DE102006019333A1 - Method and preform for producing a microstructured optical fiber and fiber obtained by the method - Google Patents
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Abstract
Es geht bei der Erfindung um ein Verfahren zur Herstellung einer mikrostrukturierten optischen Faser, bei dem eine Vielzahl von Glas-Kapillaren innerhalb der Hüllrohr-Innenbohrung um einen Kernbereich derart angeordnet werden, dass die Kapillar-Längsachsen parallel zur Hüllrohr-Längsachse verlaufen, und das Ensemble von Hüllrohr und Kapillaren zu der mikrostrukturierten optischen Faser oder zu einer Vorform elongiert wird, aus welcher die mikrostrukturierte optische Faser anschließend gezogen wird. Um hiervon ausgehend die Herstellung von mikrostrukturierten optischen Fasern mit geringem Verunreinigungsgehalt, insbesodnere einem geringen Gehalt an Hydroxylgruppen zu ermöglichen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass entweder Glas-Kapillaren mit beidseitig verschlossener Innenbohrung eingesetzt werden oder dass das Ensemble von Hüllrohr und Kapillaren vor dem Elongieren einer Reinigungsbehandlung unterzogen wird, die ein Gasphasenätzen umfasst.The invention relates to a method for producing a microstructured optical fiber, in which a multiplicity of glass capillaries are arranged within the cladding tube inner bore around a core region such that the capillary longitudinal axes run parallel to the cladding tube longitudinal axis, and the ensemble is elongated from the cladding tube and capillaries to the microstructured optical fiber or to a preform from which the microstructured optical fiber is then drawn. In order to enable the production of microstructured optical fibers with a low impurity content, in particular a low hydroxyl group content, it is proposed according to the invention that either glass capillaries with an inner bore that is closed on both sides or that the ensemble of cladding tube and capillaries are used before the elongation of a cleaning treatment subjected to gas phase etching.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer mikrostrukturierten optischen Faser, umfassend die folgenden Verfahrensschritte:
- (a) Bereitstellen eines eine Hüllrohr-Längsachse und eine Hüllrohr-Innenbohrung aufweisenden Hüllrohres aus einem SiO2-haltigen Glas,
- (b) Bereitstellen einer Vielzahl von jeweils eine Kapillar-Längsachse, eine Kapillar-Innenbohrung und eine Kapillar-Außenwandung aufweisenden Glas-Kapillaren,
- (c) Bilden eines Ensembles aus dem Hüllrohr und der Vielzahl der Glas-Kapillaren, indem diese innerhalb der Hüllrohr-Innenbohrung um einen Kernbereich derart angeordnet werden, dass die Kapillar-Längsachsen parallel zur Hüllrohr-Längsachse verlaufen, und
- (d) Elongieren des Ensembles zu der mikrostrukturierten optischen Faser oder zu einer Vorform, aus welcher die mikrostrukturierte optische Faser anschließend gezogen wird.
- (a) providing a cladding tube comprising a cladding tube longitudinal axis and a cladding tube inner bore made of a SiO 2 -containing glass,
- (b) providing a plurality of glass capillaries each having a capillary longitudinal axis, a capillary inner bore and a capillary outer wall,
- (c) forming an ensemble of the cladding tube and the plurality of glass capillaries by placing them within the cladding tube inner bore around a core region such that the longitudinal capillary axes are parallel to the cladding tube longitudinal axis, and
- (d) elongating the ensemble to the microstructured optical fiber or to a preform from which the microstructured optical fiber is subsequently drawn.
Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorform zum Ziehen einer mikrostrukturierten optischen Faser, umfassend ein Ensemble aus einem eine Hüllrohr-Längsachse und eine Hüllrohr-Innenbohrung aufweisenden Nullrohr aus einem SiO2-haltigen Glas, und einer Vielzahl von jeweils eine Kapillar-Längsachse, eine Kapillar-Innenbohrung und eine Kapillar-Außenwandung aufweisenden Glas-Kapillaren, die innerhalb der Hüllrohr-Innenbohrung um einen Kernbereich derart angeordnet sind, dass die Kapillar-Längsachsen parallel zur Hüllrohr-Längsachse verlaufen.The invention furthermore relates to a preform for drawing a microstructured optical fiber, comprising an ensemble of a zero tube comprising an envelope tube longitudinal axis and a jacket tube inner bore made of a SiO 2 -containing glass, and a multiplicity of in each case one capillary longitudinal axis, one capillary Inner bore and a capillary outer wall having glass capillaries, which are arranged within the cladding tube inner bore around a core region such that the capillary longitudinal axes parallel to the cladding tube longitudinal axis.
Außerdem betrifft die Erfindung eine mikrostrukturierte optische Faser, die einen Kernbereich und einen diesen umgebenden Mantelbereich, der von einer Vielzahl kapillarer Hohlräume durchzogen ist, aufweist.It also concerns the invention a microstructured optical fiber, the one Core area and a surrounding cladding area, of a Variety of capillary cavities is traversed.
Mikrostrukturierte optische Fasern (Photonic Cristal Fibres (PCF), auch als „Holey Fibres", „optische Hohlfasern" oder photonische Kristallfasern bezeichnet) stellen eine besondere Form optischer Standardfasern dar, wie sie in vielen Gebieten der Telekommunikationstechnik, der Materialbearbeitung oder in der Medizin- und Analysetechnik eingesetzt werden.microstructured optical fibers (Photonic Cristal Fibers (PCF), also called "Holey Fibers "," optical Hollow fibers "or photonic crystal fibers) make a special shape standard optical fibers, as used in many fields of telecommunications, material processing or in medical and analytical technology be used.
Standardfasern bestehen aus einem Kernbereich aus einem transparenten Werkstoff mit höherem Brechungsindex, der von einem Mantel mit geringerem Brechungsindex umhüllt ist. Die Lichtleitung in derartigen Fasern erfolgt auf Basis der Totalreflexion des in den Kernbereich eingestrahlten Lichts am optischen Mantel. Demgegenüber wird die Lichtführung in einer mikrostrukturierten optischen Faser durch Hohlräume beeinflusst, die die Fasern über ihre gesamte Länge durchziehen, und die in einer bestimmten geometrischen Anordnung um den Kernbereich angeordnet sind. Die mikrostrukturierte optische Faser hat entweder einen massiven Kernbereich oder einen hohlen Kernbereich, jeweils umgeben von einem mit Hohlräumen durchzogenen Mantelbereich. Bei einer symmetrischen Anordnung der Hohlräume um den Kernbereich kann man von einem „photonischen Kristall" sprechen, was die Bezeichnung für diese Fasern erklärt.standard fibers consist of a core area made of a transparent material with higher Refractive index, that of a sheath with a lower refractive index wrapped is. The light pipe in such fibers is based on Total reflection of the light irradiated into the core area at the optical Coat. In contrast, becomes the light guide influenced by cavities in a microstructured optical fiber, the fibers over theirs whole length go through, and in a certain geometric arrangement are arranged around the core area. The microstructured optical Fiber has either a massive core area or a hollow one Core area, each surrounded by a traversed with cavities shell area. In a symmetrical arrangement of the cavities around the core area can one of a "photonic Crystal "speak, what the name for explains these fibers.
Die mikrostrukturierten optischen Fasern werden üblicherweise aus Vorformen gezogen. Die Hohlraumstruktur des Mantelbereichs wird in der Vorform durch ein Bauteil-Ensemble vorgegeben, bei dem in der Innenbohrung eines Hüllrohres mit polygonalem Innenquerschnitt eine Vielzahl von Kapillaren dicht gestapelt und mit ihren Längsachsen parallel zueinander angeordnet sind. Um eine Hohlfaser mit massivem Kernbereich zu bilden, werden eine oder mehrere der Kapillaren aus dem Kapillaren-Stapel durch einen massiven Stab ersetzt. Um eine mikrostrukturierte optische Faser mit hohlem Kernbereich zu erzeugen, wird der Kernbereich von einem Rohr oder einer Kapillare mit größerem Innendurchmesser gebildet. Üblicherweise wird das Ensemble aus Hüllrohr und Kapillaren zunächst zu einer Vorform elongiert und anschließend in einem Faserziehverfahren zu der mikrostrukturierten optischen Faser gezogen.The Microstructured optical fibers are usually made from preforms drawn. The cavity structure of the cladding region is in the preform through a component ensemble given, in which in the inner bore of a cladding tube with polygonal internal cross section a large number of capillaries densely stacked and with their longitudinal axes are arranged parallel to each other. To a hollow fiber with solid Core area to form one or more of the capillaries the capillary pile replaced by a massive rod. To get a microstructured optical To produce fiber with a hollow core area becomes the core area of formed a tube or a capillary with a larger inner diameter. Usually the ensemble is made of cladding and capillaries first elongated to a preform and then in a fiber drawing process pulled to the microstructured optical fiber.
Das Ensemble aus Hüllrohr und Kapillaren bzw. Stäben hat eine große innere Oberfläche, die nur mit beträchtlichem Aufwand frei von Verunreinigungen gehalten wer den kann, wie sie während der Zusammenstellung des Ensembles und seiner Weiterverarbeitung zur Vorform und Faser auftreten können. Insbesondere ist hier ein an Luft sich bildender Feuchtefilm zu nennen, der beim Ziehen der Faser zum Einbau von OH-Gruppen in das Glasnetzwerk, und damit zu Absorptionen im Bereich der Arbeitswellenlänge der Faser und zu erhöhter Dämpfung führen kann.The Ensemble of cladding and capillaries or rods Has a size inner surface, the only with considerable Effort kept free of impurities who can, as they while the compilation of the ensemble and its further processing to the preform and fiber can occur. In particular, here is to call a moisture film forming in air, when pulling the fiber for incorporation of OH groups in the glass network, and thus can lead to absorptions in the range of the working wavelength of the fiber and to increased attenuation.
Um Verunreinigungen zu vermeiden, wird in der JP-2005-247620 A ein Verfahren zur Herstellung einer mikrostrukturierten optischen Faser gemäß der eingangs genannten Gattung vorgeschlagen, bei dem ein Ensemble zusammengestellt wird, bestehend aus einem inneren Kernstab und darum herum angeordneter Kapillarröhrchen, die an einem gemeinsamen Ende verschlossen sind. Vor dem Faserziehen wird die Luft innerhalb der Kapillarröhrchen durch Argon oder Stickstoff ausgetauscht, und danach wird aus dem Ensemble mit der offenen Seite beginnend die mikrostrukturierte optische Faser abgezogen.Around Impurities are avoided in JP-2005-247620 A Method for producing a microstructured optical fiber according to the beginning genus proposed in which an ensemble assembled is composed of an inner core rod and arranged around it capillary tubes, which are closed at a common end. Before fiber drawing The air inside the capillary tubes is argon or nitrogen and then it will start from the ensemble with the open side subtracted the microstructured optical fiber.
Ein vollständiger Gasaustausch durch Einleiten eines Inertgases ist aber gerade bei Kapillaren mit Sackloch aufgrund ihrer engen Innenbohrung im Vergleich zur Länge und gegen die Kapillarwirkung extrem langwierig, wenn nicht unmöglich. Es hat sich daher gezeigt, dass diese Maßnahme nicht ausreicht, Verunreinigungen des Ensembles während seine Zusammenstellung und Weiterverarbeitung, und insbesondere beim Ziehen der Faser, zu vermeiden.A complete gas exchange by introducing an inert gas is just in capillaries with blind hole due to their narrow inner bore compared to the length and against the capillary action extremely tedious, if not impossible. It has therefore been found that this measure is not sufficient to avoid contamination of the ensemble during its assembly and further processing, and in particular when pulling the fiber.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereitzustellen, das die Herstellung von mikrostrukturierten optischen Fasern mit geringem Verunreinigungsgehalt, insbesondere einem geringen Gehalten an Hydroxylgruppen ermöglicht. Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorform bereitzustellen, aus der dämpfungsarme mikrostrukturierte optische Fasern gezogen werden können, sowie eine derartige optische Faser anzugeben.Of the The present invention is therefore based on the object, a method to provide the preparation of microstructured optical Low impurity fiber, especially a low one Held at hydroxyl groups allows. Furthermore, the invention is based on the object, a preform to provide, from the low-loss microstructured optical fibers can be pulled, as well to specify such an optical fiber.
Hinsichtlich des Verfahrens wird diese Aufgabe ausgehend von dem eingangs genannten Verfahren erfindungsgemäß einerseits dadurch gelöst, dass zur Bildung des Ensembles Glas-Kapillaren mit beidseitig verschlossener Innenbohrung bereitgestellt werden.Regarding of the method, this object is based on the above-mentioned Process according to the invention, on solved by that to form the ensemble glass capillaries with closed on both sides Inner bore be provided.
Erfindungsgemäß werden die Kapillaren vor ihrem Einsatz zur Bildung des Ensembles an ihren beiden Enden verschlossen. Dadurch wird gewährleistet, dass während der Herstellung des Ensembles und seiner Weiterverarbeitung zu der mikrostrukturierten optischen Faser weder Verunreinigungen aus der Umgebung in die Innenbohrung der Kapillaren gelangen, die sich in einem späteren Heißprozess nachteilig auswirken könnten, noch dass etwaige Verunreinigungen aus der Innenbohrung der Kristallisation in die anderen Bereiche des Ensembles eingetragen werden, wo sie sich möglicherweise besonders schädlich auswirken könnten. Ein aufwändiger vollständiger Gasaustausch durch Einleiten eines Inertgases in die Sackloch-Innenbohrung der Kapillaren – wie im Stand der Technik vorgeschlagen – ist daher somit nicht erforderlich. Darüber hinaus vermindert der Gasdruck der Innenbohrung der beidseitig geschlossenen Kapillare die Gefahr eines vollständigen Kollabierens. Die beschriebene Maßnahme betrifft alle Kapillaren des Ensembles oder zumindest die unmittelbar um den Kernbereich angeordneten Kapillaren.According to the invention the capillaries before their use to form the ensemble at their two Ends closed. This will ensure that during the Production of the ensemble and its further processing to the microstructured optical fiber neither contaminants from the environment in the inner bore get the capillaries, which have an adverse effect in a later hot process could nor that any impurities from the inner bore of the crystallization be entered in the other areas of the ensemble where they maybe especially harmful could affect. A complex complete gas exchange by introducing an inert gas into the blind hole inner bore of the capillaries - as in The prior art proposed - is therefore not required. About that In addition, the gas pressure of the inner bore of the closed on both sides decreases Capillary the risk of complete collapse. The described measure affects all capillaries of the ensemble or at least the immediate ones around the core area arranged capillaries.
Vorteilhafterweise wird die Kapillar-Außenwandung nach der Bildung des Ensembles gemäß Verfahrensschritt (c) einer Reinigungsbehandlung unterzogen.advantageously, becomes the capillary outer wall after formation of the ensemble according to method step (c) of Subjected to cleaning treatment.
Dabei werden auf der Außenwandung haftende Verunreinigungen entfernt.there be on the outside wall sticking contaminants removed.
Die Reinigungsbehandlung umfasst vorzugsweise eine Ätzbehandlung, bei der ein mit SiO2 chemisch reagierendes Ätzmittel durch die Hüllrohr-Innenbohrung geleitet wird.The cleaning treatment preferably comprises an etching treatment in which a SiO 2 chemically reactive etchant is passed through the cladding tube inner bore.
Dies führt zu einem oberflächlichen Abtrag von allen dem Ätzmittel zugänglichen SiO2-Oberflächen innerhalb der Hüllrohr-Innenbohrung, insbesondere von den Außenwandungen der Kapillaren, so dass verunreinigte Oberflächenschichten entfernt und dabei auch anhaftende Verunreinigungs-Cluster von dem Ätzmittel unterwandert und mittels der Ätzmittel-Strömung abgelöst und ausgetragen werden.This results in a superficial removal of any accessible to the etchant SiO 2 surfaces within the cladding tube inner bore, in particular of the outer walls of the capillaries so that contaminated surface layers are removed and thereby undermines also adhering impurity cluster of the etchant and by means of the etchant flow be replaced and discharged.
Das Ätzmittel kann dabei in flüssiger Form durch die Hüllrohr-Innenbohrung geleitet werden. Dies hat Vorteile, wenn vorhandene Verunreinigungen in flüssiger Phase löslich sind. Besonders geeignet ist jedoch eine Verfahrensvariante, bei der die Ätzbehandlung ein Gasphasenätzen umfasst.The etchant can be in liquid Shape through the cladding tube inner bore be directed. This has advantages if there are any impurities in liquid Phase soluble are. However, a variant of the method is particularly suitable the etching treatment a gas phase etching includes.
Das Ätzmittel liegt dabei in gasförmiger Form vor. In der Regel handelt e sich um Fluor enthaltende Gase, wie zum Beispiel SF6 oder C2F6. Beim Gasphasenätzen ist die Gefahr gering, dass Rückstände innerhalb des Ensembles verbleiben und es erleichtert insbesondere die Beseitigung von Hydroxylgruppen aus einer oberflächennahen Schicht des Quarzglases.The etchant is present in gaseous form. As a rule, these are fluorine-containing gases, for example SF 6 or C 2 F 6 . In the case of gas phase etching, there is a low risk that residues remain within the ensemble and, in particular, it facilitates the removal of hydroxyl groups from a near-surface layer of the quartz glass.
Vorzugsweise wird das Gasphasenätzen bei einer Temperatur oberhalb von 1400 °C durchgeführt wird.Preferably becomes the gas phase etching is carried out at a temperature above 1400 ° C.
In diesem Heißätzprozess ergibt sich eine höhere Löslichkeit von Verunreinigungen, insbesondere lassen sich Hydroxylgruppen aus tieferen Schichten erst dadurch in wirtschaftlich akzeptablen Behandlungsdauern entfernen.In this hot etching process results in a higher solubility of impurities, in particular, hydroxyl groups can be made deeper layers only in economically acceptable treatment periods remove.
Alternativ oder ergänzend zur Ätzbehandlung hat es sich bewährt, die Kapillar-Außenwandung nach der Bildung des Ensembles gemäß Verfahrensschritt (c) einer Trocknungsbehandlung zu unterziehen, bei der ein halogenhaltiges Trocknungsgas durch die Hüllrohr-Innenbohrung geleitet wird.alternative or in addition for etching treatment has it proven the capillary outer wall after the formation of the ensemble according to process step (c) subject to a drying treatment in which a halogenated Drying gas through the cladding tube inner bore is directed.
Diese Behandlung zielt auf eine Beseitigung von Hydroxylgruppen ab, die durch die Luft oder durch einen vorherigen Behandlungsprozess in die Bauteile des Ensembles eingebracht worden sind.These Treatment aims at elimination of hydroxyl groups which through the air or through a previous treatment process in the components of the ensemble have been introduced.
Um einen Eintrag von Verunreinigungen aus der Umgebung in der Kapillar-Innenbohrung zu vermeiden, hat es sich als günstig erwiesen, die Kapillaren in einem Ziehprozess zu erzeugen, und die Kapillar-Innenbohrung während oder unmittelbar nach dem Ziehprozess zu verschließen.Around to avoid entry of contaminants from the environment in the capillary inner bore, it has to be cheap proven to produce the capillaries in a drawing process, and the Capillary inner bore during or close immediately after the drawing process.
Das Verschließen während des Ziehprozesses gestaltet sich besonders einfach, wenn die Kapillaren von einem Kapillarstrang abgelängt und beim Ablängen gleichzeitig die Kapillar-Innenbohrung verschlossen wird.The closing during the drawing process is particularly simple when the Kapil lengthened from a Kapillarstrang and at the same time the capillary inner bore is closed when cutting.
Das Verschließen und gleichzeitige Ablängen erfolgt zum Beispiel durch lokales Erhitzen im Bereich der Kapillar-Enden bei gleichzeitigem Abquetschen, Abdrehen oder Abziehen.The close and simultaneous cutting to length takes place, for example, by local heating in the region of the capillary ends with simultaneous squeezing, twisting off or pulling off.
Außerdem ist es vorteilhaft, die die Innenbohrung der Kapillaren begrenzende Innenwandung vor dem beidseitigen Verschließen zu reinigen.Besides that is It is advantageous to limit the internal bore of the capillaries Clean inner wall before closing on both sides.
Diese Reinigung erfolgt während des Ziehprozesses oder danach, solange die Kapillar-Innenbohrung nicht verschlossen ist. Sie umfasst die oben näher beschriebenen Maßnahmen, insbesondere ein Gasphasenätzen und eine Trocknungsbehandlung unter Einsatz eines halogenhaltigen Trocknungsgases. Die Innenbohrung der Kapillaren wird dann unmittelbar nach Abschluss des Reinigungsprozesses verschlossen.These Cleaning takes place during the drawing process or afterwards, as long as the capillary inner bore not locked. It comprises the measures described in more detail above, in particular a gas phase etching and a drying treatment using a halogen-containing Drying gas. The inner bore of the capillaries then becomes immediate closed after completion of the cleaning process.
Die Kapillaren können mittels Stopfen oder dergleichen verschlossen werden. Vorzugsweise erfolgt das Verschließen der Kapillar-Innenbohrung jedoch durch Kollabieren der Kapillar-Enden.The Capillaries can be closed by means of plugs or the like. Preferably the closure takes place However, the capillary inner bore by collapsing the capillary ends.
Das Kollabieren der Kapillar-Enden erfolgt zum Beispiel durch kurzzeitiges lokales Erhitzen mittels eines Brenners bei gleichzeitigem Abquetschen, Abdrehen oder Abziehen der Kapillare. Durch das Kollabieren (Verschmelzen) der Kapillar-Innenbohrung wird ein Eintrag von Fremdstoffen in die Innenbohrung weitgehend vermeiden und auf einfache Art und Weise eine zuverlässiger Verschluss gewährleistet.The Collapse of the capillary ends takes place for example by short-term local heating by means of a burner with simultaneous squeezing, twisting off or withdrawing the capillary. By collapsing (merging) the capillary inner bore is an entry of foreign substances in the inner bore largely avoid and in a simple way a reliable closure guaranteed.
Hinsichtlich des Verfahrens wird diese Aufgabe ausgehend von dem eingangs genannten Verfahren erfindungsgemäß andererseits auch dadurch gelöst, dass das Ensemble vor dem Elongieren gemäß Verfahrensschritt (d) einer Reinigungsbehandlung unterzogen wird, die ein Gasphasenätzen umfasst.Regarding of the method, this object is based on the above-mentioned Process according to the invention, also solved by that the ensemble before the elongation according to step (d) of a Cleaning treatment is subjected, comprising a gas phase etching.
Bei dieser Verfahrensvariante gemäß der Erfindung wird zunächst das Ensemble zusammengestellt und danach die frei zugänglichen Oberflächen des Ensembles mit einem Ätzgas beaufschlagt, das in die Innenbohrung des Hüllrohres eingeleitet wird. Das Ätzgas ist ein mit SiO2 chemisch reagierendes Ätzmittel, wie zum Beispiel SF6 oder C2F6.In this variant of the method according to the invention, the ensemble is first assembled and then the freely accessible surfaces of the ensemble are charged with an etching gas, which is introduced into the inner bore of the cladding tube. The etching gas is an etchant chemically reactive with SiO 2 , such as SF 6 or C 2 F 6 .
Diese Behandlung führt zu einem oberflächlichen Abtrag von allen dem Ätzgas zugänglichen SiO2-Oberflächen innerhalb der Hüllrohr-Innenbohrung, insbesondere von den Außenwandungen der Kapillaren, so dass verunreinigte Oberflächenschichten entfernt und dabei auch anhaftende Verunreinigungs-Cluster von dem Ätzgas unterwandert und mittels der Ätzmittel-Strömung abgelöst und ausgetragen werden. Beim Gasphasenätzen ist die Gefahr gering, dass Rückstände innerhalb des Ensembles verbleiben und es erleichtert insbesondere die Beseitigung von Hydroxylgruppen aus einer oberflächennahen Schicht des Quarzglases.This treatment leads to a superficial removal of all the SiO 2 surfaces accessible to the etching gas within the cladding tube inner bore, in particular from the outer walls of the capillaries, so that contaminated surface layers are removed, thereby also infiltrating adhering impurity clusters from the etching gas and by means of the etchant. Flow detached and discharged. In the case of gas phase etching, there is a low risk that residues remain within the ensemble and, in particular, it facilitates the removal of hydroxyl groups from a near-surface layer of the quartz glass.
Vorzugsweise wird das Gasphasenätzen bei einer Temperatur oberhalb von 1400 °C durchgeführt wird.Preferably becomes the gas phase etching is carried out at a temperature above 1400 ° C.
In diesem Heißätzprozess ergibt sich eine höhere Löslichkeit von Verunreinigungen, insbesondere lassen sich Hydroxylgruppen aus tieferen Schichten erst dadurch in wirtschaftlich akzeptablen Behandlungsdauern entfernen.In this hot etching process results in a higher solubility of impurities, in particular, hydroxyl groups can be made deeper layers only in economically acceptable treatment periods remove.
Hinsichtlich der Vorform wird die oben genannte Aufgabe ausgehend von einer Vorform der eingangs genannten Gattung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Kapillar-Innenbohrungen beidseitig verschlossen sind.Regarding The preform will perform the above task starting from a preform of the type mentioned above solved according to the invention that the capillary inner holes are closed on both sides.
Die erfindungsgemäße Vorform ist aus einem Ensemble aus einem Hüllrohr und einer Vielzahl von innerhalb der Hüllrohr-Innenbohrung angeordneten Kapillaren hergestellt. Die Kapillaren bilden in der Vorform langgestreckte Hohlräume. Daneben können in die Vorform auch noch andere Bauteile integriert sein, wie Stäbe oder Rohre innerhalb der Hüllrohr-Innenbohrung oder das Hüllrohr umgebende Mantelrohre. Diese Bauteile liegen in der Vorform in einer integral miteinander verschmolzenen Form vor.The inventive preform is an ensemble of a cladding and a variety of inside the cladding tube inner bore arranged capillaries produced. The capillaries form in the preform elongated cavities. In addition, you can in the preform also other components may be integrated, such as rods or Tubes inside the cladding tube inner bore or the cladding tube surrounding jacket pipes. These components are in the preform in one integrally fused together form.
Wesentlich ist, dass die aus den Kapillaren gebildeten Hohlräume oder mindestens die an den Kernbereich der Vorform unmittelbar angrenzenden Hohlräume, an ihren beiden Enden verschlossen sind. Dadurch wird gewährleistet, dass beim Ziehen der Vorform zu einer mikrostrukturierten optischen Faser weder Verunreinigungen aus der Umgebung in die Innenbohrung der Hohlräume gelangen, die sich in einem späteren Heißprozess nachteilig auswirken könnten, noch dass etwaige Verunreinigungen aus den Hohlräumen in andere Bereiche eingetragen werden, wo sie sich möglicherweise besonders schädlich auswirken könnten.Essential is that the cavities formed by the capillaries or at least the cavities immediately adjacent to the core region of the preform are closed at both ends. This will ensure in pulling the preform into a microstructured optical fiber neither impurities from the environment in the inner bore of the cavities arrive in a later hot process could be detrimental, nor that any impurities from the cavities are entered into other areas, where they possibly are especially harmful could affect.
Darüber hinaus vermindert ein etwaiger Gasdruck in den beidseitig geschlossenen Hohlräumen die Gefahr eines vollständigen Kollabierens beim Faserziehprozess.Furthermore reduces any gas pressure in the closed on both sides Cavities the Danger of a complete Collapsing during the fiber drawing process.
Vorzugsweise weist die Hüllrohr-Innenbohrung in Richtung der Hüllrohr-Längsachse gesehen, einen polygonalen Querschnitt auf.Preferably has the cladding tube inner bore in the direction of the cladding tube longitudinal axis seen, a polygonal cross-section on.
Der polygonale Querschnitt der Innenbohrung vereinfacht das Auffüllen des Hüllrohres mit Kapillaren, da die bei rundem Querschnitt in dieser Hinsicht problematischen Kreisabschnitte nicht aufzufüllen sind. Dadurch wird die Herstellung des Ensembles vereinfacht.The polygonal cross section of the inner bore simplifies the filling of the cladding tube with Ka pillars, since the round sections in this respect problematic circular sections are not to be filled. This simplifies the production of the ensemble.
Die Kapillaren selbst sind vorzugsweise innerhalb der Hüllrohr-Innenbohrung in dichtest möglicher Packung angeordnet.The Capillaries themselves are preferably within the cladding tube inner bore in closest possible Pack arranged.
Durch Elongieren der Vorform oder des oben beschriebenen Ensembles wird die mikrostrukturierte optische Faser gemäß der Erfindung erhalten.By Elongating the preform or the ensemble described above obtained the microstructured optical fiber according to the invention.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und einer Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigen in schematischer Darstellung:following the invention is based on embodiments and a Drawing explained in more detail. in the individual show in a schematic representation:
Beispiel 1example 1
Die
Kapillaren
Der
mittlere Hydroxylgruppengehalt des Quarzglases der Kapillaren
Aus
der Darstellung von
Aus
dem Hüllrohr
Das
Ensemble
Das Ausziehverhältnis beim Elongierprozess beträgt etwa 2, wobei das Verhältnis der radialen Querschnittsabmessungen zueinander erhalten bleibt. Die so erhaltene Vorform wird in einem üblichen Faserziehprozess zu einer mikrostrukturierten optischen Faser gezogen.The drawdown during the elongation process amounts to about 2, where the ratio the radial cross-sectional dimensions are maintained to each other. The preform thus obtained is added in a conventional fiber drawing process a microstructured optical fiber pulled.
Beispiel 2Example 2
Es
wird ein Ensemble
Die
Kapillaren
Das
Quarzglas-Hüllrohr
Aus
dem Hüllrohr
Das
Ensemble
Das
Ausziehverhältnis
beim Elongierprozess beträgt
2, wobei das Verhältnis
der radialen Querschnittsabmessungen zueinander erhalten bleibt.
Die so erhaltene Vorform
Die
so erhaltene Vorform
Claims (17)
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