DE2352003C3 - Verfahren zur Herstellung einer optischen Mehrschichtenfaser - Google Patents

Verfahren zur Herstellung einer optischen Mehrschichtenfaser

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Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer optischen Mehrschichtenfaser durch Ausziehen eines Rohres, in das ein zylindrischer Teil eingebracht ist.
Die Theorie zur optischen Energieübertragung über eine Leitung dieser Art der Ausführung ist bereits ingegeben worden (Veröffentlichung Nr. 852 »Transmission properties of the optical fiber having thin cylindrical layer of a higher refractive index than that of the fiber material« und technische Veröffentlichung Nr. 995 »The transmission properties of HEn mode in the optical fiber which has a cylindrical thin layer of a higher refractive index than that of the fiber material« der Konferenz von 1972 des »Instituts der Elektronik- und Fernmeldeingenieure von Japan).
Optische Übertragungsleitungen mit zweilagiger Ausführung aus einem Kern und einer Abschirmung in Form eines Überzugs auf dem Kern sowie Verfahren für deren Herstellung sind bekannt (DS-PS 36 59 915). Auch eine optische Übertragungsleitung in dreilagiger Ausführung ist bekannt (Offenlegungsschrift zur japanischen Patentanmeldung JI 961/1973).
Verfahren der eingangs genannten Art sind bekannt (US-PS 37 37 293 und US-PS 37 11 262). Diese Verfahren beziehen sich jedoch auf die Herstellung von Leitern für optische Signale, indem Glasrohre an der Innenseite beschichtet werden. Nach dieser Beschichtung kann falls gewünscht — eine weitere Innenbeschichtung durchgeführt werden. In beiden Fällen wird nach der Innenbeschichtung des Glasrohres dieses in eine Heizzone gebracht und daran anschließend auf den gewünschten Querschnitt gezogen, wobei aus dem innenbeschichteten Rohr ein Leiter in Form eines Vollzylinders mit dent gewünschten Querschnitt gebildet wirdi '1^
Der Erfindung liegt hingegen die Erfindung zugrunde ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, durch welches eine Mehrschichtenfaser hergestellt werden kann, die ausschließlich für die ΤΕο,-Mode übertragen werden kann.
Dies wird nach dem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß mit einem unbeschichteten Rohr ein aus einem beidseitig beschichteten Rohr ausgezogener zylindrischer Teil ausgezogen wird, bei dem die Innenschicht gegenüber dem Rohr einen hohen dielektrischen Verlustfaktor aufweist und bei dem die Außenschicht einen höheren Brechungsindex als die vorgenannten Rohre aufweist.
Weiterhin kann dies durch ein Verfahren der eingangs genannten Art dadurch erreicht werden, daß mit einem innenbeschichteten Rohr ein aus einem innenbeschichteten Rohr ausgezogener zylindrischer Teil ausgezogen wird, bei dem die Innenschicht gegenüber dem Rohr einen hohen dielektrischen Verlustfaktor aufweist, wobei die Innenschicht des innenbeschichteten Rohres einen höheren Brechungsindex als die vorgenannten Rohre aufweist.
Durch die Verfahren gemäß der Erfindung können Mehrschichtenfasern auf einfache Art und Weise hergestellt werden, wobei die Mehrschichtenfasern im Vergleich zu bekannten Mehrschichtenfasern eine bessere Qualität aufweisen, so daß sich bessere Übertragungseigenschaften ergeben.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert.
Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht einer Mehrschichtenfaser, die nach dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellt ist.
Fig. 2 ist eine Darstellung des Brechungsindex über dem Querschnitt der Mehrschichtenfaser nach Fig. 1.
Fig. 3 ist eine Längsschnittansicht der Mehrschichtenfaser nach Fig. 1.
Fig.4 und 5 sind Ansichten von Teilen einer Mehrschichtenfaser zur Erläuterung des Verfahrens gemäß der Erfindung.
F i g. 6 und 7 sind Ansichten von Teilen einer anderen Mehrschichtenfaser zur Erläuterung eines abgewandelten Verfahrens gemäß der F.rfindf-.g.
Fig. I und 3 zeigen eine Außenschicht 1. eine Innenschicht 3. eine Zwischenschicht 2 und einen Kern 4 einer Mehrschichtenfaser gemäß der Erfindung. Der Verlauf des Brechungsindex über den Querschnitt ist in F i g. 2 gezeigt. Ergänzend sei erwähnt, daß der Kern 4 einen hohen dielektrischen Verlustwinkel hat. Mit einer solchen Mehrschichtenfaser läßt sich eine Übertragung einer ein/igen Mode. /. B. der Mode TE01. bei richtig ausgewählten Abmessungen und richtig ausgewählten elektromagnetischen Eigenschaften bewerkstelligen.
Als Beispiel für eine solche Mehrschichtenfaser werden folgende Fakten genannt: Die Schichten 1 und 3 haben eine Brechungszahl von 1.50.die Zwischenschicht 2 hat eine Brechungszahl von 1.52 und eine Dicke von 0,15 μ und einen Durchmesser von 1 3 /f. Der Kern 4 hat einen Durchmesser von 0.2 //
Fig. 4 und 5 dienen zur Erläuterung des einen Verfahrens gemäß der Erfindung. Ein erstes Rohr 33 aus transparentem Material mit außerordentlich niedrigem optischen Übertragungsverlust, beispielsweise aus optischem Glas, hochreinem Siliciumdioxyd usw., hat eine geglättete Innenfläche und eine geglättete Außenfläche. Eine auf das Rohr33 aufgebrachte Innenschicht34 weist einen dem Kerrt 4 entsprechenden optischen Übertragungsverlust auf.
Weiterhin ist eine dünne Außenschicht 32 am Rohr 33 vorgesehen, die einen Brechungsindex aufweist, der um mehrere Prozent größer als der des Rohres 33 ist, wobei
die sonstigen physikalischen Eigenschaften ähnlich denjenigen des Rohres 33 sind. In Frage kommt übliches Glasmaterial mit relativ hoher optischer Absorption für die zu übertragende Wellenlänge, wie Siliziumdioxyd, welches kleinere Mengen eines Übergangsmetallelemems enthält und dergleichen.
Der nach Fig.4 gebildete zylindrische Teil wird senkrecht in einem Ofen 15 angeordnet und erhitzt, bis das untere Ende sich erweicht und nach unten fließt. Die Schichten 34. 33 und 32 bewegen sich mit konstanter Geschwindigkeit nach unten, wobei sich ihr Durchmesser auf einen gewünschten Durchmesser allmählich verkleinert. Hierbei wird der Innenraum innerhalb der Innenschicht 34 beseitigt.
Auf diese Weise ist ein zylindrischer Teil gebildet worden, der aus den Schichten 22,23 und 24 besteht, die aus den Schichten 32,33 und 34 hervorgegangen sind.
Der zylindrische Teil 24, 23 und 22 wird in ein unbeschichtetes Rohr 31 gebracht und in den Ofen 15 eingeführt (F i g. 5). Die unteren Enden des zylindrischen Teiles 24,23,22 und des Rohres 31 werden geschmolzen und auf einen verringerten Durchmesser mit gewünschter Abmessung ausgezogen.
Eine andere Ausführungsform zur Herstellung einer optischen Übertragungsleitung gemäß der Erfindung wird an Hand der F i g. 6 und 7 beschrieben.
Bei der abgewandelten Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung wird das erste Rohr 33 lediglich mit der Innenschicht 34 versehen und in dem Ofen 15 erhitzt, erschmolzen,-verstreckt und abgekühlt.
Auf diese Weise entsteht ein ausgezogener Teil 23 und 24, der in das innenbeschichtete Rohr 31 gebracht wird, dessen Innenschicht 22 einen hohen Brechungsindex aufweist. Der Teil 23,24 und das Rohr 31 werden in dem Ofen 15 gleichachsig angeordnet, erschmolzen und auf den gewünschten verkleinerten Durchmesser gebracht.
Es wurden Verfahren zur Herstellung einer Mehrschichtenfaser beschrieben, wobei diese Verfahren zwei Schritte aufweisen; alternativ ist es möglich, den ersten Schritt der Herstellung des zylindrischen Teils fortzulassen und den ersten und den zweiten Schritt gleichzeitig auszuführen.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung einer optischen Mehrschichtenfaser durch Ausziehen eines Rohres, in das ein zylindrischer Teil eingebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem unbeschichteten Rohr (31) ein aus einem beidseitig beschichteten Rohr (33) ausgezogener zylindrischer Teil (22, 23 und 24) ausgezogen wird, bei dem die Innenschicht (34) gegenüber dem Rohr (33) einen hohen dielektrischen Verlustfaktor aufweist und bei dem die Außenschicht (32) einen höheren Brechungsindex als das Rohr (33) und das Rohr (31) aufweist
2. Verfahren zur Herstellung einer optischen Mehrschichtenfaser durch Ausziehen eines Rohres, in das ein zylindrischer Teil eingebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem innenbeschichteten Rohr (31) ein aus einem innenbeschichteten Rohr (33) ausgezogener zylindrischer Teil (23, 24) ausgezogen wird, bei dem die Innenschicht (34) gegenüber dem Rohr (33) einen höheren dielektrischen Verlustfaktor aufweist, wobei die Innenschicht (22) des innenbeschichteten Rohres (31) einen höheren Brechungsindex als das Rohr (33) und das Rohr (31) aufweist.
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