DE2426590A1

DE2426590A1 - Verfahren zur herstellung ummantelter lichtleitfasern

Info

Publication number: DE2426590A1
Application number: DE19742426590
Authority: DE
Inventors: Nikolaos Dipl Phys Douklias; Hans-Hermann Dr Rer Nat Witte
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1974-05-31
Filing date: 1974-05-31
Publication date: 1975-12-11

Description

Verfahren zur Herstellung ummantelter Lichtleitfasern Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung ummantelter Lichtleitfasern aus einem Rohling mit einer Kern-und einer oder mehreren geometrisch an den Kern angepaßten Mantelkomponenten.
Die Lichtleitfasern dienen der optischen Nachrichtentechnik und sollentdaher möglichst geringe Dämpfungen aufweisen.
Eine der wichtigsten Ursachen für hohe Dämpfungen sind kleine Lufteinschlüsse in dem Ubergangsbereich zwischen Kern- und Mantel. Ein Teil dieser Lufteinschlüsse kommt dadurch zustande, daß beim Herstellungsprozeß der Kernmantelfasern aus den Kern- und Mantelkomponenten Luftblasen nicht vollkommen entwichen sind. Außerdem kann auch während des Ziehprozesses Luft eindringen, wenn sich wegen der hohen Temperaturdifferenz über dem Rohling der Mantel ganz oder teilweise vom Kern löst.
In der DU-OS 2 237 820 sind ummantelte Lichtleitfasern beschrieben, welche durch Ausziehen von aufeinandergesprengten Kern- und Mantelkomponenten eines Rohlings hergestellt werden.
Hier besteht die Gefahr, daß sich die Mantelkomponenten wegen der hohen Temperaturdifferenzen über dem Rohling teilweise vom Kern lösen. Dadurch kann wieder Luft in den Kernmantelrohling eindringen. Überdies gestattet dieses Verfahren nicht die Herstellung von Fasern mit rundem Kernquerschnitt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung ummantelter Lichtleitfasern anzugeben, welche keinerlei Lufteinschlüsse und damit eine geringe ffampfung aufweisen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine erste Mantelkomponente als einseitig geschlossenes Rohr mit kreisförmigem Querschnitt ausgebildet wird, daß die Kernkomponente zusammen mit eventuell vorhandenen weiteren Mantelkomponenten geordnet in dieses Rohr eingesetzt werden, derart, daß die weiteren Mantelkomponenten die Kernkomponenten einschließen, daß das Rohr unter Vakuum gestellt wird und daß schließlich das Rohr und die darin enthaltenen Komponenten in einem Ziehofen erhitzt und zu einer ummantelten Lichtleitfaser ausgezogen werden.
Infolge des Evakuiervorganges wird die ursprünglich im Rohr und an den Komponenten haftende Luft vor oder während des Ziehprozesses entfernt. Die Ofentemperatur setzt dabei die Viskosität des Mantelmaterials an der erhitzten Stelle soweit herab, daß der relativ höhere Außendruck ein Kollabieren von Kern und Mantel bewirkt.
Dieses Verfahren erlaubt es, Fasern mit nahezu beliebigen Querschnitten und beliebig geometrischen Verhältnissen zwischen Kern und Mantel herzustellen.
Zur Ausbildung einer zylindrischen Kernmantelfaser wird in das Rohr insbesondere eine zylindrische Kernkomponente eingesetzt, zur Ausbildung einer Kernmantelfaser mit einem polygonförmigen Kernquerschnitt wird insbesondere eine Eernkomponente mit einem polygonen Querschnitt in das Rohr eingesetzt und an alle Seitenflächen dieser Kernkomponente angrenzende, angepaßte Mantelkompom nten angelegt.
Um eine stabile Verschmelzung der Kern- und Mantelkomponenten zu bewirken, werden als Materialien für die Kern- und Mantelkomponenten solche mit nahezu gleichen Ausdehnungs- und Härtekoeffizienten gewählt.
Die Erfindung wird an Hand von Ausführungsbeispielen der Figurenbeschreibung näher erläutert.
Die Figuren 1 und 2 zeigen eine Erfindungsvorrichtung vor bzw. während des Ziehprozesses und die Figur 3 den Querschnitt eines Kernmantelrohlings.
In der Figur 1 ist ein einseitig abgeschlossenes Rohr 1 aus einem Mantelglas mit einem Brechungsindex nM dargestellt, welches einen kreisförmigen Querschnitt aufweist. In diesem Rohr ist eine Kernkomponente 2 mit einem ebenfalls kreisförmigen Querschnitt und mit einem Brechungsindex nur ) nM eingebracht. Das Rohr 1 ist vakuumdicht mit einer Vakuumleitung 3 verbunden, welche zu einer Vakuumpumpe führt. Vor dem Ziehprozeß dieses Kernmantelrohlings in einem Ziehofen 4 wird die Luft 5 aus dem Rohr 1 möglichst gut entfernt.
Anschließend wird der Ziehofen 4 beheizt und das Rohr 1 in diesen eingeführt (Figur 2). Infolge des äußeren Überdruckes kollabieren die einzelnen Komponenten an den erhitzten Stellen des Rohres und werden nach einem üblichen Verfahren zu einer Kernmantelfaser 6 mit kreisförmigen Kern- und Mantelquerschnitten ausgezogen.
Eine Kernmantelfaser mit einem rechteckigen Kernquerschnitt erhält man, wenn man gemäß Figur 3 in ein Glasrohr 1 aus Mantelmaterial eine Kernkomponente 7 mit einem rechteckigen Querschnitt und an deren Außenflächen anschließende Mantelkomponenten 8 mit beispielsweise ebenfalls rechteckigen Querschnitten einfügt. Die Mantelkomponenten 8 werden auf die Kernkompo- nente 7 entweder aufgesprengt oder mit solchen Abmessungen ausgebildet, daß sie im Rohr 1 möglichst wenig Spiel haben.
DSs ist z.B. am besten gewährleistet, wenn die das Rohr berührenden Stellen der Komponenten 8 der Form der inneren Wandung des Rohres angepaßt werden.
Alle Komponenten des Rohlings bestehen aus Glas oder Quarz, wobei der Brechungsindex der Kernkomponente 7 größer ist als die Brechungsindizes der Mantelkomponenten 8 bzw. 1. Im einfachsten Pall wird man für die Mantelkomponenten 1 und 8 das gleiche Material wählen.
Das vorgeschlagene Verfahren zeichnet sich neben der einfachen technologischen Herstellung dadurch aus, daß die störende Luft zwischen Kern und Mantel in der fertigen ummantelten Lichtleitfaser völlig beseitigt ist. Infolge der daraus folgenden geringen Dämpfung der Lichtleitfasern eignen sich diese besonders gut zur Nachrichtenübertragung über große Entfernungen.
3 Figuren 4 Patentansprüche

Claims

Patentansprüche ,Verfahren zur Herstellung ummantelter Lichtleitfasern aus einem Rohling mit einer Kern- und einer oder mehreren geometrisch an den Kern angepaßten Mantelkomponenten, dadurch g e k e n n z.e i c h n e t , daß eine erste Mantelkomponennt als einseitig geschlossenes Rohr mit kreisförmigem oder anderen Querschnitt ausgebildet wird, daß die Eernkomponente;zusammen mit eventuell vorhandenen weiteren Mantelkomponenten geordnet in dieses Rohr eingesetzt werden, derart, daß die weiteren Mantelkomponenten die Kernkomponente umschließen, daß das Rohr unter Vakuum gestellt wird und daß anschließend das Rohr und die darin enthaltenen Komponenten in einem Ziehofen erhitzt und zu einer ummantelten Lichtleitfaser ausgezogen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß in das Rohr eine zylindrische Kernkomponente eingesetzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß in das Rohr eine Kernkomponente mit einem polygonen Querschnitt und an alle Seitenflächen an dieser Komponente angrenzende, angepaßte Mantelkomponenten .eingesetzt werden.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß als Material für die Kernkomponente und die MantelkomponenteO solche mit nahezu gleichen Ausdehnungs- und Härtekoeffizienten gewählt werden.

L e e r s e i t e