DE2930791A1

DE2930791A1 - Verfahren zur herstellung einer lichtleitfaser

Info

Publication number: DE2930791A1
Application number: DE19792930791
Authority: DE
Inventors: Hans-Peter Dipl Phys Huber; Peter Dr Techn Russer
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1979-07-28
Filing date: 1979-07-28
Publication date: 1981-02-12
Also published as: DE2930791C2

Description

"Verfahren zur Herstellung einer Lichtleitfaser
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer vorzugsweise einwelligen Lichtleitfaser mit nicht rotationssymmetrischer Abhangigkeit der Brechzahl vom Radius durch Bildung wenigstens einer Glassicht auf einem Träger und/oder durch Änderung der Dotierung in einem Träger oder wenigstens einer auf dem Träger gebildeten Glasschicht ur.d anschließendem Ausziehen der Vorform zur Lichtleitfaser.
Zur Herstellung von Lichtleitfasern mit geringer Dämpfung erden hauctsächlich Verfahren angewandt, bei denen die err oder I1antelschichten aus der Gasphase auf einen Träger niedergeschlagen werden. Ein solches Verfahren ist Se-isnielsweise unter der Bezeichnung CVD-Verfahren (chemicai vapor deposition) bekannt.
Bei- Innen-CVD-Verfahren wird auf der Innenseite eines Trägerrohrs , welches aus dem flantelmaterial der Lichtleitaser besteht, eine Schicht aus dem Kernmaterial der Lichtleitfaser aufgedampSt und.das beschichtete Trägerrohr, d.h. die Vorform, anschließend zur Lichtleitfaser ausgezogen. Beim Außen-CVD-Verfahren dagegen wird ein Trager .3. ein hohlzylindrisches Trägerrohr aus dem Kern- material auf der Außenseite mit dem Mantelmaterial beschichtet und die so gewonnene Vorform sodann zur Lichtleitfaser ausgezogen.
Bei einem weiteren Verfahren wird ein Rohr verwendet, das zumindest in seinem inneren Teil aus Glas besteht, welches mindestens eine den Brechungsindex vermindernde Komponente aufweist. Das Rohr wird derart erhitzt, daß ein Teil dieser Komponente durch die Rohrinnenwand ausdiffundiert. Anschliessend wird das Rohr zur Lichtleitf8ser ausgezogen.
Ir Monomod-Lichtwellenleitern sind zwei Wellen mit zueinarder orthogonaler Polarisation ausbreitungsfähig. Bei idealem kreissymmetrischem Querschnitt haben beide Wellen genau die gleiche Wellenzahl. Es treten daher keine Laufzeitdifferenzen zwischen den beiden Wellen auf. Bei praktisch realisierten Lichtwellenleitern treten jedoch immer Abweichungen vom idealen kreissymmetrischen Querschnitt alf. Als Folge davon haben die beiden Wellen mit zueinander orthogonaler Polarisation unterschiedliche Ausbreitungsgeschwindigkeiten. Wegen der geringen Unterschiede der Ausbreitungsgeschwindigkeiten ergeben sich laufend Sberopplungen zwischen beiden Wellen und dadurch zusätzliche Verbreiterungen von Wellenpakten Da die Ungleichmäßigkeit in der Ausbreitungsgeschwindigkeit beider orthogonal polarisierter Wellentypen herstellungstechnisch prinzipiell nicht vermieden werden kann, ist es zweckmäßig eine Lichtleitfaser mit einem nicht rotationssymmetrischen Querschnitt zu verwenden, eo d die beiden ausbreitungsfähigen, orthogonal polarislerten Wellentypen derart stark unterschiedliche Iusbreitungageschwindigkeiten und unterschiedliche Wellenzahlen haben, daß eine Verkopplung zwischen den Wellentypen nicht auftritt.
Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde ein Verfahren zur Herstellung einer derart aufgebauten Lichtleitfaser anzugeben.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß ein Träger verwendet wird, der einen Querschnitt mit stark unterschiedlichen Abmessungen in zwei orthogonalen Richtungen aufweist.
Hierdurch wird eine derart starke Abweichung von der kreissymmetrischen Form des Faserquerschnitts erreicht, daß eine Verkopplung zwischen den beiden Wellen mit zueinander orthogonaler Polarisation weitgehend unterbunden wird. Wird z.B. nur eine der beiden Wellentypen angeregt.
so tritt der andere zellentyp in der Lichtl itfaser garnicht auf und die Wellenzahl ist damit eindeutig festgelegt.
Die Erfindung soll unter Zuhilfenahme der FIG. 1 und 2 näher erEutert werden.
In FIG. 1 ist ein rechteckförmiger Träger 1 dargestellt auf den zwei Glasschichten 2 und 3 aufgebracht sind. Der Träger kann aus einem Material mit höherer Brechzahl bestehen als das darauf abgeschiedene Glas. In diesem Fall bildet der Träger nach Ausziehen der so gebildeten Vorform zur Lichtleitfaser den Kern der Faser.
Der Träger kann aber auch aus einem Material bestehen, das nach Aufbringen der beiden Glasschichten entfernt wird, beispielsweise aus Graphit. Die verbleibende Anordnung (Schicht 2 und Schicht 3) wird dann zunächst kollabiert und anschließend zur Lichtleitfaser ausgezogen. Bei diesem Ausführungsbeispiel muß Schicht 2 eine höhere Brechzahl als Schicht 3 aufweisen, da sie später den Kern der Lichtleitfaser bildet.
Gemäß FIG. 2 kann der Träger 1 auch als rohrförmiger Träger ausgebildet sein, auf dessen Innenwand die Glasschichten 2 und aufgebracht werden. Auch hier ist ein rechteckförmiger Querschnitt des Trägers 1 vorgesehen. Der Träger kann wiederum aus Glas bestehen jedoch muß hier im Gegensatz zum ersten Beispiel die Brechzahl des Trägers 1 geringer sein als die der Schichten 2 und 3. Die letztgenannten Schichten bilden im vorliegenden Fall den Kern der Lichtleitfaser und Träger 1 den Mantel. Nach Aufbringen der schichten wird die gesamte Anordnung in bekannter Weise kollabiert und zur Lichtleitfaser ausgezogen.
In den beschrieLenen Beispielen wurden jeweils rechteckförmige Querschnitte der Träger vorausgesetzt. Selbstverstandlixh können eoch auch Träger mit anderen Querschnitten beispielsweise mit elliptischen Querschnitten Verwendung finden. Vorausset;zung ist lediglich, daß der Träger einen Querschnitt mit stark unterschiedlichen Abmessungen in zwei orthogonalen Richtungen aufweist.

Claims

tatentansprüche 1 Verfahren zur Herstellung einer vorzugsweise einwelligen Lichtleitfaser mit nicht rotationssymmetrischer Abhängigkeit der Brechzahl vom Radius durch Bildung wenigstens einer Glasschicht auf einem Träger und/oder durch Änderung der Dotierung in einem Träger oder wenigstens einer auf dem Träger gebildeten Glasschicht und anschließendem Ausziehen der Vorform zur Lichtleitfaser, dadurch gekennzeichnet, daß ein rräger verwendet wird, der einen Querschnitt mit stark unterschiedlichen Abmessungen in zwei orthogonalen Richtungen aufweist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Träger aus Glas mit höherer Brechzahl als das darauf abgeschiedene Glas verwendet wird und daß die Brechzahldifferenz derart gewählt wird, daß der Träger nach Asuziehen der Vorform zu einer Lichtleitfaser den Kern bildet.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Träger verwendet wird, der nach Aufwachsen von Kern-und Mantelschichten in bekannter Weise entfernt wird und daß die Vorform anschließend kollabiert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Träger aus Graphit verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Träger aus Glas mit niedrigerer Brechzahl als das darauf abgeschiedene Glas verwendet wird und daß die Brechzahldifferenz derart gewählt wird, daß der Träger nach Ausziehen der Vorform zu einer Lichtleitfaser den Mantel bildet und das abgeschiedene Glas den Kern bildet.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lichtleitfaser hergestellt wird, deren lichtleitender Bereich stark unterschiedliche Abemssungen in zwei orthogonalen Richtungen aufweist.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lichtleitfaser hergestellt wird derart, daß das Verhältnis der Abmessungen des lichtleitenden Bereichs in zwei orthogonalen Richtungen wenigstens 2 : 1 beträgt.