DE2806931C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung einer durch Flammhydrolyse hergestellten porösen Glasrußvorform in einem Sinterofen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung einer durch Flammhydrolyse hergestellten porösen Glasrußvorform in einem Sinterofen

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung einer durch Flammhydrolyse hergestellten porösen Glasrußvorform in einem Sinterofen sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Derartige Glasrußvorforinen dienen zur Herstellung optischer Wellenleiter, Linsen, Prismen, etc. hoher Qualität, die aus extrem reinen Materialien hergestellt werden müssen. Verfahren zur Herstellung von eine niedrige Dämpfung aufweisenden optischen Wellenleitern mittels Flammh· dialyse sind beispielsweise in den US-Patenten 22 72 342 und 23 26 059 beschrieben.
Bei dem in der US-PS 22 72 342 beschriebenen Verfahren wird ein aus einer dichten zusammenhängenden Schicht aus amorphen Si bestehendes Rohr zur Aufrechterhaltung einer gleichförmigen öffnung von innen mit Preßluft beaufschlagt Da keine poröse Vorform vorliegt, hat die Preßluft keinen Trocknungseffekt Aus der US-PS 23 26 059 ist die Herstellung eines Glases mit einem niedrigeren Expansionskoeffizienten als dem von Si bekannt, wobei eine Behandlung der Glasrußvorform zum Entfernen von in den Poren enthaltener Luft während des Konsolidierens vorgesehen is»
Ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art sind bereits aus der US-PS 39 33 454 bekannt Dsbei ist vorgesehen, daß die Glasrußvorform auf einem Ausgangsteil konsolidiert wird, wobei durch einen Sinterofen ein Chlorgasstrom geleitet wird, der während der Sinterung von außen in den Hohlraum der Glasrußvorform eindringt Hierdurch ist es zwar möglich, das für hohe Absorptionsverluste verantwortliche Restwasser aus der Glasrußvorform im wesentlichen zu entfernen. Als nachteilig ist jedoch anzusehen, daß der Chlorgasstrom vor dem Auftreffen auf die Glasrußvorform mit den Wänden des Sinterofens reagieren und flüchtige Verbindungen, wie zum Beispiel Eisenchloride erzeugen kann, welche dann die Glasrußvorform
verunreinigen. Dies führt beispielsweise bei Herstellung eines optischen Wellenleiters aus dieser verunreinigten Glasrußvorform dazu, daß die Gesamtdämpfung über das gesamte sichtbare Spektrum deutlich erhöht wird.
Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Behandlung einer durch Flammhydrolyse hergestellten porösen Glasrußvorform in einem Sinterofen sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens verfügbar zu machen, um eine wirksame und ökonomische Behandlung einer Glasrußvorform sowohl bezüglich einer extrem niedrigen Konzentration an Wasser als auch bezüglich einer extrem niedrigen Konzentration an Verunreinigungen zu gewährleisten.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 bzw. des Patentanspruchs 5 gelöst Bevorzugte Merkmale, die das Verfahren vorteilhaft weiterbilden, sind in den Patentansprüchen 2 bis 4 so enthalten.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Behandlung wird eine Glasrußvorform geschaffen, bei der in günstiger Weise sowohl eine extrem niedrige Konzentration an Wasser als auch eine extrem niedrige Konzentration an Verunreinigungen vorliegt.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
F i g. 1 und F i g. 2 das Niederschlagen einer ersten und einer zweiten Glasrußschicht auf ein Ausgangsteil,
F i g. 3 Dämpfungskurven mehrerer optischer Wellenleiter,
F i g. 4 eine schematische Darstellung eines Sinter- bzw. Konsolidierungsofens und eines Sinter-Atmosphärensystems.
In Fig. 1 ist dargestellt, wie eine Glasrußschicht 10 auf ein im wesentlichen zylindrisches Ausgangsteil 12, beispielsweise ein Rohr oder ein Stab aus Glas, Graphit, oder dergl., mit Hilfe eines Flammhydrolysebrenners 14 aufgebracht wird. Dem Brenner 14 werden von einer nicht gezeigten Quelle Heizgas und Sauerstoff oder Luft zugeführt. Die Mischung wird verbrannt und erzeugt die aus dem Brenner 14 austretende Flamme 16. Der Dampf hydrolysierbarer Verbindungen wird in die Flamme 16 eingebracht, und die Gas-Dampf-Mischung wird in der Flamme hydrolysiert, wobei sich der Glasruß bildet, der die Flamme 16 in Form eines auf das Ausgangsteil 12 gerichteten Stroms 18 verläßt. Das Flammhydrolyseverfahren zur Herstellung einer Glasrußschicht ist näher
in den US-Patenten 37 37 292,38 23 995 und 38 84 550 beschrieben.
Das Ausgangsteil 12 wird durch einen Träger 20 gehalten und sowohl gedreht als auch hin und her bewegt, wie dies durch Pfeile in F i g. 1 dargestellt ist, um einen gleichmäßigen Niederschlag des Glasrußes zu gewährleisten.
Wie in Fig.2 dargestellt, wird zur Herstellung einer Glasrußvorform für eine Stufenindexfaser eine zweite Glasrußschicht 26 auf die äußere Umfangsfläche der ersten Schicht 10 aufgebracht, wobei der Brechungsindex der Schicht 26 niedriger als der der Schicht 10 eingestellt wird. Für die Herstellung einer Glasrußvorform für eine Gradientenindexfaser wird eine Vielzahl von Glasrußschichten mit einem schichtweise zunehmend niedrigeren Brechungsindex auf das Ausgangsteil aufgebracht, wie in der US-PS 38 23 995 beschrieben.
Anschließend wird das Ausgangsteil von der porösen Glasrußvorform so entfernt, daß ein Gasleitungsrohr an dem Ende der Glasrußvorform befestigt werden kann. Dies kann durch Festhalten der Glasrußvorform 30 beim Abziehen des Trägers 20 erfolgen. Wie in F i g. 4 dargestellt, wird dann die poröse Glasrußvorform 30 mit einem Flansch 56 und Platindrähten 52 unmittelbar an einen Rohrträger 50 befestigt, der in einen Sinterofen 60 einsenkbar ist Eine Trocknungsgasmischung ist in die innere öffnung der porösen Glasrußvorform über ein Gasleitungsrohr 58 und eine Leitung 76 zuführbar. Das Trocknungsgas besteht beispielsweise aus Cb, SiCI4, GeCl4, BCl3, HCl, POCl3, PCl3, AlCl3, TiCl4, Br2,12 oder Mischungen aus diesen. Die Wahl der Trocknungsgasmischung hängt von den Eigenschaften der Glasrußvorform, beispielsweise Brechungsindex, thermischer Ausdehnungskoeffizient, etc, ab.
Die poröse Glasrußvorform 30 wird durch allmähliches Einsenken in den Sinterofen 60 gesintert bzw. konsolidiert, beispielsweise nach Art einer in der US-PS 39 33 454 beschriebenen Gradientensinterung, wobei der unterste Teil der Vorform zuerst sintert und die Sinterung dann kontinuierlich in der Vorform fortschreitet, bis zuletzt das an den Rohrträger 50 angrenzende Ende gesintert wird.
Während des Sinterungsvorganges wird die Glasrußvorform mitttls der Trocknungsgasmischung getrocknet, wobei die Reinheit der Trocknungsgasmischung dadurch aufrechterhalten wird, daß seine Eutührung mit den feuerfesten Wänden des Sinterofens vor dr.r Kontaktierung mit der Vorform verhindert wird. Die- in die innere öffnung der porösen Glasrußvorform 30 eingebrachte Trocknungsgasmischung entweicht durch die porösen Wände der Glasrußvorform nach außen. Von der Außenseite der Glasrußvorform wird die hindurchgetretene Trocknungsgasmischung mittels eines Spüigases, wie Helium, Sauerstoff, Argon, Neon oder deren Mischungen weggeführt. In F i g. 4 sind Quellen 62 und 64 für Sauerstoff bzw. Helium mit Eintrittsöffnungen 66 am Boden des Sinterofens 60 verbunden. Gewellte Pfeile 68 veranschaulichen das durch die Eintrittsöffnungen 66 einströmende Spülgas. Die Quellen 72 und 74 für Helium bzw. Sauerstoff sind mit Gefäßen für SiCI4 bzw. GeCl4 verbunden, so daß Helium, Sauerstoff, SiCl4 und GeCl4 in der Leitung 76 in den Sinterofen 60 geführt werden kann. Zusätzlich kann Helium über eine Leitung 78 in die Leitung 76 eingespeist werden. Die vertikalen Seitenwände des Sinterofens 60 sind durchbrochen gezeichnet, um anzudeuten, daß die relative Tiefe des Sinterofens größer als dargestellt sein kann. Strömungsregler sind in Fig.4 schematisch durch den Buchstaben »R« im Kreis dargestellt, während Strömungsmesser durch »F« im Rechteck symbolisiert werden.
Obgleich das Spülgas auch von oben nach unten durch den Sinterofen 60 geführt werden kann, wird bei dem dargestellten Sinteratmosphärensystem die natürliche Strömung des Spülgases durch den Sinterofen 60 nach oben bevorzugt Für die Erzeugung der gewünschten Trocknungsgasmischung können auch andere Vorrichtungen verwendet werden, wobei es lediglich darauf ankommt, daß das Gasieitungsrohr 58 und damit das innere der Glasrußvorform 30 mit der gewünschten Trocknungsgasmischung versorgt wird. Wie durch den Pfeil 80 in Fig.4 angezeigt, wird die Glasrußvorform 30 abwärts in den Sinterofen 60 eingebracht Die Einsenkgesciiwindigkeit sHI dabei möglichst gering genug sein, um zu gewährleisten, daß das untere Ende der Vorform zuerst gesintert wird und daß sich der Sinterungsprozeß fortsetzt, bis die Sinterung das obere Ende, das an den Rohrträger angrenzt, erreicht. Die maximale Sinterofentemperatur, die für Ruß mit hohem Kieselsäuregehalt etwa zwischen 1350 und 1450°C liegt, ist an die Sinterung der Glasrußpartikel angepaßt, damit die Glasrußvorform zu einem dichten Glaskörper konsolidiert wird, in dem keine Partikelgrenzen existieren. Wenn die Glasrußvorform 30 in den Ofen 60 eingeführt wird, strömt das Trocknungsgasgemisch durch das Gasieitungsrohr 58 in die öffnung 54, von welcher es dt^ch die Hohlräume der Vorform strömt, wie dies durch Pfeile 82 gezeigt ist. Da der innere Teil einer Glasrußvorform, die zu einem optischen Wellenleiter verarbeitet werden soll, zur Erhöhung seines Brechungsindexes ein Dotierungsmittel enthält, verursacht die Verwendung konventioneller Trocknungsgasgemische bei der Öffnung der Vorform, an der die Dotiermittelkonzentration am größten ist, eine Auslaugung des Dotiermitteb aus der Vorform. Dies führt zu einer Erniedrigung des Brechungsindexes des Glases im Zentrum des resultierenden optischen Wellenleiters. Um diesem Auslaugen zu begegnen, wird nach einer Weiterbildung des erfr.idungsgemäßen Verfahrens der Trocknungsgasmischung eine Komponente zugesetzt, die während der Sinterung das Dotiermaterial bildet. Die erforderliche Menge dieser Kompensierungskomponente hängt dabei von verschiedenen Faktoren ab, wie beispielsweise der Konzentration des Dotierungsoxyds im Zentrum der Glasrußvorform, die jeweilige Wellenleiterzusammensetzung, Körperspannungen und dergleichen. Die Trocknungsgasmischung wird bis zur vollständigen Konsolidierung der Vorform zugeführt.
Die Kurde 36 in F i g. 3 zeigt die Dämpfung einer der besten Wellenleiterfasern, die nach bisherigen Verfahren hergestellt wurde. Durch die erfindungsgemäße Behandlung der Glasrußvorform konnten bei den daraus hergestellten optischen Wellenleitern die Dämpfung auf fast 1 dB/km bei den Standardmeßwellenlängen 630, 800, 820 und 1060nm erniedrigt werden. In Fig.3 stellt die Kurve 34 die Dämpfungskurve eines optischen Wellenleiters dar, der aus einer Glasrußvorform mit einer Behandlung gemäß der US-PS 39 33 454 hergestellt worden ist Die Kurve 38 zeigt die Dämpfungskurve eines optischen Wellenleiters, der aus einer G!ar.ru3vorform hergestellt worden ist, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestellt worden ist. Die aus dem Vergleich der einzelnen Kurven ersichtlichen Unterschiede zeigen deutlich die wesentliche Verbesserung der Dämpfungseigenschaften von Glasfasern, die aus Glasrußvorformen hergestellt worden sind, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestellt worden sr.d. Der Trocknungsprozeß bei der erfindungsgemäßen Behandlung scheint entweder die Lichtströmungseigenschaften des Glases zu erniedrigen oder die metallischen Verunreinigungen durch Bildung flüchtiger Komponenten zu entfernen, die dann von der Rußvorform weggespült werden. Hierdurch wird nicht
nur die Glasrußvorform vorteilhaft getrocknet, sondern auch die Dämpfung bei dem aus der Glasrußvorform hergestellten optischen Wellenleiter in Wellenlängenbereichen erniedrigt, in denen keine Beeinflussung durch Wasser stattfindet. Dabei schafft die vorgesehene Einführung des Trocknungsgasgemisches zusammen mit einem im Gegenstrom oder wahlweise auch im Gleichstrom in den Sinterofen eingeführten Spülgases einen wirksamen Kontaminierungsschutz für die Glasrußvorform, wobei in einer Abwandlung die Abwehr von Verunreinigungen noch weiter erhöht werden kann, wenn ein »Schutzstrom« von inertem Gas am Boden des Sinterofens nahe der vertikalen Wand eingeführt wird.
Nachfolgend werden praktische Ausführungsbeispiele für die erfindungsgemäße Behandlung von porösen Glasrußvorformen in einem Sinterofen näher erläutert. In diesen Beispielen betrug der Innendurchmesser des ίο Sinterofens 8,25 cm und seine Länge 1,27 m. Gemäß F i g. 4 wurde bei allen Beispielen eine Spülgasmischung am Boden des Sinterofens eingespeist, die aus 20 l/min Helium und 500 ml/min Sauerstoff bestanden.
Beispiel 1
Zur Herstellung einer zu behandelnden Glasrußvorform wird ein Ausgangsteil aus erschmolzenem Quarz mit einem Durchmesser von ca. 0,6 cm und einer Länge von ca. 50 cm an einem Träger befestigt. Flüssiges SiCI4, flüssiges GeCU und BCl3 sind bei 35°C bzw. 47°C bzw. 20°C in einem ersten, einem zweiten und einem dritten Behälter enthalten. Trockener Sauerstoff wird durch den ersten Behälter mit 2000 cnvVmin und durch den zweiten Behälter mit 200 cm3/min durchgeperlt. BCI3 strömt aus dem dritten Behälter mit 60 cmVmin. Die mit
dem Sauerstoff mitgerissenen resultierenden Dämpfe werden vereinigt und durch eine Gas-Sauerstoff-Flamme geleitet, wo der Dampf hydrolysiert wird und einen gleichmäßigen Strom von Partikeln formt, der eine Zusammensetzung von 60 Gew.-% GeO2, 3 Gew.-% B2O3 und 81 Gew.-% SiO2 aufweist. Der Strom wird auf das Ausgangsteil gerichtet, und ein Rußüberzug entsprechend der Zusammensetzung wird bis zu einer Dicke von 24 cm im Durchmesser aufgebracht. Ein zweiter Überzug von 86 Gew.-% SiO2 und 14 Gew.-% B2O3 wird dann
auf die erste Rußschicht aufgebracht, und zwar durch Abbruch des Sauerstoffstroms in dem flüssigen GeCU und durch Anpassung des BCI3-Flusses aus dem dritten Behälter auf 300cm3/min, während der Sauerstoffstrom durch den ersten Behälter mit 200 cmVmin aufrechterhalten bleib* Der Mantelruß wird so lange aufgebracht, bis ein Außendurchmesser von annähernd 5 cm erreicht ist. Das Ausgangsteil wird aus der Rußvorform abgezogen, wobei eine Ruß-Vorform mit einem Gewicht von 450 g, einem Durchmesser von 5 cm und einer Länge von
50 cm erhalten wird. Das Gasleitungsrohr 58 von F i g. 4 wird in die öffnung der Vorform eingesetzt, die einen Durchmesser von ca. 0,6 cm aufweist. Platindrähte werden verwendet, um das obere Ende der Vorform an einem Rohrträger zu befestigen.
Die Gase und Dämpfe, die das Trocknungsgasgemisch bilden, fließen in die Glasrußvorformöffnung mit folgenden Geschwindigkeiten: 30 ml/min Sauerstoff, 3 ml/min SiCU Dampf, 3.7 ml/min GeCU Dampf und
1500 ml/min Helium. Diese Mischung wird erhalten durch Halten des SiCU und GeCU bei 25°C und durch Durchperlen von Helium durch das SiCU mit 6 ml/min und Durchperlen des Sauerstoffs durch das GeCU mit 30 ml/min und durch einen Heliumfluß von 1,5 l/min durch die Leitung 78. Bei 25"C beträgt der Dampfdruck des SiCU ca. 240 Torr, so daß das Helium ca. 3 ml/min SiCU Dampf mitnimmt. Der Dampfdruck des GeCU beträgt ca. 85 Torr, so daß der Sauerstoff ca. 3,7 ml/min GeCU Dampf mitnimmt.
Sobald die Trocknungsgasmischung in die Vorformöffnung fließt, wird die Vorform in den Sinterofen gesenkt, und zwar mit einer Geschwindigkeit von 04 cm/min; die maximale Ofentemperatur ist dabei ca. 1380°C.
Die Vorform ist in ca. 90 Min. völlig gesintert. Der resultierende dichte Glaskörper wird aus dem Ofen genommen und gekühlt. Die resultierende Struktur wird dann bei einer Temperatur von ca. 18000C gezogen, wobei der zentrale Hohlraum kollabiert und der äußere Durchmesser sich entsprechend verringert. Das Ziehen wird dann fortgesetzt, bis der endgültige Wellenleiterdurchmesser von 125 μπι erreicht ist; der Kerndurchmesser beträgt dann ca. 62 μπι. Die Wellenleiterdämpfung bei den Standardmeßwellenlängen von 630,800,820,900 und 1060 nm beträgt 8,7, 3,4, 32, 2,7 bzw. 1,6 dB/km. Die überschüssige Absorption auf Grund von Wasser bei 950 nm wird mit ca. 17db/km geschätzt. In diesem Beispiel und in einigen Beispielen der Tabelle I ist die Dämpfung bei 950 nm geschätzt durch Messung der Dämpfungen bei 820 nm und 900 nm. Die geschätzte
so Dämpfung bei ?50 nm wird dann bestimmt durch die Gleichung A950 = 33(A9OO-A820 + 1.0)
Es wurde ein schmaler Peak im Brechungsindexprofil beim Zentrum der Faser festgestellt, was auf die Bildung eines geringen Überschusses von GeO2 im Zentrum der Faser während des Trocknungsprozesses zurückzuführen ist
Das spezielle im Beispiel 1 verwendete Trocknungsmittel ist bei der Trocknung von optischen Wellenleitern auf Grund verschiedener chemischer Reaktionen wirksam. Zunächst reagieren SiCU und GeCl4 mit Sauerstoff zu Chlor gemäß den folgenden Gleichungen
SiCU+ O2-SiO2 + 2Ci2 GeQ4 + O2-GeO2 + 2Cl2
Das durch diese Reaktionen gebildete Chlor entfernt seinerseits Hydroxylgruppen aus dem Glas gemäß der folgenden Gleichung
2 S SiOH + Cl2 * SiOSi % + 2 HCl + y O2 ' wobei « SiOH versinnbildlicht, daß das Siliziumatom mit drei anderen Stellen des Glas-Netzwerks verbunden
ist. 5 ?]'
Beispiele 2 bis 9 ά
Die Gasflußgeschwindigkeit und Wellenleiterdämpfungswerte für die Beispiele 2 bis 9 sind in Tabelle 1 $
enthalten. In jedem dieser Beispiele wird der gleiche Typ von optischen Wellenleitern wie in Beispiel 1 verwen- io ij
de'., mit Ausnahme der Beispiele 5 und 6, in welchen optische Gradientenindex-Wellenleiter hergestellt wurden. i.
Die Wellenleiter in diesen beiden Beispielen haben den gleichen Mantel und gleiche axiale Zusammensetzungen ;i
wie der Wellenleiter nach Beispiel 1. In den Beispielen 5 und 6 erniedrigt sich jedoch sukzessive der Gehalt an ;|
GeO2 zwischen der Wellenleiterachse und dem Mantel. Weiterhin wird bei den Beispielen 5 und 6 der gleiche []
Sinterprozeß für die Ruß-Vorform verwendet wie in Beispiel 1 beschrieben, mit Ausnahme der Trocknungsgas- 15 j
mischung. Beispiel 11 der Tabelle I bezieht sich auf einen unbehandelten Wellenleiter. ;
35 40 45 50 55 60
Tabelle 1
Beispiel durchgeperltes Gas GeCU Helium Dämpfung bei dB/km 800 820 900 1060 Überschüssige Bemerkungen NJ
00
SiCU Fluß in 630 Absorption bei 950
Leitung 78 in nm auf Grund von O
Wasser CT)
4,4 4,2 3,4 3,3 Wa95O
2 18 ml/min O2 — 1,25 l/min 10,4 3,4 3,1 2,3 1,5 m3,2 gutes Profil <jJ
3 30 ml/min O2 — 1,25 l/min 5,5 4,6 2,8 2.4 schmale Einsenkung im Profil
4 30 ml/min O2 — 1,25 l/min 4,9 4,8 4,8 3,3 3·) große Einsenkung
5 7,5 ml/min O2 7 ml/min O2 1,5 l/min 10,0 4,4 4,1 3,3 2,6 33») —
6 _ 1,5 l/min 11,1 1 Profil leicht beeinflußt,
8 ml/min He 3,4 3,2 2,7 1,7 Körper brach teilweise
7 6 ml/min O2 19 ml/min He 1,5 l/min 8,4 — 3,4 3,0 1.9 12*) schmale Einsenkung im Profil
8 6 ml/min O2 30 ml/min He 1,5 l/min — 3,0 2,8 2,4 1.3 20·) schmale Einsenkung im Profil
9 6 ml/min O2 1,5 l/min 8,1 6,6 6,5 6,0 4,8 8·) große Einsenkung im Profil
10 a) 1,5 l/min 10,1 4,3 4,1 8,2 2,9 0,3 große Einsenkung im Profil
ti b) 9,2 160 —
a) Trocknungsgasmischung enthält nur 20 ml/min CI2 zusätzlich zu 1,5 l/min Helium.
b) Während der Sinterung wurde keine Trocknungsgasmischung verwendet. *) Geschätzt.
An dieser Stelle sei bemerkt, daß die Dämpfungskurve 38 der Fig.3 dem optischen Wellenleiter gemäß Beispiel 6 entspricht.
Wie bereits erwähnt, ist ein Gleichgewicht zwischen SiCU und GeCU beim Trocknen und Sintern von germaniumdotierten optischen Wellenleitern erforderlich, um Deformation der Brechungsindexprofile zu vermeiden. Ein Überschuß an SiCU z. B. führt vermutlich zur Auslaugung von GeO2 aus der Ruß-Vorform .gemäß den folgenden Gleichungen
SiCU + O2-SiO2 + Cl2
Cl2 + GeO2 (Glas) GeOCl2 oder GeCU oder
andere flüchtige Germaniumprodukte oder SiCI·, + GeO2(GIaS)- SiO2 (Glas) + GeCl4
Andererseits verursachen überschüssige Mengen von GeCU die Bildung einer dünnen Schicht (50—100 μη; dick) von Glas, das reich an GeO2 ist. Diese dünne Glasschicht hat eine höhere Ausdehnung als die Hauptmasse des Körpers. Beim Kühlen des Körpers führt dies oft zum Bruch des Körpers auf Grund unausgeglichener Spannungen Es wurden z. B. verschiedene Körper während der Sinterung durch Behandeln der Vorforrnöffnung mit einer Gas-Dampf-Mischung getrocknet, die durch Durchperlen von ca. 8 ml/min Sauerstoff durch GeCU bei 25° C und Mischen des resultierenden Sauerstoff-Dampf-Gemischs mit 1,5 l/min Helium erhalten wurde. Die meisten der resultierenden Körper brachen wegen der während des Trocknungsprozesses entstandenen hohen Spannungen.
Ohne spezielle Vorsichtsmaßregel): erreichen diese Brüche 80%. Wenn der Körper zwischen dem Sinterungsprozeß und dem Ziehprozeß des Körpers zu einer Faser nicht gekühlt wird, ist das Brechen kein Problem, doch ist diese Technik sehr unbequem.
Die Menge an verbleibendem Wasser in dem gesinterten Körper ist eine Funktion der Wasserni€:ige, die ursprünglich in der Ruß-Vorform enthalten war. Diese Variable kann eliminiert werden durch Kontrollieren der Feuchtigkeit der Atmosphäre, welcher die Ruß-Vorform zwischen der Rußniederschlagung und der vollständigen Sinterung ausgesetzt ist. Weiterhin kann die Entfernung des Wassers kontrolliert werden durch Variieren der Chlormenge bzw. des Trocknungsgasgemischs, das vom Gasleitungsrohr 58 zur Öffnung 54 fließt. Schließlich kann der widrige Einfluß des Trocknungsprozesses auf das Brechungsindercprofil der resultierenden optischen Faser dadurch auf einem Minimum gehalten werden, daß die Dotierungsmittelmenge in dieser Atmosphäre kontrolliert wird.
35
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Behandlung einer durch Flammhydrolyse hergestellten porösen Glasrußvorform in einem Sinterofen, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasrußvorform an einem in den Sinterofen einsenk-
baren Rohrträger befestigt und über ein Gasleitungsrohr eine Trocknungsgasmischung durch die innere öffnung der porösen Glasrußvorform von innen nach außen geführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Trocknungsgasmischung eine Komponente, die während der Sinterung das Dotiermaterial bildet, zugesetzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trocknungsgasmischung bis zur ίο vollständigen Konsolidierung der Vorform zugeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche der porösen Vorform zusätzlich mit einem Spülgas behandelt wird.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens naeh einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen in den Sinterofen (60) einsenkbaren Rohrträger {30) mit einem Flansch (56) und Platindrähten (52) zur unmittelbaren Befestigung der porösen Glasrußvorform (30), ein Gasleitungsrohr (58), durch das in die innere öffnung der porösen Glasrußvorform (30) über eine Leitung (76) eine Trocknungsgasmischung zuführbar ist, und durch Öffnungen (66) zur Einspeisung von Spülgas (68).
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