DE202011103554U1 - Preform for producing an optical waveguide - Google Patents
Preform for producing an optical waveguide Download PDFInfo
- Publication number
- DE202011103554U1 DE202011103554U1 DE202011103554U DE202011103554U DE202011103554U1 DE 202011103554 U1 DE202011103554 U1 DE 202011103554U1 DE 202011103554 U DE202011103554 U DE 202011103554U DE 202011103554 U DE202011103554 U DE 202011103554U DE 202011103554 U1 DE202011103554 U1 DE 202011103554U1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- preform
- thin
- primary preform
- primary
- core
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
- C03B37/01205—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments
- C03B37/01211—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments by inserting one or more rods or tubes into a tube
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
- C03B37/01205—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
- C03B37/01205—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments
- C03B37/01225—Means for changing or stabilising the shape, e.g. diameter, of tubes or rods in general, e.g. collapsing
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
- G02B6/02295—Microstructured optical fibre
- G02B6/02314—Plurality of longitudinal structures extending along optical fibre axis, e.g. holes
- G02B6/02342—Plurality of longitudinal structures extending along optical fibre axis, e.g. holes characterised by cladding features, i.e. light confining region
- G02B6/02366—Single ring of structures, e.g. "air clad"
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
- G02B6/028—Optical fibres with cladding with or without a coating with core or cladding having graded refractive index
- G02B6/0288—Multimode fibre, e.g. graded index core for compensating modal dispersion
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
- G02B6/036—Optical fibres with cladding with or without a coating core or cladding comprising multiple layers
- G02B6/03616—Optical fibres characterised both by the number of different refractive index layers around the central core segment, i.e. around the innermost high index core layer, and their relative refractive index difference
- G02B6/03638—Optical fibres characterised both by the number of different refractive index layers around the central core segment, i.e. around the innermost high index core layer, and their relative refractive index difference having 3 layers only
- G02B6/0365—Optical fibres characterised both by the number of different refractive index layers around the central core segment, i.e. around the innermost high index core layer, and their relative refractive index difference having 3 layers only arranged - - +
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2201/00—Type of glass produced
- C03B2201/06—Doped silica-based glasses
- C03B2201/08—Doped silica-based glasses doped with boron or fluorine or other refractive index decreasing dopant
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2201/00—Type of glass produced
- C03B2201/06—Doped silica-based glasses
- C03B2201/20—Doped silica-based glasses doped with non-metals other than boron or fluorine
- C03B2201/28—Doped silica-based glasses doped with non-metals other than boron or fluorine doped with phosphorus
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2201/00—Type of glass produced
- C03B2201/06—Doped silica-based glasses
- C03B2201/30—Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi
- C03B2201/31—Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi doped with germanium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2203/00—Fibre product details, e.g. structure, shape
- C03B2203/10—Internal structure or shape details
- C03B2203/18—Axial perturbations, e.g. in refractive index or composition
- C03B2203/20—Axial perturbations, e.g. in refractive index or composition helical
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2203/00—Fibre product details, e.g. structure, shape
- C03B2203/10—Internal structure or shape details
- C03B2203/22—Radial profile of refractive index, composition or softening point
- C03B2203/23—Double or multiple optical cladding profiles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2203/00—Fibre product details, e.g. structure, shape
- C03B2203/10—Internal structure or shape details
- C03B2203/22—Radial profile of refractive index, composition or softening point
- C03B2203/26—Parabolic or graded index [GRIN] core profile
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Abstract
Preform zur Herstellung eines Lichtwellenleiters mit einem optimierbaren Makrokrümmungsverlust, enthaltend eine primäre Preform (1), eine mindestens einlagige Dünnstababdeckung aus um die primäre Preform abstandslos gelagerten, endständig an der primären Preform fixierten und um die Längsachse der primären Preform verwundenen Dünnstäben (4) und ein die Gesamtheit aus primärer Preform und Dünnstäben umgebendes Jacketingrohr (10).Preform for producing an optical waveguide with a loss of macro curvature that can be optimized, containing a primary preform (1), an at least single-layer thin rod cover made of thin rods (4), which are mounted around the primary preform and are fixed to the primary preform and twisted around the longitudinal axis of the primary preform the entirety of the jacketing tube (10) surrounding the primary preform and thin rods.
Description
Die Erfindung betrifft eine Preform zur Herstellung eines Lichtwellenleiters nach Anspruch 1.The invention relates to a preform for producing an optical waveguide according to
Lichtwellenleiter werden sowohl zur Signalübertragung mittels Licht als auch im Bereich der nichtelektrischen Spannungs-, Dehnungs- und Biegesensorik vielfältig genutzt. Die Lichtwellenleiter sind beispielsweise in Form von Gradientenindex-Multimode-Fasern ausgebildet. Diese ermöglichen eine dispersionsarme Lichtleitung verschiedener Schwingungsmoden und Polarisationszustände des eingekoppelten Lichtes.Fiber optic cables are widely used both for signal transmission by means of light and in the field of non-electrical stress, strain and bending sensors. The optical waveguides are designed, for example, in the form of gradient index multimode fibers. These enable a dispersion-poor light conduction of different vibration modes and polarization states of the coupled-in light.
Die Multimode-Fasern bestehen im allgemeinen aus einem Multimodekern und einem oder mehreren Claddingbereichen. Um die Unterschiede in den Ausbreitungsgeschwindigkeiten von Moden unterschiedlicher Ordnung in der Multimode-Faser zu vermindern, ist bekannt, dass für den Kern und/oder das Cladding ein graduierter radialer Brechzahlverlauf wie z. B. ein parabolischer Brechzahlverlauf verwendet werden kann, bei dem die Brechzahl in Abhängigkeit vom Faserradius einen kontinuierlichen Verlauf aufweist. Derartige Lichtwellenleiter werden auch als Gradientenindexfasern bzw. Gradientenindex-Multimodefasern bezeichnet.The multimode fibers generally consist of a multimode core and one or more cladding regions. In order to reduce the differences in the propagation velocities of modes of different order in the multimode fiber, it is known that for the core and / or the cladding a graduated radial refractive index profile such. B. a parabolic refractive index profile can be used, in which the refractive index has a continuous course depending on the fiber radius. Such optical waveguides are also referred to as gradient index fibers or gradient index multimode fibers.
Eine besonders wichtige Eigenschaft, die für die Güte und die Verwendungsmöglichkeiten derartiger Multimode-Fasern von ausschlaggebender Bedeutung ist, ist die so genannte Makrokrümmungsempfindlichkeit, insbesondere der Makrokrümmungsverlust der Faser. Der Makrokrümmungsverlust gibt an, in welchem Maße die Faserdämpfung durch Biegung, Krümmung, Knickung und dergleichen, beeinflusst wird. Es sind bisher verschiedene Ausführungsformen und Gestaltungen für Multimode-Fasern bekannt, mit denen sich die Krümmungsempfindlichkeit der Fasern reduzieren oder auch gezielt beeinflussen lässt:
Eine erste Möglichkeit besteht im wesentlichen darin, die Brechzahldifferenz zwischen dem Faserkern und dem Cladding, bzw. die daraus berechnete so genannte Kern-NA, zu vergrößern. Damit sinkt jedoch die Übertragungsbandbreite des Lichtwellenleiters, denn die für den Lichtwellenleiter erreichbare Bandbreite hängt indirekt proportional vom Quadrat der Kern-NA ab.A particularly important property, which is crucial for the quality and uses of such multimode fibers, is the so-called macrobend sensitivity, especially the macrobending loss of the fiber. The macrobending loss indicates the extent to which the fiber attenuation is affected by bending, bending, buckling and the like. Various embodiments and designs for multimode fibers have hitherto been known with which the curvature sensitivity of the fibers can be reduced or selectively influenced:
A first possibility consists essentially of increasing the refractive index difference between the fiber core and the cladding, or the so-called core NA calculated therefrom. However, this reduces the transmission bandwidth of the optical waveguide, because the achievable bandwidth for the optical waveguide depends indirectly proportionally on the square of the core NA.
Eine zweite Möglichkeit besteht darin, den Lichtwellenleiter so auszubilden, dass dieser einen homogen dotierten Brechzahlgraben enthält, der direkt an den Faserkern grenzt oder der vom Kern über eine Cladding-Zwischenschicht getrennt ist. Die Herstellung eines derartigen Lichtwellenleiters gestaltet sich jedoch in der Regel sehr aufwändig.A second possibility is to form the optical waveguide such that it contains a homogeneously doped refractive index trench which directly adjoins the fiber core or which is separated from the core by a cladding intermediate layer. However, the production of such an optical waveguide is usually very complex.
Weiterhin können die Fasern mit einer Lochstruktur in einem undotierten oder Fluor-dotierten kreisringförmigen Claddingbereich ausgebildet werden.Furthermore, the fibers may be formed with a hole structure in an undoped or fluorine doped annular cladding region.
In der US-Schrift
Die Nachteile der dort beschriebenen Lösung bestehen darin, dass sich beim Spleißen von Fasern mit Löchern Probleme ergeben können. Diese ergeben sich vor allem daraus, dass in die Löcher Feuchtigkeit oder andere Kontaminationen eindringen können, die damit die Lebensdauer der Faser einschränken. Außerdem erfordert die Herstellung definierter Lochstrukturen eine spezielle Technologie, die bei der Herstellung kompakter Faserstrukturen üblicherweise sonst nicht erforderlich ist und daher nicht ohne weiteres in einen gegebenen Herstellungsablauf eingefügt werden kann.The disadvantages of the solution described therein are that problems can arise when splicing fibers with holes. These are mainly due to the fact that in the holes moisture or other contaminants can penetrate, thus limiting the life of the fiber. In addition, the production of defined hole structures requires a special technology, which is otherwise usually not required in the manufacture of compact fiber structures and therefore can not be readily incorporated into a given manufacturing process.
Die Schrift
Aus dem Vorgenannten ergibt sich somit die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, einen Lichtwellenleiter mit einem optimierbaren Makrokrümmungsverlust sowie ein Verfahren zu deren Herstellung anzugeben. Für die Lichtleitfaser soll insbesondere eine Dämpfung von weniger als 0,1 dB unter der Bedingung einer Lichtwellenlänge von 850 nm bei 2 Windungen und einem Krümmungsradius von 15 mm erreichbar sein. Andererseits soll der Lichtwellenleiter falls erforderlich einen hinreichend deutlich detektierbaren und eindeutig mit dessen Biegung korrelierten Makrokrümmungsverlust aufweisen, der deren Anwendung in der optischen Sensorik sicherstellt. Das Verfahren zur Herstellung des Lichtwellenleiters soll mit einem möglichst geringen Aufwand und kostengünstig ausführbar sein. From the foregoing, therefore, the object underlying the invention is to provide an optical waveguide with an optimizable macrobending loss and a method for their preparation. For the optical fiber in particular an attenuation of less than 0.1 dB under the condition of a light wavelength of 850 nm with 2 turns and a radius of curvature of 15 mm should be achievable. On the other hand, should the optical waveguide have a sufficiently clearly detectable and clearly correlated with its bending macrobending loss, if necessary, which ensures their application in the optical sensor. The method for producing the optical waveguide should be executable with the least possible effort and cost.
Die Aufgabe wird mit einer Preform zur Herstellung eines Lichtwellenleiters mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die jeweiligen Unteransprüche beinhalten zweckmäßige und/oder vorteilhafte Ausführungsformen.The object is achieved with a preform for producing an optical waveguide having the features of
Ein Verfahren zur Herstellung eines Lichtwellenleiters umfasst folgende Verfahrensschritte:
Das Verfahren beginnt mit einem Herstellen einer primären Preform. Zeitlich parallel dazu erfolgt ein Herstellen von Dünnstäben mit jeweils einem brechzahlerniedrigend oder brechzahlerhöhend dotierten Dünnstabkern. Im Anschluss daran wird die primären Preform mit den Dünnstäben umgeben und es erfolgt ein endständiges Fixieren der Dünnstäbe an der primären Preform. Aus der so gefertigten Gesamtheit aus primärer Preform und umgebenden Dünnstäben wird eine sekundäre Preform gefertigt. Dies erfolgt durch ein Einfügen der Gesamtheit aus der primären Preform und den fixierten Dünnstäben in ein Jacketingrohr. Das Jacketingrohr umgibt damit die primäre Preform und die Dünnstäbe von außen. Der so gebildete Verbund dient als sekundäre und eigentliche Preform für die daraus erfolgende Fertigung des Lichtwellenleiters. Diese erfolgt durch ein Anlegen eines Vakuums an die sekundäre Preform und ein Ziehen der sekundären Preform, wobei dadurch der Lichtwellenleiter erzeugt wird.A method for producing an optical waveguide comprises the following method steps:
The process begins with making a primary preform. Parallel to this time, thin rods are produced, each with a thin-rod core doped with a reduction in the number of refractive indices or with an increase in the refractive index. Subsequently, the primary preform is surrounded with the thin rods and there is a terminal fixation of the thin rods to the primary preform. A secondary preform is produced from the totality of primary preform and surrounding thin rods produced in this way. This is done by inserting the entirety of the primary preform and the fixed thin rods into a jacketing tube. The jacketing tube surrounds the primary preform and the thin rods from the outside. The composite formed in this way serves as a secondary and actual preform for the resulting production of the optical waveguide. This is done by applying a vacuum to the secondary preform and pulling the secondary preform, thereby producing the optical fiber.
Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform wird die primäre Preform mit einem primären Preformkern und einem primären Preformcladding gefertigt.In an expedient embodiment, the primary preform is made with a primary preform core and a primary preform cladding.
Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform erfolgt das Herstellen je eines Dünnstabes in einem Abscheideverfahren und durch ein Ziehen eines dickeren Ausgangsstabes in einem thermischen und feuchtigkeitsarmen Verfahren. Bei der Fertigung des Ausgangsstabes wird bei einer ersten Ausgestaltung ein Ausgangsstab oder ein gezogener Dünnstab mit einer Fluor- und/oder Bor-Kerndotierung und einem undotierten Siliziumdioxid-Mantel erzeugt. Durch die undotierten Bereiche des SiO2-Mantels werden die für eine optimale Modenmischung notwendigen Unterbrechungen im dotierten Mantelbereich des späteren Lichtwellenleiters ermöglicht und somit in den Gestaltungen der Dünnstäbe bereits angelegt. Zugleich führt der SiO2-Mantel im fertigen Lichtleiter über mechanische und thermische Spannungen und aufgrund seiner Viskosität zu Brechzahlbeeinflussungen des Faserkerns und eine Verbesserung der Modenmischung.In an expedient embodiment, the production of each of a thin rod is carried out in a deposition process and by pulling a thicker starting rod in a thermal and low-moisture process. In the manufacture of the starting rod, in a first embodiment, a starting rod or a drawn thin rod having a fluorine and / or boron core doping and an undoped silicon dioxide jacket is produced. Due to the undoped regions of the SiO 2 jacket necessary for optimal mode mixing interruptions in the doped cladding region of the subsequent optical waveguide allows and thus already created in the designs of thin rods. At the same time, the SiO 2 cladding in the finished optical waveguide leads via mechanical and thermal stresses and, due to its viscosity, to refractive index influences of the fiber core and an improvement in the mode mixture.
Alternativ kann ein Ausgangsstab oder ein gezogener Dünnstab mit einer Germanium- und/oder Phosphor-Kerndotierung und einem undotierten Siliziumdioxid-Mantel erzeugt werden.Alternatively, a starting rod or drawn thin rod having a germanium and / or phosphorus core doping and an undoped silicon dioxide jacket may be produced.
Das endständige Fixieren der Dünnstäbe mit der primären Preform kann auf verschiedene Weise erfolgen. Zweckmäßigerweise werden die Dünnstäbe durch ein Verschmelzen oder ein Verkleben fixiert. Möglich ist auch das Festbinden der Dünnstäbe mittels eines thermisch beständigen Drahtes.The terminal fixation of the thin rods with the primary preform can be done in various ways. Conveniently, the thin rods are fixed by a fusion or gluing. Also possible is the tying of the thin rods by means of a thermally resistant wire.
Die erfindungsgemäße Preform zur Herstellung eines Lichtwellenleiters mit einem optimierbaren Makrokrümmungsverlust ist wie folgt zusammengesetzt:
Die Preform enthält im Inneren eine primäre Preform. Um die primäre Preform ist eine Gesamtheit aus abstandslos gelagerten und endständig an der primären Preform fixierten Dünnstäben angeordnet. Die so gebildete Gesamtheit aus primärer Preform und Dünnstäben ist von einem Jacketingrohr umgeben.The preform according to the invention for producing an optical waveguide with an optimizable macrobending loss is composed as follows:
The preform contains a primary preform inside. Arranged around the primary preform is a set of thin rods which are mounted without any spacing and fixed terminally to the primary preform. The ensemble of primary preform and thin rods thus formed is surrounded by a jacketing tube.
Bei einer Ausführungsform weist die primäre Preform einen primären Preformkern und ein primäres Preformcladding auf. Der primäre Preformkern kann brechzahlerhöht sein.In one embodiment, the primary preform has a primary preform core and a primary preform cladding. The primary preform core may be increased in refractive index.
Bei einer Ausführungsform schließen die Längsachse jedes jeweiligen Dünnstabes und die Längsachse der primären Preform einen endlichen Winkel ein. In einem derartigen Fall bilden die Dünnstäbe somit eine um die primäre Preform gewundene Anordnung, wobei der Winkel die Stärke der Verwindung anzeigt.In one embodiment, the longitudinal axis of each respective thin rod and the longitudinal axis of the primary preform include a finite angle. In such a case, the thin rods thus form an arrangement wound around the primary preform, the angle indicating the amount of distortion.
Bei einer Ausführungsform weisen die Dünnstäbe jeweils einen dotierten Dünnstabkern und einen Siliziumdioxid-Mantel auf. Damit lässt sich eine die Modenmischung vorteilhaft fördernde unterbrochene Dotierungsstruktur in dem fertigen Lichtwellenleiter realisieren und innerhalb der Preform vorgeben.In one embodiment, the thin rods each have a doped thin rod core and a silicon dioxide cladding. In this way, an interrupted doping structure advantageously promoting the mode mixture can be realized in the finished optical waveguide and predefined within the preform.
Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform weist das Jacketingrohr einen im Bereich von 0,1 bis 2 mm, vorzugsweise von 0,5 bis 1,5 mm, größeren Innendurchmesser als der Außendurchmesser der Gesamtheit aus der primären Preform und den umgebenden Dünnstäben auf. Durch eine solche Gestaltung wird beim Zusammenfügen der Preform, insbesondere beim Einschieben der Gesamtheit aus primärer Preform und ummantelnden Dünnstäben ein oberflächliches Zerkratzen und ein damit einhergehendes Beschädigen zwischen der Innenoberfläche des Jacketingrohrs und der Dünnstabummantelung vermieden.In an expedient embodiment, the jacketing tube has a inside diameter in the range of 0.1 to 2 mm, preferably 0.5 to 1.5 mm, larger than the outside diameter of the entirety of the primary preform and the surrounding thin rods. By such Design is avoided when assembling the preform, especially when inserting the entirety of primary preform and sheathing thin rods a superficial scratching and concomitant damage between the inner surface of the Jacketingrohrs and the Dünnstabummantelung.
Die Dünnstäbe sind deutlich dünner als die primäre Preform. Der Durchmesser jeweils eines Dünnstabes beträgt etwa 1/5 bis 1/100, vorzugsweise 1/8 bis 1/20 des Durchmessers der primären Preform.The thin rods are significantly thinner than the primary preform. The diameter of each thin rod is about 1/5 to 1/100, preferably 1/8 to 1/20 of the diameter of the primary preform.
Der jeweilige Dünnstab weist ein Verhältnis zwischen einem Stabdurchmesser und einem Stab-Kerndurchmesser von 1,005 bis 1,2, vorzugsweise von 1,02 bis 1,08, auf. Die Dicke des undotierten Bereichs ist im Vergleich zum dotierten Dünnstabkern somit klein.The respective thin rod has a ratio between a rod diameter and a rod core diameter of 1.005 to 1.2, preferably from 1.02 to 1.08. The thickness of the undoped region is thus small compared to the doped thin rod core.
Das Herstellungsverfahren für den Lichtwellenleiter und die dafür verwendete Preform sollen nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Zur Verdeutlichung dienen die
Es zeigtIt shows
Der Brechzahlverlauf im Preformkern wird bei der Fertigung der primären Preform bestimmt. Er kann insbesondere einen graduierten, vom Radius abhängigen Verlauf aufweisen. Die Brechzahl des Preformcladding der Primärpreform ist üblicherweise kleiner als die Brechzahl des entsprechenden Preformkerns.The refractive index profile in the preform core is determined during the production of the primary preform. In particular, it can have a graduated, radius-dependent profile. The refractive index of Preformcladding the Primärpreform is usually smaller than the refractive index of the corresponding Preformkerns.
Jeder der Dünnstäbe weist einen Dünnstabkern
Der Dünnstabmantel
Die Fertigung der beschriebenen Dünnstäbe erfolgt durch ein Ziehen eines dickeren Ausgangsstabes unter Anwendung einer Wärmequelle Der Querschnitt der Dünnstäbe, insbesondere deren Durchmesser bei einer kreisförmigen Querschnittsform, beträgt nur einen Bruchteil der Querschnittsgröße der primären Preform. Der Durchmesser des dotierten Dünnstabkernes beträgt beispielsweise ca. 2 bis 2,4 mm, der Durchmesser des gesamten Dünnstabes dagegen etwa 2,2 bis 2,6 mm. Der beschichtete Dünnstab ist also nur unwesentlich dicker als dessen dotierter Kern. Das Verhältnis des Gesamtdurchmessers des Dünnstabes zum Durchmesser des Kerns beträgt im Allgemeinen etwa 1,005 bis 1,2.The production of the thin rods described is carried out by pulling a thicker starting rod using a heat source The cross section of the thin rods, in particular their diameter in a circular cross-sectional shape is only a fraction of the cross-sectional size of the primary preform. The diameter of the doped thin rod core is for example about 2 to 2.4 mm, while the diameter of the entire thin rod is about 2.2 to 2.6 mm. The coated thin rod is thus only slightly thicker than its doped core. The ratio of the overall diameter of the thin rod to the diameter of the core is generally about 1.005 to 1.2.
Anschließend erfolgt ein endständiges Fixieren der Dünnstäbe mit der primären Preform, wie in
Bei dem in
Bei der Umwicklung des Bündels mit Draht wird zu einer umlaufenden Drahtrolle gegriffen. Diese enthält den temperaturbeständigen Draht und wickelt diesen um das Bündel herum ab. Das Umwickeln kann zickzack-förmig ausgeführt werden, sodass sich die Wicklung selbst stabilisiert. Der Draht wird nach dem Erreichen einer vorgegebenen Windungszahl abgeschnitten.When wrapping the bundle with wire, a revolving wire roll is used. This contains the temperature-resistant wire and wraps it around the bundle. The wrapping can be done zigzag so that the winding stabilizes itself. The wire is cut off after reaching a predetermined number of turns.
Für einen reibungslosen Einschiebevorgang ist der innere Durchmesser des Jacketingrohres geringfügig, beispielsweise 0,5 bis 2 mm, größer als der Außendurchmesser der mit den Dünnstäben belegten primären Preform. Dadurch wird ein Verkratzen der inneren Jacketingrohroberfläche während des Einfädelns der mit Stäben belegten primären Preform vermieden.For a smooth insertion process, the inner diameter of the Jacketingrohres is slightly, for example 0.5 to 2 mm, larger than the outer diameter of the occupied with the thin rods primary preform. This avoids scratching the inner jacket tubing surface during threading of the barred primary preform.
Der Außenquerschnitt und auch die äußere Form des Jacketingrohres sind ansich beliebig. Allein dessen Innendurchmesser und Innenform wird durch den Querschnitt der ummantelten primären Preform bestimmt. So beträgt beispielsweise der Durchmesser der primären Preform mit der Dünnstabummantelung ca. 30 mm. Der dafür notwendige Innendurchmesser des Jacketingrohrs beträgt dann mindestens ca. 30,5 mm, wobei der Außendurchmesser des Jacketingrohres so gewählt wird, das die sich ergebende Faser das gewünschte Kern-/Mantel-Verhaltnis aufweist.The outer cross section and the outer shape of the Jacketingrohres are arbitrary ansich. Only its inner diameter and inner shape is determined by the cross section of the sheathed primary preform. For example, the diameter of the primary preform with the thin-rod sheath is about 30 mm. The necessary inner diameter of the Jacketingrohrs is then at least about 30.5 mm, wherein the outer diameter of the Jacketingrohres is chosen so that the resulting fiber has the desired core / sheath ratio.
Die Verdrillung der Dünnstäbe wird entweder bei der Bedeckung der primären Preform oder zusammen mit der Ausbildung der endständigen Fixierung
Der Kern des Lichtwellenleiters besteht aus einem Kern
Die Stege bewirken einen Eintrag mechanischer, thermischer bzw. viskoser Spannungen in die Grabenstruktur und vor allem in Richtung des Faserkerns, die dort eine Beeinflussung der Brechzahl hervorrufen und eine optimale Modenmischung des in der Faser geleiteten Lichts sichern.The webs cause an entry of mechanical, thermal or viscous stresses in the trench structure and especially in the direction of the fiber core, which cause an influence on the refractive index and ensure optimum mode mixing of the guided light in the fiber.
Bei der Fertigung des Lichtwellenleiters geht der Brechzahlverlauf des Kerns aus der primären Preform hervor. Der Graben entspricht im wesentlichen der oben beschriebenen Dünnstabummantelung. Der Verlauf des Brechzahlprofils an der in Richtung des Kerns gelegenen Flanke des Grabens ergibt sich durch das Zusammenwirken der beschichteten oder unbeschichteten Dünnstäbe mit dem primären Preformcladding. Der übrige Verlauf des Brechzahlprofils nach außen bei größeren Radien geht aus dem Jacketingrohr der oben erläuterten Preform hervor. Die Stufenbreite a beträgt etwa 0,5 μm bis 10 μm, die Grabenbreite b bewegt sich etwa im gleichen Bereich.During manufacture of the optical waveguide, the refractive index profile of the core emerges from the primary preform. The trench corresponds essentially to the above-described Dünstabstabummantelung. The course of the refractive index profile at the flank of the trench located in the direction of the core is obtained by the interaction of the coated or uncoated thin rods with the primary preform cladding. The rest of the refractive index profile outward for larger radii is evident from the jacketing tube of the above-explained preform. The step width a is about 0.5 .mu.m to 10 .mu.m, the trench width b moves approximately in the same range.
Die Erfindung wurde anhand von beispielhaften Ausführungsformen erläutert. Im Rahmen fachmännischen Handelns sind weitere Ausgestaltungen möglich. Diese ergeben sich insbesondere aus den Unteransprüchen.The invention has been explained with reference to exemplary embodiments. In the context of professional action further designs are possible. These arise in particular from the dependent claims.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- primäre Preformprimary preform
- 22
- PreformkernPreformkern
- 33
- inneres Preformcladdinginner preformcladding
- 44
- Dünnstabthin rod
- 55
- DünnstabkernThin rod core
- 66
- DünnstabmantelThin rod cladding
- 77
- Heißpunkthotspot
- 88th
- Wärmequelleheat source
- 99
- Fixierungfixation
- 1010
- JacketingrohrJacketing tube
- 1111
- Zieheinrichtung, schematischDrawing device, schematic
- 1212
- Vakuumvorrichtung, schematischVacuum device, schematic
- 13 13
- äußeres Claddingouter cladding
- 14a14a
- PreformkernPreformkern
- 14b14b
- inneres Preformcladdinginner preformcladding
- 1515
- strukturierter Grabenstructured trench
- 1616
- Grabenabschnittegrave sections
- 1717
- Grabenstegegrave webs
- αα
- Verdrillungswinkeltwist
- aa
- StufenbreiteTread width
- bb
- Grabentiefegrave depth
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- US 2008/0166094 [0007] US 2008/0166094 [0007]
- EP 2166386 [0009] EP 2166386 [0009]
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202011103554U DE202011103554U1 (en) | 2010-10-19 | 2011-03-24 | Preform for producing an optical waveguide |
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102010048877 | 2010-10-19 | ||
DE102010048877.1 | 2010-10-19 | ||
DE102011012153 | 2011-02-24 | ||
DE102011012153.6 | 2011-02-24 | ||
DE202011103554U DE202011103554U1 (en) | 2010-10-19 | 2011-03-24 | Preform for producing an optical waveguide |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE202011103554U1 true DE202011103554U1 (en) | 2012-01-19 |
Family
ID=45756511
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102011014915.5A Active DE102011014915B4 (en) | 2010-10-19 | 2011-03-24 | Process for the production of an optical waveguide with an optimizable macrobending loss and preform for the production of an optical waveguide |
DE202011103554U Expired - Lifetime DE202011103554U1 (en) | 2010-10-19 | 2011-03-24 | Preform for producing an optical waveguide |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102011014915.5A Active DE102011014915B4 (en) | 2010-10-19 | 2011-03-24 | Process for the production of an optical waveguide with an optimizable macrobending loss and preform for the production of an optical waveguide |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (2) | DE102011014915B4 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11577982B2 (en) * | 2015-10-07 | 2023-02-14 | Corning Incorporated | Method to prevent cracks in optical fiber preforms |
US9919956B2 (en) | 2015-10-07 | 2018-03-20 | Corning Incorporated | Method of assembling optical fiber preforms |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20080166094A1 (en) | 2007-01-08 | 2008-07-10 | Corning Incorporated | Bend resistant multimode optical fiber |
EP2166386A1 (en) | 2008-09-17 | 2010-03-24 | OFS Fitel, LLC | Bandwidth-maintaining multimode optical fibers |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4360372A (en) | 1980-11-10 | 1982-11-23 | Northern Telecom Limited | Fiber optic element for reducing speckle noise |
JPH02120703A (en) | 1988-10-29 | 1990-05-08 | Fujikura Ltd | Image fiber and its manufacture |
JP2004102281A (en) | 2003-09-04 | 2004-04-02 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | Photonic crystal fiber and method for manufacturing the same |
US7424193B2 (en) | 2004-07-14 | 2008-09-09 | The Regents Of The University Of Michigan | Composite waveguide |
-
2011
- 2011-03-24 DE DE102011014915.5A patent/DE102011014915B4/en active Active
- 2011-03-24 DE DE202011103554U patent/DE202011103554U1/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20080166094A1 (en) | 2007-01-08 | 2008-07-10 | Corning Incorporated | Bend resistant multimode optical fiber |
EP2166386A1 (en) | 2008-09-17 | 2010-03-24 | OFS Fitel, LLC | Bandwidth-maintaining multimode optical fibers |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102011014915A1 (en) | 2012-04-19 |
DE102011014915B4 (en) | 2019-01-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3312698C2 (en) | Single mode fiber | |
DE3232194C2 (en) | ||
DE60100568T2 (en) | Optical fiber with positive dispersion and large effective area | |
DE60008045T2 (en) | Glass fiber with a large effective area and dispersion-compensated optical transmission system | |
DE19537379C2 (en) | Optical fiber preform, method of making and using the same | |
EP2859390B1 (en) | Fiber coupler | |
DE69824525T2 (en) | Sheath-pumped fiber structures | |
DE602004000279T2 (en) | Optical fiber with oversized effective area and communication system equipped therewith | |
DE602004013238T2 (en) | Multimode gradient fiber and manufacturing method therefor | |
WO2010119930A1 (en) | Multi-core optical fiber | |
DE102011009242B4 (en) | Optical fiber and semi-finished product for the production of an optical fiber with optimized properties | |
DE3221836C2 (en) | SINGLE FASHION FIBER | |
DE2901092A1 (en) | OPTICAL WAVE CONDUCTORS | |
DE3307874C2 (en) | ||
DE60302599T2 (en) | Microstructured optical fiber and manufacturing method | |
DE60110909T2 (en) | MONOMODIC OPTICAL FIBER AND ASSOCIATED METHOD OF MANUFACTURE | |
EP0731368A1 (en) | Cylindrical light-guide | |
DE2907650C3 (en) | Multimode light guide | |
DE60209457T2 (en) | Doped core and cladding optical fiber, cladding, preform and method of making such a fiber | |
DE60124328T2 (en) | Photonic crystal glass fiber (PCF) with multiple cladding layers | |
CN201060284Y (en) | Low bending loss, low nonlinear effects single mode fiber | |
DE102011014915B4 (en) | Process for the production of an optical waveguide with an optimizable macrobending loss and preform for the production of an optical waveguide | |
DE3201342C2 (en) | Single polarization single mode wave optical fiber and process for its manufacture | |
DE3728680C2 (en) | ||
EP2380052B1 (en) | Spliced joint between two optical fibers, and method for the production of such a spliced joint |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |
Effective date: 20120315 |
|
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years | ||
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20140314 |
|
R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years | ||
R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years | ||
R071 | Expiry of right |