DE2237820A1 - Ummantelte lichtleitfaser geringer daempfung - Google Patents

Description

Ummantelte Lichtleitfaser geringer Dämpfung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Ausgsngsstab für ummantelte Lichtleitfasern geringer Dämpfung, bestehend aus einem Kern und einem Mantel.

Für die optische Nachrichtentechnik mit geführten Wellen werden ummantelte Glasfasern mit geringer Absorption benötigt. Ik dsm 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 üblicherweise dadurch hergestellt, daß ein polierter zylinderischer Stab aus Kernmaterial und ein innenseitig poliertes Hohlrohr aus Mantelmaterial - ineinander gesteckt werden und der so erhaltene Ausgangsstab zur Faser ausgezogen wird.

Um einen zylinderischen 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 aneinanderliegen. Alle Oberflächenstörungen und Gaseinschlüsse führen jedoch zu Störzonen in der Kern-Mantel-

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Grenzschicht der ausgezogenen Lichtleitfaser und sind Quellen für lokale Streuzentren und Dämpfung.

Der vorliegenden Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, einen Ausgangsstab für ummantelte Lichtleitfasern anzugeben, die einen idealen, störungsfreien Kontakt zwischen Kern- und Mantelmaterial und damit eine geringe Dämfpung aufweisen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß der Kern dee Ausgangsstabes einen polygonförmigen Querschnitt aufweist.

Der Mantel des AusgangsStabes besteht vorzugsweise aus mehreren auf den polygonförmigen Kern aufgesprengten Teilen,

Vorteilhafterweise besitzen die Hantelteile einen rechteckigen oder einen segmentförmigen oder einen halbkreisförmigen Querschnitt.

Besonders günstig ist es, wenn sowohl das Kernmaterial als auch das Hantelmaterial nahezu gleiche Ausdehnungs- und Härtekoeffizienten aufweisen.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des zum Ziehen vorgesehenen Ausgangsstäbes wird erreicht, daß sich sowohl die Kernseitenflächen als auch die auf sie aufgesprengten ebenen Mantelflächen optimal polieren und säubern lassen, so daß ein idealer störungsfreier Kontakt zwischen Kern- und Mantelmaterial gewährleistet ist.

Im folgenden soll die Erfindung anhand der Figuren näher erläutert werden.
Bs zeigen:

Figur 1 einen quadratischen Wellenleiter und die Figuren 2, 3 und 4 Rechteckwellenleiter.

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Bei den in den Figuren 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispielen eines erfindungsgemäßen zum Ausziehen bestimmten Ausgangsstabes für eine ummantelte Lichtleitfaser wird jeweils anstelle eines zylinderischen Kernstabes ein Kernstab 1 gewählt, dessen Querschnitt ein Polygon, insbesondere ein Quadrat oder ein Rechteck, ist. Die Seitenflächen dieses polygonförnigen Kernstabes 1 werden auf höchste Ebenheit und geringste Rauhtiefe poliert. Ebenso werden Planplatten 2, 3, 4, 5 aus Mantelmaterial einseitig poliert und nach erfolgter gründlicher Säuberung mit diesen polierten Seiten auf das Kerncaterial 1 aufgesprengt.

Bei dem in Figur 1 dargestellten, zur Herstellung von quadratischen Wellenleitern vorgesehenem Ausgangsstab werden insgesamt vier Hantelplatten angesprengt. Der .in Figur 2 gezeigte Ausgangsstab für Rechteckwellenleiter mit seitlicher Begrenzung und der in Figur 3 dargestellte Ausgangstab für Rechteckwellenleiter ohne seitliche Begrenzung eignen sich insbesondere zur Ankopplung an die üblicherweise reckteckigen Halbleiterlaser-Resonatoren.

Bei dem in Figur 4 dargestellten Ausgangsstab für Rechteckwellenleiter ohne seitliche Begrenzung weisen die Mantelteile 6 und 7 halbkreisförmigen Querschnitt auf, um so das Kcckteckprofil des Kernstabes 1 beim Ausziehen besonders gut zu bewahren.

Die Säuberung der polierten Flächen umfaßt mechanische und chemische Reinigung, sowie Abglimmen und Entgasung im Vakuum. Insbesondere ist dabei darauf zu achten,- daß weder Staubteilchen noch eine Vasserhaut auf den polierten Oberflächen zurückbleibt.

Des weiteren ist es besnders günstig, das Kern- und Mantelmaterial so auszuwählen, daß neben den üblichen optischen Anforderungen für Kern-Mantelgläser auch die Ausdehnungs-

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koeffizlenten und die Härte annähernd gleich sind.

Die durch Ausziehen der erfindungsgemäßen Ausgangsstäbe erhaltene ummantelte Lichtleitfaser eignet sich wegen ihrer geringen Dämpfung besonders gut zur Nachrichtenübertragung über große Entfernungen.

6 Patentansprüche
4 Figuren

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Claims (6)

1. Patentansprüche

   / 1 .//fvu a gang S β tab für eirre'ummantelte Lichtleitfaser geringer V..^ Dämpfung, bestehend aus einem Kern und einem Mantel,

   dadurch gekennzeichnet , daß der Kern

   einen polygonförmigen Querschnitt aufweist.
2. 2. Ausgangsstab nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Mantel aus mehreren auf den polygonförmigen Kern aufgesprengten Teilen besteht.
3. 3. Ausgangsstab nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet ,- daß die Mantelteile einen rechteckigen Querschnitt aufweisen.
4. 4. Ausgangsstab nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η ζ e ic h η e t , daß die Mantelteile einen segmentT förmigen Querschnitt aufweisen.
5. 5. Ausgangsstab nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet' , daß die Mantelteile einai halbkreisförmigen Querschnitt aufweisen.
6. 6. Aüsgangsstab nach einem oder mehreren der Ansprüche

   1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß sowohl das Kernmaterial als auch das Mantelmaterial nahezu gleiche Ausdehnungs- und Härtekoeffizienten aufweisen.

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