DE2614183C3

DE2614183C3 - Lichtleitfaser mit Gradientenprofil des Brechungsindex, niedrigen Übertragungsverlusten, hoher Übertragungskapazität und großer Aperatur bei Verwnedung von GeO↓2↓

Info

Publication number: DE2614183C3
Application number: DE19762614183
Authority: DE
Inventors: Georg Dipl.-Ing. Dr. 6501 Finthen Gliemeroth
Original assignee: Jenaer Glaswerk Schott and Gen
Current assignee: Schott AG
Priority date: 1976-04-02
Filing date: 1976-04-02
Publication date: 1981-11-12
Also published as: FR2360893B1; DE2614183B2; JPS52120845A; FR2360893A1; NL7703599A; DE2614183A1

Description

bereits Versuche unternommen, den SiO₂-GeIIaIt entweder stark zu verringern (GB-PS 1319 670) oder sogar ganz zu eliminieren (CA-PA 8 02 128 und DE-OS 23 64 782), jedoch mußte dies mit deutlichen anderen Nachteilen erkauft werden. Während nämlich gemäß der GB-PS 1319 670 nur nach dem Doppeltiegel-Ziehverfahren gearbeitet werden kann, wodurch dieses Verfahren im Hinblick auf Profilqualität und Verunreinigungen (erhöhte dB-Zahl/km) stark eingeschränkt ist, wird mit der CA-PS 8 02128 zwar SiOrFreiheit erreicht, cüjs jedoch nur in Gestalt einer Stufenindexfaser, die nicht nach dem CVD-Verfahren hergestellt ist

Am weitestgehenden folgt den vorstehenden Gedanken die DE-OS 23 64 782, die einen Kern mit mehr als 15 Gew.-% GeO₂ und nicht mehr als 10 p.p-m. Verunreinigungen (Obcrgangsmetalle) beschreibt: Eine derart hergestellte Faser, die im Kern von 15 auf 100 Gew.-% steigend GeO₂ und von 85 auf 0 Gew.-% fallend SiO₂, oder alternativ von 100 auf 85 Gew.-% fallend GeO₂ und von 0 auf 15 Gew.-% steigend TiO₂ enthalten kann, besitzt auf Grund der genannten Konzentrationsänderungen dieser Komponenten mit unterschiedlichen Brechwerten entsprechende kontinuierliche Brechzahlprofile.

Eine gemäß DE-OS 2364 782 aufgebaute Faser besitzt jedoch einen im Hinblick auf die angestrebte hohe Übertragungskapazität wesentlichen Nachteil: Es wurde nämlich gefunden, daß trotz des günstigen Brechzahlprofils im Kern ein hoher Anteil der übertragenen Moden durch die Qualität des Mantels beeinflußt wird; d.h. unterschiedlicher Mantelaufbau bedingt — konstanter Kernaufbau vorausgesetzt — unterschiedliche Übertragungskapazität

Es wurde gefunden, daß insbesondere bei SiO₂-freiem Kern dieser durch eine definierte homogene, durch Innenbeschichtung nach dem CVD-Verfahren mit hoher Reinheit erzeugte Außenzone ohne Brechwertgradient umgeben sein muß, damit höchste Übertragungskapazitäten erreicht werden.

Der Vorteil der höheren Apertur liegt einerseits in der Tatsache, daß die fertige Faser besser mechanisch durch Biegung oder Druck belastbar wird, ohne die Lichtleitqualität (Verluste der zu übertragenden Information) einzubüßen. Andererseits bietet eine höhere Apertur den großen Vorteil besserer und leichterer optischer Hantierbarkeit; der Offungswinkel ist größer, das Einkoppeln der Informationen ist einfach und billiger. Ein weiterer großer Vorteil ist erhöhte Intensitätsaufnahme aus inkohärenten Lichtquellen.

Ziel der Erfindung ist deshalb eine Lichtleitfaser, die möglichst hohen Brechungsindex in ihrem Kernmaterial besitzt, der insbesondere eindeutig höher ist als der Brechungsindex von Kieselglas mit 1,458. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist eine Lichtleitfaser, die sich so herstellen läßt, daß niedrigste Verluste unter 5 dB/km ihre Verwendung als Nachrichtenkabel gestatten. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist eine Lichtleitfaser, die mit einem Brechwertgradienten-Profil im Kernbereich herstellbar ist

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist eine Lichtleitfaser, die eine genügend große Apertur, basierend auf einem ausreichenden Brechungsindexunterschied zwischen Kernbereich und Außenmantel, besitzt. Die Apertur ergibt sich aus dem Brechungsindexunterschied zwischen Kernbereich und Mantelbereich.

Alle diese Ziele werden erfindungsgemäß erreicht durch eine Lichtleitfaser mit Gradientenprofil des Brechungsindex, die durch Innenbeschichtung eines Glasrohres nach dem Niederschiagsverfahren aus der Gasphase hergestellt wird, wobei die Innenbeschichtung nach einem Kollabieren zur Preform und nach einem Ausziehen der Preform zur Faser zum lichtleitenden Faserkarn wird und das ursprüngliche Rohrmateria' nicht zur Lichtleitung beiträgt, und die dadurcr. gekennzeichnet ist, daß diese Innenbeschichtung aus zwei Zonen besteht, nämlich einer äußeren Zone ohne Brechwertgradient, hergestellt aus einer Mischung vor

ίο GeO₂ und einem oder mehreren anderen Oxiden üi konstantem Gewichtsverhältnis, sowie einer inneren Zone, die SiOrfrei ist und graduell von außen nach innen von 90 auf 99 Gew.-% GeO₂ ansteigt, so daß der Brechungsindex der Lichtfaser in Form einer Parabel

is mit den Exponenten 1,7 bis 2,1 ansteigt, und die weiterhin dadurch gekennzeichnet ist, daß sie im Kernbereich einen Brechungsindex über 1,55 in der gesamten zur Lichtleitung benutzten Kernzone, die nach dem Niederschlagsverfahren als Innenbeschichtung des Rohres hergestellt wird, aufweist Dieser Brechungsindex erhöht sich von außen nach innen.

An einem Ausführungsbeispiel sei die Erfindung näher erläutert: Ein Kieselglasrohr ist auf einer handelsüblichen Gleichlaufdrehbank zwischen den Bakken befestigt und rotiert mit einer Drehzahl von 3 Umdrehungen pro Sekunde. Ein Wasserstoff-Sauerstoff-Brenner fährt mit einer Geschwindigkeit von 5 cm/min auf dem Support der Drehbank unter dem rotierenden Rohr hin und her. Dadurch wird im Rohr eine Temperatur von 1695° C erzeugt Das rotierende Rohr wird von einer Gasmischung aus Sauerstoff, Germaniumchlorid und mindestens einer weiteren Komponente durchströmt Diese Gasmischung wird dadurch erzeugt, daß ein Sauerstoffstrom über genaue Regelsysteme durch leicht verdampfende Flüssigkeiten, z. B. Germaniumchlorid und andere chloridische Verbindungen durchgeblasen wird. In Fig. 1 ist eine solche Apperatur zur Erzeugung des Gasgemisches und das innen zu beschichtende Rohr dargestellt Darin sind die Gasdurchflußregler mit M bezeichnet, der durchzublasende Sauerstoff mit O₂, der Brenner mit C und das Kieselglasrohr mit T. Die Komponente A ist Germaniumchlorid, die Komponenten B, X, Y sind weitere flüssige Komponenten, die Komponente Z ist eine gasförmige Komponente, deren Dampfdruck über 1 atm liegt (A, B, X und Y haben einen Dampfdruck unter 1 atm). P ist ein Programmgeber, der für die Veränderung der Durchflußregler N im Zuge des Innenbeschichtungsverfahrens sorgt, so daß ein Brechzahlgradient in der Innenbeschichtung erzeugt wird. Zahlreiche Komponenten, die erfindumgsgemäß verwendet werden können, sind in der Tabelle angegeben.

Die Gase werden dadurch erzeugt, daß ein Sauerstoffstrom über die Regelsysteme M durch die leicht verdampfenden Flüssigkeiten der Komponenten X, Y, A und B durchgeblasen wird. Dieser Sauerstoffstrom reißt Moleküle der Komponenten mit Die Gasmischung wird im Rohr im Bereich des Brenners C zum Oxid zersetzt und als Glasfilm an der Rohrinnenwand aufgeschmolzen. Die freiwerdenden Anionen verlassen in Pfeilrichtung das Rohr. Der Brenner Cfährt am Rohr in Pfeilrichtung entlang und kehrt seine Laufrichtung beim Erreichen des Rohrendes jeweils um. Bei einmaligem Überqueren des Rohres wird eine Glasschicht von etwa 3 bis 5μηι erzeugt, wenn die Temperatur im Rohrinnern genügend hoch ist und die Fahrgeschwindigkeit des Brenners den oben angeführten Wert einhält.

Durch individuelle Veränderung der Sauerstoffströme durch die Flüssigkeitsbehälter läßt sich von Schicht zu Schicht die Glaszusammensetzung ändern, so daß man beliebige Konzentrationsprofile der einzelnen Komponenten im endgültigen Schichtpaket der Innenbeschichtung erhält

Werden Komponenten verwendet, die zu ihrer Verdampfung erhöhte Temperaturen benötigen, so wird das Rohrsystem der Anlage mit einem Heizmantel umgeben.

Aus den in Tabelle 1 genannten Komponenten können beispielsweise Phosphor, Bor, Titan, Tantal, Zinn, Niob, Zirkon, Aluminium oder Lanthan dem Germanium beigemischt werden. Diese Komponenten können z.B. als Chloride in flüssiger Form in relativ hoher Reinheit erhalten werden, wobei eine weitere Verringerung der Verunreinigungen, welche Absorptionsverluste in der späteren Faser verursachen würden, im Verdampfungsprozeß des Herstellverfahrens gegeben ist Der Verwendung der Hydride oder anderer Verbindungen der obengenannten Komponenten, ja sogar metallorganischer Ausgangsverbindungen steht nichts im Weg; der Prozeß wird jedoch schwieriger zu steuern.

Die durch Verwendung von mindestens 50 Gew.-% Germaniumoxid als lichtleitendem Kernmaterial ohne Zusatz von S1O2 erzielten Erfolge sind um so überraschender, als wegen der elektronischen Wechselwirkungen des Germaniums mit den übrigen, zur Brechungsindex-Profilerzeugung benötigten Komponenten mit erheblichen Schwierigkeiten gerechnet werden mußte. Diese Wechselwirkungen sind erheblich löher als beim Silicium. Es wurde gefunden, daß •rfindungsgemäß insbesondere die Verwendung von \ntimon, Phosphor und Zink besonders günstige Ergebnisse bringt In diesen Fällen verlaufen die Glasbildung einerseits und die Materialdispersion indererseits besonders günstig.

Indem man die Konzentration des Germaniumchloids während des Beschichtungsprozesses konstant hält nd die Konzentration der zusätzlichen Komponenten nsteigen läßt erhält man ein Brechzahlprofil im chichtpaket welches sich durch das Kollabieren zur "reform und das spätere Ausziehen in ein parabelförmi- ?s Brechzahlgradientenprofil umwandeln läßt wobei :r Exponent der Parabelgleichung zwischen 1,7 und 2,1

gt Dieser Exponent hat sich aufgrund verschiedener . ntersuchungen in diesem Bereich als besonders ünstig zum Transport des Lichtes ohne zu große mpulsverbreiterungen bei der Nachrichtenübertragung ■rwiesen.

Wird beispielsweise ein SäuefStuffstruni von 5CG mi

ermischt mit einem Strom von 20 ml Sauerstoff, der lurch Germaniumchlorid geleitet wird und sich dort mit jermaniumchlorid belädt sowie einem Sauerstoffstrom on anfangs 5 ml Sauerstoff, der durch Antimonchlorid geleitet wird, so läßt sich ein Mantelbereich erzeugen, ier, wenn diese Konzentrationen über 15 Schichten eibehalten werden, als Mantelzone des lichtleitenden eils später dient Anschließend wird mit jeder Schicht im 0,5 ml der Sauerstoffstrom durch Antimonchlorid :rhöht In dieser Form werden zusätzlich 50 Schichten nnen auf die Rohrinnenwandung aufgebracht wobei 'ie höchste Antimonchlorid-Konzentration in der zten Schicht erreicht wird. Danach wird die ,•nnertemperatnr so gesteigert daß das innenbehichte;. "ohr eine Temperatur von 215O°C erhält Bei :eser Temperatu- beginnt sich das Rohr zusammenzuziehen und schrumpft zu einem Stab ohne inneren Hohlraum zusammen. Dieser Stab wird nach Anhalten der Drehbank aus ihr herausgenommen und in einem üblichen Faserziehofen zwischen 1850° C und 2030" C zu einer kontinuierlichen Faser ausgezogen.

In dieser Phase ändert sich der Germaniumoxidgehalt von 95% in den äußeren Bereichen des lichtleitenden Materials bis auf 53% im inneren Kernbereich. Durch die lineare Steigerung des zugesetzten Antimons liegt nach dem Ausziehen der Faser der Exponent des parabolischen Brechwertprofils bei 1,95. Der gesamte für die Lichtleitung benutzte Kernbereich besitzt einen Brechungsindex /7^=1,65 am äußersten Rand; er steigt in der Fasermitte bis auf 1,70 an. Im gesamten nach dem Niederschlagsverfahren aus der Gasphase erzeugten Material liegt der Brechwert ifyüber 1,6.

Eine Modifikation des Verfahrens besteht darin, zu Beginn der Innenbeschichtung dem Germaniumchlorid/ Sauerstoff-Gemisch 15 Schichten lang Borchlorid zuzusetzen. Von der 16. Schicht an wird anstelle des Borchlorids Phosphoroxichlorid in linear ansteigender Konzentration von Schicht zu Schicht zugesetzt Dadurch ergibt sich in der ausgezogenen Faser ein äußerer Bereich aus Germaniumoxid und Boroxid mit einem Brechungsindex von 1,55 bei einem Germaniumoxidgehalt von 95 Gew.-%. Im Inneren der lichtleitenden Materie, die durch das Niederschlagsverfahren aus der Gasphase hergestellt wurde, fällt der Anteil des Germaniumoxids von 95 Gew.-% auf 52 Gew.-% ab, während der P2Os-Gehalt entsprechend ansteigt Die so hergestellte Faser hat am Rand des lichtleitenden Kernes einen Brechungsindex n</ von 1,65, der in der Fasermitte auf 1,68 ansteigt

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß die Gasmischung während der ersten 5 Schichten neben Sauerstoff und Germaniumchlorid Borchlorid und eine geringe Menge Phosphorchlorid enthält Die Mischung ist dabei so einzustellen, daß später das Oxidmaterial eine Zusammensetzung von 90 Gewichtsteilen Germaniumoxid, 5 Gewichtsteilen Phosphoroxid und 5 Gewichtsteilen Boroxid aufweist In den darauffolgenden Schichten wird die Borsäure fortgelassen und an ihrer Stelle Antimonchlorid für die Gasmischung verwendet

Im gesamten nach dem Niederschlagsverfahren aus der Gasphase hergestellten, lichtleitenden Kernmaterial beträgt der Brechungsindex njbei dieser Faser mehr als 1,57.

Ebenso wie die vorgenannten Komponenten Bor, Phosphor und Antimon können dem Germanium auch Zink, Lanthan, Aluminium, Titan, Zirkon, Niob, Tantal, Zinn und andere Komponenten zugesetzt werden, in bevorzugter Form können diese Komponenten als Chloride oder Oxichloride verwendet werden. Eine Beschränkung hinsichtlich des Aggregatzustandes besteht nicht

Es wurde gefunden, daß bei der Zugabe von P₂Os zum Germaniumoxid aufgrund des niedrigeren Brechungsindex des P2O5 brauchbare Brechungsindex-Gradienten erhalten werden, wenn man die Konzentration des P2O5 von außen nach innen absenkt und die Konzentration des Germaniums von außen nach innen ansteigen läßt Dieses inverse Verhalten muß bei allen Komponenten berücksichtigt werden, deren Brechungsindex im einzelnen Oxid niedriger ist als der des Germanhimoxkls, und die erfindungsgemäß dem Germaniumoxid zuzumischen sind.

Tabelle

AIB₃H₁₂

AlBr₃

SbBr₃

SbCl₃

Sb₂O₃

AsCi₃

As₂O₃

BeB₂H₈

POCl j

MgCl₂

MnCl₂

HgBr₂

HgCl₂

MoF₆

Formel Schmelz- Dampfdruck Oxid und sein

temperatur von 760 mm Brechwert in "C bei °C

-64,5

-107,0

97,5

192,4

96,6

73,4

167,0

656,0

814,0

-18.0

-5,9

-79,8

312,8

850,0

123.0

402,0 -111,8 2,0 547,0 614,0 651,0 712,0 650,0 237,0 277,0 259.0 17,0 -40,0 730,0 790,0 880,0 723,0

45,9

12,7

256,3

180,3

275,0

219,0

401,0

1425,0

610,0

130,4

56,3

-52,8

457,2

1638,0

90,0

872,0

74,2

105,1

1310,0

1382,0

1107,0

1418.0

1190.0

319,0

304,0

354,0

36,0

175,3

1383,0

1407,0

1502,0

1324,0

AI₂O₃

B₂O₃

AI₂O₃

Sb₂O₃

As₂O₃

BaO

BeO

B₂O₃

PbO

P₂O₅

Li₂O

MgO

MnO₂

HgO

MoO₃

P₂O₅

K₂O

Formel Schmelz- Dampfdruck Oxid und sein

temperatur von 760 mm Brechwert in ⁰C bei ' C

BeCI₂ BeJ₂ BiBr₃ BiCl₃

¹⁰ Sd₂ CaBr₂ CdJ₂ Cs . CsBr

" CsC! GaCl₃ GeH₄ GeBr₄

„, PbBr₂ PbCh PbF₂ Rb RbBr

,. RbCI

"' LaCl₃ NaBr NaCl SnBr₄

j.. ^SnCI< TeCI₄

TeF₆ TlBr TlCl .. TiCl₄ WF₆ ZnCl₂ ZrCl₄ ZrBr₄

405,0	487,0	BeO	1.73
488,0	487,0	BeO	1,73 ί
218,0	461,0	Bi₂O₃	1,91 ;
230,0	441,0	Bi₂O₃	1,91 \
320.9	765,0	CdO	2,49 I
568,0	967,0	CdO	2,49 )
730,0	812,0	CaO	1,838 I
385,0	796,0	CdO	2,49
28,5	690,0	Cs₂O	1.64
636,0	1.300,0	Cs₂O	1.64 '[
646,0	1300,0	Cs₂O	1,64 i
77,0	200,0	Ga₂O	1,90 >
-165,0	-88,9	GeO₂	1.650 ξ
26,1	189,0	GeO₂	1,650
373,0	914,0	PbO	2,61
501,0	954,0	PbO	2.61 ■
855,0	1293,0	PbO	2.61
38,5	679,0	Rb₂O	1,642
682,0	1352,0	Rb₂O	1,642 ί:
715,0	1381,0	Rb₂O	1,642 ί
860,0	1072,7	La₂O₃	1,87 ί
755,0	1392,0	Na₂O	1,595
800,0	1465,0	Na₂O	1,595
31,0	204,7	SnO₂	2,045
-30,2	113,0	SnO₂	2,045
224,0	392.0	TeO₂	2,09
-37,8	-38,6	TeO₂	2,09
460,0	819,0	TI₂O	2.13
430,0	807.0	Tl₂O	2.13
-30,0	136,0	TiO₂	2,759
-0,5	17,3	WO₃	2.52 :■■
283,0	732.0	ZnO	2,029
437.0		ZrO₂	2,20
450,0		ZrO₂	2.20

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

IO

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Patentansprüche:

!. Lichtleitfaser mit Gradientenprofü des Brechungsindex, die nach dem Niederschlagsverfahren aus der Gasphase, Kollabieren dieses Glasrohres zur Preform und Ausziehen der Preform zur Faser hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenbeschichtung aus zwei Zonen besteht:

a) einer äußeren Zone ohne Brechwertgradient, hergestellt aus einer Mischung von GeO₂ und einem oder mehreren anderen Oxiden in konstantem Gewichtsverhältnis und

b) einer inneren Zone, die SiOrfrei ist und graduell von außen nach innen von 90 auf 99 Gew.-% GeO₂ ansteigt, so daß der Brechungsindex der Lichtfaser in Form einer Parabel mit den Exponenten 1,7 bis 2,1 ansteigt
2. Lichtleitfaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenbeschichtung neben GeOa eines oder mehrere der Oxide von P, B, Ti, Ta, Nb, Sn, Zn, Zr, Al, La, Sb und As enthält
3. Lichtleitfaser nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Brechungsindex Ad in der 2s gesamten inneren Zone, die nach dem Niederschlagsverfahren durch Innenbeschichtung hergestellt ist, über 1,55 liegt und sich von außen nach innen erhöht

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Die Erfindung betrifft eine Lichtleitfaser mit Gradientenprofil des Brechungsindex, die durch Innenbeschichtung eines Glasrohres nach dem Niederschlagsverfahren aus der Gasphase, hergestellt wird, wobei die Innenbeschichtung nach einem Kollabieren zur Preform und nach einem Ausziehen der Preform zur Faser zum lichtleitenden Faserkern, wird Das ursprüngliche Rohrmaterial trägt nicht zur Lichtleitung bei Die fertige Lichtleitfaser zeichnet sich aus durch niedrige Übertragungsverluste und hohe Übertragungskapazität sowie aufgrund des großen Brechungsindexunterschiedes zwischen Mantel- und Kernmaterial durch eine hohe Apertur, die über 0,25 liegt

Die wichtigsten Wege zur Herstellung geeigneter Lichtleitfasern für die Nachrichtenübertragung mit Gradientenprofilen des Brechungsindex werden von zwei Verfahren beherrscht, die sich zwar wesentlich unterscheiden, die jedoch beide im ersten Stadium des Verfahrens das seit langem bekannte Verfahren der Erzeugung eines Oxidniederschlages aus der Gasphase (CVD-Prozeß der Halbleitertechnik) nutzen (US-PS 23 26 059). Auch die DE-OS 2122 895 und DE-OS 23 00 061 nutzen diesen CVD-Prozeß zur Erzeugung eines weißen, rußähnlichen Niederschlages, der sich nach den Erfahrungen der Halbleiterindustrie sehr rein darstellen läßt Spätere Anmeldungen (US-PS 37 78 132, DE-OS 25 46162) gehen auf die ältere Möglichkeit zurück, direkt ein Glas aus der Gasphase nach dem CVD-Verfahren zu erzeugen (Fest, W. M, Steele, S. R, Ready D. W, Physics of Thin Films, V. 5 1969, Academic Press, N. Y, London Seite 290).

Die beiden genannten Verfahrenswege bedienen sich entweder der Außenbeschichtung (DE-OS 23 13 249, DE-OS 23 OO 013) eines sehr sauberen Kieselglas-Stabes mit niedriger brechendem Material, nämlich entspre-

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65 chend dotiertem Kieselglas, oder aber der Innenbeschichtung eines Kieselglasrohres (DE-OS 21 22 895, DE-OS 2300061) mit höher brechendem Material nämlich wiederum entsprechend dotiertem Kieselglas. Nach beiden Verfahren kann dann ähnlich fortgeschritten werden; der ummantelte Stab ebenso wie das innenbeschichtete Rohr lassen sich direkt zur Faser ausziehen. Die Innenbeschichtung von Glasrohren ist dabei schon vorbekannt (DE-PS 14 96542), und die Herstellung von Glasfasern mit Lichtleiteffekten ist dabei sowohl aus der DE-PS 7 45 142 als auch aus der DE-OS 20 25 921 und der US-PS 31 57 726 vorbekannt

Eine Verbesserung erfuhr die Technik der Innenbeschichtung von Rohren durch die Einführung des MCVD-Verfahrens durch French (10. Internationaler Congress on Glass No. 6. Optical properties and optical waveguides, 6—46), MacChesney et aL (Ibidem 6—40) sowie US-PS 37 78 132 (Literatur Appl. Phys. Lett 23 (1973) 338 und Proc. IEE. 62 (1974) 1280). Insbesondere die Einführung eines Zwischenstadiums, in dem nämlich beim Innenbeschichtungsverfahren das Rohr zu einem Stab kollabiert wird und nicht sofort zur Faser ausgezogen werden muß, ist im MCVD-Verfahren beinhaltet Der Vorteil liegt dabei vor allem in der Maßnahme, den extrem sauberen Zustand des Rohrinneren, welches später den Faserkern bilden soll, hermetisch zu versiegeln, so daß die weiteren Verfahrensschritte in normaler Industrieatmosphäre erfolgen können. Das Ausziehen eines innenbeschichteten Glasrohres zu einer Faser mit Kern und Mantel ist dabei schon seit langem bekannt (DE-PS 7 45 142) und wurde für Lichtleitfasern nochmals angemeldet (DE-OS 20 25921).

Alle diese Verfahren betreffen die Innenbeschichtung eines Rohres mit Kernmaterialien, die aus SiO₂ allein oder dotiertem SiO₂ hergestellt sind, wobei dieses Material durch Niederschlag aus der Gasphase in einem Rohr an der Innenwand abgeschieden wird. Die Verwendung von SiO₂ oder dotiertem SiO₂ bietet sich zwar gemäß US-PS 23 26 059 und anderen Veröffentlichungen an und ist deshalb relativ problemlos zu lösen gewesen.

Andererseits ist die Verwendung von SiO₂ allein, von dotiertem SiO₂ oder überhaupt die Anwesenheit von SiO₂ in der lichtleitenden Schicht von Nachteil und läuft eigentlich dem grundsätzlichen Gedanken der Lichtleitfaser zuwider, denn schon in der Pionierarbeit von Kao und Hockham über »dielectric-fibre surface wave-guides for optical frequencies« wird gefordert, daß für optische Ubertragungsfrequenzen eine dielektrische Phase erforderlich ist, die von einem dielektrischen Mantel mit geringerer Dielektrizitätskonstante umgeben ist (Proc. IEE, Vol. 113, No. 7, Juli 1966, Seite 1154, rechte Spalte, oberster Absatz). Diese Aussage entspricht der bekannten Tatsache, daß für die Lichtleitung in Fasern ein höher brechendes Kernmaterial von einem niedriger brechenden Mantelmaterial umgeben sein muß, gleichgültig, ob es sich um eine Stufenindex- oder eine Gradientenfaser handelt Der einfache Zusammenhang zwischen Dielektrizitätskonstante und Brechungsindex ist bekannt Er entspricht annähernd der Gleichung: Dielektrizitätskonstante = (Brechungsindex)². Aus diesen Gründen ist die Verwendung von SiO₂ als Kernmaterial ebenso wie die von dotiertem SiO₂ im Kern einer Lichtleitfaser ein Notbehelf. Für die Nachrichtentechnik sollte überhaupt kein S1O2 als Kernmaterial zur Verwendung kommen.

Offenbar aus ähnlichen Überlegungen heraus wurden