DE2234521A1 - Verfahren zur herstellung einer aus einem kern und einem mantel bestehenden lichtleitfaser - Google Patents

Verfahren zur herstellung einer aus einem kern und einem mantel bestehenden lichtleitfaser

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Description

SIEMENSAKTIEKGESELLSCHAFT. München 2, den T 3. JÜü 19/
Berlin und München Wittelsbacherplatz 2
VPA ν-: η /=~η -1O ·
Verfahren zur Herstellung einer aus einem Kern und einem Mantel bestehenden Lichtleitfaser -
foie vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer aus einem'Kern und einem Mantel bestehenden Lichtleitfaser.
Für die optische· Nachrichtentechnik mit geführten VieIien v/erden ummantelte Glasfasern mit geringer Absorption benötigt. In dem für die optische Kommunikation interessanten Spektralbereich -beruht die Absorption vor allem auf Verunreinigungen durch Schwermetallionen. Das für den Glasfaserziehprozeß verwendete Ausgangsmaterial muß deshalb von diesen Verunreinigungen * •weitgehend frei sein.
Eine weitere wesentliche Voraussetzung für geringe Dämpfungsverluste ist eine störungsfreie Kern-Mantel-Grenzschicht in der Lichtleitfaser. Ummantelte Lichtleitfasern werden nämlich üblicher·"-weise dadurch hergestellt, daß ein polierter zyliriderischer Stab aus Kernmaterial und ein innenseitig poliertes Hohlrohr aus Mantelmaterial ineinandergesteckt und zusammen zur Faser aus-. gezogen werden.
Um einen zylinder!sehen Stab ohne Schlupf in ein Hohlrohr stecken zu können, müssen beide Teile leicht konisch ausgeführt werden. Die Oberflächenbearbeitung solcher Teile, insbesondere des konischen Hohlrohres, ist schwieriger als die Bearbeitung planer Flächen«, Es läßt sich praktisch nicht erreichen, daß Kern- und Manteloberfläche über die ganze Stablänge dicht aneinander liegen. Alle Oberflächenstörungen und Gaseinschlüsse führen jedoch zu Störzonen in der Kem-Mantel-Grenzschicht der Lichtleitfaser und sind Quellen für lokale Streuzentren und Absorption.
VPA 9/712/2086 UH/Kow
309864/1306
■2-
Der vorliegenden Erfindung lag somit die Aufgabe zugrunde, ein.Verfahren zur Herstellung einer ummantelten Lichtleitfaser anzugeben, die einen idealen störungsfreien Kontakt zwischen Kern- und Mantelmaterial gewährleistet, so daß eine nach diesem Verfahren hergestellte Lichtleitfaser nur geringe Dämpfung aufweist.
Zur Lösung-dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß der Kern in eine Glasschmelze aus einem Material getaucht wird, dessen Brechungsindex niedriger als der des Kernmaterials ist.
Vorteilhafterweise wird der Kern vor dem Eintauchen in die Glasschmelze erhitzt und zwar vorzugsweise auf eine Temperatur, die knapp unterhalb seiner Erweichungstemperatur liegt.
Die Dämpfung der so hergestellten Lichtleitfasern kann dadurch herabgesetzt v/erden, daß der Eintauchprozeß unter vermindertem Druck durchgeführt wird.
Der Kern kann dabei sowohl in vertikaler Richtung durch die Glasschmelze gezogen werden, als auch in horizontaler Richtung unter gleichzeitiger Rotation um seine Achse.
Eine nach diesem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte ummantelte Lichtleitfaser weist einen Kern auf, der vrzugsweise aus mit TiOp dotiertem Quarzglas besteht, sowie einen Mantel, der vorteilhafterweise aus reinem Quarzglas besteht.
Im folgenden soll das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren anhand der drei Figuren näher erläutert werden.
Bei der in Figur 1 schematisch dargestellten Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist mit 1 ein Kern bezeichnet, der in vertikaler Richtung in eine Glasschmelze eingetaucht und aus dieser wieder herausgezogen wird, wie es
VPA 9/712/2086 . -3-
309884/1306
durch den Doppelpfeil angedeutet ist. Mit 3 ist eine Heizvorrichtung "bezeichnet, die die Glasschmelze auf die vorgeschriebene Temperatur bringt. Der Kern 1 besteht dabei aus einem annähernd runden Glasstab eines bestimmten Brechungsindex während die Glasschmelze 2 aus einem Material mit niedrigerem Brechungsindex besteht.
In Figur 2 ist eine zweite Möglichkeit dargestellt. Hier wird der Kern 1 in vertikaler Richtung, wie es der Pfeil andeutet durch eine Glasschmelze 2 gezogen, die ebenfalls wieder durch eine Heizvorrichtung 3 auf der richtigen Temperatur gehalten -wird. Mit 4 ist schematise!! der dadurch auf dem Kern 1 aufgebrachte Mantel bezeichnet.
Eine dritte Möglichkeit zur Ummantelung des Kerns ist in der Figur 3 dargestellt. Hier wird der Kern 1 in horizontaler Richtung unter gleichzeitiger Rotation um seine Achse an der Glasschmelze 2 vorbeigezogen und von dieser beaufschlagt.. Mit 3 ist wiederum die Heizvorrichtimg bezeichnet und mit 4 der aufgebrachte Mantel.
Besonders vorteilhaft ist es in allen drei Fällen, wenn der Kern 1 aus mit TiOp dotiertem Quarzglas besteht, während die Glasschmelze 2 aus reinem Quarzglas besteht und das Eintauchen unter vermindertem Druck erfolgt. Ebenfalls wird in allen drei Fällen der Kern 1 vor dem -Eintauchen'bzw. Durchziehen durch die Glasschmelze bis auf eine Temperatur unterhalb der Erweichungstemperatur erhitzt. Auf diese Weise können Sprünge im Kernmaterial vermieden werden.
Durch alle diese Maßnahmen wird erreicht, daß ein nahezu idealer störungsfreier Kontakt zwischen Kern- und Mantelmaterial gewährleistet ist, der auch beim anschließenden Ausziehprozeß erhalten'bleibt. .
VPA S/712/2086 -4-
309884/1306
Die erfindungsgemäße Lichtleitfaser eignet sich wegen ihrer geringen Dämpfung besonders gut zur Nachrichtenübertragung über große Entfernungen.
6 Patentansprüche
3 Figuren
VPA 9/712/2086 -5-
309884/130G

Claims (6)

-5~ : ■ 223452] Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung einer aus einem Kern und einem Mantel bestehenden Lichtleitfaser, dadurch gekennzeichnet , daß der Kern in eine Glasschmelze aus einem Material getaucht wird, dessen Brechungsindex niedriger als der des Kernmaterials ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Kern vor dem Eintauchen in die Glasschmelze erhitzt wird und zwar vorzugsweise auf eine Temperatur, die knapp unterhalb seiner Erweichungs-, temperatur liegt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Eintauchen des Kerns in die Glasschmelze unter vermindertem Druck erfolgt.
4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3» dadurch g e k e nn zeichnet , daß der Kern in vertikaler Richtung durch die Glasschmelze gezogen wird.
5. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Kern unter Rotation um seine
. Achse in horizontaler Richtung durch die Glasschmelze gezogen wird.
6. Ummantelte Lichtleitfaser, hergestellt nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß der Kern aus mit TiO2 dotiertem Quarzglas und der Mantel aus reinem Quarzglas besteht.
VPA 9/712/2086
3Q9884/13Ö8
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