DD158060A1

DD158060A1 - Verfahren zur erzeugung von halbzeugen fuer die lichtleiterherstellung

Info

Publication number: DD158060A1
Application number: DD22901981A
Authority: DD
Inventors: Lutz Fabian; Gunter Kroedel
Original assignee: Lutz Fabian; Gunter Kroedel
Priority date: 1981-04-04
Filing date: 1981-04-04
Publication date: 1982-12-22

Abstract

Die erfindungsgemaesse Loesung wird zur Erzeugung von Halbzeugen eingesetzt, die als Ausgangsmaterial fuer das Ziehen von Fasern fuer die Lichtleiternachrichtenuebertragung verwendet werden. Ziel der Erfindung ist es, eine hoehere Qualitaet der durch Innenrohrbeschichten und anschliessendem Kollabieren hergestellten Halbzeuge zu erreichen. Erfindungsgemaess wird das dadurch erreicht, dass die zu beschichtende Innenflaeche des Traegerrohres aus Kieselglas mit einem Aetzgas oder Aetzgasgemisch bei einer entsprechenden Temperatur gereinigt und unmittelbar anschliessend in der gleichen Bearbeitungsanlage beschichtet wird. Die Reinigung der Innenflaechen der Traegerrohre erfolgt durch Zuenden eines Plasmas des Aetzgases oder Aetzgasgemisches mittels Hochfrequenzenergie.

Description

Verfahren zur Erzeugung von Halbzeugen für die Lichtleiterhers te llung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von Halbzeugen, die als Ausgangsmaterial für das Ziehen von Pasern für die Lichtleiternachrichtenübertragung verwendet werden.

Charakteristik der bekannten technischen Lösung

Pasern für die Lichtleiternachrichtenübertragung werden gegenwärtig entweder durch das "Stab-Rohr-Verfahren" (DE-OS 24 18 168) oder aus innenbeschichteten Trägerrohren (US-PS 37 11 262) hergestellt. (US-PS 37 78 132). Bei der Herstellung von Pasern aus innenbeschichteten Trägerrohren werden die Innenflächen der Glasrohre geeigneter Zusammensetzung mit einer dünnen Schicht, welche gegenüber dem Glas des Trägerrohres einen unterschiedlichen Brechungsindex besitzt, versehen. Anschließend wird das beschichtete Glasrohr so erhitzt, daß es zusammenfällt und zu einem zylinderförmigen Stab verschmilzt. Den Kern des so erzeugten Halbzeugs bildet das Schichtmaterial. Durch Restverunreinigungen auf der Innenfläche der Trägerrohre entstehen beim Ziehen der Paser an der Grenzfläche Mantel/Kern Bläschen, die erhöhte. Streuverluste verursachen oder es entstehen durch Bildung gefärbter Oxide (z. B. von Übergangselementen) Absorptionsverluste. Y/eitere Streuverluste werden durch Inhomogenitäten in der MikroStruktur des Glases hervorgerufen.

Ein bekanntes Verfahren zur Vermeidung obengenannter Nachteile besteht darin, die Innenflächen der Glasrohre feinzuschleifen und mit einem mindestens 30 % Plußsäure enthaltenden Reinigungsmittel zu behandeln. (DE-AS 25 36 456).

V/eiterhin ist bekannt, die Trägerrohre vor der Innenbeschichtung mechanisch, durch Wärmezufuhr (Peuerpolitur) oder mittels Laserstrahlen zu polieren (DE-OS 23 00 061). Dabei wird vor und nach jedem Poliervorgang die Oberfläche durch Waschen mit Plußsäure gereinigt.

Den bekannten Verfahren haftet der Mangel an, daß die Trägerrohre, nachdem sie in bekannter V/eise vorbehandelt (verschiedene Reinigungsschritte) wurden, bis zur weiteren Bearbeitung abgelagert werden. Dabei bzw· bei der technologisch bedingten Überführung in eine andere Bearbeitungsanlage kommt es zu einer erneuten - wenn auch nur oberflächlich - Verschmutzung. Diese Verschmutzung führt nach der Beschichtung beim anschließenden Kollabierschritt'zu mechanischen Beschädigungen (Aufplatzungen) des Halbzeugs oder zu Verunreinigung der Schicht zwischen Mantel und Kern, damit wird die Dämpfung der Pasern erhöht, und die Qualität der gefertigten Pasern wird schlechter»

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, eine höhere Qualität der durch Innenrohrbeschichten und anschließendem Kollabieren hergestellten Halbzeuge für das Ziehen von Lichtleitfasern zu erreichen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Erzeugung von Halbzeugen für die Lichtlederherstellung anzugeben, das es gestattet, eine reproduzierbare Vorbehand-» lung der zu beschichtenden Trägerrohre zu realisieren und durch Sicherung der physikalischen und chemischen Stabilität

der Innenrohrflächen die Absorptions- und Streuverluste der Lichtleitfasern zu reduzieren.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die zu beschichtende Innenfläche des Trägerrohres aus Kieselglas mit einem geeigneten Ätzgas oder Ätzgasgemisch bei einer entsprechenden Temperatur gereinigt und unmittelbar anschließend in der gleichen Bearbeitungsanlage beschichtet wird.

Die für den Ätzvorgang notwendige Aktivierungsenergie kann auf rein thermischen Weg, z. B. durch Erwärmung des Trägerrohres mittels eines Knallgasbrenners, oder durch Zünden eines Plasmas des Ätzgases bzw. Ätzgasgemisches mittels zugeführter Hochfrequenzenergie aufgebracht werden. Bei der Anwendung von Hochfrequenzenergie wird das Trägerrohr evakuiert, anschließend wird das Ätzgas oder Ätzgasgemisch bis zu einem Druck eingelassen, der das Zünden eines . Plasmas erlaubt und danach wird induktiv Hochfrequenzenergie zur Zündung eines Plasmas des Ätzgases oder Ätzgasgemisches eingespeist.

Durch Verwendung von HP-Energie kann - bei konstanter Temperatur - die Ätzrate erhöht oder - bei konstanter Ätzrate die Temperatur erniedrigt werden.

Es wirkt sich günstig auf den Beschichtungsvorgang aus, daß die Innenflächen der Trägerohre durch den Reinigungsprozeß unmittelbar vor dem Beschichten aktiviert werden. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich durch einen hohen Reinigungseffekt und durch die Beseitigung von gestörten, beispielsweise blasenförmige Einschlüsse enthaltende Oberflächenschichten aus.

Außerdem werden durch die Verlagerung des Reinigungsschrittes in der Beschichtungsanlage die manuellen Arbeitsgänge verringert, wodurch sich die subjektiven Fehler bei der Herstellung der Halbzeuge reduzieren.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel

näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung ist eine Beschichtungsanlage mit HF-Generator dargestellt. Das mit organischen Lösungsmitteln vorgereinigte Kieselglasrohr (1) wird in die Beschichtungsanlage (2) eingespannt und die Reaktionsgaszuleitung (3) sowie die Abgasleitung (4) angeschlossen. Anschließend wird das Kieselglasrohr (1) in eine Rotationsbewegung versetzt und mittels einer Vakuumpumpe (5) evakuiert. Über den Ätzkanal (6) des Gassteuersystems (7) wird nun Tetrafluormethan über einen automatischen Durchflußmengenregler (8) in das Kieselglasrohr (1) eindosiert. Danach wird die Saugleistung der Vakuumpumpe (5) so gedrosselt, daß sich im Kieselglasrohr (1) ein Druck von 0,1 KPa einstellt.

Auf einer Länge von 10 cm umschließt eine Induktionsspule (9) aus Widerstandsdraht, die über ein Anpaßglied (10) an eine Gleichspannungsquelle (11) und einen.HP-Generator (12) angeschlossen ist, das Kieselglasrohr (1).auf einer Länge von 10 cm.

Mit Hilfe der zugeführten Gleichstromenergie wird im Kieselglasrohr (1) eine Ätztemperatur von 800 K erzeugt. Die eingespeiste Hochfrequenzenergie bewirkt im Kieselglasrohr (1) eine Glimmentladung, so daß das Ätzgas, Tetrafluormethan, in einer aktivierten Form vorliegt und schon bei der relativ niedrigen Temperatur von 800 K eine ausreichende Ätzrate besitzt. Mit einer Vorschubgeschwindigkeit von ca. 10 cm/min wird die Induktionsspule (9) in axialer Richtung bewegt.

Nach Erreichen der Endlage erfolgt ein schneller Rücklauf bis zur Startposition und der zweite Ätzzyklus kann durchgeführt werden.

In Abhängigkeit von der Qualität der eingesetzten Kieselglasrohre sind im allgemeinen 2 bis 5 Ätzzyklen zur Vorbehandlung der Kieselglasrohrinnenflächen ausreichend. Anschließend erfolgt in der Beschichtungsanlage (2) durch Umstellung von Ätzgas auf geeignetes Beschichtungsgas das Beschichten der Innenrohrflachen, ohne daß. das Kieselglasrohr (1) in eine andere Bearbeitungsanlage überführt wird

und mit der Umgebungsatmosphäre in Berührung kommt.

Die für den Reinigungsvorgang notwendige Aktivierungsenergie kann auch mittels eines Knallgasbrenners erzeugt werden« Das Ätzgas wird mit beispielsweise ca« 1,5 l/min in ein Kieselglasrohr mit 10 mm Durchmesser eindosiert

Mit Hilfe eines Knallgasbrenners wird eine schmale Zone des Kieselglasrohres auf die Ätztemperatur von ca. 1800 K erhitzt. Dabei bewegt sich der Knallgasbrenner mit einer Vorschubgeschwindigkeit von 10 cm/min in axialer Richtung des Kieselglasrohres. Wie oben beschrieben, sind auch in diesem Pail 2 bis 5 Ätzzyklen erforderlich.

Claims

Erfindungsanspruch

1. Verfahren zur Erzeugung von Halbzeugen für die Lichtleiterherstellung, durch .Beschichten der mit organischen Lösungsmitteln vorgereinigten Innenflächen von Trägerrohren aus der Gas- oder Dampfphase und deren anschließendem Kollabieren, gekennzeichnet dadurch, daß die Innenflächen der Trägerrohre mit einem Ätzgas oder Ätzgasgemisch, insbesondere mit Kohlenstoff- und fluorenthaltenden gas- oder dampfförmigen Verbindungen oder mit Fluorwasserstoff, bei entsprechender Ätztemperatur behandelt und anschließend ohne Unterbrechung des Prozesses von der gleichen Bearbeitungsanlage beschichtet werden«
2. Verfahren zur Erzeugung von Halbzeugen für die Lichtleiterherstellung nach Punkt 1., gekennzeichnet dadurch, daß ein Teil der für den Ätzprozeß notwendigen Aktivierungsenergie durch Ausbildung eines HP-Plasmas aufgebracht

wir d. ..

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