DE2434717C2 - Verfahren zur Herstellung eines Glasfaser-Lichtleiters - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines Glasfaser-Lichtleiters

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Ein solches Verfahren ist in der älteren Patentanmeldung DE-OS 23 28 930 vorgeschlagen. Die Temperatur der Reaktionszone soll dort: so hoch gewählt sein, daß die chemische Dampfphasenreaktion beschleunigt wird.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, weitere Ausgestaltungen des genannten Verfahrens anzugeben.
Die Aufgabe wird wie im Patentanspruch angegeben gelöst Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Das betroffene Rohr muß nicht eine selbsttra gende Struktur besitzen, sondern kann die Form einer abgeschiedenen Schicht aufweisen, die das Innere eines anderen Rohres auskleidet Geeignete Beschichtungsverfahren sind: Thermisch induzierte Dampfphasenreaktionen, Verdampfungen, Hochfrequenzzerstäubun gen und durch Hochfrequenz angeregte Dampfphasenreaktionen.
Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert Es zeigen
ίο F i g. 1 ein mit einer einzigen Schicht innenbeschichtetes Glasrohr vor seiner Kollabierung zur Glasfaser-Vorform,
Fig.2 ein mit zwei Schichten innenbeschichtetes Glasrohr vor seiner Kollabierung zur Glasfaser-Vor form,
F i g. 3 eine Vorrichtung zur Innenbeschichtung eines Glasrohres und
Fig.4 die Kollabierung der Längsbohrung eines Glasrohres zur Herstellung einer Glasfaser-Vorform.
F i g. 1 zeigt eine Struktur, die durch ein einfaches Herstellungsverfahren durch Abscheidung von nur einer Schicht 10 im Inneren eines Rohres 11 hergestellt wird. Der Kern der fertigen Faser wird zumindest teilweise durch das Material der abgeschiedenen Schicht 10 gebildet, während der Mantel aus dem Material des Rohres 11 besteht
Bei einer Monomode-Faser pflanzt sich ein wesentlicher Teil des optischen Signals im Mantel fort Die Durchlässigkeit des Mantels stellt deshalb einen we sentlichen Faktor hinsichtlich des optischen Verlustes der Faser dar. Aus mechanischen Gründen macht man normalerweise die Dicke des Mantels viel größer als die Tiefe, bis zu der ein wesentlicher Teil der optischen Energie eindringt Deshalb muß tatsächlich nur der Be reich des Mantels unmittelbar am Kern eine hohe Durchlässigkeit besitzen.
Der Vorteil, der sich aus dem obigen Faktor ergibt, wird bei dem Herstellungsverfahren zur Erzeugung von Strukturen nach F i g. 2 berücksichtigt Das Innere eines Glasrohres 20 ist mit einer Glasschicht 21 und einer weiteren Schicht 22 überzogea Der Kern der fertigen Faser wird wenigstens zum Teil durch das Material der zweiten abgeschiedenen Schicht 22 gebildet, während der innere Bereich des Mantels aus dem Material der er sten abgeschiedenen Schicht 21 und der äußere Bereich des Mantels aus dem Material des Rohres 20 besteht
Der äußere Bereich des Mantels kann ohne weiteres verlustbringender gemacht werden als der Rest der Faser, aber Energie sollte aus dem Kern nicht in diesen Be- reich eingekoppelt werden. Um dieser Bedingung zu genügen, darf der Brechungsindex des äußeren Bereichs des Mantels nicht größer sein als der des inneren Bereichs des Mantels. Der Brechungsindex des inneren Mantelbereichs muß wiederum geringer sein als der des Kerns. Es muß gesagt werden, daß der Brechungsindex eines absorbierenden Mediums genau genommen eine komplexe Größe ist und daß es der Realteil des Brechungsindexes des Rohres 20 ist, der nicht größer sein darf als der Brechungsindex der Schicht 21.
In typischer Weise besitzt eine Monomode-Faser einen Kern von 3 bis 4 μΐη Durchmesser, während der Kern einer Multimode-Faser einen Durchmesser bis zu 60 μΐη besitzen kann. Der Durchmesser des Mantels beträgt bis zu 150 μπι, und das Brechungsindexverhältnis von Kern zu Mantel beträgt 1,01.
Bei einem typischen Herstellungsverfahren für eine optische Faser, die Strahlung im Bereich von 800 bis 875 nm überträgt, verwendet man ein Siliziumdioxid-
rohr 30 (Fig.3) mit 7mm Außendurchmesser, 1 mm Wandstärke und 33 cm Länge Das Innere des Rohres wird flammenpoliert und dann vakuumgetrocknet, um jegliche Spuren von Feuchtigkeit zu entfernen. Die Anwesenheit von Feuchtigkeit kann in der fertigen Faser OH-Gruppen erzeugen mit der Möglichkeit, daß eine unerwünschte Absorption im Bereich von 0,9 um entsteht
Nach dem Trocknen des Rohres wird dieses in die Mitte eines Widerstandsofens 31 gebracht, wobei die Rohrenden in zwei Adaptern 32a und 326 angeordnet werden, die z. B. aus Polytetrafluorethylen sein können.
Der Adapter 32a ist an ein Einlaßrohr 33 angeschlossen, das eine erste Einlaßöffnung 34 für Sauerstoff und eine zweite Einlaßöffnung 35 für Germaniumhydrid oder z. B. Germainiumtetrachlorid aufweist, das in einem Trägergas enthalten ist, und eine dritte Einlaßöffnung 36 zur Einleitung eines geeigneten Materials zum Abscheiden von Siliziumdioxid, wie noch später beschrieben wird.
Der Adapter 32i> ist an ein Absaugrohr 37 angeschlossen.
Soll die auf der Innenwand des Rohres 30 aufzubringende Schicht aus Germaniumdioxid bestehen, so wird das Germaniumdioxid als Produkt einer thermisch induzierten chemischen Dampfphasenreaktion auf der Innenfläche des Rohres abgeschieden. Die chemischen Reagenzien für diesen Prozeß können Germaniumhydrid und Sauerstoff sein. Da aber eines der Reaktionsprodukte Wasser ist, besteht die Gefahr, daß in dem Endprodukt unerwünschte OH-Gruppen gebildet werden. Dieses Problem vermeidet man dadurch, daß man Verbindungen verwendet, die keinen Wasserstoff enthalten, wie Halogenide, z. B. Germaniumtetrachlorid anstelle des Hydrids. Germaniumhydrid kann als Gas in die Reaktionszone eingebracht werden, aber Germaniumtetrachlorid ist bei Raumtemperatur eine Flüssigkeit und wird daher als Dampf in einem Trägergas eingeführt.
Die Reaktion geht nicht spontan bei Raumtemperatur vonstatten; sie wird jedoch in der festgelegten Heizzone in dem Ofen gefördert
Ein einheitliche Beschichtung über die ganze Länge des Rohrinneren erreicht man durch sorgfältige Steuerung der Reaktionsparameter wie Durchflußgeschwindigkeiten, Temperatur, Dampfdrücke usw. Für größere Längen ist eine bewegliche Heizzone vorzuziehen; die Abscheidung folgt der Heizzone entsprechend ihrem Vorrücken entlang dem Rohr.
Die Temperatur und die Strömungsbedingungen der Abscheidung werden so gewählt, daß das Germaniumdioxid als pulvrige Schicht abgeschieden wird.
Ein typisches Abscheidungsverfahren verwendet Sauerstoff als Trägergas für das Germanium'etrachlorid. Dabei läßt man Sauerstoff mit etwa 200ccm/min durch Germaniumtetrachorid durchperlen, das bei konstanter Temperatur von ca. —40°C gehalten wird. Diese Dampf- und Gasmischung passiert das Rohr 30, während der Ofen auf einer Temperatur von ca. 10000C gehalten wird. Die Abscheidungsgeschwindigkeit wird so gesteuert, daß im Verlauf von etwa einer Stunde eine Schicht von einigen Mikrometern Dicke entsteht Dieses Abscheidungsverfahren kann dadurch modifiziert werden, daß man Germaniumtetrajodid an Stelle von Germaniumtetrachlorid verwendet Das Jodid ist bei Raumtemperatur fest, und sein Dampf kommt in das Sauerstoffträgergas, indem man das Jodid auf eine Temneratur von ca. 1400C erhitzt
Die Verwendung von Jodid ist vorzuziehen, wenn
eine gleichzeitige Abscheidung von Germaniumdioxid und Silizumdioxid durchgeführt werden soll, da Jodide von Silizium bei einer tieferen Temperatur reagieren als die Chloride
Das beschichtete Rohr wird aus der Innenbeschichtungsvorrichtung herausgenommen und in einer Vorrichtung befestigt, um dort das Rohrinnere zusammenfallen zu lassen. In dieser Vorrichtung wird das Rohr an
ίο beiden Enden gehalten und rotiert um seine Längsachse, während eine Knallgasflamme die gesamte Rohrlänge entlangstreicht Aufgrund der äußeren Erhitzung des Rohres durch die Knallgasflamme steigt die Temperatur an der Innenwand so weit an, daß die abgeschiedene pulvrige Germaniumdioxidschicht 40 mit dem Siliziumdioxid des Rohres 41 reagiert und eine transparente, glasige Schicht 42 von gemischter Zusammensetzung bildet Das geschieht in charakteristischer Weise bei ca. 14000C Wenn dann die Flamme noch näher herankommt, steigt die Temperatur noch weiter an auf ca. 17000C, wo dann das Rohr so weich wird, daß das Innere zusammenfällt Dabei fällt die Schicht 42 mit der Erweichung des Rohres am Kollabierungspunkt 44 zusammen, so daß sich aus der Schicht 42 der Kern 45 der Faser-Vorform 46 bildet Der resultierende Unterschied des Scheitelwerts des Brechungsindex zwischen Kern und Mantel liegt im Bereich von 0,02 bis 0,03, was anzeigt, daß das Germaniumdioxid kräftig mit der Rohrwand reagiert
Bevorzugte Stoffe für solche Beschichtungen, die mit dem Inneren des Rohres unter Ausbildung eines Glases von höherem Brechungsindex als dem des Rohres reagieren, schließen die Oxide von Germanium, Aluminium, Titan, Arsen, Gallium, Phosphor, Antimon, Tantal, Zinn, Niob, Indium und Zirkonium ein.
Nachdem die in Form eines eingefallenen Rohres vorliegende Vorform einer optischen Faser aus der Kollabiervorrichtung entfernt wurde, wird sie zum Ausziehen in eine optische Faser in einer herkömmlichen Faserziehvorrichtung befestigt Dieser Vorgang benötigt eine kurze Heizzone zur Erzeugung einer Temperatur von ca. 1700 bis 18000C, bei der das Ziehen möglich ist
Wenn die Qualität des ursprünglichen Siliziumdioxidrohres so ist, daß es keine ausreichend geringen Verluste besitzt, kann die Innenbeschichtungsvorrichtung dazu benutzt werden, vor der Abscheidung des Germaniumdioxids zunächst eine Schicht aus reinem Siliziumdioxid abzuscheiden. Ist das Siliziumdioxid als pulvrige Schicht abgeschieden worden, so wird es zur Umwandlung in eine glasige Schicht vor der Abscheidung des Germaniumdioxids erhitzt Ein Weg zur Abscheidung von Siliziumdioxid besteht in der Reaktion von Siliziumtetrachlorid mit Sauerstoff.
Siliziumdioxid kann auch gleichzeitig mit Germaniumdioxid abgeschieden werden, so daß eine Schicht entsteht, die vorwiegend aus Siliziumdioxid besteht und Germaniumdioxid enthält, wobei diese Schicht einen höheren Brechungsindex als das Rohr hat
Das Konzentrationsprofil des Germaniumdioxids in der Vorform der optischen Faser hängt zum großen Teil vom Temperaturzyklus ab, der während der Herstellung stattgefunden hat
Ein Effekt der hohen Temperatur besteht darin, daß das Germaniumdioxid in das Glas des Rohres eindiffundiert. Doch es besteht die Gefahr, daß vor dem Kollabieren des Rohrinneren noch ein weiterer Effekt auftritt, nämlich daß das Germaniumdioxid durch Verdampfen
von der Innenfläche schwindet
Durch entsprechende Steuerung des Heizvorganges läßt sich ein überlegt abgestuftes Brechungsindexprofil in der Vorform erreichen, so daß man diese Vorform in eine selbstfokussierende optische Faser ausziehen kann.
Insbesondere wenn die abgeschiedene Schicht aus reinem Germaniumdioxid besteht und weniger aus einer gemeinsam abgeschiedenen Schicht aus Germaniumdioxid und Siliziumdioxid, besteht bei der Verwendung von einer scharf lokalisierten Heizquelle zum Kollabieren des Rohrinneren die Gefahr, daß eine so starke Verdampfung des Germaniumdioxids auftritt, daß der Zentralbereich des Kerns der resultierenden Vorform im wesentlichen frei von Germaniumdioxid ist Der dadurch verursachte Abfall des Brechungsindexes im Zentrum des Kerns ist für viele Anwendungen nicht erwünscht Wenn jedoch das Rohr einer ersten Heizbehandlung vor dem Kollabieren unterzogen wird, kann der Abfall des Brechungsindexes merklich verringert oder im wesentlichen beseitigt werden. Die erste Hitzebehandlung besteht darin, daß das Rohr auf eine Temperatur von ca. 14000C gebracht wird, im Gegensatz zu der Temperatur von 17000C, die für das Kollabieren erforderlich ist Jeder Teil des Rohres wird der tieferen Temperatur für eine Zeit von mehreren Sekunden bis mehreren Minuten unterworfen. Bei dieser Art der ersten Hitzebehandlung können optische Fasern erzeugt werden, bei denen die Konzentration des Germaniumdioxids im Zentrum des Kerns größer als 7 Mol% ist
Bei der Steuerung des Brechungsindexes, abgestuft zwischen Kern und Mantelbereich, kann man mehr als ein Dotiermittel einsetzen, um den Vorteil von unterschiedlichen Diffusionseigenschaften auszunützen. So läßt sich z. B. Germaniumdioxid zusammen mit Aluminiumoxid abscheiden. Bei der nachfolgenden Hitzebe- handlung zur Förderung der Diffusion des Germaniumdioxids verkleinert oder eliminiert das Aluminiumoxid den Abfall des Brechungsindexes im Zentrum des Kerns, der in Abwesenheit von Aluminium eintreten kann. Wenn gewünscht, kann das Aluminiumoxid auch nach dem Germaniumdioxid niedergeschlagen werden anstatt gleichzeitig mit diesem.
Obwohl zuvor auf die Verwendung einer Knallgasflamme als Heizquelle Bezug genommen wurde, ist diese nicht die bevorzugte Heizquelle, da sie als Quelle der Verunreinigungen der fertigen Faser mit OH-Gruppen angesehen werden kann. Aus diesem Grund zieht man für alle Heizstufen der Herstellung, einschließlich der Endstufe des Ziehens der Vorform in eine optische Faser, Heizquellen vor, die keinen Wasserstoff verwenden, wie z. B. einen Ofen mit einer
Widerstandsheizung oder eine Hochfrequenzheizung. Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung eines Glasfaser-Lichtleiters mit einem Kern und einem Mantel, dessen Brechungsindex niedriger ist als der maximale Brechungsindex im Kern, bei dem auf der Innenwand eines Quarzglasrohres mindestens eine Schicht aus einer mechanischen Dampfphasenreaktion abgeschieden wird, wobei die erforderliche Energie durch eine an der Außenseite des Quarzglasrohres befindliche Vorrichtung erzeugt wird und zwischen dem Quarzglasrohr und der energieerzeugenden Vorrichtung in Achsrichtung eine Relativbewegung erfolgt und bei dem das innenbeschichtete Quarzglasrohr zum Glasfaser-Lichtleiter weiterverarbeitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß neben der durch die energieerzeugende Vorrichtung bestimmten Temperatur der Reaktionszone die Strömungsbedingungen der chemischen Dampfphasenreaktion so gewählt werden, daß die Schicht in pulvriger Form abgeschieden wird und daß die pulvrige Schicht anschließend zu einer glasigen Schicht erschmolzen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Innenwand des Quarzglasrohres gleichzeitig Siliziumdioxid und Germaniumdioxid in pulvriger Form abgeschieden wird.
3. Verfahr nachAnspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Germaniumdioxid in pulvriger Form abgeschieden und unter Eindiffundieren in das Siliziumdioxid des Rohres zu einer glasigen Schicht gemischter Zusammensetzung erschmolzen wird
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Germaniumdioxid und mindestens ein weiteres Dotiermittel in pulvriger Form abgeschieden und unter Eindiffundieren in das Siliziumdioxid des Rohres zu einer glasigen Schicht gemischter Zusammensetzung erschmol zen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß vor der pulvrigen Schicht aus Germaniumdioxid zunächst eine pulvrige Schicht aus reinem Siliziumdioxid auf die Innenwand des Quarzglasrohres aufgebracht und zu einer glasigen Siliziumdioxid-Schicht erschmolzen wird.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Quarzglasrohr nach seiner Innenbeschichtung einer Wärmbehandlung bei einer Temperatur, die gegenüber der bei der chemischen Dampf phasenreaktion vorhandenen Temperatur erhöht ist, unterzogen wird.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1050833A (en) * 1974-02-22 1979-03-20 John B. Macchesney Optical fiber fabrication involving homogeneous reaction within a moving hot zone
US4909816A (en) * 1974-02-22 1990-03-20 American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories Optical fiber fabrication and resulting product
US4217027A (en) 1974-02-22 1980-08-12 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Optical fiber fabrication and resulting product
GB1499991A (en) * 1974-08-06 1978-02-01 Standard Telephones Cables Ltd Optical fibres
JPS51146243A (en) * 1975-06-11 1976-12-15 Hitachi Ltd Process for manufacturing optical fiber
US4116653A (en) * 1975-07-04 1978-09-26 International Standard Electric Corporation Optical fiber manufacture
US4339173A (en) * 1975-09-08 1982-07-13 Corning Glass Works Optical waveguide containing P2 O5 and GeO2
CA1029993A (en) * 1975-09-11 1978-04-25 Frederick D. King Optical fibre transmission line
DE2546162B1 (de) * 1975-10-15 1976-09-23 Jenaer Glaswerk Schott & Gen Lichtleitfaser mit Brechungsindexgradient zur Nachrichtenuebertragung
JPS5621777Y2 (de) * 1976-02-04 1981-05-22
DE2614183C3 (de) * 1976-04-02 1981-11-12 Jenaer Glaswerk Schott & Gen., 6500 Mainz Lichtleitfaser mit Gradientenprofil des Brechungsindex, niedrigen Übertragungsverlusten, hoher Übertragungskapazität und großer Aperatur bei Verwnedung von GeO↓2↓
DE2615534C3 (de) * 1976-04-09 1978-10-05 Jenaer Glaswerk Schott & Gen., 6500 Mainz Für die Nachrichtenübertragung geeignete Lichtleitfaser mit Gradientenprofil aus Mehrkomponentengläsern mit angepaßtem Ausdehnungskoeffizienten zwischen Glaskern und Glasmantel sowie Verfahren zu ihrer Herstellung
DE2637937A1 (de) * 1976-08-23 1978-03-02 Siemens Ag Herstellung von lichtleitfasern nach einem fluessigphasen-abscheidungsverfahren
JPS5337440A (en) * 1976-09-20 1978-04-06 Hitachi Ltd Production of optical fibers
US4111525A (en) * 1976-10-12 1978-09-05 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Silica based optical fiber waveguide using phosphorus pentoxide and germanium dioxide
DE2746418B2 (de) * 1976-11-02 1980-05-22 Fujitsu Ltd., Kawasaki, Kanagawa (Japan) seiner Herstellung, aus ihm hergestellte optische Übertraglingsleitungen sowie Verfahren zum Herstellen einer optischen Übertragungsleitung
GB1562032A (en) * 1977-03-24 1980-03-05 Standard Telephones Cables Ltd Optical fibre manufacture
US4334903A (en) 1977-08-29 1982-06-15 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Optical fiber fabrication
JPS5924092B2 (ja) * 1978-12-29 1984-06-07 三菱マテリアル株式会社 光フアイバ母材の製造法
US4426129A (en) 1980-01-11 1984-01-17 Hitachi, Ltd. Optical fiber and method of producing the same
DE3206175A1 (de) * 1982-02-20 1983-08-25 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Verfahren zur herstellung einer vorform, aus der optische fasern ziehbar sind
IT1157146B (it) * 1982-12-16 1987-02-11 Cselt Centro Studi Lab Telecom Metodo per la compensazione del profilo di indice di rifrazione di fibre ottiche
NL8402225A (nl) * 1984-07-13 1986-02-03 Philips Nv Werkwijze voor de vervaardiging van massieve glazen voorvormen uit holle voorvormen.
US4911712A (en) * 1988-04-14 1990-03-27 Heraeus Lasersonics, Inc. Medical laser probe
US5030217A (en) * 1988-04-14 1991-07-09 Heraeus Lasersonics, Inc. Medical laser probe and method of delivering CO2 radiation
AU625144B2 (en) * 1989-10-31 1992-07-02 Fujitsu Limited Production method for optical fiber base material
DE4133173A1 (de) * 1991-10-07 1993-04-22 Rheydt Kabelwerk Ag Verfahren zum herstellen einer vorform fuer optische fasern
US6093160A (en) * 1994-11-21 2000-07-25 Augustine Medical, Inc. Flexible non-contact wound treatment device
US5647040A (en) * 1995-12-14 1997-07-08 Corning Incorporated Tunable optical coupler using photosensitive glass
US5850497A (en) * 1997-04-15 1998-12-15 Lucent Technologies Inc. Method for stretching refractory bodies
US6636675B2 (en) 2001-03-12 2003-10-21 Verrillon, Inc. Optical fiber with reduced cladding-mode loss
US20030115908A1 (en) * 2001-12-21 2003-06-26 Wolfgang Hammerle Method for offline collapsing a preform
EP3647287B1 (de) * 2018-10-30 2024-04-17 SCHOTT Pharma AG & Co. KGaA Behältervorläufer mit einer von einer vielzahl von partikeln überlagerten glaswand
CN109437546B (zh) * 2018-12-03 2021-08-24 长飞光纤光缆股份有限公司 光纤预制棒加热炉及其加热掺杂方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1085393B (de) * 1956-02-11 1960-07-14 Degussa Verfahren zum Abscheiden von Metallschichten in Rohren aus keramischem Werkstoff
US3127641A (en) * 1961-10-05 1964-04-07 Gen Electric Tungsten tube manufacture
DE1913358U (de) 1965-01-26 1965-04-08 Schwartz & Co G Glockenkappe fuer stahlflaschen.
CA951555A (en) * 1970-05-11 1974-07-23 Robert D. Maurer Glass optical waveguide
GB1406870A (en) * 1970-05-11 1975-09-17 Corning Glass Works Method of forming an economic optical waveguide fibre
US3711262A (en) * 1970-05-11 1973-01-16 Corning Glass Works Method of producing optical waveguide fibers
GB1391177A (en) * 1971-08-09 1975-04-16 Thermal Syndicate Ltd Vitreous siliceous material
US3737292A (en) * 1972-01-03 1973-06-05 Corning Glass Works Method of forming optical waveguide fibers
US3823995A (en) * 1972-03-30 1974-07-16 Corning Glass Works Method of forming light focusing fiber waveguide
GB1427327A (en) * 1972-06-08 1976-03-10 Standard Telephones Cables Ltd Glass optical fibres
US3884550A (en) * 1973-01-04 1975-05-20 Corning Glass Works Germania containing optical waveguide
US3961926A (en) * 1974-12-27 1976-06-08 International Telephone And Telegraph Corporation Preparation of germania cores in optical fibers

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