DE2746949C2 - Verfahren zur Herstellung von Glasfasern mit radialem Brechungsindexgradienten - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Glasfasern mit radialem Brechungsindexgradienten

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DE2746949C2 DE2746949A DE2746949A DE2746949C2 DE 2746949 C2 DE2746949 C2 DE 2746949C2 DE 2746949 A DE2746949 A DE 2746949A DE 2746949 A DE2746949 A DE 2746949A DE 2746949 C2 DE2746949 C2 DE 2746949C2
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Glasfasern mit radialem Brechungsindexgradienten, bei welchem zuerst ein Rohling größeren Durchmessers als der Faserdurchmesser hergestellt wird, aus Rohstoffen und Dotierstoffen, die einen höheren Verunreinigungsgrad aufweisen als die In der Faser verbleibenden Bestandteile, wobei In einer ersten Verfahrensstufe die Rohstoffe Silicium-, Bor- und Natriumoxid oder Silicium-, Bor-, Natrium- und Kaliumoxid und Dotlermittel vermischt und geschmolzen werden, in einer zweiten Verfahrensstufe ein Rohling mit vorbestimmter Geschwindigkeit aus der Glasschmelze durch eine Kühlvorrichtung mit vorbestimmtem Wärmegradienten gezogen und thermisch nachbehandelt wird und in einer dritten Verfahrensstufe die bei der thermischen Behandlung entstehenden Phasen einer Auslaugungsbehandlung unterzogen werden mit anschließender thermischer Verfestigungsbehandlung des Rohlings.
Bekannt sind bereits optische Fasern mit umhülltem Kern, die aus einem zentralen Glaskern mit Zylindergeometrie bestehen, der von einer äußeren Hülle umgeben Ist, die einen Brechungsindex hat, welcher kleiner als der des zentralen Kerns Ist. Das Licht breitet sich In dem Kern aus und bleibt dabei Infolge der Totalreflexion an der Grenzfläche zwischen dem Kern und der Hülle In dem Kern gefangen.
Außerdem sind bereits »selbstfokusslerende« Fasern bekannt, bei welchen der Brechungsindex von dem Zentrum des (ebenfalls zylindrischen Kerns aus zu dem Umfang desselben hin abnimmt. Die Abnahme des Brechungsindex entlang des Radius des zylindrischen Querschnitts des Kerns 1st häufig pseudoparabolisch. Wenn der radiale Gradient im Absolutwert ausreichend groß 1st, wird die Gesamtheit der (sichtbaren oder unsichtbaren) Lichtstrahlen »nachfokusslert« und breitet sich, da sie die Faser nicht verlassen kann, verlustfrei In dieser aus.
Zur Herstellung von derartigen Glasfasern sind zwei Hauptprobleme zu lösen:
Erstes Problem: Herstellen von sehr reinen Gläsern, die einen Anteil von weniger als 10"6 an gewissen, das Licht absorbierenden Verunreinigungen enthalten, insbesondere Ionen von Übergangsmetallen, wie Elsen, Kupfer und Nickel.
Zweites Problem: Erzielen der gewünschten radialen Abnahme des Brechungsindex.
In der Praxis besteht ein bekanntes Verfahren zum Herstellen einer Glasfaser, die die Bedingungen hinsichtlich der Reinheit (Lösung des ersten Problems) und des radialen Gradienten (Lösung des zweiten Problems) erfüllt, darin, daß ein dünner Glasstab hergestellt wird, der diese Bedingungen erfüllt. Der dünne Glasstab, der auch als »Rohling« oder »Vorformling« bezeichnet wird, hat einen Durchmesser, der größer 1st als der der eigentlichen Faser, welche durch Warmziehen aus dem Stab ausgezogen wird und eine Reinheit aufweist, die der des
Stabes gleichwertig ist unter der Bedingung, daß jegliche Kontamination durch Verunreinigungen im Verlauf des Ziehens vermieden wird. Außerdem gibt der radiale Gradient der Faser den des Stabes wieder. Die gegenwärtige Technologie funktioniert hinsichtlich des Ziehens gut.
Dagegen weisen die bekannten Verfahren zur Herstellung eines Glasstabes, der die oben angegebenen Bedingungen erfüllt, gewisse Nachteile auf.
Wenn bei der Herstellung von sehr reinen Rohstoffen ausgegangen wird (weniger als 10"6 Verunreinigungen), entstehen sehr hohe Herstellungskosten, und ferner können während der Herstellung des Glases Verunreinigungen nachträglich auftreten.
Wenn von weniger reinen Rohstoffen ausgegangen wird (Kr6 bis l(r5 Verunreinigungen), stellt man aus diesen Rohstoffen einen Stab her, und anschließend unterzieht man das Glas dieses Stabes einer Reinigungsbehandlung, die mehrere Schritte beinhaltet, einschließlich der Trennung in zwei feste Phasen und der Auslaugung der Phase, die den größeren Teil an Verunreinigungen empfangen hat. Ein erster Nachteil solcher Methoden rührt daher, daß zur Erzielung eines radialen Gradienten nach der Reinigungsbehandlung ein Dotierungsstoff zugegeben werden muß.
Die Zugabe dieses Dotierungss'offes stellt einen zusätzlichen Schritt dar, der das Verfahren kompliziert. Ein zweiter Nachteil rührt daher, daß der Dotierungsstoff am Ende der Behandlung in dem Glas eingeschlossen bleibt und daher äußerst rein sein muß (weniger als 1&6 Verunreinigungen), was umso kostspieliger ist, je größer die Mengen an Dotierungsstoff sind, die in dieser Technologie relativ groß sind (In der Größenordnung von 5% oder mehr). Ein dritter Nachteil der Verwendung von Dotierungsstoffen rührt von den Verteilungsfehlern des Dotierungsstoffes in dem Glas her, die empfindliche Verluste bei der Übertragung des Lichtes durch die optische Faser verursachen können.
Aus der DE-OS 19 53 632 1st ein Verfahren der eingangs genannten Art bekannt, bei dem die Auslaugungsbehandlung vor dem Erreichen des Kernes der gebildeten Faser abgebrochen wird. Zur Erzeugung des Brechungsindexgradienten wird dann durch thermische Diffusion das in der restlichen nicht ausgelaugten Phase enthaltene Dotiermaterial In den durch Auslaugung erzeugten porösen Bereich eingebracht. Bei diesem Verfahren wird also die Phase, die bei der Wärmebehandlung die Verunreinigungen aufgenommen hat, nicht vollständig entfernt. Um die erforderliche Reinheit der Fasern zu gewährleisten, müssen folglich die Rohstoffe und die Dotierstoffe einen hohen Reinheitsgrad aufweisen, der zu erhöhten Herstellungskosten führt.
Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung des Verfahrens der eingangs genannten Art derart, daß von weniger reinen Rohstoffen und Dotierstoffen ausgegangen werden kann.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei der Auslaugung die gesamte, die meisten Verunreinigungen aus Rohstoff und Dotierstoff der Oxide von Germanium, Titan, Phosphor und Aluminium enthaltende Phase beseitigt wird.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es nicht erforderlich, einen Rest der die Verunreinigungen enthaltenden Phase Im Hinblick auf eine anschließende thermische Diffusion zur Erzeugung des Brechungslndexgradlenten zu erhalten, da bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Verteilung des Dotierstoffes nach der Auslaugungsbehandlung vorgegeben Ist. Durch die thermische Verfestigungsbehandlung wird der Rohling nur noch thermisch konsolidiert, um die nach Beseitigung der einen Phase entstandenen Poren zu schließen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung umfassen die s Rohstoffe, die in dem ersten Stadium benutzt werden:
- Grundstoffe der In zwei miteinander verbundene und durchgehende Phasen mit unterschiedlichen Zusammensetzungen »trennbaren« Gläser, die Insbesondere aus Bor-, Silicium- und Natriumoxiden bestehen, die
ίο dafür bestimmt sind, die Trennung in zwei feste Phasen im Verlauf der späteren Behandlungen zu bewirken. Die Molverhältnisse sind beispielsweise:
35 bis 70* SiO2
17 bis 4296 B2O3
4 bis 15% Na2O (oder ein Gemisch von
Na2O mit K2O)
- Ergänzungsstoffe oder »Dotierungsstoffe«, welche Insbesondere wenigstens eines der Oxide der folgenden Stoffe umfassen; Germanium, Titan, Phosphor und Aluminium. Aluminiumoxid verlangsamt die Trennung in zwei Phasen, wohingegen Phosphorpentoxid (P2O5) sie beschleunigt. Die Molverhältnisse sind beispielsweise:
O bis 596 Al2O3
O bis 1096 TiO2
O bis 1096 P2O5
O bis 1596 GeO2.
Zu den Vorteilen der Erfindung gehören die Verringerung der Herstellungskosten durch die Verwendung von weniger reinen Rohstoffen (der Verunreinigungsgrad Ist um einen Faktor von ungefähr zehn größer als der, der im Endstadium zugelassen ist) bei ein und demselben Resultat, d. h. bei einer bestimmten Abschwächung des übertragenen Lichtsignals im Stadium der Glasfaser. Eine weitere Verringerung der Herstellungskosten ergibt sich durch die relative Einfachheit des Verfahrens, weil die radiale Abnahme des Brechungsindex ohne Spezlalbehandlung erzielt wird. Schließlich wird die Lichtdurchlässigkeit des so hergestellten Glases durch die Tatsache begünstigt, daß keine Zugabe an Dotierungsstoff nach der Auslaugungsbehandlung erfolgt.
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
Fl g. 1 einen Materlaischnitt, der die Trennung in zwei Phasen des in dem Verfahren nach der Erfindung benutzten Glases zeigt,
Fl g. 2 ein Zustandsdiagramm, und
Fig. 3 ein Schema eines Beispiels der Vorrichtung zum Ziehen des Rohlings In dem Verfahren nach der Erfindung.
In dem Im folgenden beschriebenen Beispiel wird von folgenden Oxiden mit den angegebenen Molverhältnissen (In Prozent) ausgegangen:
SlO2 (35 bis 7096)
GeO2 (5 bis 1596)
B2O3 (17 bis 4296)
Na2O (4 bis 1596).
Das schmelzflüssige Oxidgemisch verhält sich wie ein pseudobinäres System von Phasen (flüssigen oder festen): Na2O + χ B2O3 mit
SlO2 + y GeO2
wobei χ und y bei der Herstellung des Gemisches ein für allemal gewählt werden.
In FIg 2 Ist ein mögliches Beispiel eines Zustandsdlabrammj dargestellt, In welchem auf der Abszisse die Zusammensetzungen wie in einem binären Diagramm und auf der Ordinate die Temperaturen aufgetragen sind.
Es liegen beispielsweise fogende Gebiete vor:
Gebiet (A), In welchem allein eine flüssige Phase vorhanden Ist;
Gebiet (B) und Gebiet (C), in welchen eine flüssige Phase und eine feste Phase mit unterschiedlichen Zusammensetzungen vorhanden sind; und
Gebiet (D), das eine oder zwei feste Phasen enthält, je nach dem, ob man sich außerhalb oder Innerhalb eines Unvermlschbarkeitsgebletes (D.I.) befindet, das Im übrigen auf die benachbarten Gebiete übergreift.
Das Auftreten von zwei getrennten festen Phasen, die einander durchdringen, ergibt sich Insbesondere, wenn folgendermaßen vorgegangen wird:
Es wird von einem Punkt M des Gebietes (A) ausgegangen, d. h. von einen Schmelzbad, dessen Zusammensetzung durch die Abszisse des Punktes M gegeben ist und dessen Temperatur durch die Ordinate des Punktes M gegeben 1st. Anschließend wird auf einer Strecke MN abgekühlt, beispielsweise durch Abschrekken. Die Temperatur wird wieder langsam erhöht (thermische Entspannung) oder Kühlung und dann wird die Temperatur stabilisiert. Im Verlauf dieser Entspannung bilden sich zwei feste Phasen. Das Gefüge nach der Entspannung hat das in Fig. 1 dargestellte Aussehen. Um diesen Aspekt deutlicher hervortreten zu lassen, Ist zuvor eine chemische Auslaugungsreaktlon angewandt worden, um eine der festen Phasen zu eliminieren. Bei dem In Fig. 1 in schwarz sichtbaren Porenraster handelt es sich um offene Poren, d. h. er besteht aus kleinen Zwischenräumen, die miteinander und mit der Umgebung der Probe in Verbindung stehen. Übrigens kann aufgrund dieser Besonderheit eine der festen Phasen leicht eliminiert werden. Dieselbe Besonderheit wird im Rahmen der Erfindung ebenso wie die Tatsache ausgenutzt, daß die Mehrheit der Verunreinigungen in einer der Phasen zusammengefaßt Ist, die anschließend beseitigt wird, was gestattet, ein Restglas zu erhalten, das viel reiner als das Ausgangsglas ist.
Erstes Stadium des Verfahrens: Schmelzen des weiter oben angegebenen Oxidgemisches.
Es sei daran erinnert, daß diese Oxide weniger als 10"5 störende Verunreinigungen enthalten sollen, welche vor allem aus Übergangsmetallen (Eis^n, Kupfer, Nickel) bestehen. Die anderen Verunreinigungen, wie Wasser oder organische Produkte, können in größerem Verhältnls vorliegen.
Das Schmelzen kann durch jede herkömmliche Vorrichtung erfolgen, die keine störende Verunreinigung hervorruft. Vorzugsweise wird ein Tiegel aus rhodinlertem Platin benutzt, der in einen Ofen eingebracht wird, dessen Temperatur auf 1400° C steigen kann. Während des Schmelzens wird oberhalb der Rohstoffe eine oxydierende Atmosphäre aufrechterhalten, beispielsweise, indem durch den Ofen ein Sauerstoffstrom hindurchgeleitet wird.
Zweites Stadium des Verfahrens: Formen des Rohlings und dessen thermische Entspannung.
Aus dem Glas werden langgestreckte Rohlinge geformt: Massiv- oder Hohlstäbe (radiale Abmessungen in der Größenordnung von 5 mm, welche entweder den Durchmesser eines Massivstabes oder die Dicke eines Hohlstabes darstellen).
In Fig.3 1st eine Vorrichtung zum Formen des Rohlings durch Ziehen aus einem Glasschmelzbad 31 in einem Tiegel 32 dargestellt. Ein Fangstück 33, das so ausgebildet ist, daß sich ein Massivstab oder ein Hohlstab bildet, gestattet, aus dem Bad fortschreitend einen Rohling 35 herauszuziehen, der die gewünschte Form hat. Das Fangstück 33 Ist an dem Ende einer Stange 34 befestigt, die das Hindurchziehen durch einen Tunnel 361 eines Kühlers 36 erleichtert, der einen Wärmegradienten mit großem Absolutwert In einem beträchtlichen Temperaturintervall (beispielsweise von 10000C bis 450° C) ergibt. Bei der Durchquerung des Kühlers stellt sich eine doppelte Erscheinung ein:
1) Ein Beginn der Trennung von festen Phasen, wie In dem In Flg. 2 gezeigten Beispiel; und
2) eine radiale Änderung der chemischen Zusammensetzung jeder Phase Infolge der Änderung der Abkühlungsgeschwindigkeit zwischen dem Umfang und dem Kern des Rohlings (In dem Fall eines rohrförmigen Rohlings zwischen der Außenwand und der Innenwand).
Diese doppelte Erscheinung Ist für die Erzielung eines radialen Brechungsindexgradienten In dem Rohling im Verlauf der folgenden Schritte von grundsätzlicher Bedeutung. Die Zusammensetzung des Glases, seine Temperatur beim Eintritt In den Kühler, der Wärmegradient der Abkühlung sowie die Ziehgeschwindigkeit sind kritische Faktoren für das erzielte Ergebnis.
Als Variante des Verfahrens zum Bilden des Rohlings sei angegeben, daß der Rohling durch ein Loch gezogen werden kann, das in den Boden des Tiegels gebohrt Ist (Fadenzieh- oder Strangpreßverfahren), Indem, falls erforderlich, die freie Oberfläche des Bades mit einem Druck beaufschlagt wird.
Beispielswelse werden gute Resultate mit folgenden Daten erzielt:
Temperatur des Glases In dem Tiegel: 1000° C;
Wärmegradient In dem Kühler: 15°C/mm;
Ziehgeschwindigkeit: 20 mm/mln.;
Zusammensetzung des Glases in Molprozent:
SiO2
GeO2
B2O3
Na2O
5796
10%
2596
896.
An den Schritt des Ziehens schließt sich ein Schritt des thermischen Entspannens an, der Im folgenden beschrieben wird.
Dieser Schritt Ist erforderlich, denn das Trennungsgefüge der Phasen (harte Phase mit großem Siliciumdloxldanteil, weiche Phase mit geringem Sillciumdloxidanteil) ist zu fein, um die Beseitigung der weichen Phase durch selektives Auslaugen ohne Zerbrechen des Rohlings zu gestatten. Die thermische Entspannung dient daher dem Zweck, dieses Gefüge grober zu machen.
Die thermische Entspannung erfolgt bei einer Temperatur zwischen 500° C und 600° C während einer Zeitspanne, die über mehrere Stunden gehen kann. Wie das Zustandsdiagramm von Fig. 2 zeigt, sollte eine niedrige Entspannungstemperatur (kaum größer als 5000C im vorliegenden Fall) gewählt werden, um zwei feste Phasen mit sehr unterschiedlichen Zusammensetzungen zu erhalten. Die Erfahrung zeigt, daß die Reinigung dann begünstigt wird, denn die weiche Phase empfängt in diesem Fall einen viel größeren Teil der störenden Verunreinigungen, die durch späteres Auslaugen der welchen Phase eliminiert werden.
Die mittlere Transversalabmessung des so erhaltenen Gefüges der beiden Phasen liegt dann in der Größenordnung von einigen hundert Angström. Sie kann sich in dem Rohling radial ändern.
Die thermische Entspannung darf nicht über eine zu lange Zeit in bezug auf den durch die Erfahrung festgelegten Wert ausgedehnt werden, da sonst die Gefahr besteht, daß die Phasen Ihre chemischen Gleichgewichts-
zusammensetzungen bei der betreffenden Temperatur erreichen, was den erzielten radialen Gradienten zerstören würde. Ebenso darf die Entspannungstemperatur nicht erhöht werden, well sonst derselbe Fehler auftreten würde.
Drittes Stadium des Verfahrens: es umfaßt folgende Schritte:
a) Auslaugung, Spülung und Trocknung:
Der Rohling wird nach der Entspannung abgekühlt und dann In eine Säurelösung eingetaucht (z. B. eine wässerige Lösung mit einer Normalität 3 von HCI bei 85° C), um die welche Phase zu eliminieren. Die EIndrlngstufe der Säure Hegt typischerweise bei 2 mm in 24 h. Für eine vollständige Auslaugung Ist es aber vorzuziehen, den Angriff über eine längere Zelt fortzusetzen, beispielsweise für 48 h bei einem zylindrischen Massivstab mit einem Durchmesser von 5 mm.
Bei dem Angreifen der welchen Phase durch die Säure bildet sich ein Gel, das ausreichende Spannungen erzeugen kann, um das durch die harte Phase gebildete starre Skelett zu zerbrechen. Man vermeidet solche Bruchstellen, Indem man von genauen (durch Versuche zu bestimmenden) Glaszusammensetzungen ausgeht und Indem man empirisch den besten Temperatur-Zeit-Kompromiß für die thermische Entspannung ermittelt.
Der Rohling, der Infolge des Auslaugens porös geworden 1st, muß sehr sorgfältig mit entionisiertem Wasser gespült werden. Anschließend wird der Rohling getrocknet, Indem er für drei bis vier Stunden in einem Gasstrom mit einer Temperatur von 1000C gehalten wird. Zur Beseitigung des Wassers wird der Rohling Im Vakuum für etwa zwanzig Stunden auf eine Temperatur in der Größenordnung von 550° C erhitzt.
b) Verfestigung:
Dieser Schritt hat zum Ziel, Poren des Rohlings durch Einbrechen der Wände der kleinen Zwischenräume zu schließen, die durch die Auslaugung der welchen Phase zurückgeblieben sind.
Die Verfestigungsbehandlung erfolgt, Indem das Glas für mehrere Stunden auf eine Temperatur zwischen 700° C und 900" C gebracht wird. Es sollte eine Temperatur angestrebt werden, die so niedrig wie möglich und mit dem gesuchten Effekt kompatibel Ist, um eine Verformung des Rohlings zu vermelden. Es wird nämlich nach einer gleichmäßigen Volumenverringerung des Rohlings getrachtet.
Fakultative Schritte gehen diesem Verfestigungsschritt voraus und folgen ihm:
1) Wärmebehandlung vor der Verfestigung:
Die Verunreinigungen, die noch in der harten Phase vorhanden sind, sind nach dem Schritt des Trocknens im Vakuum hauptsächlich In Ihrem reduzierten Zustand. Je nach der Art dieser Verunreinigungen kann es erwünscht sein, ihren Oxydationsgrad zu modifizieren. Beispielsweise Ist das Elsen-II-Ion Fe2+, das eine maximale ri Absorption bei Wellenlängen In der Größenordnung von 11 00OA aufweist, besonders nachteilig für die optischen Fasern, während das Elsen-III-Ion Fe^ sehr wenig Licht bei Wellenlängen von 6000 bis 11 00OA absorbiert.
Wegen des großen Verhältnisses von Fläche zu
ίο Gewicht (In der Größenordnung von 10m2/mN) des porösen Skeletts 1st es leicht, den Oxydationsgrad der In der harten Phase noch vorhandenen Ionen zu modifizieren, Indem In herkömmlicher Welse Wärmebehandlungen In kontrollierter Atmosphäre durchgeführt werden.
2) Behandlung der rohrförmigen Rohlinge nach der Verfestigung:
Im Fall eines rohrförmigen Rohlings kann das Rohr durch Einbrechen der Innenwand durch Erhitzen mit dem Schweißbrenner auf einem Glasbläserstuhl geschlos-
2» sen werden. Der Vorteil des rohrförmigen Rohlings Im Verlauf des zweiten Stadiums rührt von der Tatsache her, daß er eine größere Glasmasse ohne Bruchgefahr zu behandeln gestattet, wobei die Dicke des Glases zwischen der Außenwand und der Innenwand in derselben Größenordnung Hegt wie der Durchmesser des massiven Rohlings. Die Länge der optischen Faser, die aus einem Rohling gezogen werden kann, kann vergrößert werden und kann beispielsweise mehrere Kilometer erreichen.
Zur Herstellung einer Glasfaser aus dem Rohling kann eine der beiden folgenden Varianten angewandt werden:
Erste Variante: Die Faser wird direkt aus dem Rohling
gezogen und es ergibt sich ein Produkt, das den radialen Gradienten der chemischen Zusammensetzung und infolgedessen den Brechungsindexgradienten des Rohlings bewahrt. Die Faser kann dank Ihrer Selbstfokussierungseigenschaiten das Licht ohne Umhüllung übertragen.
Zweite Variante: Zur Herstellung eines mechanischen und chemischen Schutzes der Faser wird der Rohling In
«η einem Rohr aus sillclumdloxidrelchen (In der Größenordnung 90%) Glas angeordnet, dessen Innendurchmesser an den Durchmesser des Rohlings angepaßt 1st. Das Glas der Umhüllung hat physikalische Eigenschaften, die denen des Rohlings sehr nahekommen, insbesondere eine Faserziehtemperatur von ungefähr 1400° C. Infolgedessen ergibt sich durch Ziehen eine Faser, die mit dem Glas der Umhüllung umhüllt 1st. Letztere braucht nicht gereinigt zu werden, denn sie dient nicht zur Übertragung des Lichtes, das In dem Kern der Faser durch Selbstfokusslerung geführt wird.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung von Glasfasern mit radialem Brechungsindexgradienten, bei welchem zuerst ein Rohling größeren Durchmessers als der Faserdurchmesser hergestellt wird, aus Rohstoffen und Dotierstoffen, die einen höheren Verunreinigungsgrad aufweisen als die In der Faser verbleibenden Bestandteile, wobei In einer ersten Verfahrensstufe die Rohstoffe Silicium, Bor- und Natriumoxid oder Silicium-, Bor-, Natrium- und Kaliumoxid und Dotlermittel vermischt und geschmolzen werden, in einer zweiten Verfahrensstufe ein Rohling mit vorbestimmter Geschwindigkeit aus der Glasschmelze durch eine Kühlvorrichtung mit vorbestimmtem Wärmegradlenteo gezogen und thermisch nachbehandelt wird und in einer dritten Verfahrensstufe die bei der thermischen Behandlung entstehenden Phasen einer Auslaugungsbehandlung unterzogen werden mit anschließender thermischer Verfestigungsbehandlung des Rohlings, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Auslaugung die gesamte, die meisten Verunreinigungen aus Rohstoff und Dotierstoff der Oxide von Germanium, Titan, Phosphor und Aluminium enthaltende Phase beseitigt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohstoffe in folgenden Molverhältnissen gemischt werden:
35 bis 70% SlO2
17 bis 42« B2O3
4 bis 15% Na2O.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dotierstoffe in folgenden Molverhältnissen gemischt werden, berechnet In bezug auf die Gesamtmenge der Rohstoffe in Mol:
0 bis 5% Al2O3
0 bis 10% TlO2
0 bis 10% P2O5
0 bis 15% GeO2.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohstoffe, die In den? ersten Stadium gemischt werden, folgende Molverhältnisse haben:
57% SlO2
25% B2O3
8% Na2O
10% GeO2.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaugungsbehandlung eine Spülung mit entionisiertem Wasser, eine erste Trocknung bei 1000C im Gasstrom und eine zweite Trocknung im Vakuum bei einer Temperatur von 500 bis 600° C für eine Zelt von etwa zwanzig Stunaen vor der thermischen Verfestigungsbehandlung beinhaltet.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die thermische Verfestigungsbehandlung mehrere Stunden lang bei einer Temperatur zwischen 7000C und 900° C ausgeführt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohling, wenn er rohrförmig Ist, nach der thermischen Verfestigungsbehandlung mit der Flamme behandelt wird.
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