5 211 732, Berkey, US 4 486 212, Powers, US 4 568 370, Powers, US 4 639 079, Berkey, US 4 684 384, Powers, US 4 714 488, Powers, US 4 726 827, Schultz, US 4 230 472, a Sarkar, US patent 4 233 045.
Kroky zpevňování polotovaru jádra, vytahování jádra
| - 10 | 00 ···· * · 0 0 · 0 0 0 « · 00 0 0 0 | • 0 · 0 0 · 0 0 0 0 0 00000 0 0 0 00 B | • 0 0 0 0 0 0 000 0 0 0 | ||
| a zpevňování | polotovaru s povlakem, | viz Lané, US | 4 906 | 267, | |
| Lané, US 4 | 906 268, Lané, US 4 | 950 319, Blankenship | , US | ||
| 4 251 251, | Schultz | , US 4 263 031 | , Bailey, US | 4 286 | 978, |
| Powers, US | 4 125 388, Powers, US | 4 165 223, a | Abbott | , US | |
| 5 396 323. | |||||
| Vytahování | vlákna ze | zpevněného | povlečeného | ||
| polotovaru, | viz | Harvey, US | 5 284 499, Koening, | US | |
| 5 314 517, | Amos, | US 5 366 527, | Brown, US | 4 500 | 043, |
| Darcangelo, | US 4 | 514 205, Kar, | US 4 531 959, | Lané, | US |
| 4 741 748, | Deneka, | US 4 792 347 | , Ohls, US | 4 246 | 299, |
| Claypoole, US 4 264 | 649, a Brundage | , US 5 410 567 | 4 |
· *··
00
04 »·0 0
Claims (16)
- PATENTOVÉNÁROKY1. Optické vlákno vlnovodu s jádrem a s vnitřním povlakem zahrnující centrální oblast s nejvyšším indexem lomu, Ιθ, první prstencovou oblast sousedící s centrální oblastí mající index lomu 1^, který je menší než Ιθ, druhou prstencovou oblast obklopující uvedenou první prstencovou oblast a prstencová v množství prstencové oblasti.mající index lomu IO1 přičemž uvedená druhá oblast obsahuje tantal pro zvýšení indexu lomu dostatečném pro zvýšení indexu lomu I2 druhé oblasti nad index lomu I první prstencové
- 2. Optické vlákno podle nároku 1, vyznačující se tím, že středová oblast zahrnuje jádro a druhá prstencová oblast zahrnuje vícečetné podoblasti z nichž alespoň jedna má index lomu menší než I2 .
- 3. Optické vlákno podle nároku 1, vyznačující se tím, že Ιθ>12>11.
- 4.Optické vlákno podle nároku 1, vyznačující se tím, že dopovací příměs pro druhou prstencovou oblast zahrnuje tantal.
- 5. Optické vlákno podle nároku 1, vyznačující se tím, že optické vlákno je vybráno ze skupiny zahrnující jednovidová vlákna, mnohovidová vlákna, vlákna s posunutou disperzí, vlákna s velkým efektivním rozsahem, s velkým výkonem, vlákna pro zvlášť velkou vzdálenost s řízenou chromatickou disperzí.·· ··*·
- 6. Optické vlákno zahrnující jádro mající nejvyšší index lomu, Iq, vnitřní povlakovou vrstvu na jádru, mající první prstencovou oblast obklopující uvedené jádro a mající index lomu Ilř který je menší než IQ, druhou prstencovou oblast obklopující uvedenou první prstencovou oblast a mající index lomu dopovaný tantalem v množství dostatečném pro zvýšení indexu lomu I2 druhé prstencové oblasti na hodnotu vyšší než je index lomu první prstencové oblasti, avšak nižší než je Ιθ.
- 7.Optické vlákno podle nároku 6, vyznačující se tím, že první prstencová oblast obsahuje křemenné sklo a druhá prstencová oblast obsahuje křemenné sklo dopované tantalem.
- 8.Optické vlákno podle nároku 6, vyznačující se tím, že jádro obsahuje křemenné sklo dopované germaniem.
- 9. Optické vlákno podle nároku 6, vyznačující se tím, že optické vlákno je vybráno ze skupiny zahrnující jednovidová vlákna, mnohovidová vlákna, vlákna s posunutou disperzí, vlákna s velkým efektivním rozsahem, s velkým výkonem, vlákna pro zvlášť velkou vzdálenost s řízenou chromatickou disperzí.
- 10. Optické vlákno zahrnující oblast jádra a první a druhou prstencovou oblast, jádra, vyznačující se tím, že oblasti snížen vzhledem k obklopující uvedenou oblast index lomu první prstencové sousednímu jádru a druhé prstencové oblasti, a že druhá prstencová oblast obsahuje tantal.
- 11. Optické vlákno podle nároku 10, vyznačující se tím, že oblast jádra obsahuje křemenné sklo a tantal.αα »··ι
- 12.Optické vlákno podle nároku 11, vyznačující se tím, že oblast jádra obsahuje křemenné sklo, germanium a tantal.
- 13.Optické vlákno podle nároku 10, vyznačující se tím, že druhá prstencová oblast zahrnuje křemenné sklo a tantal.
- 14.Optické vlákno podle nároku 10, vyznačující se tím, že množství tantalu v druhé prstencové oblasti je v rozsahu do 10 hmotnostních procent.
- 15.Optické vlákno podle nároku 14, vyznačující se tím, že množství tantalu v druhé prstencové oblasti je v rozmezí 3 až 5 hmotnostních procent.
- 16.Optické vlákno podle nároku 10, vyznačující se tím, že optické vlákno je vybráno ze skupiny zahrnující jednovidová vlákna, mnohovidová vlákna, vlákna s posunutou disperzí, vlákna s velkým efektivním rozsahem, s velkým výkonem, vlákna pro zvlášť velkou vzdálenost s řízenou chromatickou disperzí.Obr. 1 ·· ··*· • « « · · • ··· rw-w «· ·· · · · · ·· % DELTAObr. 35ηModel9» ·9 * 9 9 9 * 9 9 9 99 9 9 9 9*999 9 9 999999 99 * • 9 9 919ΓΦί'Χϋ!H 9 9 9 99 9 9999 B 9Refroctive index Dispersion, ps/km/nm-5-10-15Experímental-Ό---Ό-oq- 2Q-J -»- τ- -| -r1.3 1.35T—J—i—i—I—I—[—i—1—i—i—[—I—i—l—i—I—I—I—a——η1.4 1.45 1.5 1.55 1.6 wavelength, microns wavelength, nmAí ·· ····ObrObr. 7 ·· · • 9 · 9 · * • 9 · · 9 9 • 9 · · · 9999 • 9 9 9 99999 9 99 9Obr. 6 ··9 9 9 • 9 99 ««9 9 99 99« «9
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US1214296P | 1996-07-01 | 1996-07-01 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ59998A3 true CZ59998A3 (cs) | 1998-07-15 |
Family
ID=21753590
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ98599A CZ59998A3 (cs) | 1996-07-01 | 1997-06-27 | Optická vlákna s tantalem dopovaným povlakem |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR19990044289A (cs) |
| CN (1) | CN1196799A (cs) |
| CZ (1) | CZ59998A3 (cs) |
| HU (1) | HUP0002812A3 (cs) |
| WO (1) | WO1998000739A1 (cs) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19839870A1 (de) | 1998-09-02 | 2000-03-09 | Deutsche Telekom Ag | Optische Single-Mode-Lichtleitfaser |
| CN1332703A (zh) * | 1998-12-30 | 2002-01-23 | 康宁股份有限公司 | 氧化钽掺杂的波导及制造方法 |
| WO2001038911A1 (en) * | 1999-11-22 | 2001-05-31 | Corning Incorporated | Dispersion shifted large effective area waveguide fiber |
| JP5028706B2 (ja) * | 2000-05-01 | 2012-09-19 | 住友電気工業株式会社 | 光ファイバおよび光伝送システム |
| DE10010783A1 (de) * | 2000-03-04 | 2001-09-06 | Deutsche Telekom Ag | Breitbandige WDM-Faser mit flachem Dispersionsverlauf im zweiten optischen Fenster |
| JP4531954B2 (ja) * | 2000-09-01 | 2010-08-25 | 古河電気工業株式会社 | 光ファイバおよびその光ファイバを用いた光伝送路 |
| JP4443788B2 (ja) * | 2001-03-30 | 2010-03-31 | 古河電気工業株式会社 | 光ファイバおよびその光ファイバを用いた光通信システム |
| FR2893149B1 (fr) * | 2005-11-10 | 2008-01-11 | Draka Comteq France | Fibre optique monomode. |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4194807A (en) * | 1976-04-09 | 1980-03-25 | Georg Gliemeroth | Optical fiber wave-guides for signal transmission comprising multiple component glass with an adjusted expansion co-efficient between the core and mantle |
| US4372647A (en) * | 1979-10-08 | 1983-02-08 | Nippon Telegraph & Telephone Public Corporation | Single mode optical fibers |
| US4427263A (en) * | 1981-04-23 | 1984-01-24 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Pressure insensitive optical fiber |
| DE3912400C1 (cs) * | 1989-04-15 | 1990-01-11 | Schott Glaswerke, 6500 Mainz, De |
-
1997
- 1997-06-27 KR KR1019980701525A patent/KR19990044289A/ko not_active Abandoned
- 1997-06-27 HU HU0002812A patent/HUP0002812A3/hu unknown
- 1997-06-27 CZ CZ98599A patent/CZ59998A3/cs unknown
- 1997-06-27 CN CN97190759A patent/CN1196799A/zh active Pending
- 1997-06-27 WO PCT/US1997/011347 patent/WO1998000739A1/en not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO1998000739A1 (en) | 1998-01-08 |
| CN1196799A (zh) | 1998-10-21 |
| KR19990044289A (ko) | 1999-06-25 |
| HUP0002812A2 (hu) | 2001-01-29 |
| HUP0002812A3 (en) | 2003-01-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9802858B2 (en) | Low loss optical fibers with fluorine and chlorine codoped core regions | |
| US5841933A (en) | Optical waveguide fiber containing titania and germania | |
| EP0772061B1 (en) | Optical fiber resistant to hydrogen-induced attenuation | |
| US6343175B1 (en) | Optical fiber with core containing chlorine and cladding containing fluorine and a method of manufacturing the same | |
| EP3012235B1 (en) | Low loss optical fiber and method of making the same | |
| US10571628B2 (en) | Low loss optical fiber with core codoped with two or more halogens | |
| JPH03100804U (cs) | ||
| US5956448A (en) | Optical fiber waveguide | |
| US5895515A (en) | Increasing a fluorine compound flow rate during a VAD process | |
| CZ59998A3 (cs) | Optická vlákna s tantalem dopovaným povlakem | |
| US5090979A (en) | Method of manufacturing an optical fiber preform having doped cladding | |
| KR100789974B1 (ko) | 단일 모드 광섬유 및 단일 모드 광섬유의 제조 방법 | |
| KR20060048604A (ko) | 광섬유의 제조방법 | |
| AU724900B2 (en) | Optical fiber with tantalum doped clad | |
| DE60200189T2 (de) | Verfahren zum Herstellen von optischen Fasern aus Vorformen mittels Regulierung des Partialdrucks des Sauerstoffes während der Dehydratisierung der Vorform | |
| KR20210131232A (ko) | 광 파이버 | |
| US8792762B2 (en) | Low loss aluminum doped optical fiber for UV applications | |
| Abramov et al. | Low-loss, high-aperture germanium–fluorine-codoped single-mode fibers | |
| EP0850431A1 (en) | Optical fiber with tantalum doped clad | |
| CN1395121A (zh) | 负色散单模光纤 | |
| MXPA98001693A (en) | Optic fiber with lining impurified with tanta | |
| HK1015889A (en) | Optical fiber with tantalum doped clad | |
| JPH0948630A (ja) | 光ファイバ用母材の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD00 | Pending as of 2000-06-30 in czech republic |