DE2543720A1

DE2543720A1 - Verfahren zur kontinuierlichen herstellung eines lichtleiters

Info

Publication number: DE2543720A1
Application number: DE19752543720
Authority: DE
Inventors: John Philip Dr Dakin
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1975-07-09
Filing date: 1975-10-01
Publication date: 1977-04-14

Description

"Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung eines Lichtleiters"
(Zusatz zu Patent Patentanmeldung P 25 30 514.0) Das Hauptpatent betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung eines fadenförmigent aus Kern- und Mantelbereich mit unterschiedlicher Brechzahl bestehenden Lichtleiters, bei dem Lichtleiterausgangsmaterial mindestens einem heizbaren Tiegel zugeführt, dort bis zum Schmelzfluß erhitzt und aus einer im Boden des Tiegels angeordneten Öffnung zu einem Faden ausgezogen wird.
Nach dem Anspruch eins des Hauptpatents werden das Lichtleiterausgangsmaterial oder mehrere das Lichtleiterausgangsmaterial bildende Komponenten im gasförmigen Zustand in den Tiegel eingeleitet.
Unter Ausschaltung möglicher Verunreinigungsquellen gelingt es, auf diese Weise, hochreine Lichtleiter herzustellen, die bei der Ubertragung von Licht nur noch zu äußerst geringen Ubertragungsverlusten Anlaß geben.
Bei Übertragungsproblemen, die sich beispielsweise mit der Weiterleitung von Lichtsignalen über kürzere Strecken (kleiner als ca. 1 km) befassen, erscheint es aus wirtschaftlichen Grdnden nicht gerechtfertigt, die nur mit großem Aufwand herstellbaren und damit teuren extrem verlustarmen Lichtleiter einzusetzen. Auf Kurz strecken können etwas höhere Übertragungsverluste, die durch das Ubertragungsmedium Lichtleiter hervorgerufen werden, in Kauf genommen werden.
Die vorliegende Erfindung zeigt daher in Abwandlung des im Hauptpatent offenbarten Verfahrens zur kontinuierlichen Herstellung eines fadenförmigen, aus Kern- und Mattelbereich mit unterschiedlicher Brechzahl bestehenden extrem reinen Lichtleiters einen Weg auf zur Herstellung einer weiteren Lichtleiterart, die wirtschaftlicher und kostensparender zu produzieren ist.Die Erfindung besteht bei einem Verfahren der eingangs näher bezeichneten Art, bei dem Lichtleiterausgangsmaterial oder mehrere das Lichtleiterausgangsmaterial bildende Komponenten im gasförmigen Zustand in koaxial zueinander angeordnete Schmelztiegel eingeleitet werden, darin, daß höchstens das die zuinnerst gelegenen Bereiche, zumindest jedoch den Kernbereich des Lichtleiters bildende Lichtleiterausgangsmaterill oder mehrere dieses Lichtleiterausgangsmaterial bildende Komponenten im gasförmigen Zustand in den Tiegel eingeleitet werden.
Die sich radial nach außen anschließenden Bereiche des Lichtleiters, insbesondere der den Lichtleiter nach außen begrenzende Mantelbereic, werden zweckmäßig in anCsich bekannter Weise dadurch hergestellt, daß den diesen Bereichen zugeordneten Schmelztiegeln entsprechendes Lichtleiterausgangsmaterial in körniger Form oder in Form eines Rohrs zugeführt wird.
Dadurch, daß nur noch ein relativ geringer sich vorzugsweise entlang der Längsachse des Lichtleiters erstreckender Bereich in hochreiner Form aus gasförmigen Ausgangssubstanzen gebildet wird, kann die pro Zeiteinheit erzeugte Lichtleiterlänge erheblich gesteigert werden.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezug auf die Zeichnung erläutert.
In der Figur ist eine koaxiale Anordnung von zwei Schmelztiegeln 120, 120' dargestellt,die geeignet ist zur Herstellung eines lediglich aus einem Kernbereich und diesen Kernbereich koaxial umgebenden Mantelbereich bestehenden Lichtleiters. Erfindungsgemäß wird lediglich dem innersten Tiegel 120' über eine Rohrleitung 125 Lichtleiterausgangsmaterial in Gasform zugeführt.
Aus der in diesem Tiegel gebildeten schmelzflüssigen Lösung 122 entsteht beim Abziehen der spätere Kern einer Lichtleitfaser23. Ein Mantelbereich des Lichtleiters wird aus einer im äußeren Tiegel 120 erhitzten Schmelzlösung 120 gebildet.
Diesem äußeren Tiegel wird Lichtleiterausgangsmaterial beispielsweise in Form feinkörniger Bruchstücke 126 über die mit 128 bezeichnete Tiegelöffnung zugeführt. In an sich bekannter Weise wird durch am Boden der Tiegel angeordnete Offnungen eine aus einem Kern- und Mantelbereich bestehende Lichtleitfaser abgezogen. Mit 129 sind in der Figur die lediglich schemaitisch angedeuteten Heizspiralen eines elektrischen Ofens bezeichnet, der die Schmelztiegelanordnung koaxial umfaßt und mit dem die für den Schme 4 rozeß des Lichtleiterausgangsmaterialserforderlichen hohen Temperaturen herstellbar sind. Die Schmelztiegel selbst bestehen aus einem hoch erhitzbaren Material, wie beispielsweise Platin oder Quarzglas.
Als geeignete gasförmige Verbindungen zur Herstellung des Kernbereichs eines Lichtleiters werden vorzugswéise Siliciumtetrachlorid (SiGI4) und Sauerstoffgas in den Schmelztiegel 120' eingeleitet. Zur Herstellung einer gewünschten Brechungsindexdifferenz zwischen dem Kernbereich und dem Mantelbereich des Lichtleiters kann dem Kernbereichsmaterial zusätzlich ein geeignetes Dotierungsmittel wie beispielsweise Phosphorpentoxid (P205) oder Germaniumoxid (GeO2) zugefügt werden. Diese bilden beispielsweise mit Chlor relativ leichtflüchtige Verbindungen, die dann ebenfalls in Gasform in den inneren Schmelztiegel 120' eingeleitet werden können. Als Lichtleiterausgangsmaterial für die Bildung des Mantelbereichs des Lichtleiters wird dem äußeren der beiden Schmelztiegel Siliciumdioxid (SiO2) oder mit Dotiermitteln versehenes Siliciumdioxid in körniger Form oder in Form von Kugeln zugeführt.
Das Lichtleiterausgangsmaterial für den Mantelbereich einer Lichtleitfaser kann dem äußeren der beiden Schmelztiegeln auch in Form eines Rohrs oder Stabs zugeführt werden, welches dann in der Ofenhitze zum Schmelzfluß erweicht wird. Dies erfordert eine geringfügige Abänderung der dargestellten Schmelztiegelanordnung.

Claims

Patentanspruch Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung eines fadenförmigen, aus Kern- und Mantelbereich mit unterschiedlicher Brechzahl bestehenden Lichtleiters, bei dem Lichtleiterausgangsmaterial koaxial zueinander angeordneten, heizbaren Schmelztiegeln zugeführt, dort bis zum Schmelzfluß erhitzt und aus im Boden der Schmelztiegel angeordneten Offnungen zu einem Faden ausgezogen wird, bei dem Lichtleiterausgangsmaterial oder mehrere Li-htleiterau,gangsmaterial bildende Komponenten im gasförmigen Zustand in die Schmelztiegel eingeleitet werden, (nach Patent . ... ... Patentanmeldung P 25 30 514.0), dadurch gekennzeichnet, daß höchstens das die zuinnerst gelegenen Bereiche, zumindest jedoch das den Kernbereich des Lichtleiters bildende Lichtleiterausgangsmaterial oder mehrere dieses Lichtleiterausgangsmaterial bildende Komponenten im gasförmigen Zustand in den diesen Bereichen des Lichtleiters zugeordneten Schmelztiegeln eingeleitet werden.