DD205154A1

DD205154A1 - Verfahren zur herstellung von lichtleitfasern

Info

Publication number: DD205154A1
Application number: DD24022482A
Authority: DD
Inventors: Helfried Reuther
Original assignee: Adw D Ddr Berlin
Priority date: 1982-05-27
Filing date: 1982-05-27
Publication date: 1983-12-21

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Lichtleitfasern fuer die optische Nachrichtenuebertragung. Mit der Erfindung soll die kontinuierliche Herstellung von Gradientenprofil- Lichtleitfasern mit guten Uebertragungseigenschaften nach einem einfacheren Verfahren ermoeglicht werden. Erfindungsgemaess wird dies dadurch geloest, dass eine nach herkoemmlicher Technik gezogene homogene Glasfaser thermisch nachbehandelt wird. Die Temperaturbehandlung kann je nach der chemischen Zusammensetzung der Faser und der Ziehtemperatur eine zusaetzliche Temperung oder eine definierte Abkuehlung nach dem Ziehvorgang oder eine Kombination von einzelnen oder mehreren Abkuehl- und Aufheizzyklen sein.

Description

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Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Lichtleitfasern für die optische Nachrichtenübertragung.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bekannt, daß Gradientenprofil-Lichtleitfasern durch Ionenaustausch in Salzschmelzen (IEEE J. quant. Electron. 6 (1969) 606) oder mit Hilfe der Doppel-Tiegel-Technik (US-PS 3 288 583, DT-PS 2 654 308) hergestellt werden können, wobei gleichzeitig mit dem Paserkern der Fasermantel gezogen und das Gradientenprofil durch Diffusion bzw. Ionenaustausch erzeugt wird. Die Doppel-Tiegel-Technik hat den Nachteil, technisch sehr aufwendig zu sein und große Genauigkeitsanforderungen an die Einstellung der Ziehdüsen zu stellen. Das Verfahren des Ionenaustausche in Salzschmelzen gestattet nur die Herstellung kurzer Faserstücke.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Herstellung von Gradientenprofil-Lichtleitfasern nach einem einfacheren Verfahren.

Wesen der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu finden, das bei geringerem Aufwand als mit der Doppel-Tiegel-Technik die kontinuierliche Herstellung von Gradientenprofil-Lichtleitfasern mit ähnlichen oder besseren Übertragungsparametern gestattet. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß eine nach herkömmlicher Technik gezogene homogene Glasfaser thermisch nachbehandelt wird. Die Temperaturbehandlung kann je nach der chemischen Zu-

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sammensetzung der Paser und der Ziehtemperatur eine zusätzliche Temperung oder eine definierte Abkühlung nach dem Ziehvorgang oder eine Kombination von einzelnen oder mehreren Abkühl- und Aufheizz.yklen sein. Es konnte festgestellt werden, daß in den Fasern während der thermischen Nachbehandlung Thermotransportvorgänge stattfinden, als deren Ergebnis ein Brechungsindex-Gradientenprofil entsteht. Der Brechungsindex des Fadenkerns wird höher als der des Fadenmantels.

Ausführungsbeispiele

Die Erfindung wird durch nachfolgende Ausführungsbeispiele noch näher erläutert, wobei die Erfindung nicht auf diese Beispiele beschränkt ist.

Beispiel 1

Aus einer Schmelze von hochreinem SiO₉ und Na₉O wird bei

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1100 C mit einer Ziehgeschwindigkeit von 5 m/min eine Faser von 100/Um Durchmesser gezogen. Anschließend an die Ziehdüse befindet sich ein Rohrofen von 1 cm Durchmesser und 150 cm länge, dessen Temperatur am Fasereintritt 850 ⁰C beträgt und bis zum Faseraustritt kontinuierlich auf 600 ⁰C abnimmt. Infolge des zwischen Faserkern und Fasermantel auftretenden Temperaturgradienten wird ein Natriumthermotransport verursacht. Das Natrium wandert zum Faserkern. Nach vollständiger Abkühlung besitzt der Faserkern einen um etwa 0,9 % höheren Brechungsindex als der Fasermantel. Die Brechungsindexzunahme vom Mantel zum Kern ist kontinuierlich.

Beispiel 2

Aus einer Schmelze von hochreinem SiOg» GeOg und K₂O wird bei 1180 ⁰C mit einer Ziehgeschwindigkeit von 7 m/min eine Faser von 125/um Durchmesser gezogen. Nach der Ziehdüse durchläuft die Faser einen Ofen, in dem sie auf 850 ⁰C

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abgekühlt wird, und daran anschließend einen Rohrofen von 1 cm Durchmesser und 190 cm Lange, dessen Temperatur bei Fasereintritt 975 ⁰C beträgt und bis zum Faseraustritt kontinuierlich auf 1150 C ansteigt. Der Temperaturgradient zwischen Faserkern und Fasermantel induziert einen Kaliumthermotransport, das Kalium wandert zum Fasermantel. Nach vollständiger Abkühlung besitzt der Faserkern einen um etwa 1 % höheren Brechungsindex als der Fasermantel. Die Brechungsindexzunahme zwischen Mantel und Kern ist kontinuierlich.

Beispiel 3

Aus einer Schmelze von hochreinem SiO₉, PbO und Li_?0

ο wird bei 1040 C mit einer Ziehgeschwindigkeit von 4,5 m/min eine Faser von 110,um Durchmesser gezogen. Nach der Ziehdüse durchläuft die Faser einen Gradienten-Rohrofen von 100 cm Länge und'1 cm Durchmesser, Bei Fasereintritt beträgt die Ofentemperatur 875 ⁰C, bei Faseraustritt 575 ⁰C. Anschließend wird die Faser in einem 10 cm langen Rohrofen mit 0,5 cm Rohrdurchmesser wieder auf 925 ⁰C aufgeheizt und nochmals durch einen Gradientenofen von 100 cm Länge und 1 cm Durchmesser geführt, dessen Temperatur kontinuierlich von 875 ⁰C beim Fasereintritt auf 575 ⁰C beim Faseraustritt abfällt. Der Temperaturgradient zwischen Faserkern und Fasermantel verursacht einen Lithium-Thermotransport, das Lithium wandert zum Faserkern.

Nach vollständiger Abkühlung besitzt der Faserkern einen um etwa 0,9 % höheren Brechungsindex als der Fasermantel. Die Brechungsindexzunahme zwischen Fasermantel und -kern ist kontinuierlich.

Claims

-4- 240224 k Erfindungsanapruch

1. Verfahren zur Herstellung von Lichtleitfasern mit
radialem Brechungsindexgradienten,

dadurch gekennzeichnet, daß eine homogene Paser thermisch nachbehandelt wird.

2. Verfahren nach Punkt 1, '
dadurch gekennzeichnet, daß die thermische Nachbehandlung durch eine definierte Abkühlung oder eine zusätzliche Temperung nach dem Ziehvorgang erfolgt.

3« Verfahren nach Punkt 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die thermische Nachbehandlung durch eine Kombination von einzelnen oder mehreren Abkühl- und Aufheizvorgängen erfolgt.