DE19534106A1 - Optische Faser und Herstellungsverfahren dafür - Google Patents

Optische Faser und Herstellungsverfahren dafür

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DE19534106A1
DE19534106A1 DE1995134106 DE19534106A DE19534106A1 DE 19534106 A1 DE19534106 A1 DE 19534106A1 DE 1995134106 DE1995134106 DE 1995134106 DE 19534106 A DE19534106 A DE 19534106A DE 19534106 A1 DE19534106 A1 DE 19534106A1
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core
cross
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Kazuaki Yoshida
Takayuki Morikawa
Takeshi Yagi
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Furukawa Electric Co Ltd
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Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine optische Faser und ein Herstellungs­ verfahren für eine solche und insbesondere auf eine optische Faser mit einer Kernquer­ schnittsform, die zur optischen Verbindung mit einer Lichtquelle geeignet ist, wie beispielsweise einem einen elliptischen Strahl aussendenden Halbleiterlaser, und ein Herstellungsverfahren für eine solche.
In dem Bereich von optischen Messungen unter Verwendung von optischen Fasern und dem Bereich der optischen Kommunikation wurden verschiedene Einrichtungen konstruiert, um ein wirksames Auftreffen des Lichtstrahls von der Lichtquelle auf den Kern der optischen Faser zu gewährleisten.
In dem Bereich der optischen Kommunikation usw. wird in vielen Fällen ein Halbleiterlaser (oder eine Laser-Diode (LD)) als Lichtquelle verwendet. Gewöhnlich wird ein Lichtstrahl mit elliptischem Querschnitt von dem Ende der Laser-Diode ausgesendet. In der Vergangenheit wurde der Kern einer Einmoden (SM)-optischen Faser mit einem kreisförmigen Querschnitt geformt. Damit der einfallende Lichtstrahl von der Laser-Diode in eine optische Faser mit solch einem Kern gerichtet wird, wurde ein optisches System bestehend aus speziellen Linsen geschaffen, damit der elliptische Lichtstrahl, der von der Laser-Diode ausgesendet wird, ein kreisförmiger Lichtstrahl wird, bevor er in den Kern der optischen Faser ausgesendet wird.
Die Verwendung eines optischen Systems, um die Lichtstrahlform in dieser Weise zu verändern, erfordert indessen die Vorsehung eines komplizierten optischen Systems, so daß die Kosten steigen und gleichermaßen der benötigte Raumbedarf steigt. Weiterhin treten in dem optischen System optische Verluste auf.
Dementsprechend wurden Versuche unternommen, eine optische Faser zur Moden- Feldumwandlung oder eine optische Faser zur Leuchtfleck-Größenumwandlung zu verwenden. Eine optische Faser zur Moden-Feldumwandlung oder eine optische Faser zur Leuchtfleck-Größenumwandlung weist einen Kern mit einem elliptischen Querschnitt an der lichtempfangenden Seite an ihrem einen Ende und einen Kern mit kreisförmigem Querschnitt an der lichtabstrahlenden Seite an ihrem anderen Ende auf. Der elliptische von der Laser-Diode abgestrahlte Lichtstrahl wird direkt in den elliptischen Kern an dem einen Ende (Lichtaufnahmeseite) der optischen Faser gestrahlt und ein kreisförmiger Lichtstrahl wird von dem kreisförmigen Kern an dem anderen Ende (Lichtabstrahlseite) der optischen Faser ausgesendet.
Bei solch einer optischen Faser zur Moden-Feldumwandlung oder Leuchtfleck- Größenumwandlung wird der elliptische Lichtstrahl zu einem kreisförmigen Lichtstrahl längs der Längsrichtung der optischen Faser geändert.
Ein Verfahren zur Herstellung einer optischen Faser zur Leuchtfleck- Größenumwandlung wurde beispielsweise in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 3-64707 vorgeschlagen.
Das Verfahren zur Herstellung der optischen Faser zur Leuchtfleck-Größenumwandlung wird als nächstes bezugnehmend auf die Fig. 2A bis 2C beschrieben.
Wie in Fig. 2A gezeigt ist, besteht eine optische Faser 40 mit elliptischem Kern aus einem Kern 41, an dessen äußerem Umfang ein Mantel 42 gebildet ist. Die Abmessung des Kerns 41 an dem einen Ende sind 5 µm als Durchmesser der längeren Achse und 2 µm als Durchmesser der kürzeren Achse, was eine im wesentlichen elliptische Form, ähnlich der eines Rechtecks ergibt. Wenn längs der Längsrichtung der optischen Faser mit elliptischem Querschnitt Wärme ausgeübt wird, rundet sich die Ellipse zunehmend ab und wird schließlich ein Kreis, wie in Fig. 2B gezeigt ist. Als Ergebnis wird der Kern an dem anderen Ende, wie in Fig. 2C gezeigt, zu dem kreisförmigen Kern 41A. Der Durchmesser dieses kreisförmigen Kerns ist 3,6 µm. Durch Anwendung der Wärme breitet sich das Dotierungsmittel, d. h. Germanium (Ge), das in dem Kern 41 enthalten ist, aus und die Leuchtfleck-Größe wird 11,2 µm. Dies bedeutet, daß das Verfahren, das dem in der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 3-64707 vorgeschlagen ist, den Kern durch Wärmeausbreitung des elliptischen Kerns in eine kreisförmigen Form umwandelt.
Dieses Verfahren leidet indessen unter der Schwierigkeit, das, was in der Tat nahe einem rechteckförmigen elliptischen Kerns ist, in einen echten kreisförmigen Kern zu ändern. Als Ergebnis taucht das Problem auf, daß große Transmissionsverluste bei dem sich im Inneren der optischen Faser ausbreitenden Licht auftreten.
Weiterhin, selbst wenn der elliptische Kern in einen echt kreisförmigen Kern geändert werden könnte, würde das Problem bestehen, daß sich die Brechungsindizes zwischen dem Kern und dem Mantel aufgrund der Ausbreitung des Dotierungsmittels verringern und sich daher der Wirkungsgrad der Verbindung verringert.
Ein Beispiel eines bekannten Herstellungsverfahrens für eine optische Faser zur Moden- Feldumwandlung wird als nächstes erläutert. Eine optische Faser mit einem elliptischen Kern, eine optische Faser mit einem kreisförmigen Kern werden an ihren Enden verbunden. Wenn nötig, wird diese Verbindung erwärmt, damit das Dotierungsmittel in den Kernbereichen sich ausbreitet und einen Abschnitt längs der Längsrichtung bildet, der nach und nach seine Form von einem elliptischen Kern in einen kreisförmigen Kern ändert. Dementsprechend ist das Ergebnis eine optische Faser mit einem elliptischen Kern an einem Ende, einem kreisförmigen Kern an dem anderen Ende und einem Kernabschnitt, der sich längs der Längsrichtung der optischen Faser nach und nach von einer Ellipse in einen Kreis ändert.
Bei diesem Verfahren treten indessen ebenfalls Probleme bezüglich einer schlechten Verbindung zwischen dem elliptischem Abschnitt und dem kreisförmigen Abschnitt des Kerns und bezüglich des Auftretens von großen Transmissionsverlusten bei dem sich in dem Inneren der optischen Faser ausbreitenden Licht auf.
Weiterhin besteht, selbst wenn der elliptische Kern in einen echt kreisförmigen Kern geändert werden kann, das Problem der Verringerung des Unterschieds der Brechungsindizes zwischen dem Kern und dem Mantel aufgrund der Ausbreitung des Dotierungsmittels und daher der Verringerung des Wirkungsgrads der Verbindung.
Wie oben erklärt, leidet sowohl das Verfahren zur Herstellung der optischen Faser zur Moden-Feldumwandlung als auch das Verfahren zur Herstellung der optischen Faser zur Leuchtfleck-Größenumwandlung unter dem Problem eines hohen Transmissionsverlustes in der hergestellten optischen Faser. Weiterhin haben sie das Problem der Verringerung des Unterschiedes der Brechungsindizes zwischen den Kernen und den Mänteln.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Herstellungsverfahren für eine optische Faser mit geringer Verringerung der Brechungsindizes zwischen dem Kern und dem Mantel und mit einem kreisförmigen Kern an dem einen und einem elliptischen an dem anderen Ende zu schaffen.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine optische Faser mit einer geringen Verringerung der Brechungsindizes zwischen dem Kern und dem Mantel und mit einem kreisförmigen Kern an dem einen Ende und einem elliptischen an dem anderen Ende zu schaffen.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer optischen Faser mit einem Kern, dessen Querschnittsform an einem Abschnitt und an einem anderen Abschnitt unterschiedlich ist, wobei das Verfahren den Schritt des Erhitzens einer ersten optischen Faser entlang ihrer Längsrichtung umfaßt, wobei die erste optische Faser einen Kern mit einer in Längsrichtung im wesentlichen einheitlichen Querschnittsfläche und einen Mantel aufweist, der zumindest mit einem durchgehenden Loch in Längsrichtung des Kernes ausgebildet ist, um die Form des durchgehenden Loches in Längsrichtung kontinuierlich zu verändern, so daß die Querschnittsform des Kernes in Längsrichtung kontinuierlich verändert wird, um hierdurch eine optische Faser mit einem Kern herzustellen, der in Längsrichtung eine sich kontinuierlich ändernde Querschnittsfläche aufweist.
Vorzugsweise wird beim Erhitzen der Druck in dem durchgehenden Loch verringert.
Vorzugsweise weist die erste optische Faser zwei durchgehenden Löcher auf, die im wesentlichen einheitliche Querschnittsflächen aufweisen und in paralleler Weise zu beiden Seiten des Kernes ausgebildet sind.
Insbesondere ist die ursprüngliche Querschnittsform des Kernes der ersten optischen Faser vor dem Erhitzen ein Kreis, und bleibt nach dem Erhitzen die Querschnittsform des Kernes an einem Ende ein Kreis und wird die Querschnittsform des durchgehenden Loches in Richtung zum anderen Ende durch eine Wärmebehandlung verringert, so daß die Querschnittsform des Kernes am anderen Ende eine Ellipse wird.
Alternativ ist die Querschnittsform des Kernes der ersten optischen Faser vor dem Erhitzen eine Ellipse und bleibt nach dem Erhitzen die Querschnittsform des Kernes an einem Ende eine Ellipse und wird die Querschnittsform des durchgehenden Loches in Richtung zum anderen Ende durch eine Wärmebehandlung verringert, so daß die Querschnittsform des Kernes am anderen Ende ein Kreis wird.
Vorzugsweise wird eine Abdichtung des verringerten oder zusammengedrückten durchgehenden Loches der optischen Faser an einem Ende durchgeführt.
Das Abdichten kann das Verbinden mit einer zweiten optischen Faser umfassen, die einen Mantelabschnitt, der an dem durchgehenden Loch der hergestellten optischen Faser zum Abdichten des durchgehenden Loches anliegt, und einen Kern mit einer gleichen Querschnittsform wie der Kern der optischen Faser aufweist.
Das Abdichten kann auch das Verbinden mit einer zweiten optischen Faser umfassen, die einen im wesentlichen gleichen Aufbau wie die erste optische Faser aufweist, und die aus dem gleichen Material gebildet ist, so daß die beiden Enden der Kerne aneinanderliegen und die beiden durchgehenden Löcher nicht aneinanderliegen.
Das Abdichten kann das Einfüllen eines Dichtungsmateriales in das durchgehende Loch der hergestellten optischen Faser umfassen.
Weiter vorzugsweise wird ein weiteres Abdichten durchgeführt, um den Abschnitt des verringerten oder zusammengedrückten durchgehenden Loches am anderen Ende abzudichten.
Das zweite Abdichten kann das Verbinden einer dritten optischen Faser mit dem anderen Ende umfassen, die einen Mantelabschnitt an dem anderen Ende und einen Kern mit einer gleichen Querschnittsform wie der Kern der hergestellten optischen Faser aufweist.
Das Abdichten kann das Verbinden mit einer dritten optischen Faser umfassen, die einen im wesentlichen gleichen Aufbau wie die erste optische Faser an dem anderen Ende aufweist und die aus dem gleichen Material gebildet ist, so daß die beiden Enden der Kerne aneinanderliegen und die beiden durchgehenden Löcher nicht aneinanderliegen.
Vorzugsweise ist mit dem Kernabschnitt an dem Ende mit der kreisförmigen Querschnittsform eine dritte optische Faser verbunden, die einen Kern mit dem gleichen Durchmesser und aus dem gleichen Material wie der Kern der hergestellten optischen Faser und einen Mantel aus dem gleichen Material aufweist.
Alternativ ist mit dem Kernabschnitt an dem Ende mit der elliptischen Querschnittsform eine dritte optische Faser verbunden, die einen Kern der gleichen Querschnittsform und aus dem gleichen Material wie der Kern der hergestellten optischen Faser und einen Mantel aus dem gleichen Material aufweist.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich weiterhin auf eine optische Faser, hergestellt durch Erhitzen einer ersten optischen Faser, die einen Kern mit einer in Längsrichtung im wesentlichen einheitlichen Querschnittsfläche und einen Mantel umfaßt, der mit zumindest einem durchgehenden Loch in Längsrichtung des Kernes ausgebildet ist, wobei die erste optische Faser entlang ihrer Längsrichtung erhitzt wird, um die Querschnittsform des durchgehenden Loches kontinuierlich zu verändern und die Querschnittsform des Kernes in Längsrichtung kontinuierlich zu verändern, und um hierdurch eine optische Faser herzustellen, die einen Kern mit einer sich in Längsrichtung kontinuierlich ändernden Querschnittsfläche umfaßt.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich weiterhin auf ein Verfahren zur Herstellung einer optischen Faser mit einem Kern, dessen Querschnittsform an einem Abschnitt und an einem anderen Abschnitt unterschiedlich ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt: Bilden einer optischen Faser-Vorform, die einen ersten Abschnitt zum Bilden eines Kernes der optischen Faser und einen zweiten Abschnitt zum Bilden eines Mantels aufweist, der zumindest ein entlang dem ersten Abschnitt ausgebildetes Minimalabstand zwischen dem Außenumfang des durchgehenden Loches und dem Außenumfang der optischen Faser-Vorform zumindest einen vorbestimmten Wert aufweist, Einfüllen eines Gases um einen Druck auf das durchgehende Loch in der optischen Faser-Vorform auszuüben, und Ziehen einer optischen Faser-Vorform bei einer Temperatur aus einem vorbestimmten Ziehtemperatur-Bereich.
Vorzugsweise beträgt der Minimalabstand zumindest 10% eines Durchmessers der optischen Faser-Vorform.
Vorzugsweise wird die Ziehtemperatur auf eine bestimmte Temperatur zwischen 1800°C und 2000°C eingestellt.
Vorzugsweise wird der auf das durchgehende Loch ausgeübte Gasdruck hoch eingestellt, wenn die Querschnittsform des Kernes kreisförmig werden soll, und niedriger eingestellt, wenn die Querschnittsform des Kernes elliptisch werden soll.
Vorzugsweise wird die Querschnittsform des Kernes an einem Ende kreisförmig gemacht, die Querschnittsform des Kernes an dem anderen Ende elliptisch gemacht, und ein Zwischenabschnitt ausgebildet, so daß der Kernabschnitt mit der Kreisform an dem einen Ende und der Kernabschnitt mit der Ellipsenform an dem anderen Ende kontinuierlich verbunden sind.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich außerdem auf eine optische Faser mit einem Kern, dessen Querschnittsform an einem Abschnitt und an einem anderen Abschnitt unterschiedlich ist, hergestellt durch Bilden einer optischen Faser-Vorform, die einen ersten Abschnitt zum Bilden eines Kernes der optischen Faser und einen zweiten Abschnitt zum Bilden eines Mantels aufweist, der zumindest ein entlang dem ersten Abschnitt ausgebildetes durchgehendes Loch zum Bilden des Kernes dergestalt aufweist, daß der Minimalabstand zwischen dem Außenumfang des durchgehenden Loches und dem Außenumfang der optischen Faser-Vorform zumindest einen vorbestimmten Wert erreicht, durch Ausüben eines Gasdruckes auf das durchgehende Loch in der optischen Faser-Vorform und durch Ziehen der optischen Faser-Vorform bei einer Temperatur aus einem vorbestimmten Ziehtemperatur-Bereich.
Diese und weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der im folgenden bezugnehmend auf die begleitenden Zeichnungen gegebenen Beschreibung deutlich. Es zeigen:
Fig. 1 eine Querschnittsansicht einer optischen Faser mit kreisförmigem Kern gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2A bis Fig. 2C Ansichten eines bekannten Herstellungsverfahrens für eine optische Faser zur Leuchtfleck-Größenumwandlung,
Fig. 3 die Anordnung einer Vorrichtung zur Herstellung der in Fig. 1 gezeigten optischen Faser mit kreisförmigem Querschnitt,
Fig. 4A und 4B die Änderung der Querschnittsform des Kerns durch Erwärmen einer optischen Faser mit kreisförmigem Querschnitt gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
Fig. 5 eine optische Faser zur Moden-Feldumwandlung, die gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde,
Fig. 6 eine optische Faser zur Moden-Feldumwandlung, die gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde,
Fig. 7 die in Fig. 6 gezeigte optische Faser zur Moden-Feldumwandlung,
Fig. 8 eine optische Faser zur Moden-Feldumwandlung, die gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde,
Fig. 9 eine optische Faser zur Moden-Feldumwandlung, die gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde,
Fig. 10 eine Querschnittsansicht einer Vorform für eine optische Faser, die in einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet wird,
Fig. 11 eine Querschnittsansicht eines Geräts zum Ziehen einer optischen Faser aus der Vorform der optischen Faser, die in Fig. 10 gezeigt ist,
Fig. 12 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Innendruck des Durchgangsloches der optischen Faser, die durch die Vorrichtung von Fig. 11 hergestellt wurde, und der Elliptizität des Kerns zeigt, und
Fig. 13 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Außendurchmesser der optischen Faser-Vorform und der Elliptizität des Kerns der gezogenen optischen Faser zeigt.
Unten werden Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen optischen Faser und ein Herstellungsverfahren für eine solche erläutert.
1. Ausführungsbeispiel
Eine optische Faser zur Moden-Feldumwandlung wird zunächst als ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen optischen Faser erläutert.
Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht einer optischen Faser 1 mit kreisförmigem Kern vor der Herstellung einer optischen Faser zur Moden-Feldumwandlung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der optischen Faser der vorliegenden Erfindung.
Diese optische Faser 1 mit kreisförmigem Kern weist einen kreisförmigen Kern 3 und einen Mantel 2 auf, der um dessen äußeren Umfang herum vorgesehen ist. Im Inneren des Mantels 2 sind an den beiden Seiten des kreisförmigen Kerns längs der Längsrichtung des kreisförmigen Kerns 3 zwei Seitenlöcher (Durchgangslöcher) 4A und 4B gebildet, die parallel an den beiden Seiten des kreisförmigen Kerns 3 ausgerichtet sind. Die Seitenlöcher 4A und 4B weisen in der Längsrichtung der optischen Faser 1 im wesentlichen gleiche Querschnitte auf. Das heißt, die in Fig. 1 dargestellte optische Faser 1 mit kreisförmigem Kern ist eine optische Faser mit den Seitenlöchern 4A und 4B.
In diesem Ausführungsbeispiel ist der Durchmesser des Mantels 2, 125 µm, der Durchmesser des kreisförmigen Kerns 3 ist 8,1 µm, die Durchmesser der Seitenlöcher 4A und 4B sind jeweils 18,9 µm und der Abstand SD zwischen den Seitenlöchern 4A und 4B ist 38,4 µm.
Das Material des Mantels 2 ist reines Siliziumdioxid-Glas. Das Material des kreisförmigen Kerns 3 ist Siliziumdioxid-Glas, das Germaniumoxid als Dotierungsmittel enthält.
Der kreisförmige Kern 3 wird durch das VAD-Verfahren hergestellt. Der Unterschied der Brechungsindizes des Mantels 2 und des kreisförmigen Kerns 3 beträgt 0,35%.
Die Herstellung der optischen Faser 1 mit dem kreisförmigen Kern, die diese Seitenlöcher aufweist, wird als nächstes erläutert.
Als Verfahren zur Herstellung einer optischen Faser mit Seitenlöchern ist eines aus der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 59-35034 als Beispiel bekannt.
Die optische Faser 1 mit dem kreisförmigen Kern wird durch Ziehen einer optischen Faser-Vorform (Vorform) in der gleichen Weise wie bei der Herstellung einer gewöhnlichen optischen Faser erzeugt. Die optische Faser-Vorform ähnelt der optischen Faser mit dem kreisförmigen Kern.
Die optische Faser-Vorform weist einen Abschnitt zur Bildung des kreisförmigen Kerns 3 der optischen Faser mit dem kreisförmigen Kern und einen Abschnitt zur Bildung des Mantels 2 mit einem Abschnitt zur Bildung der Seitenlöcher 4A und 4B der optischen Faser 1 mit kreisförmigen Kern auf. Der Abschnitt zur Bildung der Seitenlöcher 4A und 4B wird beispielsweise durch Bohren der Durchgangslöcher nach der Herstellung der originalen optischen Faser-Vorform bestehend aus dem Abschnitt zur Bildung des kreisförmigen Kerns 3 und dem Abschnitt zur Bildung des Mantels 2 und ohne Löcher gebildet.
Die optische Faser 1 mit kreisförmigem Kern wird durch Ziehen der optischen Faser- Vorform in aufgeheiztem Zustand hergestellt, während ein Gasdruck auf die Abschnitte zur Bildung der Seitenlöcher 4A und 4B der optischen Faser-Vorform ausgeübt wird.
Das Verfahren zur Erzeugung einer optischen Faser 1 mit kreisförmigem Kern aus der obigen optischen Faser-Vorform ist im wesentlichen das gleiche wie das herkömmliche Verfahren zum Ziehen einer optischen Faser aus einer herkömmlichen optischen Faser- Vorform ohne Seitenlöcher, bis auf das Bearbeiten der Abschnitte zur Bildung der Seitenlöcher 4A und 4B.
Die Bedingungen zum Unterdrucksetzen der Abschnitte zur Bildung der Seitenlöcher 4A und 4B werden unter Berücksichtigung der Ziehtemperatur, Ziehgeschwindigkeit, Durchmesser der optischen Faser-Vorform usw. festgelegt. Diese Druckbedingungen können durch Vorexperimente festgelegt werden, aber in diesem Ausführungsbeispiel betrug der Druck auf die Abschnitte zur Bildung der Seitenlöcher 4A, 4B ungefähr 50 mm Hg.
Es ist anzumerken, daß eine Verbesserung des Verfahrens zur Herstellung einer optischen Faser mit solchen Seitenlöchern später als das fünfte Ausführungsbeispiel erläutert werden wird.
Fig. 3 zeigt die schematische Anordnung einer Vorrichtung zur Herstellung der optischen Faser zur Moden-Feldumwandlung aus einer optischen Faser 1 mit kreisförmigem Kern, die in dieser Weise hergestellt wurde. Diese Vorrichtung hat einen Gummischlauch 6, einen Gummipfropfen 5 und einen Verbinder 7, der mit einer nichtgezeigten Vakuumpumpe und einer nichtgezeigten Druckverringerungsvorrichtung verbunden ist. Der Druck in dem Hohlabschnitt 8 wird durch die Vakuumpumpe und die Druckverringerungsvorrichtung verringert.
Das Ende der optischen Faser mit kreisförmigem Kern wird in den Gummistopfen 5 eingesetzt und der Druck in den Seitenlöchern 4A und 4B wird durch den Hohlabschnitt 8 des Gummischlauchs 6 verringert. Die beiden Enden des Abschnitts, wo der kreisförmige Kern der optischen Faser 1 mit kreisförmigem Kern elliptisch gemacht werden soll, werden unter Verringerung des Drucks der Seitenlöcher 4A und 4B gehalten und der Mittenabschnitt des kreisförmigen Kerns 3 zwischen ihnen wird von den Seiten durch eine Propanoxidflamme eines Mikrobrenners 9 mit 3 mm Flammendurchmesser erhitzt.
Das Ausmaß der Druckverringerung des Hohlabschnitts 8 ist vorzugsweise größer als -20 mm Hg. Weiterhin ist die optische Faser 1 mit kreisförmigem Kern vorzugsweise zum Zeitpunkt der Wärmebehandlung noch nicht gezogen. Der Grund dafür ist, daß beim Ziehen der Durchmesser des kreisförmigen Kerns 1 kleiner wird und daher die mechanische Festigkeit der optischen Faser 1 mit kreisförmigem Kern sinkt.
Das erste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird im folgenden genauer beschrieben.
Im folgenden werden drei Versuche zu dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung genauer beschrieben.
Erster Versuch
Die optische Faser 1 mit kreisförmigem Kern, die hier verwendet wurde, weist einen Manteldurchmesser 2 von 125 µm auf, einen Durchmesser des kreisförmigen Kerns 3 von 8,1 µm, Seitenloch-Durchmesser 4A und 4B von jeweils 18,9 µm und einen Mittenabstand SD zwischen den beiden Seitenlöchern 4A und 4B von 38,4 µm.
Das Material des Mantels 2 ist reines Siliziumdioxid-Glas, während das Material des kreisförmigen Kerns 3 Siliziumdioxid-Glas mit Germaniumoxid als Dotierungsmittel ist.
Der kreisförmige Kern 3 wurde durch das VAD-Verfahren gefertigt. Der Unterschied der Brechungsindizes zwischen dem Mantel 2 und dem kreisförmigen Kern 3 betrug 0,35%.
Wie in Fig. 3 und Fig. 4A dargestellt ist, wurde ein Mikrobrenner 9 mit einem Flammendurchmesser von 3 mm zum Erwärmen der optischen Faser 1 mit kreisförmigem Kern während einer Minute über eine gewisse Breite bei einer Temperatur von 1800 bis 2000°C verwendet. Das Wärmen wurde eine Minute nach dem Beginn der Erwärmung beendet. Wie in Fig. 4B gezeigt, wurde die optische Faser 1 mit kreisförmigem Kern in der Mitte des erwärmten Abschnitts zum Erhalten von zwei optischen Fasern 1A und 1B auseinandergeschnitten. Die Schnittflächen der beiden optischen Fasern 1A und 1B, d. h. der Querschnitt des erwärmten Abschnitts, wurden untersucht und als Ergebnis waren die Seitenlöcher 4A und 4B im wesentlichen Ziehedrückt und das kreisförmige Loch 3 war zu einem ellipsenförmigen Kern 13 verformt. Indessen blieben die nicht erwärmten Abschnitte, beispielsweise die beiden Endseiten der optischen Fasern 1A und 1B mit ihren kreisförmigen Kernen 3 und den Seitenlöchern 4A und 4B unverletzt.
Aus diesem ist zu ersehen, daß das Erwärmen durch den Mikrobrenner 9 ein Zusammendrücken der Seitenlöcher 4A und 4B des erwärmten Abschnitts der optischen Faser 1 mit kreisförmigem Kern und eine Ellipsenformung des kreisförmigen Kerns 3 gestattet. Mit anderen Worten ist es durch Erwärmen der optischen Faser 1 mit kreisförmigem Kern mit den Seitenlöchern 4A und 4B möglich, sie in eine optische Faser mit einem ellipsenförmigen Kern 13 abzuändern.
Zweiter Versuch
Bei dem ersten Versuch erfolgte nur ein Erwärmen eines Teils der optischen Faser 1 mit kreisförmigem Kern durch den Mikrobrenner 9, dagegen wurde in einem zweiten Versuch der Mikrobrenner 9 nicht bewegt und die optische Faser 1 mit kreisförmigem Kern wurde kontinuierlich über die Flamme des Mikrobrenners 9 bewegt, oder umgekehrt. Es wurden also der Mikrobrenner 9 und die optische Faser 1 relativ gegeneinander bewegt. Als Ergebnis wurde die in Fig. 5 dargestellte optische Faser 11 zum Moden-Feldumwandlung erzeugt. Diese optische Faser 11 zur Moden- Feldumwandlung ist eine optische Faser, bei der ein Ende wie die ursprüngliche optische Faser 1 mit kreisförmigem Kern bleibt, die aus dem kreisförmigen Kern 3 und dem Mantel 2 mit den Seitenlöchern 4A und 4B besteht, und deren anderes Ende die beiden Seitenlöcher 4A und 4B durch das Erwärmen des kreisförmigen Kerns 3 zusammengedrückt sind, der zu einer Ellipse 13 verformt ist.
In der optischen Faser 11 zur Moden-Feldumwandlung ändert sich die Querschnittsform des Kerns kontinuierlich von einem kreisförmigen Kern 3 zu einem ellipsenförmigen Kern 13 von dem Ende, bei dem der Zustand der ursprünglichen optischen Faser 1 mit kreisförmigem Kern unverändert bleibt, bis zu dem anderen Ende, wo der elliptische Kern 13 gebildet ist. Dies bedeutet,daß sie zu einer optischen Faser zur Moden- Feldumwandlung umgeformt wurde.
Die optische Faser zur Moden-Feldumwandlung ist eine optische Faser mit einem Außendurchmesser von 120 µm. Die Abmessungen des elliptischen Kerns 13 betrugen 13,4 mm für die längere Hauptachse und 4,7 µm für die kürzere Hauptachse.
Bei dem obigen Versuch wurden die Seitenlöcher 4A und 4B des elliptischen Kerns 13 vollständig durch die Wärmebehandlung Ziehedrückt, wenn indessen die Erwärmungszeit des Mikrobrenners 9 verkürzt wird, können die Seitenlöcher 4A und 4B auch unverändert bleiben.
Weiterhin hängen der Schrumplungsgrad der Seitenlöcher 4A und 4B und der Grad, in dem der kreisförmige Kern 3 eine Ellipse bildet, zusammen. Wenn der Schrumpfungsgrad der Seitenlöcher 4A und 4B aufgrund des Erwärmens verringert wird, wird die Ellipsenförmigkeit, die durch den kreisförmigen Kern 3 erreicht wird ebenso verringert.
Dritter Versuch
Der erste und der zweite Versuch zeigten Beispiele, bei denen der Druck der Seitenlöcher 4A und 4B verringert wurde und die Seitenlöcher 4A und 4B an dem anderen Ende zerdrückt wurden. Der dritte Versuch zeigt ein Beispiel, bei dem der Druck der Seitenlöcher 4A und 4B nicht verringert wurde und die Seitenlöcher 4A und 4B an dem anderen Ende nicht vollständig zerdrückt wurden.
Eine optische Faser 1 mit kreisförmigem Kern der gleichen Form, wie sie in dem ersten Versuch verwendet wurde, wurde ohne Druckverringerung für 10 Sekunden über eine gewisse Breite durch den Mikrobrenner 9 mit einer Erwärmungstemperatur von 1800 bis 2000°C erhitzt. Nach 10 Sekunden Erwärmen wurde die optische Faser 1 mit kreisförmigem Kern an dem erhitzten Abschnitt auseinandergeschnitten und die Flächen der zwei sich ergebenden optischen Fasern wurden untersucht.
Als Ergebnis wiesen die optischen Fasern einen kreisförmigen Kern 3 an dem einen Ende und ellipsenförmige Kerne 13 an dem anderen Ende auf. Das heißt, das Ende der optischen Faser 1A an dem erwärmten Abschnitt wies geschrumpfte Seitenlöcher 4A und 4B auf, aber die Seitenlöcher 4A und 4B blieben unzerdrückt. Der Durchmesser des Mantels 3 war 123 µm, der Durchmesser der Seitenlöcher 4A und 4B 22,7 µm und der Abstand zwischen den Seitenlöchern 4A und 4B 29, 1 µm. Der kreisförmige Kern wurde zu einer Ellipse mit einer langen Hauptachse von 10,6 µm und einer kurzen Hauptachse von 5,5 µm.
Wie oben erwähnt, kann abhängig davon, ob der Druck der Seitenlöcher 4A und 4B verringert wird und durch die Bedingungen, unter denen die optische Faser 1 mit kreisförmigem Kern durch den Mikrobrenner 9 erhitzt wird usw., die Form des kreisförmigen Kerns 3 und der Seitenlöcher 4A und 4B der optischen Faser 1 mit kreisförmigem Kern in verschiedenster Weise verändert werden.
Aus diesem bleibt festzustellen, daß es gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung durch geeignetes Einstellen der Bedingung möglich ist, eine optische Faser zur Moden-Feldumwandlung mit den gewünschten Eigenschaften und mit einem Kern gewünschten Querschnitts herzustellen.
Modifikationen des ersten Ausführungsbeispiels
Das Material des Kerns ist nicht auf das oben Beschriebene beschränkt. Das Material des Kerns ist geeigneterweise Siliziumdioxidglas, das Germaniumoxid enthält, kann aber ebenso aus Siliziumdioxidglas, das herkömmliche Kernkomponenten, wie z. B. Phosphoroxid, Titanoxid und Aluminiumoxid enthält, bestehen.
Das Material des Mantels ist ebenfalls nicht auf das oben Beschriebene beschränkt. Das Material des Mantels ist geeigneterweise Siliziumdioxidglas, kann aber auch aus Siliziumdioxidglas bestehen, das Fluor- oder Boroxid enthält. Selbstverständlich wird ein bestimmter Unterschied der Brechungsindizes zwischen dem Kern und dem Mantel aufrechterhalten.
Die Durchmesser der Seitenlöcher 4A und 4B, der Abstand zwischen den zwei Seitenlöchern 4A und 4B und der Abstand zwischen den Seitenlöchern 4A und 4B, und dem kreisförmigen Kern 3 sind nicht auf die oben beschriebenen begrenzt, sondern können frei gewählt werden. Diese Bedingungen werden jedoch unter Betrachtung des Ausmaßes gewählt, in dem der kreisförmige Kern in der Hitzebehandlung elliptisch gemacht werden soll.
Die Vorrichtung zum Erhitzen ist nicht auf den oben genannten Mikrobrenner 9 beschränkt. Es können ebenso Heizvorrichtungen wie z. B. ein kleiner elektrischer Ofen Verwendung finden.
Die in Fig. 3 gezeigte Vorrichtung ist ebenfalls lediglich ein Beispiel und die Erfindung ist nicht auf dieses beschränkt. Es kann irgendeine Vorrichtung verwendet werden, die eine Verringerung des Druckes auf die Seitenlöcher 4A und 4B gemäß den oben genannten Bedingungen ermöglicht.
Es ist anzumerken,daß die optische Faser des ersten Ausführungsbeispieles der vorliegenden Erfindung eine optische Faser ist, die aus einem kreisförmigen Kern, einem den Kern enthaltenden Mantel, und Seitenlöchern 4A und 4B besteht, die in der Längsrichtung des Mantels dergestalt ausgebildet sind, daß sie einander in Durchmesser-Richtung zu beiden Seiten des kreisförmigen Kerns gegenüberliegen, wobei aber eine Vorform für eine optische Faser, die dieser optischen Faser ähnlich ist, jedoch größere Ausmaße aufweist, durch bekannte Ziehverfahren hergestellt werden kann, so daß eine Herstellung nicht besonders schwierig ist.
Im obigen Ausführungsbeispiel wurde eine optische Faser 1 mit einem kreisförmigen Kern mit zwei Seitenlöchern 4A und 4B beschrieben, es ist aber beim Durchführen der vorliegenden Erfindung nicht notwendig, zwei Seitenlöcher vorzusehen. Es ist z. B. auch möglich, eine optische Faser mit einem Seitenloch zu erhitzen, und wenn nötig, den Druck in dem Seitenloch zu verringern, um die Querschnittsform des Kernes zu verändern.
Es ist natürlich ebenfalls möglich, drei oder mehr Seitenlöcher vorzusehen.
Wie oben erklärt, wird, gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, durch Erhitzen eines Teiles einer optischen Faser 1 mit einem kreisförmigen Kern, mit einem diesen umhüllenden Mantel, und mit vorZiehsweise zwei Seitenlöchern 4A und 4B an den zwei Seiten des kreisförmigen Kernes, um den Kern in eine Ellipse zu verwandeln, der kreisförmige Kern kontinuierlich elliptischer und eine optische Faser zur Moden-Feldumwandlung, kann mit einem kreisförmigen Kern an ihrem einen Ende und einem elliptischen Kern an ihrem anderen Ende gebildet werden.
Weiterhin hat diese optische Faser zur Moden-Feldumwandlung geringe Übertragungsverluste.
Außerdem werden, wenn erhitzt wird, während der Druck in den Seitenlöchern 4A und 4B verringert wird, die Seitenlöcher 4A und 4B schnell bei einer geringen Heiztemperatur zusammengedrückt, so daß die Veränderung des kreisförmigen Kerns in eine Ellipse stärker vorangetrieben wird, die Wärmeverteilung des Dopierungsstoffes geringer ist, und eine geringere Reduzierung der Differenz der Brechungsindizes des Kernes und des Mantels auftritt.
Die optische Faser zur Moden-Feldumwandlung des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung kann geeigneterweise in der optischen Kommunikation oder für optische Messungen etc. als polarisationserhaltende optische Faser oder als als Sensor zu verwendende optische Faser eingesetzt werden.
Zweites Ausführungsbeispiel
Im folgenden wird eine optische Faser zur Moden-Feldumwandlung als zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erklärt.
In der optischen Faser zur Moden-Feldumwandlung des ersten Ausführungsbeispiels blieben die Seitenlöcher 4A und 4B teilweise unzusammengedrückt oder die Seitenlöcher 4A und 4B wurden ein wenig zusammengedrückt. Es gibt eine Wahrscheinlichkeit, daß ein lichtabsorbierendes Gas oder eine lichtabsorbierende Flüssigkeit in diese Seitenlöcher 4A und 4B eindringen und hierdurch größere Übertragungsverluste der optischen Faser verursachen.
Abhängig von der Art des Gases oder Flüssigkeit, die in die Seitenlöcher 4A und 4B eintreten, gibt es eine Wahrscheinlichkeit, daß sich die mechanischen Eigenschaften der optischen Faser verändern.
Das zweite Ausführungsbeispiel verbessert diese Schwächen der optischen Faser zu Moden-Feldumwandlung des oben erklärten ersten Ausführungsbeispiels.
Fig. 6 zeigt eine Ansicht der optischen Faser zur Moden-Feldumwandlung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In dieser moden­ feldumwandelnden optischen Faser ist eine kurze optische Faser 21 mit einem kreisförmigen Kern 23 des gleichen Durchmessers und Materiales wie der kreisförmige Kern 3 und ein Mantel 22 des gleichen Durchmessers und Materiales wie der Mantel 2 mit dem Ende derjenigen Seite der optischen Faser 1 der in der Fig. 5 gezeigten moden-feldumwandelnden optischen Faser mit dem kreisförmigen Kern verbunden, wobei die Seitenlöcher 4A und 4B verbleiben, so daß der kreisförmige Kern 3 und der kreisförmige Kern 23 übereinander liegen und hierdurch die Seitenlöcher 4A und 4B von der Umgebungsluft abdichten.
Im folgenden wird die Verbindung des Endes der optischen Faser 1 mit dem kreisförmigen Kern und der optischen Faser 22 erklärt.
Diese Verbindung wird vorzugsweise durch Schmelzfusion wegen ihrer hohen Dichtungseigenschaften gebildet. Für die Schmelzfusion kann eine handelsübliche Schmelzfusions-Verbindungsvorrichtung für optische Fasern verwendet werden. Bei der Schmelzfusion schmelzen, wenn die Fusionstemperatur hoch ist, die Endflächen der optischen Fasern mehr als notwendig und es entsteht die Möglichkeit, daß die Seitenlöcher 4A und 4B zusammengedrückt und der Kernteil deformiert werden.
Demgemäß wird die Schmelzfusion vorzugsweise bei einer so geringen Temperatur wie möglich durchgeführt, bei der ein Schmelzen des Glases gewährleistet ist.
Weiterhin ist es möglich, die Verbindungsabschnitte durch einen Klebstoff anstelle der Schmelzfusion zu verbinden.
Weiterhin ist das Verfahren zur Abdichtung der Seitenlöcher 4A und 4B nicht auf die Verbindung der moden-feldumwandelnden optischen Faser 11 und einer kurzen optischen Faser 21 durch eine Schmelzfusion oder einen Klebstoff beschränkt. Es ist ebenso möglich, eine Schicht oder einen Block eines transparenten Kunststoffes zum Abdecken und Blockieren der Seitenlöcher 4A und 4B zu verwenden, und sie bzw. ihn an die optische Faser 21 durch einen Klebstoff oder mechanisch anzudrücken.
Weiterhin ist es zusätzlich zu den obigen Dichtungsverfahren möglich, Glas oder eine transparente dichte organische Substanz in die Seitenlöcher 4A und 4B einzufüllen, um die Seitenlöcher 4A und 4B abzudichten. Beim Füllen der Löcher mit Glas ist es möglich, Glas mit einer geringen Schmelztemperatur in geschmolzenem Zustand in die Seitenlöcher 4A und 4B einzufüllen, und es dann abzukühlen und auszuhärten. Alternativ ist es möglich, die Seitenlöcher 4A und 4B mit einem Sol-Sol-Material zu füllen und eine Reaktion zu verursachen, um es auszuhärten. Beim Einfüllen einer organischen Substanz in die Seitenlöcher 4A und 4B wird ein Kunststoff, der zum Schmelzen erhitzt wurde, in die Seitenlöcher 4A und 4B eingefüllt und dann zum Aushärten abkühlt. Weiterhin ist es möglich, die Seitenlöcher 4A und 4B mit einem wärmeaushärtendem Kunstharz oder lichtaushärtendem Kunstharz zu befüllen und dann das Aushärten durch Hitze oder Licht zu verursachen, um die Seitenlöcher 4A und 4B abzudichten.
Demgemäß können die Seitenlöcher 4A und 4B durch verschiedene Verfahren zusätzlich zum oben erwähnten Schmelzen und Verbinden der Enden abgedichtet werden.
Durch Abdichten der Seitenlöcher 4A und 4B durch das Verfahren der Verbindung der optischen Faser 21 mit dem Ende der optischen Faser mit kreisförmigem Kern etc. wird der Eintritt von lichtabsorbierendem Gas oder lichtabsorbierender Flüssigkeit in die Seitenlöcher 4A und 4B verhindert, so daß es keine Veränderungen im Übertragungsverlust der optischen Faser gibt. Weiterhin ist es möglich, eine Veränderung der mechanischen Eigenschaften der optischen Faser 11 zu vermeiden.
Modifikationen des zweiten Ausführungsbeispiels
Fig. 7 zeigt eine Modifikation der in der Fig. 6 gezeigten moden-feldumwandelnden optischen Faser.
In der moden-feldumwandelnden optischen Faser, die in Fig. 7 gezeigt ist, ist eine kurze optische Faser 13 mit einem kreisförmigen Kern, die einen kreisförmigen Kern 3, Seitenlöcher 4A und 4B, und einen Mantel 2 aufweist, mit dem Ende 11A der optischen Faser 11 verbunden, wobei die Seitenlöcher 4A und 4B verbunden bleiben, so daß die kreisförmigen Kerne 3 übereinanderliegen. Jedoch wird die optische Faser 12 mit kreisförmigen Kern mit dem Ende 11A der moden-feldumwandelnden optischen Faser 11 so verbunden, daß die Seitenlöcher 4A und 4B nicht übereinanderliegen, sondern, im dargestellten Beispiel sind die Paare der Seitenlöcher 4A und 4B voneinander verschoben, so daß die Seitenlöcher 4A und 4B der Seite der moden-feldumwandelnden optischen Faser mit dem Ende 11A abgedichtet werden.
Details und Modifikationen der Verbindung ergeben sich aus den Erklärungen der verschiedenen verwendeten Techniken, die bezüglich des zweiten Ausführungsbeispiels gemacht wurden.
Auch in dieser Modifikation werden die Seitenlöcher 4A und 4B der Seite der moden- Faserumwandelnden optischen Faser mit dem Ende 11A abgedichtet. Demgemäß treten auch in diesem Ausführungsbeispiel die gleichen Wirkungen auf, wie in dem zweiten Ausführungsbeispiel.
Es ist anzumerken, daß es bei dieser Modifikation möglich ist, die optische Faser 12 mit dem kreisförmigen Kern vor dem Bilden der moden-feldumwandelnden optischen Faser 11 zu verwenden, so daß die Wirkung auftritt, daß kein Bedarf besteht, eine spezielle optische Faser zum Abdichten der Enden zu präparieren.
Fig. 8 zeigt eine moden-feldumwandelnde optische Faser eines dritten Ausführungsbeispiels als eine Modifikation eines zweiten Ausführungsbeispieles. Die moden-feldumwandelnde optische Faser 11, die in Fig. 8 gezeigt ist, ist mit der in Fig. 5 gezeigten optischen Faser 21 (oder mit der optischen Faser 12 mit kreisförmigen Kern, die in Fig. 7 gezeigt ist,) ausgestattet und hat weiterhin an ihrem ellipsenförmigen Ende 11 der moden-feldumwandelnden optischen Faser 11, die in Fig. 5 gezeigt ist, eine kurze optische Faser mit einem elliptischen Kern 26 des gleichen Querschnittes, wie der elliptische Kern 13 des gleichen Materiales, und einen Mantel 25 des gleichen Durchmessers und Materiales wie der Mantel 2, die mit dem Ende 11 der moden-feldumwandelnden optischen Faser 11 verbunden ist, so daß die Querschnitte des elliptischen Kernes 13 und des elliptischen Kernes 26 übereinander liegen.
Details und Modifikationen der Verbindung ergeben sich aus den Erklärungen der verschiedenen verwendeten Techniken im zweiten Ausführungsbeispiel.
Das Ende 11B, das mit dem elliptischen Kern 13 ausgebildet ist, sollte keine verbleibenden Seitenlöcher 4A und 4B aufweisen, aber manchmal verbleiben Löcher als geschrumpfte Löcher 4A′ und 4B′, die groß genug sind, daß Gas ect. eintreten kann. Weiterhin verbleiben, wie im ersten Ausführungsbeispiel erklärt wurde, die geschrumpften Löcher 4A′ und 4B′ manchmal ohne daß sie vollständig zusammengedrückt sind.
Demgemäß werden durch das Verbinden der optischen Faser 24 mit dem Ende 11B die geschrumpften Löcher 4A′ und 4B′ am Ende 11B ebenfalls abgedichtet, so daß der Eintritt von lichtabsorbierendem Gas oder lichtabsorbierenden Flüssigkeiten in die Löcher 4A′ und 4B verhindert werden kann und der Übertragungsverlust der optischen Faser nicht verändert wird. Weiterhin ist es möglich, Veränderungen in den mechanischen Eigenschaften der moden-feldumwandelnden optischen Faser 11 zu verhindern.
Anstelle der obigen optischen Faser 24 ist es ebenso möglich, eine optische Faser mit einem kreisförmigen Kern mit einem gleichen Durchmesser wie der lange Durchmesser des ellipsenförmigen Kernes 13 des Endes 11B der moden-feldumwandelnden optischen Faser 11 mit dem Ende 11B der moden-feldumwandelnden optischen Faser 11 zu verbinden, so daß der ellipsenförmige Kern 13 und der entsprechende kreisförmige Kern übereinander liegen.
Details der Verbindung und Modifikationen der Verbindung ergeben sich aus den Erklärungen der verschiedenen verwendeten Techniken im zweiten Ausführungsbeispiel.
Zusätzlich zu dem im zweiten Ausführungsbeispiel beschriebenen Eigenschaften der moden-feldumwandelnden optischen Faser treten, da das Ende der Seite mit dem elliptischen Kern 13 abgedichtet ist, keine Veränderungen des Übertragungsverlustes der moden-feldumwandelnden optischen Faser auf, und es ist möglich, Veränderungen in den mechanischen Eigenschaften zu verhindern.
Viertes Ausführungsbeispiel
Fig. 9 zeigt eine Ansicht der moden-feldumwandelnden optischen Faser eines vierten Ausführungsbeispiels.
Die moden-feldumwandelnde optische Faser des vierten Ausführungsbeispieles umfaßt die optische Faser 21 mit kreisförmigem Kern, die mit einer moden-feldumwandelnden optischen Faser verbunden ist, wobei sie mit dem Ende 11A anstelle mit der langen optischen Faser 21A verbunden ist.
Die Verbindung des Endes der Seite der moden-feldumwandelnden optischen Faser 11 mit dem elliptischen Kern und des Endes der optischen Faser 21A ist ähnlich der des zweiten Ausführungsbeispiels.
Die moden-feldumwandelnde optische Faser des vierten Ausführungsbeispiels hat im Vergleich zu den in den Fig. 6-8 dargestellten moden-feldumwandelnden optischen Fasern den Vorteil, daß sie zur optischen Kommunikation oder für optische Messungen etc. gemeinsam mit der verbundenen optischen Faser 21A verwendet werden kann, wie sie ist.
Die grundsätzliche Wirkung der Abdichtung der Seitenlöcher 4A und 4B durch die optische Faser 21A ist ähnlich der des zweiten und des dritten Ausführungsbeispiels.
Fünftes Ausführungsbeispiel
Im folgenden wird ein fünftes Ausführungsbeispiel unter Bezug auf die Herstellung einer optischen Faser mit zwei Seitenlöchern an den zwei Seiten des Kernes aus einer Vorform für optische Fasern erklärt.
Eine optische Faser selber, die Seitenlöcher an den zwei Seiten ihres Kernes aufweist, wurde als optische Faser mit Seitenlöchern zur Aufrechterhaltung der Polariation (Electronics Letters, vol. 18, Seiten 824-826, 1981), als optische Faser als Drucksensor (Optics Letters, vol. 11, Seiten 333-335, 1986), als optische Faser für den EO-Effekt (OFC′95 Abstracts, PD-6, 1995), etc. vorgestellt.
Als Verfahren zur Herstellung einer optischen Faser mit Seitenlöchern wurde eine bekannt, die in der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung (Kokai) No. 59- 35034 vorgeschlagen wurde. Dieses Verfahren ist, wie oben erwähnt, ein Verfahren zum Erhitzen und zum Ziehen einer optischen Faser-Vorform mit Seitenlöchern, die an den zwei Seiten des Kernabschnittes ausgebildet sind und die eine ähnliche Form wie die optische Faser aufweist, aber mit größeren Abmessungen, während der Gasdruck in den Seitenlöchern gesteuert wird.
Die Veröffentlichung beschreibt jedoch, daß beim Erhitzen und Ziehen der Vorform für die optische Faser, während ein Gasdruck an die Vorform angelegt wird, Erhebungen oder Vertiefungen im äußeren Umfang der optischen Faser auftreten. Das Vorhandensein von Erhebungen oder Vertiefungen im äußeren Umfang der optischen Faser bedeutet, daß die Möglichkeit der Verringerung der mechanischen Stärke der optischen Faser und ebenso Schwierigkeiten bei der Verbindung mit anderen optischen Fasern auftreten können.
Die obige Patentveröffentlichung beschreibt die Außenumfangsform der optischen Faser, erwähnt aber keine Veränderungen der Form des Kerns der optischen Faser. Deshalb richteten die Erfinder der vorliegenden Patentanmeldung ihr Augenmerk auf eine optische Faser, die für die moden-feldumwandelnde optische Faser der vorliegenden Erfindung geeignet ist und zogen optische Faser-Vorformen mit Seitenlöchern an den zwei Seiten des Kernes, während ein Gasdruck an die Seitenlöcher angelegt wurde. Als Ergebnis entdeckten sie, daß keine Veränderungen in der Außenumfangsform der gezogenen optischen Faser auftritt, daß sich aber die Form des Kerns der optischen Faser auf verschiedene Arten verändert. Das fünfte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung basiert auf dieser Entdeckung und bezieht sich auf die Herstellung einer optischen Faser, die als moden-feldumwandelnde optische Faser geeignet ist.
Nähere Einzelheiten werden im folgenden erklärt.
Erster Versuch
Im folgenden wird ein erster Versuch des fünften Ausführungsbeispieles erklärt.
Eine durch das übliche VAD-Verfahren hergestellte Vorform aus Quarzglas für eine einmodige optische Faser, mit einem Mantel/Kern-Verhältnis von 15,6, einem relativen Brechungsindexunterschied A des Kerns von 0,35% und einem Außendurchmesser von 26 mm wurde zur Bildung von Löchern an den Abschnitten zur Bildung der Seitenlöcher eingebohrt.
Die Vorform für die optische Faser glich der in Fig. 2 gezeigten optischen Faser, hatte jedoch den in Fig. 10 gezeigten Querschnitt.
Der Abstand SD zwischen den Seitenlöchern 40A und 40B der Vorform 10 für die optische Faser betrug 4 mm, der Durchmesser der Seitenlöcher 6 mm, und der Minimalabstand MD 10 mm. Der Minimalabstand MD der Vorform für die optische Faser entsprach 19% des Durchmessers D der Vorform.
Diese Vorform für die optische Faser wurde unter Verwendung der in der Fig. 11 gezeigten Ziehvorrichtung in eine optische Faser gezogen.
Die mit den Seitenlöchern ausgebildete Vorform 50 für die optische Faser wurde in einen Heizofen 101 eingeführt. Stickstoffgas wurde in die Seitenlöcher durch einen Druck-Speicherbehälter 102 und die Druckleitung 103 eingeführt. Es ist anzumerken, daß eine Vakuumpumpe 105 durch eine Niederdruckleitung 10 mit den Seitenlöchern der Vorform 50 der optischen Faser verbunden war.
Das Drucksystem und das Niederdrucksystem wurden zur Steuerung des Druckes des Stickstoffgases in den Seitenlöchern der Vorform 50 für die optische Faser eingestellt, die Heiztemperatur des Heizofens wurde auf 1870°C gestellt, und eine optische Faser 51 mit einem äußeren Durchmesser von 125 µm wurde mit einer Ziehgeschwindigkeit von 20 m/min. gezogen. Diese optische Faser 51 wurde mit einer Kunststoffabdeckung 106 bedeckt, durchquerte eine UV-Strahlen-Aushärteinheit 107, und wurde mittels Tänzerrollen etc. auf eine Aufnahmerolle 108 aufgenommen.
Wie in Fig. 12 gezeigt, wurden optische Fasern mit Seitenlöchern und verschiedenen Kernformen durch Veränderung des Gasdruckes in den Seitenlöchern der Vorform 50 für die optische Faser hergestellt.
Die horizontale Achse in Fig. 12 zeigt den Gasdruck in den Seitenlöchern, während die vertikale Achse die Elliptizität des Kernes zeigt. Es ist anzumerken, daß die Elliptizität ε durch die folgende Formel ausgedrückt wird, wenn der kurze Durchmesser des Kernes ª und der lange Durchmesser b sind:
ε = 1 - (a/b) (1)
Wenn eine Vorform für eine optische Faser mit Abschnitten zum Ausbilden von Seitenlöchern an den beiden Seiten des den Kern bildenden Abschnittes erhitzt und ohne das Anlegen eines Gasdruckes an das Innere der Seitenlöcher gezogen wird, werden die Seitenlöcher durch die Oberflächenspannung des Glases zusammengedrückt und der Kern wird elliptisch. Wenn jedoch ein Gasdruck an die die Seitenlöcher bildenden Abschnitte angelegt wird, ist es möglich, den Gasdruck zur Steuerung der Art des Zusammendrückens der die Seitenlöcher bildenden Abschnitte zu verwenden. Als Ergebnis ist es möglich, die Form des den Kern bildenden Abschnittes zu steuern.
Der Gasdruck in den Seitenlöchern kann höher oder niedriger als der Außendruck der Vorform für die optische Faser gemacht werden. Wenn der Gasdruck in den Seitenlöchern auf einen hohen Wert eingestellt wird, sinkt die Elliptizität εdes Kernes der hergestellten optischen Faser und der Kern wird kreisförmig.
Die Außenumfänge der hier erhaltenen optischen Fasern waren im wesentlichen kreisförmig, wobei die Elliptizität in allen Fällen weniger als 10% betrug.
Wenn der Gasdruck in der Längsrichtung allmählich geändert wird, während die Vorform für die optische Faser gezogen wird, ist es jedoch möglich, eine optische Faser mit einer Elliptizität ε des Kernes herzustellen, die sich in der Längsrichtung der resultierenden optischen Faser kontinuierlich ändert.
Unter Berücksichtigung des Minimalabstandes MD zwischen dem Außenumfang der Seitenlöcher und dem Außenumfang der Vorform für die optische Faser werden, wenn eine Vorform für eine optische Faser mit dem Minimalabstand MD von mindestens 5% des Außendurchmessers der Vorform für die optische Faser gezogen wird, keine Erhebungen oder Vertiefungen im Außenumfang der optischen Faser zum Zeitpunkt des Ziehens auftreten, der Außendurchmesser der optischen Faser wird im wesentlichen kreisförmig gehalten, und es ändert sich lediglich die Form des Kernes, wie gelernt wurde.
Der Minimalabstand MD wurde in der folgenden Art und Weise analysiert. Der Minimalabstand MD zwischen dem Außendurchmesser der Seitenlöcher und dem Außendurchmesser der Vorform für die optische Faser bezeichnet die Minimaldicke der Vorform für die optische Faser um die Seitenlöcher. Wenn der Minimalabstand der Vorform für die optische Faser kurz ist, d. h. wenn die Dicke der Vorform der optischen Faser gering ist, wird beim Erhitzen und Ziehen der Vorform für die optische Faser bei gleichzeitigem Anlegen des Gasdruckes an die Seitenlöcher die Auswirkung des Gasdruckes auf die Außenumfangsform der Vorform für die optische Faser groß sein. Als Ergebnis wird die Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Erhebungen und Vertiefungen im Außendurchmesser der resultierenden optischen Faser größer werden. Andererseits wirkt sich, wenn der Minimalabstand MD groß ist, d. h. wenn die minimale Dicke der Vorform für die optische Faser groß ist, die Wirkung des Gasdruckes mehr auf die Form des Kerns als auf den Außenumfang der Vorform für die optische Faser auswirkt.
Als Ergebnis der Experimente wurde herausgefunden, daß der Minimalabstand MD zumindest 10% des Außenumfanges der Vorform für die optische Faser betragen sollte.
Weiterhin ist die Ziehtemperatur für die Vorform für die optische Faser im Heizofen 101 vorzugsweise eine so geringe Temperatur, wie als Ziehtemperatur möglich ist. Wenn die Ziehtemperatur hoch ist, treten wegen dem an die Seitenlöcher angelegten Gasdruck im Außenumfang der Vorform für die optische Faser leicht Veränderungen auf. Die bevorzugte Ziehtemperatur beträgt nicht mehr als 2000°C. Wenn die Vorform für die optische Faser bei einer derartigen Ziehtemperatur gezogen wird, wird der Bereich der Gasdrücke, in dem keine Veränderungen in der Außenumfangsform der optischen Faser auftreten, größer. Mit anderen Worten kann der Gasdruck zur Veränderung der Form des Kerns innerhalb eines breiteren Bereiches eingestellt werden.
Vergleichsbeispiele
Eine Vorform für eine optische Faser ähnlich der obigen wurde durch eine normale Ziehvorrichtung bei einer Ziehtemperatur von 1870°C und einer Ziehgeschwindigkeit von 20 m/Min. ohne das Anlegen eines Gasdruckes auf die Seitenlöcher zur Herstellung einer optischen Faser eines Außendurchmessers von 125 µm gezogen. Als Ergebnis betrug die Elliptizität des Außenumfanges der optischen Faser 34%.
Es ist anzumerken, daß die Außenumfangsformen der optischen Faser des ersten Experimentes im wesentlichen kreisförmig waren, wobei die Elliptizität in allen Fällen weniger als 10% betrug.
Als weitere Vergleichsbeispiele wurden optische Fasern gezogen, während der Außendurchmesser der Vorformen für die optischen Fasern auf verschiedene Arten verändert wurde. Die Ergebnisse sind in Fig. 13 gezeigt. Die Elliptizitäten der Außenformen waren in allen Fällen größer als die des ersten Experimentes.
Zweiter Versuch
Ein zweiter Versuch des fünften Ausführungsbeispieles wird im folgenden erläutert.
Eine durch das übliche VAD-Verfahren hergestellte Vorform aus Quarzglas für eine einmodige optische Faser mit einem Mantel/Kern-Verhältnis von 15,6 einem relativen Brechungsindexunterschied Δ des Kernes von 0,35% und einem Außendurchmesser von 26 mm wurde eingebohrt, um Löcher in den Abschnitten zur Bildung der Seitenlöcher zu bilden.
Der Abstand zwischen den Seitenlöchern in der Vorform für die optische Faser betrug 3,3 mm, der Durchmesser der Seitenlöcher betrug 8,8 mm und der Minimalabstand betrug 2,85 mm. Der Minimalabstand MD der Vorform für die optische Faser entsprach 11% des Durchmesser D der Vorform.
Diese Vorform für die optische Faser wurde unter Verwendung der in Fig. 11 gezeigten Ziehvorrichtung in eine optische Faser gezogen.
Die Vorform 50 für die optische Faser wurde in einen Heizofen eingeführt. Stickstoff unter einem Druck von 26,7 mm Hg wurde in die Seitenlöcher von oben eingeführt. Die Vorform in einer optischen Faser 51 mit einem Außendurchmesser von 125 µm bei einer Heiztemperatur des Heizofens 101 von 1830°C und mit einer Ziehgeschwindigkeit von 20 m/Min. gezogen.
Als Ergebnis wurde eine einmodige optische Faser mit einem elliptischen Kern mit einem Abstand zwischen den Seitenlöchern von 13,6 µm, einem Durchmesser der Seitenlöcher von 42 µm, einem Minimalabstand von 13,7 µm, einer elliptischen Form des Kernes mit Durchmessern von 6 µm×5 µm, und einer Elliptizität von 17% hergestellt. Der Außenumfang der optischen Faser war im wesentlichen kreisförmig mit einer Elliptizität ε von weniger als 1%.
Wie oben erklärt, ist es gemäß diesem Ausführungsbeispiel möglich, eine optische Faser mit einem im wesentlichen kreisförmigen äußeren Umfang und einem Kern von beliebiger Form herzustellen.
Die auf diese Art hergestellte optische Faser wird verwendet, um die oben erwähnte optische Faser zur Moden-Feldumwandung herzustellen. Als Ergebnis wurde eine moden-feldumwandelnde optische Faser mit einer höheren Qualität hergestellt.
Das Herstellungsverfahren der optischen Faser der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die obigen Ausführungsbeispiele beschränkt. Es können z. B. Verfahren angewandt werden, die den obigen Ausführungsbeispielen äquivalent oder alternativ sind.
Weiterhin können die obigen Ausführungsbeispiele in geeigneter Weise kombiniert werden.
Weiterhin ist es, wie oben erklärt wurde, mit der vorliegenden Erfindung möglich, eine optische Faser mit einem elliptischen Kern an einem Ende aus einer optischen Faser mit einem kreisförmigen Kern und umgekehrt eine optische Faser mit einem kreisförmigen Kern an einem Ende aus einer optischen Faser mit einem elliptischen Kern herzustellen.
Wie oben erklärt wurde, ist es gemäß diesem Herstellungsverfahren für eine optische Faser der vorliegenden Erfindung möglich, eine moden-feldumwandelnde optische Faser herzustellen, die für Anwendungen geeignet ist, in denen ein Halbleiterlaser etc. als Lichtquelle verwendet wird.
Die bei diesem Verfahren hergestellte optische Faser zur Herstellung einer erfindungsgemäßen optischen Faser hat eine gleichmäßige äußere Form und keine Schwankungen im Übertragungsverlust. Weiterhin ist die Verringerung der Differenz der Brechungsindizes des Kerns und des Mantels gering.

Claims (31)

1. Verfahren zur Herstellung einer optischen Faser mit einem Kern, dessen Querschnittform an einem Abschnitt und an einem anderen Abschnitt unterschiedlich ist, wobei das Verfahren den Schritt des Erhitzens einer ersten optischen Faser (1) entlang ihrer Längsrichtung umfaßt, wobei die erste optische Faser (1) einen Kern (3) mit einer in Längsrichtung im wesentlichen einheitlichen Querschnittsfläche und einen Mantel (2) aufweist, der zumindest mit einem durchgehenden Loch (4A bzw. 4B) in Längsrichtung des Kernes (3) ausgebildet ist, um die Form des durchgehenden Loches in Längsrichtung kontinuierlich zu verändern, so daß die Querschnittsform des Kernes (3) in Längsrichtung kontinuierlich verändert wird, um hierdurch eine optische Faser (11) mit einem Kern herzustellen, der in Längsrichtung eine sich kontinuierlich ändernde Querschnittsfläche aufweist.
2. Verfahren zur Herstellung einer optischen Faser gemäß Anspruch 1, wobei beim Erhitzen der Druck in dem durchgehenden Loch (4A bzw. 4B) verringert wird.
3. Verfahren zur Herstellung einer optischen Faser gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die erste optische Faser (1) zwei durchgehende Löcher aufweist, die im wesentlichen einheitliche Querschnittsflächen aufweisen und in paralleler Weise zu beiden Seiten des Kernes (3) ausgebildet sind.
4. Verfahren zur Herstellung einer optischen Faser gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die ursprüngliche Querschnittsform des Kernes (3) der ersten optischen Faser (1) vor dem Erhitzen ein Kreis ist, und
wobei nach dem Erhitzen die Querschnittsform des Kernes an einem Ende (11A) ein Kreis bleibt und die Querschnittsform des durchgehenden Loches in Richtung zum anderen Ende durch eine Wärmebehandlung verringert wird, so daß die Querschnittsform des Kernes am anderen Ende (11B) eine Ellipse wird.
5. Verfahren zum Herstellen einer optischen Faser gemäß einem der Ansprüche 1-3, wobei die Querschnittsform des Kernes (3) der ersten optischen Faser (1) vor dem Erhitzen eine Ellipse ist und wobei nach dem Erhitzen die Querschnittsform des Kernes an einem Ende (11B) eine Ellipse bleibt, und die Querschnittsform des durchgehenden Loches in Richtung zum anderen Ende (11) durch eine Wärmebehandlung verringert wird, so daß die Querschnittsform des Kernes am anderen Ende (11A) ein Kreis wird.
6. Verfahren zur Herstellung einer optischen Faser gemäß Anspruch 4 oder 5, wobei ein Abdichten des verringerten oder zusammengedrückten durchgehenden Loches der optischen Faser an einem Ende (11A) durchgeführt wird.
7. Verfahren zum Herstellen einer optischen Faser gemäß Anspruch 6, wobei das Abdichten das Verbinden mit einer zweiten optischen Faser (21) umfaßt, die einen Mantelabschnitt (22), der an dem durchgehenden Loch der hergestellten optischen Faser (11) zum Abdichten des durchgehenden Loches (4) anliegt, und einen Kern (23) mit einer gleichen Querschnittsform wie der Kern (3) der hergestellten optischen Faser (11) aufweist.
8. Verfahren zur Herstellung einer optischen Faser gemäß Anspruch 6, wobei das Abdichten das Verbinden mit einer zweiten optischen Faser (21) umfaßt, die einen im wesentlichen gleichen Aufbau wie die erste optische Faser (1) aufweist und die aus dem gleichen Material gebildet ist, so daß die beiden Enden der Kerne (3,23) aneinanderliegen und die beiden durchgehenden Locher (4A, 4B) nicht aneinanderliegen.
9. Verfahren zur Herstellung einer optischen Faser gemäß Anspruch 6, wobei das Abdichten das Einfüllen eines Dichtungsmaterials in das durchgehende Loch (4A, bzw. 4B) der hergestellten optischen Faser umfaßt.
10. Verfahren zur Herstellung einer optischen Faser gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein zweites Abdichten durchgeführt wird, um den Abschnitt des verringerten oder zusammengedrückten durchgehenden Loches (4A, bzw. 4B) am anderen Ende (11B) abzudichten.
11. Verfahren zur Herstellung einer optischen Faser gemäß Anspruch 10, wobei das zweite Abdichten das Verbinden einer dritten optischen Faser (24) mit dem anderen Ende (11B) umfaßt, die einen Mantelabschnitt (25) an dem anderen Ende und einen Kern (26) mit einer gleichen Querschnittsform wie der Kern (13) der hergestellten optischen Faser (1) aufweist.
12. Verfahren zur Herstellung einer optischen Faser gemäß Anspruch 10, wobei das Abdichten das Verbinden mit einer dritten optischen Faser umfaßt, die einen im wesentlichen gleichen Aufbau wie die erste optische Faser an dem anderen Ende aufweist und die aus dem gleichen Material gebildet ist, so daß die beiden Enden der Kerne aneinanderliegen und die beiden durchgehenden Löcher nicht aneinanderliegen.
13. Verfahren zur Herstellung einer optischen Faser gemäß einem der Ansprüche 4-12, wobei mit dem Kernabschnitt an dem Ende (11A) mit der kreisförmigen Querschnittsform eine dritte optische Faser (21A) verbunden ist, die einen Kern (23) mit dem gleichen Durchmesser und aus dem gleichen Material wie der Kern (3) der hergestellten optischen Faser (11) und einen Mantel (22) aus dem gleichen Material aufweist.
14. Verfahren zur Herstellung einer optischen Faser gemäß einem der Ansprüche 4-12, wobei mit dem Kernabschnitt an dem Ende (11B) mit der elliptischen Querschnittsform eine dritte optische Faser verbunden ist, die einen Kern der gleichen Querschnittsform und aus dem gleichen Material wie der Kern (13) der hergestellten optischen Faser (11) und einen Mantel aus dem gleichen Material aufweist.
15. Optische Faser, hergestellt durch Erhitzen einer ersten optischen Faser (1), die einen Kern (3) mit einer in Längsrichtung im wesentlichen einheitlichen Querschnittsfläche und einen Mantel (2) umfaßt, der mit zumindest einem durchgehenden Loch (4A bzw. 4B) in Längsrichtung des Kernes (3) ausgebildet ist, während die erste optische Faser (1) entlang ihrer Längsrichtung erhitzt wird, um die Querschnittsform des durchgehenden Loches kontinuierlich zu verändern, und die Querschnittsform des Kernes in Längsrichtung kontinuierlich zu verändern, und um hierdurch eine optische Faser (11) herzustellen, die einen Kern mit einer sich in Längsrichtung kontinuierlich ändernden Querschnittsfläche umfaßt.
16. Optische Faser gemäß Anspruch 15, wobei die erste optische Faser (1) zwei durchgehende Löcher (4A, 4B) aufweist, die im wesentlichen gleiche Querschnittsflächen aufweisen und in paralleler Weise zu den beiden Seiten des Kernes ausgebildet sind.
17. Optische Faser gemäß Anspruch 15 oder 16, wobei die ursprüngliche Querschnittsform des Kernes (3) der ersten optischen Faser vor dem Erhitzen ein Kreis ist, und wobei nach dem Erhitzen die Querschnittsform des Kernes an einem Ende (11A) ein Kreis bleibt, und das durchgehende Loch in der Richtung zum anderen Ende (11) verringert oder zusammengedrückt ist, um eine Ellipse als Querschnittsform des Kernes am anderen Ende (11B) zu bewirken.
18. Optische Faser gemäß Anspruch 15 oder 16, wobei die ursprüngliche Querschnittsform des Kernes (3) der ersten optischen Faser vor dem Erhitzen eine Ellipse ist, und wobei nach dem Erhitzen die Querschnittsform des Kernes an einem Ende (11B) eine Ellipse ist, und das durchgehende Loch in Richtung zum anderen Ende (11A) verringert oder zusammengedrückt ist, um einen Kreis als Querschnittsform des Kernes am anderen Ende (11A) bewirken.
19. Optische Faser gemäß einem der Ansprüche 15-18, die ein Mittel zum Abdichten des durchgehenden Loches an dem einen Ende aufweist.
20. Optische Faser gemäß Anspruch 19, wobei als Dichtmittel eine zweite optische Faser (21) verbunden ist, die einen an dem durchgehenden Loch (4A bzw. 4B) zum Abdichten des durchgehenden Loches anliegenden Mantelabschnitt (22) und einen Kern (23) mit einer gleichen Querschnittsform wie der Kern (3) aufweist.
21. Optische Faser gemäß Anspruch 19, wobei als Dichtmittel eine zweite optische Faser (21), die einen im wesentlichen gleichen Aufbau wie die erste optische Faser (1) aufweist, und die aus dem gleichen Material gebildet ist, mit der hergestellten optischen Faser (11) so verbunden ist, daß die beiden Enden der Kerne (3, 23) aneinanderliegen und die beiden durchgehenden Löcher (4A, 4B) nicht aneinanderliegen.
22. Optische Faser gemäß Anspruch 19, wobei das Dichtmittel aus einem Dichtmaterial besteht, das in das durchgehende Loch (4A bzw. 4B) eingefüllt wird.
23. Optische Faser gemäß einem der Ansprüche 19-22, wobei außerdem ein zweites Dichtmittel (24) vorgesehen ist, das das verringerte oder zusammengedrückte durchgehende Loch an dem anderen Ende abdichtet.
24. Verfahren zur Herstellung einer optischen Faser mit einem Kern, dessen Querschnittsform an einem Abschnitt und einem anderen Abschnitt unterschiedlich ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt:
  • - Bilden einer optischen Faser-Vorform (10), die einen ersten Abschnitt (30) zum Bilden eines Kernes der optischen Faser und einen zweiten Abschnitt (20) zum Bilden eines Mantels aufweist, der zumindest ein entlang dem ersten Abschnitt (30) ausgebildetes durchgehendes Loch zum Bilden des Kernes dergestalt aufweist, daß der Minimalabstand (MD) zwischen dem Außenumfang des durchgehenden Loches und dem Außenumfang der optischen Faser-Vorform zumindest einen vorbestimmten Wert aufweist,
  • - Einfüllen eines Gases, um einen Druck auf das durchgehende Loch (40A bzw. 40B) in der optischen Faser-Vorform (10) auszuüben, und
  • - Ziehen der optischen Faser-Vorform (10) bei einer Temperatur aus einem vorbestimmten Ziehtemperatur-Bereich.
25. Verfahren zur Herstellung einer optischen Faser gemäß Anspruch 24, wobei der Minimalabstand (MD) zumindest 10% eines Durchmessers der optischen Faser-Vorform (10) beträgt.
26. Verfahren zur Herstellung einer optischen Faser gemäß Anspruch 24 oder 25, wobei die Ziehtemperatur auf eine bestimmte Temperatur zwischen 1800°C und 2000°C eingestellt wird.
27. Verfahren zur Herstellung einer optischen Faser gemäß Anspruch 24, 25 oder 26, wobei der auf das durchgehende Loch ausgeübte Gasdruck hoch eingestellt wird, wenn die Querschnittsform des Kernes kreisförmig gemacht werden soll und niedriger eingestellt wird, wenn die Querschnittsform des Kernes elliptisch werden soll.
28. Verfahren zur Herstellung einer optischen Faser gemäß Anspruch 27, wobei die Querschnittsform des Kernes (3) an einem Ende kreisförmig gemacht wird, die Querschnittsform des Kernes (3) an dem anderen Ende elliptisch gemacht wird und ein Zwischenabschnitt ausgebildet wird, so daß der Kernabschnitt mit der Kreisform an dem einen Ende und der Kernabschnitt mit der Ellipsenform an dem anderen Ende kontinuierlich verbunden sind.
29. Optische Faser mit einem Kern, dessen Querschnittsform an einem Abschnitt und an einem anderen Abschnitt unterschiedlich ist, hergestellt durch
  • - Bilden einer optischen Faser-Vorform (10), die einen ersten Abschnitt (20) zum Bilden eines Kernes der optischen Faser und einen zweiten Abschnitt (30) zum Bilden eines Mantels aufweist, der zumindest ein entlang dem ersten Abschnitt (20) ausgebildetes durchgehendes Loch zum Bilden des Kernes dergestalt aufweist, daß der Minimalabstand (MD) zwischen dem Außenumfang des durchgehenden Loches und dem Außenumfang der optischen Faser-Vorform (10) zumindest einen vorbestimmten Wert erreicht,
  • - Ausüben eines Gasdruckes auf das durchgehende Loch (40A bzw. 40B) in der optischen Faser-Vorform (10) und
  • - Ziehen der optischen Faser-Vorform (10) bei einer Temperatur aus einem vorbestimmten Ziehtemperatur-Bereiches.
30. Optische Faser gemäß Anspruch 29, wobei der Minimalabstand (MD) zumindest 10% eines Durchmessers der optischen Faser-Vorform beträgt.
31. Optische Faser gemäß Anspruch 30, wobei die Querschnittsform des Kernes (3) an einem Ende kreisförmig ist, die Querschnittsform des Kernes (3) am anderen Ende elliptisch ist, und ein Zwischenabschnitt gebildet ist, so daß der Kernabschnitt mit der Kreisform an dem einen Ende und der Kernabschnitt mit der Ellipsenform an einem anderen Ende kontinuierlich verbunden sind.
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