DE2804467B2 - Optische Faser mit einer zwischen Kern und Mantel angeordneten, durch chemische Dampfreaktion hergestellten Zwischenschicht, die im wesentlichen den gleichen Brechungsindex hat wie der Mantel, sowie Verfahren zur Herstellung einer derartigen Faser - Google Patents

Optische Faser mit einer zwischen Kern und Mantel angeordneten, durch chemische Dampfreaktion hergestellten Zwischenschicht, die im wesentlichen den gleichen Brechungsindex hat wie der Mantel, sowie Verfahren zur Herstellung einer derartigen Faser

Info

Publication number
DE2804467B2
DE2804467B2 DE2804467A DE2804467A DE2804467B2 DE 2804467 B2 DE2804467 B2 DE 2804467B2 DE 2804467 A DE2804467 A DE 2804467A DE 2804467 A DE2804467 A DE 2804467A DE 2804467 B2 DE2804467 B2 DE 2804467B2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
refractive index
optical fiber
glass
cladding
intermediate layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE2804467A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2804467A1 (de
Inventor
Koji Tokio Ishida
Toshi Kokubunji Katsuyama
Shin Iruma Saitama Satoh
Tsuneo Tokorazawa Saitama Suganuma
Mamoru Hachioji Sugie
Gyozo Hino Tokio Toda
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Publication of DE2804467A1 publication Critical patent/DE2804467A1/de
Publication of DE2804467B2 publication Critical patent/DE2804467B2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C13/00—Fibre or filament compositions
    • C03C13/04—Fibre optics, e.g. core and clad fibre compositions
    • C03C13/045—Silica-containing oxide glass compositions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/014—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
    • C03B37/018—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD] by glass deposition on a glass substrate, e.g. by inside-, modified-, plasma-, or plasma modified- chemical vapour deposition [ICVD, MCVD, PCVD, PMCVD], i.e. by thin layer coating on the inside or outside of a glass tube or on a glass rod
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/014—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
    • C03B37/018—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD] by glass deposition on a glass substrate, e.g. by inside-, modified-, plasma-, or plasma modified- chemical vapour deposition [ICVD, MCVD, PCVD, PMCVD], i.e. by thin layer coating on the inside or outside of a glass tube or on a glass rod
    • C03B37/01861—Means for changing or stabilising the diameter or form of tubes or rods
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2201/00—Type of glass produced
    • C03B2201/06—Doped silica-based glasses
    • C03B2201/08—Doped silica-based glasses doped with boron or fluorine or other refractive index decreasing dopant
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2201/00—Type of glass produced
    • C03B2201/06—Doped silica-based glasses
    • C03B2201/20—Doped silica-based glasses doped with non-metals other than boron or fluorine
    • C03B2201/28—Doped silica-based glasses doped with non-metals other than boron or fluorine doped with phosphorus
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2201/00—Type of glass produced
    • C03B2201/06—Doped silica-based glasses
    • C03B2201/30—Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi
    • C03B2201/31—Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi doped with germanium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2203/00—Fibre product details, e.g. structure, shape
    • C03B2203/10—Internal structure or shape details
    • C03B2203/22—Radial profile of refractive index, composition or softening point

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Description

Eine optische Faser der im Oberbegriff des Patentanspruchs I angegebenen Gattung sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Faser mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 6 angegebenen Verfahrensschritten sind aus der deutschen Offenlegungsschrift 2328930 bekannt.
Optische Fasern, die als Ubertragungsmedium für optische Übertragungen dienen, sollten geringe Ubertragungsverluste aufweisen. Um optische Fasern mit geringen Übertragungsverlusten herstellen zu können, muß verhindert werden, daß Fremdstoffe, wie Schwermetallionen und/oder Hydroxyl- bzw. OH-Ionen, die Licht absorbieren, in den Kern oder Mantel der optischen Faser gelangen.
Aus diesem Grunde war es bis jetzt üblich, eine Faser-Vorform durch chemische Dampfreaktion
ίο herzustellen, wobei als Ausgangsmalerial ein Rohmaterial hoher Reinheit und ein Trägergas hoher Reinheit verwendet wurden, um zu verhindern, daß sich Fremdstoffe in das Rohmaterial mischen. Zwischen einem Glasrohr und einer Mantelschicht war eine Schicht aus reinem SiO2 vorgesehen, die zur Verhinderung einer Fremdstoffdiffusion diente, oder es wurde eine dicke Mantelschicht zwischen dem Glasrohr und dem Kern vorgesehen, die ebenfalls zur Verhinderung einer Fremdstoffdiffusion diente, so daß eine Diffusion der Fremdstoffe aus dem Glasrohr oder von außen in den Kern verhindert wurde. Bei dem herkömmlichen Verfahren zur Ausbildung der Schicht aus reinem SiO2 ist eine hohe Temperatur von etwa 1700° C zum Aufbringen der SiO2-Schicht erforder-
2r> lieh. Das Glasrohr kann sich jedoch bei einer derartig hohen Temperatur verformen. Bei dem Verfahren, bei dem eine dicke Mantelschicht vorgesehen ist, muß die Mantelschicht etwa 10 bis 15 μιη dick sein. Dies führt insofern zu Schwierigkeiten, als die Strukturen
jo der Glasfasern, die hergestellt werden können, beschränkt sind.
Außer in der eingangs genannten deutschen Offenlegungsschrift Nr. 2328930 sind bekannte Verfahren dieser Art in den japanischen Offenlegungsschriften
r> Nr. 48-73523, 50-120352, 50-51338 und 51-3650 beschrieben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zur Erzielung einer optischen Faser mit geringen Übertragungsverlusten eine Fremdstoffdiffusionen verhindernde Zwischenschicht vorzusehen, die sich durch chemische Dampfreaktion bei verhältnismäßig kleinen Temperaturen bilden läßt.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs 1 und
■r> dem des Patentanspruchs 6 angegeben. Die danach gebildete Zwischenschicht verhält sich in optischer Hinsicht, insbesondere bezüglich des Brechungsindex, nicht anders als die beim Stand der Technik vorgesehene Zwischenschicht, läßt sich aber durch chemische
v) Dampfreaktion bei niedrigen Temperaturen, etwa 1500 bis 1600° C, erzeugen und verursacht daher keine Deformationen des Glasrohrs und der fertigen Faser.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind
μ in den Unteransprüchen gegeben.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der wesentlichen Teile einer zur Herstellung von
w) optischen Fasern verwendeten Einrichtung, bei der eine chemische Dampfreaktion verwendet wird,
Fig. 2 eine graphische Darstellung, die der Erläuterung des Zusammenhanges zwischen der Zusammensetzung eines Rohmaterialgases und dem Bre-
m chungsindex des aufgebrachten Glases dient,
Fig. 3a ein Diagramm, das das Brechungsindexprofil über den Querschnitt einer optischen Faser bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform wieder-
Fig. 3b ein Diagramm, das das Brechungsindexprofil über den Querschnitt einer optischen Faser wiedergibt, die beispielsweise mit einem herkömmlichen Verfahren hergestellt ist, ί
Fig. 4 ein Diagramm, das das Verlustspektrum von optischen Fasern gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform und einem Beispiel einer herkömmlich hergestellten optischen Faser wiedergibt,
Fig. 5 tin Diagramm, das den Zusammenhang zwischen dem Hydroxylionen-Gehalt eines Kernteils und der Dicke ö einer Sperrschicht dann wiedergibt, wenn die Dicke einer Mantelschicht bei einer erfindungsgemäß hergestellten optischen Faser konstant gehalten und die Dicke δ verändert wird.
Fig. 1 dient der Erläuterung der wesentlichen Teile einerzur Herstellung von optischen Fasern verwendeten Anordnung, bei der das MCVD-Verfahren benutzt wird, welches eine besondere Art des chemisehen Dampfreaktionsverfahrens ist.
Als Glasrohr 2 wird ein Quarz- bzw. Silicarohr mit einem Außendurchmesser von 14 mm, einer Wandstärke von 1 mm und einer Gesamtlänge von 120 cm verwendet. Das Glasrohr 2 ist auf einer Glasdrehein- r> richtung befestigt und während sich die Dreheinrichtung mit 40 U/Min, in der durch den Pfeil 4 angedeuteten Drehrichtung (oder in der entgegengesetzten Drehrichtung) dreht, werden Quellengase zur Ausbildung einer Glasschicht in der durch den Pfeil 1 ange- so deuteten Richtung in das Glasrohr einströmen gelassen. Eine Heizquelle 3 (ein elektrischer Ofen, ein Knallgasbrenner od. dgl.) wird in Richtung des Pfeils 6 oder 6' verschoben. Auf diese Weise wird eine Glasschicht 5, die einer Schicht zur Verhinderung ei- r> ner Fremdatom- bzw. Fremdstoffdiffusion entspricht, eine Mantelschicht und ein Kern auf die Innenwand des Quarzrohrs 2 aufgebracht. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden Dämpfe aus SiCl4, BBr3, GeCI4 und POCl1, die in entsprechender Weise mit w Sauerstoff vermischt sind, als Quellen bzw. Ausgangsstoffe für die Ausbildung der Glasschicht 5 verwendet. Die jeweiligen Ausgangsstoffe sind in flüssigem Zustand in Siedern (Bubblern) enthalten, die auf einer Temperatur von 20° C gehalten werden. -r>
Bei der Ausbildung der Fremstoff-Sperrschicht werden die Quellengase in Form von Gasblasen gebracht (bubbled), indem 384 cnrVMin. Sauerstoff durch SiCI4, 284 cmVMin. Sauerstoff durch BBr1 und 140 cmVMin. Sauerstoff durch GeCl4 geleitet wird, ->o Weiterhin wird 388 cmVMin. Sauerstoff getrennt als Trägergas strömen gelassen.
Die Zusammensetzung des Rohmaterialgases bei der Ausbildung dei Sperrschicht, d. h. die Strömungsmengen des Sauerstoffs, der durch SiCl4, BEr1, GeCI4 v, usw. hindurchgeleitet wird, kann in einem vorbereiteten Experiment eri'iittelt werden, das nachfolgend beschrieben wird. D><: Strömungsmenge von Sauerstoff, der durch SiCl4 sfOmt, wird konstant, beispielsweise auf 384 cmVMin. gehalten, wogegen die Strömungs- mi mengen des Sauerstoffs, der durch BBr3 und durch GeCl4 strömt, verändert werden. Unter diesen Bedingungen werden Geschichten abgeschieden bzw. aufgebracht. Die Brechungszahlen der Glasschichten werden gemessen, und der Zusammenhang zwischen br> der Brechungszahl der im Glasrohr abgeschiedenen Glasschicht und die entsprechenden Sauerstoff-Strömungsmengen werden aufgetragen, wobei die Brechungszahl ein Parameter ist (vgl. Fig. 2). In Fig. 2 ist auf der Ordinate die Strömungsmenge des durch BBr3 strömenden Sauerstoffs und auf der Abszisse die Strömungsmenge des durch GeCl4 strömenden Sauerstoffs aufgetragen. Für jede Kurve ist die Differenz Δη % zwischen der Brechnungszahl der abgeschiedenen Glasschicht und der Brechungszahl des Quarzgiases zusätzlich angegeben. Die Ordinaten und Abszissen weisen willkürliche Skalen auf. Bei den Gaszusammensetzungen, die einer Kurve (der ausgezogenen Linie) entsprechen, bei der der Brechungszahl-Unterschied bezüglich des Quarzglases in Fig. 2 Null ist, wenn beispielsweise die Strömungsmenge des Sauerstoffs durch BBr3 den Wert A und die Strömungsmenge des Sauerstoffs durch GeCl4 den Wert B aufweist, wird die Brechungszahl der Sperrschicht gleich der Brechungszahl des Glasrohrs, das in diesem Falle aus Quarzglas besteht, und die Bedingung der vorliegenden Erfindung ist erfüllt. Bei den Gaszusammensetzungen, die der Kurve mit der Brechungszahldifferenz Null entsprechen, ist die eine vorteilhaft, bei der die zur Verdichtung des aufgebrachten Glases erforderliche Temperatur 1500 bis 1600° C ist. Dies ist auch experimentell feststellbar. Auch dann, wenn die Zusammensetzungen des Glasrohrs und der Sperrschicht anders als die zuvor beschriebenen Zusammensetzungen sind, können die bei der vorliegenden Erfindung angenommenen Bedingungen auf einfache Weise herausgefunden werden.
Unter Verwendung eines Knallgasbrenners als Heizquelle 3 wurde das Quarzrohr 2 auf 1050° C aufgeheizt (dies war der angezeigte Wert eines optischen Pyrometers). Die Heizquelle 3 wurde 20mal hin- und herbewegt. In diesem Falle betrugen die Verschiebungsgeschwindigkeiten in den Verschiebungsrichtungen 6 und 6' 4,0 mm/Sek. bzw. 60 mm/Sek. Die Aufheiztemperatur des Quarzrohrs wird durch ein an sich bekanntes Verfahren in Abhängigkeit der Zusammensetzung der Sperrschicht festgelegt. Die Zahl der Verschiebungsvorgänge sowie die Verschiebungsgeschwindigkeit der Heizquelle und die Drehzahl des Glasrohrs kann in einem Bereich liegen, der entsprechend den bekannten Verfahren vorgegeben bzw. eingestellt wird, die auch für die Glasschichtaufbringung eingesetzt werden, welche auf dem CVD-Verfahren auf dem Gebiet der Herstellung optischer Fasern beruht.
Auf diese Weise wurde GeO2-B2O3-SiO2-GIaS, das als Sperrschicht dient, auf die Innenfläche des Quarzglases 2 mit einer Dicke von etwa 196 μίτι aufgebracht. Die Differenz (die relative Brechungszahldifferenz) zwischen der Brechungszahl der Glasschicht und der Brechungszahl des Quarzglases lag in einem Bereich von ±0,02%, und die beiden Drechungszahlen waren einander im wesentlichen gleich.
Danach wurde eine Glasschicht, die als Mantelschicht dient, aufgebracht. Die Quellen- bzw. Ausgangsgase werden in Blasenform gebracht (bubbled), indem 240 cmVMin. Sauerstoff durch SiCl4 und 360 cmVMin. Sauerstoff durch BBr1 geleitet wurde. Getrennt davon wurde 200 cmVMin. Sauerstoff als Trägergas strömen gelassen. Der Knallgasbrenner als Heizquelle 3 wurde 8mal hin- und herbewegt, und die Verschiebungsgeschwindigkeit in Richtung der Pfeile 6 und 6' betrug 2,5 mm/Sek. bzw. 60 mm/Sek. Auf diese Weise wurde B1O3-SiO2-GIaS als Glasschicht zur Ausbildung der Mantelschicht in einer Dicke von etwa 82 μΐη aufgebracht. Die relative Bre-
chungszahldifferenz zwischen diesem Glas und dem Quarzglas betrug 0,55%.'
Weiterhin wurde eine Glasschicht, die den Kern bildet, auf die B3O1-SiO,-Glasschicht aufgebracht. Die Quellengase wurden in Blasenform gebracht (bubbled), indem 120 cnvVMin. Sauerstoff durch SiCl4 und 120 cm'/Min. Sauerstoff durch POCI, geleitet wurde. Getrennt davon wurde 360 cmVMin. Sauerstoff als Trägergas strömen gelassen. Der Knallgasbrenner als Heizquelle 3 wurde 36mal hin- und herbewegt, und die Verschiebungsgeschwindigkeiten in Richtung der Pfeile 6 und 6' betrugen 2,5 mm/Sek. bzw. 60 mm/Sek. Auf diese Weise wurde P2O5-SiO2-Glas als Glasschicht, die als Kern dient, mit einer Dicke von etwa 232 μΐη aufgebracht. Die relative Brechungszahldifferenz dieses Glases bezüglich des Quarzglases betrug 0,20%.
Die Bedingungen zum Aufbringen der Glasschicht, die die Mantelschicht wird, und der Glasschicht, die als Kern dient (beispielsweise die Zusammensetzung des Rohmaterialgases, die Aufheiztemperatur des Glasrohrs, die Anzahl der Hin- und Herbewegungen des Glasrohrs, die Verschiebungsgeschwindigkeiten des Glasrohrs usw.) kann mit Verfahren bestimmt bzw. festgelegt werden, die auf dem Gebiet der Herstellung optischer Fasern unter Verwendung des CVD-Verfahrens bekannt sind.
Danach wurde die Einleitung der Reaktionsgase beendet und - wie dies auf dem Gebiet der optischen Faserherstellung bekannt ist - wurde das erhaltene Glasrohr 2 erhitzt und in eine Vorform bzw. in einen Vorformling für eine optische Faser zusammengedrückt, so daß der Querschnitt des Glasrohrs 2, das aus den verschiedenen Glasschichten auf der Innenwandung durch chemische Dampfreaktionen in der zuvor beschriebenen Weise ausgebildet wurde, vollkommen starr und fest wird. Die auf diese Weise hergestellte Vorform wurde erhitzt und in einem elektrischen Ofen gezogen, und es wurde eine optische Faser mit einem Außendurchmesser von etwa 150 μίτι erhallen.
Das Brechungszahlprofil eines Querschnitts der auf diese Weise erzeugten optischen Faser wurde mit einem Interferenz-Mikrometer gemessen. Die Meßergebnisse sind in Fig. 3a dargestellt. Zum Vergleich ist in Fig. 3b das Brechungszahlprofil eines Querschnitts einer optischen Faser dargestellt, die mit einem bekannten Verfahren hergestellt wurde. In den Fig. 3 a und 3 bist auf den Ordinaten die relative Brechungszahldifferenz Δη (%) bezüglich des Quarzglases und auf den Abszissen der Abstand r (μίτι) vom Mittelpunkt der optischen Faser aufgetragen. In jeder Figur sind die Stoffe, aus denen das Glas besteht, an den entsprechenden Stellen der optischen Faser angeschrieben. Beide optischen Fasern besitzen die sogenannte W-Faserstruktur.
Die Meßwerte der Verlustspektren dieser optischen Fasern sind in Fig. 4 dargestellt. Die Kurven (α) und (b) in Fig. 4 entsprechen den in Fig. 3 a bzw. Fig. 3 b gezeigter, optischen Fasern. Die Spitze B des Verlustes bei der Kurve (b) von Fig. 4 ist der Diffusion von Fremdstoffen, insbesondere von Hydroxyl- bzw. OH-Ionen aus dem Quarzglas, das für das Glasrohr
verwendet wurde, zuzurechnen. Die entsprechendi Spitze A in der Kurve (α), die bei der erfindungsge mäßen optischen Faser erhalten wird, ist sehr gering und die erfindungsgemäße optische Faser weist als( auf Grund der geringeren Diffusioiismenge geringen Verluste auf. In der Nähe einer Wellenlänge λ voi O,tS μιη ist der Verlust der optischen Faser, der durcl die Kurve (a) dargestellt ist, recht hoch. Dieser Ver lust ist der beim Ziehvorgang auftretenden Verfär bung zuzuschreiben und kann durch Optimierung dei Bedingungen beim Ziehen der optischen Fasern ver mieden werden. In Fig. 4 sind auf der Ordinate dii Übertragungsverluste (dB/km) und auf der Abszisst die Wellenlänge A (μίτι) aufgetragen.
Fig. 5 zeigi den Hydroxyl- bzw. Oi i-Ionengehai in einem Kernbereich zu dem Zeitpunkt, wenn du Dicke einer Mantelschicht bei der W-Faser gemäß dei vorliegenden Erfindung, die in der zuvor beschriebe nen Weise hergestellt wurde, mit 6 μπι konstant gehalten und die Dicke ö einer Sperrschicht veränder wurde. Auf der Ordinate ist der Hydroxyl- bzw. OH-Ionengehalt (ppm) im Kernteil und auf der Abszisst die Dicke d (μΐη) der Sperrschicht aufgetragen. Diese graphische Darstellung zeigt, daß der Gehalt an Hy droxylionen im Kernteil mit zunehmender Dicke dei Sperrschicht abrupt abnimmt und im wesentlicher konstant bleibt, wenn die Dicke der Sperrschicht größer als etwa 2,5 μπι ist. Die Fremdstoffdiffusion zun Kernteil kann daher erfindungsgemäß mit der Sperrschicht stark verringert werden. Für die Dicke dei Sperrschicht r~jcht ein Wert von wenigstens 2,5 μη· aus. und auch wenn die Dicke der Sperrschicht etw; 2 μιη beträgt, ergeben sich bemerkenswerte Vorteilt in dieser Hinsicht.
Bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformei wurden lediglich die Fälle beschrieben, bei denen die vorliegende Erfindung auf die W-Faser angewandi wurde. SelbsUerständlich kann die Erfindung auch auf eine gestufte optische Faser und eine Faser mit stufenweiseni Brechungsindex angewandt werden.
Die Brechungsindizes bzw. -zahlen der jeweiligen Gläser, die die erfindungsgemäße optische Faser bilden, werden nachfolgend angegeben. Es sei /i, die Brechunsszahl des den Kern bildenden Glases (im Falle einer Glasfaser mit abgestuftem Brechungsindex der größte Wert der Brechungszahl des Glases für den Kern), «, die Brechungszahl des den Mantel bildenden Glases. n} die Brechungszahl des die Sperrschicht bildenden Glases und n4 die Brechungszahl des die außenseitige Glasschicht bildenden Glases. Dann gelten die Beziehungen «, >«2 und /I3 =/I4 > H2 bei einer optischen Faser mit der Mantelschicht und die Beziehung /i ,> H3 =/I4 bei einer optischen Faser ohne Mantelschicht.
Wie zuvor beschrieben, kann gemäß der vorliegenden Erfindung eine dichte Sperrschicht durch eine chemische Dampfreaktion bei einer vergleichsweise geringen Temperatur gebildet werden. Darüber hinaus kann die vorliegende Erfindung bei der Herstellung von optischen Fasern irgendeiner Struktur angewandt werden, und es werden optische Fasern mit sehr geringem Übertragungsverlust erzielt.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:
1. Optische Faser mit einer zwischen Kern und Mantel angeordneten, durch chemische Dampfreaktion hergestellten Zwischenschicht, die im wesentlichen den gleichen Brechungsindex hat wie der Mantel, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht aus Quarzglas mit hohem Quarzgehalt besteht, das wenigstens eine den Brechungsindex verringernde Substanz und wenigstens eine den Brechungsindex erhöhende Substanz enthält, und daß die beiden Substanzen so gewählt sind, daß sie gemeinsam die Reaktionstemperatur der chemischen Dampfreaktion herabsetzen.
2. Optische Faser nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die den Brechungsindex verringernde Substanz aus B2O3 und/oder einer Fluorverbindung und die den Brechungsindex erhöhende Substanz aus GeO2, P1O5, TiO2 und/oder AI2O3 besteht.
3. Optische Faser nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht wenigstens 2 μιη, vorzugsweise wenigstens 2,5 μιη dick ist.
4. Optische Faser nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel aus Quarzglas besteht.
5. Optische Faser nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Glas des Mantels ca. 96 % SiO2, Rest im wesentlichen B2O1 enthält.
6. Verfahren zur Herstellung einer optischen Faser nach einem der Ansprüche 1 bis 5 in folgenden Verfahrensschritten:
(a) Aufbringen einer Zwischenschicht auf die Innenwand eines Glasrohres durch chemische Dampfreaktion, wobei die Zwischenschicht im wesentlichen den gleichen Brechungsindex hat wie das Glasrohr,
(b) Aufbringen einer Kernschicht auf die Zwischenschicht durch eine chemische Dampfreaktion, und
(c) Kollabieren des so beschichteten Glasrohres und Ziehen zu der optischen Faser unter Erwärmung,
dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht aus einem Quarzglas mit hohem Quarzgehalt bildenden Material, wenigstens einer den Brechungsindex des Quarzglases verringernden Substanz und wenigstens einer den Brechungsindex des Quarzglases erhöhenden Substanz erzeugt wird, und daß die beiden Substanzen so gewählt werden, daß sie gemeinsam die Reaktionstemperatur der chemischen Dampf reaktion herabsetzen.
DE2804467A 1977-02-02 1978-02-02 Optische Faser mit einer zwischen Kern und Mantel angeordneten, durch chemische Dampfreaktion hergestellten Zwischenschicht, die im wesentlichen den gleichen Brechungsindex hat wie der Mantel, sowie Verfahren zur Herstellung einer derartigen Faser Withdrawn DE2804467B2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP966577A JPS5395649A (en) 1977-02-02 1977-02-02 Production of optical fiber

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2804467A1 DE2804467A1 (de) 1978-08-03
DE2804467B2 true DE2804467B2 (de) 1980-03-13

Family

ID=11726500

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2804467A Withdrawn DE2804467B2 (de) 1977-02-02 1978-02-02 Optische Faser mit einer zwischen Kern und Mantel angeordneten, durch chemische Dampfreaktion hergestellten Zwischenschicht, die im wesentlichen den gleichen Brechungsindex hat wie der Mantel, sowie Verfahren zur Herstellung einer derartigen Faser

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4206968A (de)
JP (1) JPS5395649A (de)
DE (1) DE2804467B2 (de)
FR (1) FR2379826A1 (de)
NL (1) NL188345C (de)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55109238A (en) * 1979-02-08 1980-08-22 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Production of base material for optical fiber
US4248614A (en) * 1979-03-19 1981-02-03 Corning Glass Works Method for drawing high-bandwidth optical waveguides
US4372647A (en) * 1979-10-08 1983-02-08 Nippon Telegraph & Telephone Public Corporation Single mode optical fibers
DE3025772A1 (de) * 1980-07-08 1982-01-28 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Verfahren zur herstellung optischer glasfasern
US4304581A (en) * 1980-08-07 1981-12-08 Western Electric Co., Inc. Lightguide preform fabrication
FR2496086B1 (fr) * 1980-12-16 1985-07-12 Quartz & Silice Guide d'onde optique a coeur dope au fluor
JPS60141634A (ja) * 1983-12-28 1985-07-26 Shin Etsu Chem Co Ltd 光フアイバ−用母材およびその製造方法
US4822136A (en) * 1984-06-15 1989-04-18 Polaroid Corporation Single mode optical fiber
DE3500672A1 (de) * 1985-01-11 1986-07-17 Philips Patentverwaltung Lichtleitfaser mit fluordotierung und verfahren zu deren herstellung
FR2713621B1 (fr) * 1993-12-14 1996-01-05 Alcatel Fibres Optiques Procédé de recharge par plasma d'une préforme pour fibre optique et fibre optique issue de la préforme rechargée selon ce procédé.
KR100322131B1 (ko) * 1999-01-28 2002-02-04 윤종용 오.에이치.차단층을 구비한 광섬유 모재 및 그 제조방법
CN1526080A (zh) * 2001-05-29 2004-09-01 3M 具有受控模场直径扩大匹配的光纤熔接
US6690868B2 (en) 2001-05-30 2004-02-10 3M Innovative Properties Company Optical waveguide article including a fluorine-containing zone
US20030024276A1 (en) * 2001-05-30 2003-02-06 3M Innovative Properties Company Method of manufacture of an optical waveguide article including a fluorine-containing zone
US6574994B2 (en) 2001-06-18 2003-06-10 Corning Incorporated Method of manufacturing multi-segmented optical fiber and preform
US6618537B2 (en) * 2002-01-14 2003-09-09 Applied Wdm, Inc. Optical waveguide structures and methods of fabrication
US20050135759A1 (en) * 2003-12-22 2005-06-23 Xingwu Wang Optical fiber assembly
US11156442B1 (en) * 2018-10-11 2021-10-26 U.S. Government As Represented By The Secretary Of The Army Dynamic instability reduced range round

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3737293A (en) * 1972-01-03 1973-06-05 Corning Glass Works Method of forming an economic optical waveguide fiber
GB1427327A (en) * 1972-06-08 1976-03-10 Standard Telephones Cables Ltd Glass optical fibres
CA1050833A (en) * 1974-02-22 1979-03-20 John B. Macchesney Optical fiber fabrication involving homogeneous reaction within a moving hot zone
CA1034818A (en) * 1975-04-16 1978-07-18 Northern Electric Company Limited Manufacture of optical fibres
US3981707A (en) * 1975-04-23 1976-09-21 Corning Glass Works Method of making fluorine out-diffused optical device
JPS51144242A (en) * 1975-06-06 1976-12-11 Hitachi Ltd Photo-transmission path
US4114980A (en) * 1976-05-10 1978-09-19 International Telephone And Telegraph Corporation Low loss multilayer optical fiber
JPS52137346A (en) * 1976-05-13 1977-11-16 Sumitomo Electric Ind Ltd Preparation of light-transmitting fiber
JPS5838368B2 (ja) * 1976-05-15 1983-08-23 住友電気工業株式会社 光フアイバの製造方法
US4125388A (en) * 1976-12-20 1978-11-14 Corning Glass Works Method of making optical waveguides

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5542940B2 (de) 1980-11-04
US4206968A (en) 1980-06-10
NL188345B (nl) 1992-01-02
FR2379826B1 (de) 1980-04-04
JPS5395649A (en) 1978-08-22
FR2379826A1 (fr) 1978-09-01
DE2804467A1 (de) 1978-08-03
NL188345C (nl) 1992-06-01
NL7801201A (nl) 1978-08-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2804467B2 (de) Optische Faser mit einer zwischen Kern und Mantel angeordneten, durch chemische Dampfreaktion hergestellten Zwischenschicht, die im wesentlichen den gleichen Brechungsindex hat wie der Mantel, sowie Verfahren zur Herstellung einer derartigen Faser
DE3105295C2 (de)
DE2434717C2 (de) Verfahren zur Herstellung eines Glasfaser-Lichtleiters
AT395271B (de) Optischer gradientenindex-wellenleiter und verfahren zur herstellung einer vorform hievon
DE2919080B2 (de) Verfahren zum Herstellen einer optischen Faser aus Kern und Mantel
EP0023066A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Lichtleitfasern
DE2945804C2 (de) Monomode-Lichtleitfaser
DE2538313B2 (de) Verfahren zur herstellung eines vorproduktes fuer die erzeugung eines optischen, selbstfokussierenden lichtleiters
EP1286926A1 (de) Verfahren für die herstellung einer optischen faser
DE10225773B4 (de) Jacketrohr aus synthetisch hergestelltem Quarzglas
DE2524335A1 (de) Optische wellenleiter
DE2625010B2 (de) Verfahren zur Herstellung eines Vorformlings für optische Fasern
DE2730346C3 (de) Verfahren zur Herstellung eines Vorformlings für optische Glasfasern
DE3733880A1 (de) Verfahren zur herstellung eines lichtwellenleiters
DE102008049325B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines rohrförmigen Halbzeugs aus Quarzglas sowie Halbzeug aus Quarzglas
DE2741854B2 (de) Verfahren zur Herstellung optischer Fasern
DE10155134C1 (de) Verfahren für die Herstellung einer Vorform für eine optische Faser und Vorform für eine optische Faser
EP0536631B1 (de) Verfahren zum Herstellen einer Vorform für optische Fasern
DE2623989C3 (de) Monomode-Lichtleiter
DE19952821B4 (de) Verfahren zur Herstellung einer Quarzglas-Vorform für Lichtleitfasern
DE2530786A1 (de) Verfahren zur herstellung optischer fasern
DE2912960A1 (de) Verfahren zur herstellung von lichtleitfasern
EP0582070A1 (de) Verfahren zur Herstellung von dotiertem Glas
DE2413609C2 (de) Verfahren zur Herstellung eines Glasaufbaus
DE2459153C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Lichtleitfasern

Legal Events

Date Code Title Description
OAP Request for examination filed
OD Request for examination
8228 New agent

Free format text: STREHL, P., DIPL.-ING. DIPL.-WIRTSCH.-ING. SCHUEBEL-HOPF, U., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT., PAT.-ANW., 8000 MUENCHEN

8239 Disposal/non-payment of the annual fee