DE3128141A1 - "verfahren und vorrichtung zur kontinuierlichen herstellung von optischen fasern" - Google Patents
"verfahren und vorrichtung zur kontinuierlichen herstellung von optischen fasern"Info
- Publication number
- DE3128141A1 DE3128141A1 DE19813128141 DE3128141A DE3128141A1 DE 3128141 A1 DE3128141 A1 DE 3128141A1 DE 19813128141 DE19813128141 DE 19813128141 DE 3128141 A DE3128141 A DE 3128141A DE 3128141 A1 DE3128141 A1 DE 3128141A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- silicon dioxide
- index
- diameter
- bars
- fiber
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- 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
- C03B37/02—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor
- C03B37/025—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor from reheated softened tubes, rods, fibres or filaments, e.g. drawing fibres from preforms
- C03B37/027—Fibres composed of different sorts of glass, e.g. glass optical fibres
- C03B37/02736—Means for supporting, rotating or feeding the tubes, rods, fibres or filaments to be drawn, e.g. fibre draw towers, preform alignment, butt-joining preforms or dummy parts during feeding
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B23/00—Re-forming shaped glass
- C03B23/20—Uniting glass pieces by fusing without substantial reshaping
- C03B23/207—Uniting glass rods, glass tubes, or hollow glassware
-
- 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
- C03B37/01205—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments
-
- 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]
- C03B37/01413—Reactant delivery systems
-
- 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]
- C03B37/01486—Means for supporting, rotating or translating the preforms being formed, e.g. lathes
-
- 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
- C03C25/00—Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
- C03C25/10—Coating
- C03C25/104—Coating to obtain optical fibres
-
- 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2205/00—Fibre drawing or extruding details
- C03B2205/30—Means for continuous drawing from a preform
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
- Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein kor.tiuierliches Herstellungsverfahren
von optischen Fasern (der Ausdruck optisch muß so interpretiert werden, daß er den infraroten, sichtbaren,
ultravioletten Bereich des Spektrums umfaßt) und sie betrifft eine besonders wichtige, aber nicht ausschließliche
Anwendung in der Gestaltung von optischen Fasern, die für Telekommunikations-Verteilernetze bestimmt sind.
Man weiß, daß die optischen Pasern zwei Bedingungen erfüllen
müssen, die in einer gewissen Weise widersprüchlich sind, um in einem Verteilernetz brauchbar zu sein: Ihre
Abschwächung muß gering sein und man berücksichtigt gegenwärtig,
daß sie nicht 3 bis 1J dB/km bei 0,8 um (Vorzugs- ·
weise 2 dB/km bei 1,3 um) überschreitet und ihre Durchgangsbreite muß ungefähr 200 MHz erreichen, was zur Ablehnung
der Fasern mit Indexsprung führt. Die Fabrikation muß in großer Qualität in der Größenordnung von Millionen
von Kilometern jährlich zu einem niedrigen Preis durchgeführt werden.
Man weiß, daß can heutzutage selten einfache Fasern benutzt,
und daß Mehrfachfasern entweder vom Indexsprungtyp sind, die eine Seele oder einen Kern, welcher von
einen: Kranz oder Ring umgeben ist, umfassen, wobei letzterer einen konstanten Index aufweist, allerdings unterschiedlich
von demjenigen des Kernes oder solche eines Indexgefälletypes, bei denen das Material des Kranzes
3128U1
oder pinres eiren Index aufweist, der sich in radialer
Richtunr ändert.
Man kennt zahlreiche Herstellur.r-verfahren Tür optische
Fasern. Keines erfüllt voll sti'ndir die obiren Pedinrunren,
wie man nachfolgend sohen wird.
Das Ablapeverfahren auf chemischem Wo.p-f in der Panpfphase
v.'endet sich an unterschiedliche "eizmittel, um einen Mate
rialüberzuf (im sllpeneinen aus reinem redoptem Siliciumdioxid)
entweder radial oder axial auf einem Dorn prößer
werden zu lassen. Diese Prozesse ermöglichen die Erhaltung
von Fasern nit einem Indexsprun.p· oder einem Indexp.radienten,
deren optische Ieistunren weitestrehend ausreichend
sind für die ine Aure refaßten Ar.wer.dunpen. Aber
die Fabrikationskosten sind außergewöhnlich, vor allem, v/eil die gesamte Yar.se der Eisern (Seele und Kranz) durch
kostspielige Verfahren horrestellt wird und dnher nicht
für eine Massenproduktion anp-epaßt wercon kann.
Die Herstellunpsverfahren mit den Olasbl^sertechniken
auf der Orundlare von sehr reinen ?^aterial unter Benutzunr
eines Donpelschmelztierels (US-0S 2 nQ? 517)
haben den Vorteil, daß sie kontinuierlich betrieben werden können. Man kann vor allem die Verfahren der Phasensenaration
anheben, die indessen den Nachteil haben, daß sie sich schlecht dazu eignen, ausreichend sauberes Fa-
J !Zö 14 I
terial auf der Basis von preiswertem Material, welches Verunr<vinifuv.pcn aufweist, zu erhalten. Auch kann mon
ebenso Aufbereitunrsverfahren der SiIiciumdioxidmasse anpeben
durch Reaktion in einen Plasma mit sehr hoher Temperatur.
Der letztere Prozeß erscheint besonders interessant, da man zu niedrigen Preisen sehr proße OuPblocks von Siliciumdioxid
zu einer optisch p;uten Qualität auf der Grundlage von preiswerten Material erhalten kann. Die stark
erhöhte Reaktionstenneratur in dem Plasma stellt die Reinio-.unp;
sacher. Im Oep;on>,up hierzu untersagt die erhöhte Temperatur
das Finzufüren von zahlreichen, sehr flüchtigen
Zusätzen (Dopen): Heute scheint es tatsächlich so zu sein,
da3 man das Siliciumdioxid nur noch mit Fluor dopen kann, was seinen Index verrinrert. Schließlich scheint'dieses
Verfahren nicht für die Kerr.tellunr von Pasern mit einem
Indexsprunp feeip-net zu sein, die eine Seele aus reinem
Siliciundioxid oder mit ^luor redonten Siliciumdioxid aufweiser,
und einen Kranz., der aus einer Fülle aus Kunststoffmaterial, wie z.P. Silikon, besteht. Aber eine solche ^aser
mit Indexsprunp: hat notpedrunren ein begrenztes Durchhanpsband
mit einem Vert in der Orfiße von 3^ FHz.km, zu klein
für den Fall, daß die ^aser zun übermitteln von Informationen
über Entfernunren diener, nuß, die mehrere Kilometer · erreichen
können, und die FIaItbarkeit der ^aser ist unpewiß,
wobei die ootisehen Faktoren von einem Kunststoffmaterial
sichergestellt rand, welches repenüber äußeren Faktoren
anTi5Ilir ist, wie z.B. Feuchtirkeit und Temperatur.
3128H1
Aufpabe der vor!lebender. Erfindung ist es, ein Herstellungsverfahren
von optischen Pasern anzureber., welches die Realisierung einer optischen ^aser mit Indexfef'ille
in kontinuierlicher Weise und zu niedrigen Kosten erlaubt.
Zu diesem Zweck schlSpt die Erfindung insbesondere ein
Verfahren vor,mit folgenden Schritten: Man schweißt SiIiciumdioxidbarren
aneinander, die zur Rildunr der Faserseele
bestimmt sind; man lept auf diesen Barren durch
chemische Reaktion einer. Si] iciumdioxidkranz oder -rinp
auf, der ein variables Verhältnis an Zusatz enthalt, der
in dem Maße variiert, in der1 sich der Purchresser des
Kranzes verprößert, um aufeinanderfolgende Vorformen zu
bilden; und man zieht diese Vorformen in einem Durchmesser der p,ew8hlten Faser; die obipen Operationen folpen
aufeinander entlang einer Bahn, denen die aneinanderpeschweißten Barren folien.
Die Barren können aus reinem oder p-edontem Siliciumdioxid
bestehen; die Dicke der Auflage und die Variationsnotwendipkeit
des Index v/erden als Funktion des mittleren zu erreichenden Durchpanpsbandes und der p-evic'hl ten numerischen
öffnung pev/^hlt, unter Rerücksichtipunr der maximalen Knderunpen
des Index, was es erlaubt, Miederschla^sverfahren
auf chemische Reaktionen zu erhalten,"insbesondere die Hydrolyse in der Flamme (h^ufip mit der anpe]sächsischen
Bezeichnunp "Outside Vanour Phace Oxydation" oder "OPVO"
bezeichnet), welches besonders interessant zn sein scheint.
V/eitere vorteilhafte Auapestaltunfren des Verfahrens sind in den Unteransnrüchen ? - 5 beschrieben.
Die ergänzenden Stufen erlauben es, eine sofort benutzbare
Faser zu erreichen, wie 7..R. Trocknung-s Auftrapunp von
Unerzüfren, Polymerisation und T.aperunp, die kontinuierlich
in der Fabrikatior.slinie selbst ausgeführt werden können.
:'an sieht, da2 das Verfahren als Auspanpsnrodukt Barren
,-us Γ iliciumdioxid benutzt, die zu p-erinpen Kosten in dem
c-ewür.schten Reinheitsgrad hergestellt werden können, durch
put beherrschbare Techniken, vor allem durch Reaktionen
in den Plasma. Ledirlich der Kranz-wird durch ein Ablapeverfr.hron
durch chenische Reaktion hergestellt, v.relches
relativ lanpsan und kostmielip ist.
Die Frfir.clunp- schlfirt in rlercher V/eise eine Verrichtung
::ur kontinuierlichen Herstellunp von optischen Fasern zur
Durchführung des obipen Verfahrens vor.
Zv/ecknutßipe Ausrestaltunpen einer solchen Vorrichtung sind
in den Ansnrüchen 6 und 7 beschrieben.
V/eitere r-'erkr.ale, Einzelheiten und Vorteile der Srfindunp
erpeben sich aufgrund der nachfolpenden Beschreibung sowie
anhand der Zeichnunp. Diese zeipt in
Pip. 1 einen Schnitt durch eine Mehrfachfaser .mit IndexpeTi5IIe
r.it einen Kern aus Siliciumdioxid,
■Rig. 2 eine Kurve, welche reor?"sentativ für die Verteilt
un ρ des Brechunrsindex ist in einem peraden Pereich
einer Faser der ir Pip·. I pezeirten Art,
Tip.. 3 ein Prinzipschema, welches die Staffolunp der
Schritte in einer Vorrichtung zur Durchführung· des
Verfahrens zoip.t und in
FiR. ·Ί eine Detailansicht, welche eine möp·] iehe Einrichtung
einer Schwe:Pstelle für die Parren in einer
Vorrichtung nach pip/. 3 zeipt.
Die in Pip·.. 1 schematisch wiedergesehene Faser besteht
aus einer Seele oder einem Kern 1 aus pedoptem oder nichtgedoptem
Siliciumdioxid, entsprechend einem Wert, den man
seinem Index n1 (Fip. 2) zu peben wünscht. Dieser "Kern 1
mit einem Durchmesser d. ist von einen ersten Krnnz 2 aus
pedoptem Siliciumdioxid umfeben, n:it einem variablen Index
vom Innenkreis des Kranzes mit dem Durchmesser d. bis sun
Außenkreis des Kranzes, mit Durchmesser do. Dieser erste
Kranz 2 ist ump.eben von einem zweiten Kranz 3, welcher
typischerweise aus pedontem Siliciumdioxid rit einem konstanten
Index n, ist, welcher insbesondere rleicn dem Index
des Siliciumdioxids des 'ersten Kranzes im Niveau des Außenkreises
desselben ist. Schließlich umpibt eine Schutzhülle aus Kunststoffmaterial, tynischerweise aus .'Ml ikon, den
zweiten Kranz 3· Um die mechanische- Wi-iorst-indskraft der
O IZ.O IH I
Paser zu verbessern, um<riht eine Zusatzhülle aus Kunstst.off
die fchutzhülle h, Vielehe nicht mehr optische Redinrunrer.
erteilen nuß, aber mechanische Kriterien (z.B. Widerstrmdsfc'hirkeit
perenüber Abschleifen oder Abtragungen
od. drl ·) . Eine solche Hülle 5 ist p-estrichelt in Fip.. 1
wierierpepeben. .
I'an weiß, daß es die herkömmlichen 7iehprozesse erlauben,
':en Durchmesser d1 durch Modi^izierunp· des Durchnesrers
der C:i liciumdioxidbarren am Anfn.r.°· sehr penau einzuct-ellen.
Entsprechend des p-ewi'hlten Viertes für den Index n.
bildet man den 'Kern 1 aus reinem Siliciumdioxid oder aus
nedoptem Siliciumdioxid. Es sollte dennoch bemerkt werden,
i.?ß die aktuellen Verfahren, weiche die Herstellung; von
riliciumdioxidbarren in puter ontischer Qualität zu einem
niedripen Preis ermiV]ichon, die brauchbaren Zusätze für
den Kern auf das Fluor limitieren.
Tie Variatior.snotv.-enfii.fkeit oes Index h_ des ersten Kranzes
2 wird als Funktion des ::u erreichenden Durchfanrsbandes
pewShlt, aber auch, ur seine Picke 1? zu verringern,
denn es handelt sich um einer. Teil der Faser, die durch
kostspieliges Auf leren realiiviert wird. Man sieht, daß
man über zahlreiche Parameter (Dicke 1? Werte des Index"
r.p auf dem Mivcau des innerer, und des fiußeren Kreises
des Kranzes 2, Variationsnotv/ondirckeife des Index) verfüp-t.
Pei dom AusfChrunp-sbeispiel nach 17Ip;. *2 ist der Index n-
pi eich η., bein Niveau de;-· inneren Krrnr-es der Krnr.zeö,
uv\ eine Kontinuität des Index zwischen dem Korn 1 und der
Kranz 2 sicherzustellen.
Der zweite Kranz J mit der Picke 1, und einem konstanten
Index n~ ist im nllpemeinen pcbildet aus pedontem
Siliciumdioxid und spielt die Rolle einer sehr feinen ontischen Hülle. Schließlich schützt die Kunststoffen Ie l\
mit dem Index nj., deren Dicke tynischerweise einipe lOtel
μ beträft, die 'P.aser p,ep:en Abtrapunp od. dpi. und pe^en
chemische Anpriffe.
Die soeben beschriebrne ^aser kann als eine solche mit
Pseudoindexp-efSlIe betrachtet werden, wobei der zentrale
Kern einen konstanten Index aufweist. Sie weist T'ransmissionsleistunpen,
die für die aktuelle Anwendung in der Telekommunikation ausreichend sind, auf.
Die Herstellung einer solchen Paser kann mit einer Vorrichtung
der in Fip. 3 pezeipten Art durchp-e^ührt worden.
Diese Vorrichtung ist zum Aufnehmen von Siliciumdioxidbarren
vorpesehen, .welche nach dem Ziehen den Kern der
Faser bilden.
Diese Barren selbst werden aus Blöcken pro Ger Durchresser erhalten, deren Gewicht in der nrö/enordnunp von
150 kpr sein kann, f-'an erhalt durch Ziehen bzw. V'alzen
aus jedem der Blöcke mehrere Meter einer Stange, die in
homogene Barren franktioniert ist, deren Durchmesser deals Funktion des Durchmessers d1 des herzustellenden Kernes
gewählt wird (z.B. d,- = 10 mm für d, = 75 um). Man
kann ohne Schwierigkeiten eine Genauigkeit von einigen Mikrometern für den Durchmesser erhalten. Vor dem Einführen
in die Vorrichtung werden die Barren kontrolliert: Ihre geometrische Charakteristik wird während des Ziehdurchganges
verifiziert und evtl. nach dem Ziehen; ihr Schwächungskoeffizient wird in gleicher Weise gemessen..
Die Barren werden sukzessive in die Vorrichtung eingeführt,
wo sie einer am anderen in einer Schweißstelle aneinandergeschweißt werden, welche in*die Vorrichtung
integriert ist. Die Fig. 3 und k zeigen zwei aufeinanderfolgende
Barren J und 8 im Weg der Schweißstelle 10. Die Barren werden in kontinuierlicher Art und Weise durch
Zentrierungs- und Vorschubmittel, schematisch in Fig. 3 durch zwei Sätze von^Führungsrolle^ 11 dargestellt,
welche vor dem Schweißgestell 9 angeordnet sind, und einen Satz von Zentrierungsrcllen 12 dahinter angeordnet,
geführt und verschoben.
Die Schweißung kann kontinuierlich während des AbSinkens
der Barren durchgeführt werden. Die Mittel 11 geben diesen eine sehr langsame Sinkgeschwindigkeit v. typischerweise
in der Größenordnung von 8 mir. pro Minute. Diese
3128U1
Mittel können anstatt aus Reibungsrollen aus Laufketten *
oder mobilen Backen bestehen. Ein Ofen, ein Kinggebläse oder eine Bestrahlungsvorrichtung können an der Schweißstelle
vorgesehen sein. Dieser Ofen 10 wird in Aktion während des Durchganges der Verbindungsstelle zwischen
den aufeinanderfolgenden Barren 7 und 8 gesetzt.
Da die Geschwindigkeit sehr langsam ist;, kann eine vollständige
Verschweißung trotz dsr beschränkten Einwirkung des Ofens entlang der Bahn der Barren durchgeführt werden.
Die auf diese V.'eise hergestellte kontinuierliche Stange
durchquert eine Ablagerungsstation 13, in der bekannte chemische Verfahren durchgeführt werden, solche wie Reaktionen
in der Dampfphase oder im Plasma. Als einfaches aber gleichwohl nicht drauf beschränktes Beispiel kann .
man die Hydrolysetechnik in der Flamme angeben, beschrieben in dem französischen Patent 2 213 2^3 (Corning
Glass Works). Man kann aber auch ebenso Ablagerungsprozesse in der Dampfphase zitieren, entsprechend denjenigen,
welche am Ende der Anmeldung angegeben sind.
Die dargestellte Ablagerungsstation 13 weist einen Ofen auf, welcher von einem-Fahrgestell 21 getragen wird, der
ihm eine Hin- und Herbewegung, wie durch die Pfeile f^
angegeben, indiziert, über welche sich eine Translations-
ό 128 Ul
Überlagert, angegeben durch den Pfeil ί~· Die
Amplitude L0 der Hin- und Herbewegung entspricht, der Länge
der Station geringfügig unter der Länge eines Barrens. Di ■ Sinkgeschwindigkeit V1 der Barren !erlaubt die Begrenzung
des Weges L1 der Sir.kgeschwindigK.eit des Fahrgestelles
auf einen akzeptablen Wert. Γ
Die Länge der Earren kann mehrere Meter erreichen. Sie erlaubt die Ablagerung bzw. Beschichtung der kontinuierlichen
Kerne auf einer großen Länge und die schnelle Herstellung einer Vorform, die geeignet ist, mehrere Kilometer
von Fasern mit einem vorbestimmten Durchmesser
d^ zu erzeugen. In Fig. k ist gestrichelt das progressive
Wachstum der Beschichtung bis zu'ihrem festgelegten Durchmesser dargestellt.
Wenn die entsprechende Ablagerung auf,einer Vorform mit
der Länge L beendet ist, kehrt das Fahrgestell 21 auf seinen Ausgangspunkt zurück und der Ablagerungsvorgang
kann wieder begonnen werden, um eine vneue Vorform vorzubereiten.
Der .Rückkehrweg L ist ausreichend lang genug,
um einen ausreichenden Abstand L? zwischen zwei aufeinanderfolgenden
Vorformen herzustellen. Jede Vorform bedingt später eine Faserlänge, die von den anderen getrennt
und qualifiziert we*rden kann."
Wenn die Verarbeitung zu Glas nicht direkt in' der Station
13 vorgenommen wird, wird sie in einer zusätzlichen Station 14 realisiert« "an kann dies in einer einfachen Weise
erreichen bei geringer Stärke der Beschickungen. Wenn
notwendig, kann eine Trockenstation 15 vorgesehen sein, um die Qualität der Faser zu verbessern. Eine solche Station
muß zur Entfernung von Wasser unbedingt dann vorgesehen sein, wenn die Beschichtung durch Flammenhydrolyse
vorgenommen wurde. Führungen 22 sind zwischen den ver- ■ schiedenen Stationen zur Sicherstellung einer kontinuierlichen
Sinkbewegung der Vorformen und um diese zu zentrieren,
vorgesehen, derart, daS die unterschiedlichen thermischen
Spannungen entlang der Achse der Barren nicht
•Verformungen induzieren.
Als Beispiel kann man angeben, daß eine Vorform von 500 mm
Länge hergestellt werden kann durch Wachstum in einer Verglasungsstation von 3 rom Dicke bei einem Barren von 10 mm
Durchmesser. Eine solche Vorform liefert 8,31I km Faser, deren
Durchmesser d^ 75 um und deren Durchmesser d, 120 um
ist. Die Dauer des Beschichtungsvorganges ist im Falle. der Flammenhydrolyse eine 3xir.de, wenn man die mittlere
Beschichtungsgeschwindigkeit mit 50g pro Stunde annimmt. Die Sinkgeschwindigkeit ν ^ der Vorform ist daher um 8,33 ni
pro Minute. Jede Vorform, die auf diese Art und Weise hergestellt ist, durchläuft eine Einrichtung, deren Konstruktion
ähnlich derjenigen ist, einer herkömmlichen Ziehmaschine. In dem in Fig. 3 dargestellten Beispiel um-
- It) -
3128U1
faßt diese Einrichtung einen Ziehofen 16, eine Uberzugvorrichtung
18 und eine Aufspulhaspel 20 für die Faser. Zwischen dem Oitn 16 und der Uberzugvorrichtung 18 ist
eine Meßstation 17 für die Messung des Durchmessers angeordnet, die dazu benutzt werden kann, um die Aufrollgeschwindigkeit auf der Haspel 20 zu steuern.
Es muß bemerkt werden, daß die erhaltene Faser viel regelmäßiger
ist, als im Falle einer herkömmlichen Maschine, der Durchmesser der Vorform viel regelmäßiger ist,
als im Falle der durch die herkönunlichen Prozesse der
chemischen Ablagerung in der Dampfphase enthaltenen Stangen und daß die Beschichtung eine viel geringere Dicke
aufweist und auf einem Kalibriersubbort bewirkt wird. Die Verfahrensweise kann deswegen kontinuierlich durchgeführt
werden, weil die Aufrollgeschwindigkeit v„ auf der Haspel direkt von der Geschwindigkeit V1 regulierbar ist.
Andere Organe können auf dem Weg der Faser vorgesehen sein, insbesondere ein Polymerisationsofen des auf der
Faser aufgebrachten Überzuges in dem Induktionsapparat 18, der die Hülle 4 (Fig. 1) bildet.
Im Falle der Herstellung einer Faser, die sehr viel höhere Charakteristika aufweist, kann die mittlere Geschwindigkeit
der Faserbildung v„ = 147 πι pro Minute sein. Diese
Geschwindigkeit V2 wird indessen permanent reguliert,
- 17 - . 3128H1
um dem Durchmesser d,, einen konstanten VJert zu geben. Die
mittlere Geschwindigkeit der Produktior.svorrichtur.g ist daher 212 km täglich, was ungefähr ^iO. 000 km pro Jahr
entspricht. Eine solche Produktion liegt weit über derjenigen,
herkömmlicher Prozesse.
Man sieht, daß die Erfindung ein Verfahren liefert, in
welchem alle Operationsschritte kontinuierlich in einer gleichen Vorrichtung durchgeführt werden und mit dem
separate Vorbereitungs-, Reduzier- und Faserherstellungsoperationen vermieden werden. Das Verfahren erlaubt es,
nur dort noch ein durch die Beschichtung bedingtes teures Material zu benutzen, wo es unbedingt notwendig ist.
Claims (7)
1. Verfahren zur kontinuierlicher. Herstellung von optischen
Fasern, insbesondere mit einem Index/iefrlle, gekennzeichnet
durch folpende Verfahrensschritte: Fan achweißt SiIiciumdioxidbarren
aneinander, die zur Bildung der Faserseele bestimmt sind; man lept auf diese Barren durch'chemische
Reaktion einen Kranz oder Rinp; aus Siliciumdioxid, welcher
ein variables Verhältnis eines Zusatzes enthalt, der in dem
Maße variiert, in den die Durchmesservermehrunp· des Kranzes zunimmt, um aufeinanderfolgende Vorformen zu bilden
und man zieht diese Vorformen in den Faserdurchmesser.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Faser, die dem Ziehen vorausgeht, kontinuierlich wenigstens
einer zusätzlichen Operation, wie z.B. Verplasunp;,
Trocknunr, Auftrap-unF von BelMper. zur Bildung einer
Hülle, Polymerisation, unterworfen wird.
vJ 1 /LO IH I
3. Verfahren nach Ansnruch 1 oder ?, dadurch gekennzeichnet,
daß die AbIape zur Bildung einer Vorform in einem
Ofen bewirkt wird, welcher simultan über die T.fnpe der
Vorform eine Hin- und Herbewepunp und eine Vorwartsbe«
wepunp ausführt, die gleich der■ Eintrittspeschwindigkeit
der Barren ist.
k. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
pekennzeichnetj daß die Ablage mit"aufeinanderfolgenden
Schichten variabler Indexe durchgeführt wird, wobei die am weitesten innenliepende Schicht einen Index
hat, welcher pleich dem konstanten Index des Siliciumdioxidbarrens
ist, während die externen Schichten einen konstanten Index haben.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
pekennzeichnet, daß der Barren aus Siliciumdioxid mit Zuschlap bzw. aus pedoptem Siliciumdioxid mit konstanter-.
Index hergestellt ist.
6. Vorrichtunp zur kontinuierlichen Herstellung von optisch-en
Fasern, pekennzeichnet durch Mittel zum kontinuierlichen Vorschub der Siliciumdicxidbarren, welche die Seele der
Paser bilden sollen; Mittel (9) zur aufeinanderfolgenden
VerschweiRunp von Barren (7,8); Mittel (13) zur Ab- bzw.
Auflape aufprund chemischer Reaktion eines Kranzes aus Siliciumdioxid, welches ein Verhältnis an Zuschlap enth !It,
der nach Maßpabe der DurchTPesser-Vermehrune des Kranzes
variiert, ur. aufeinandorfolrer.de Vor former. (23) zu bilden,
und Mittel (It') zun 7iehon der Vorforr.en in den
Durchmesser der zu bildender. Fasern.
7. Vorrichtunp nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Ziehmittel einen Ofen (16) umfassen ur.d Auszup,smittel für die Paser in einer nach' einer Funktior. des Durchmessers
der Paser zu regelnden Geschwindigkeit.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR808017005A FR2487811B1 (fr) | 1980-07-31 | 1980-07-31 | Procede et installation de fabrication de fibres optiques en continu |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3128141A1 true DE3128141A1 (de) | 1982-03-11 |
DE3128141C2 DE3128141C2 (de) | 1987-10-15 |
Family
ID=9244782
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19813128141 Granted DE3128141A1 (de) | 1980-07-31 | 1981-07-16 | "verfahren und vorrichtung zur kontinuierlichen herstellung von optischen fasern" |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4407667A (de) |
JP (1) | JPS57118043A (de) |
CA (1) | CA1169659A (de) |
DE (1) | DE3128141A1 (de) |
FR (1) | FR2487811B1 (de) |
GB (1) | GB2081250B (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3837135A1 (de) * | 1988-11-02 | 1990-05-03 | Rheydt Kabelwerk Ag | Verfahren zum herstellen einer optischen faser aus einer vorform |
DE3929894A1 (de) * | 1989-09-08 | 1991-03-21 | Rheydt Kabelwerk Ag | Verfahren zum kontinuierlichen faserziehen |
DE4014330A1 (de) * | 1990-05-04 | 1991-11-07 | Kabelmetal Electro Gmbh | Verfahren und vorrichtung zur kontinuierlichen versorgung eines ziehofens mit vorformen fuer das ziehen von glasfasern |
Families Citing this family (44)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL8103647A (nl) * | 1981-08-03 | 1983-03-01 | Philips Nv | Werkwijze voor de continue vervaardiging van een optische fiber onder neerslaan van glaslagen op een doorn. |
GB2117754B (en) * | 1982-04-07 | 1985-07-24 | Ass Elect Ind | Continuous process for manufacture of optical fibre waveguides |
CA1187291A (en) * | 1982-07-26 | 1985-05-21 | George E. Berkey | Method of making glass optical fiber |
GB2148273B (en) * | 1983-10-22 | 1986-11-05 | Standard Telephones Cables Ltd | Optical fibre fabrication by the rod-in-tube method |
JPS6172642A (ja) * | 1984-09-18 | 1986-04-14 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光フアイバ用母材の製造方法 |
JPH0788232B2 (ja) * | 1986-12-29 | 1995-09-27 | 株式会社フジクラ | 光フアイバ−母材の製造装置 |
WO1989007580A1 (en) * | 1988-02-22 | 1989-08-24 | Nippon Electric Glass Co., Ltd. | Method of and apparatus for manufacturing thin glass plates |
US5894537A (en) | 1996-01-11 | 1999-04-13 | Corning Incorporated | Dispersion managed optical waveguide |
DE19635287C2 (de) * | 1995-09-29 | 2001-08-30 | Samsung Electronics Co Ltd | Ofen zum Spinnen einer Lichtleitfaser |
DE19655025C2 (de) * | 1995-09-29 | 2001-07-19 | Samsung Electronics Co Ltd | Verfahren zur Verbindung eines Lichtleitfaser-Vorformlings mit einer Hilfsquarzstange |
US6173588B1 (en) | 1996-01-11 | 2001-01-16 | Corning Incorporated | Method of making dispersion managed optical fibers |
US20020069677A1 (en) * | 1996-04-29 | 2002-06-13 | Berkey George E. | Optical fiber and method of making optical fiber |
CN1199026A (zh) * | 1997-03-25 | 1998-11-18 | 古河电气工业株式会社 | 光学纤维用玻璃母材的电炉延伸方法和延伸装置 |
US6532776B1 (en) * | 1997-06-27 | 2003-03-18 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Method and apparatus for fusing an optical fiber preform |
FR2773366B1 (fr) * | 1998-01-08 | 2000-02-04 | Alsthom Cge Alcatel | Dispositif de soudage de preformes de fibres optiques bout a bout |
FR2774372B1 (fr) * | 1998-02-05 | 2000-03-03 | Alsthom Cge Alcatel | Procede de fibrage en continu de preformes pour la fabrication de fibres optiques |
FR2777273B1 (fr) * | 1998-04-09 | 2000-05-12 | Alsthom Cge Alcatel | Soudage bout a bout de preformes de fibres optiques a l'aide d'une torche a plasma |
DE19915509C1 (de) * | 1999-04-07 | 2000-06-08 | Heraeus Quarzglas | Verfahren für die Herstellung eines zylinderförmigen Bauteils aus Quarzglas und dafür geeignete Vorrichtung |
AU8015700A (en) * | 1999-11-24 | 2001-06-04 | Corning Incorporated | Method for radially consolidating a porous optical fiber preform |
US8695379B2 (en) | 1999-12-29 | 2014-04-15 | Prysmian Cavi E Sistemi Energia S.R.L. | Apparatus and method for applying traction to an elongate element produced by fusing a preform of glass material and usable in a process for producing an optical fibre |
US6550279B1 (en) | 2000-09-01 | 2003-04-22 | Corning Incorporated | Process for drawing optical fiber from a multiple crucible apparatus with a thermal gradient |
US6598428B1 (en) * | 2000-09-11 | 2003-07-29 | Schott Fiber Optics, Inc. | Multi-component all glass photonic band-gap fiber |
AU2002227157A1 (en) * | 2000-12-14 | 2002-06-24 | Corning Incorporated | Method and apparatus for continuously manufacturing optical preform and fiber |
US6588235B2 (en) | 2001-08-30 | 2003-07-08 | Corning Incorporated | Method of centering a fiber core in a multiple-crucible method |
US6836602B2 (en) | 2001-10-26 | 2004-12-28 | Corning Incorporated | Direct bonding of optical components |
US20030164006A1 (en) * | 2001-10-26 | 2003-09-04 | Buchanan Karl H. | Direct bonding of glass articles for drawing |
US20030081906A1 (en) * | 2001-10-26 | 2003-05-01 | Filhaber John F. | Direct bonding of optical components |
US20030079503A1 (en) * | 2001-10-26 | 2003-05-01 | Cook Glen B. | Direct bonding of glass articles for drawing |
US20030188553A1 (en) * | 2002-04-08 | 2003-10-09 | Mann Larry G. | Direct bonding methods using lithium |
US6791748B2 (en) * | 2002-05-02 | 2004-09-14 | Corning Incorporated | Optical isolators and methods of manufacture |
US6950235B2 (en) * | 2002-05-02 | 2005-09-27 | Corning Incorporated | Optical isolators and methods of manufacture |
US20030230113A1 (en) * | 2002-06-12 | 2003-12-18 | Patrick Gedeon | Methods for manufacturing glass articles |
DE102004014345B4 (de) * | 2004-03-22 | 2007-09-20 | Heraeus Tenevo Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines optischen Bauteils |
EP1749229B1 (de) * | 2004-05-24 | 2009-04-29 | Prysmian S.p.A. | Prozess und vorrichtung zur herstellung eines optischen kabels |
US7641969B2 (en) * | 2005-03-23 | 2010-01-05 | Fletcher Iii Joseph P | Optical fiber preform with overclad tubes |
JP2007039260A (ja) * | 2005-08-01 | 2007-02-15 | Canon Inc | 延伸ガラス部材の製造方法、スペーサの製造方法、及び画像表示装置の製造方法 |
DE102005044947B4 (de) * | 2005-09-20 | 2007-10-04 | Heraeus Tenevo Gmbh | Schweißverfahren zum Verbinden von Bauteilen aus hochkieselsäurehaltigem Werkstoff, sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
US20080061243A1 (en) * | 2006-09-13 | 2008-03-13 | Doshi Niraj K | Radiation detector having a fiber optic wedge with a plurality of parallel fibers |
FR2914297B1 (fr) * | 2007-03-27 | 2009-05-08 | Draka Comteq France | Procede de fabrication d'une preforme de fibre optique. |
US7836728B2 (en) * | 2007-05-09 | 2010-11-23 | Ofs Fitel, Llc | Increasing the cladding-to-core ratio (D/d) of low D/d ratio core rods in optical fiber performs |
JP5173660B2 (ja) * | 2008-08-04 | 2013-04-03 | 株式会社フジクラ | 光ファイバ用母材の製造方法 |
US20110265520A1 (en) * | 2010-04-28 | 2011-11-03 | Xin Chen | Methods For Determining The Rotational Characteristics Of An Optical Fiber |
JP5398026B2 (ja) * | 2011-03-02 | 2014-01-29 | 信越化学工業株式会社 | ガラス母材の延伸方法及び装置 |
WO2016024965A1 (en) * | 2014-08-13 | 2016-02-18 | Heraeus Tenevo Llc | Quartz glass article and method for forming a quartz glass optical component |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2313203A1 (de) * | 1972-03-30 | 1973-10-18 | Corning Glass Works | Lichtfokussierende optische faser |
DE2351354A1 (de) * | 1972-10-13 | 1974-05-02 | Sumitomo Electric Industries | Verfahren zur herstellung eines lichtleiters |
DE2615534A1 (de) * | 1976-04-09 | 1977-10-13 | Jenaer Glaswerk Schott & Gen | Fuer die nachrichtenuebertragung geeignete lichtleitfaser aus mehrkomponentenglas mit angepasstem ausdehnungskoeffizienten zwischen kern- und mantelglas |
DE2850493A1 (de) * | 1977-11-25 | 1979-05-31 | Cselt Centro Studi Lab Telecom | Verfahren und vorrichtung zur stetigen herstellung optischer fasern |
GB1551657A (en) * | 1977-05-17 | 1979-08-30 | Standard Telephones Cables Ltd | Manufacture of optical fibres |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1052073B (de) * | 1957-06-21 | 1959-03-05 | Wolfgang Schuller | Verfahren zum Spinnen von Glas oder anderen anorganischen, glasaehnlichen Massen ausStaeben |
US2992517A (en) * | 1958-08-11 | 1961-07-18 | American Optical Corp | Method and apparatus for use in the fabrication of light-conducting devices |
US3037241A (en) * | 1959-12-24 | 1962-06-05 | American Optical Corp | Method and apparatus for manufacturing light-conducting devices |
GB1223805A (en) * | 1969-05-29 | 1971-03-03 | Standard Telephones Cables Ltd | Glass tube manufacture |
US3737292A (en) * | 1972-01-03 | 1973-06-05 | Corning Glass Works | Method of forming optical waveguide fibers |
FR2220475B1 (de) * | 1973-03-08 | 1977-08-12 | Quartz & Silice | |
US3932160A (en) * | 1974-08-09 | 1976-01-13 | Western Electric Company, Inc. | Method for forming low loss optical waveguide fibers |
US4198223A (en) * | 1977-05-17 | 1980-04-15 | International Telephone And Telegraph Corporation | Continuous fiber fabrication process |
US4249925A (en) * | 1978-05-12 | 1981-02-10 | Fujitsu Limited | Method of manufacturing an optical fiber |
FR2446264A1 (fr) * | 1979-01-10 | 1980-08-08 | Quartz & Silice | Procede de preparation d'une preforme pour guide d'onde optique |
US4230473A (en) * | 1979-03-16 | 1980-10-28 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Method of fabricating optical fibers |
US4298366A (en) * | 1979-07-13 | 1981-11-03 | Times Fiber Communications, Inc. | Graded start rods for the production of optical waveguides |
US4310339A (en) * | 1980-06-02 | 1982-01-12 | Corning Glass Works | Method and apparatus for forming an optical waveguide preform having a continuously removable starting member |
-
1980
- 1980-07-31 FR FR808017005A patent/FR2487811B1/fr not_active Expired
-
1981
- 1981-07-16 DE DE19813128141 patent/DE3128141A1/de active Granted
- 1981-07-20 US US06/284,961 patent/US4407667A/en not_active Expired - Fee Related
- 1981-07-22 GB GB8122601A patent/GB2081250B/en not_active Expired
- 1981-07-28 JP JP56117225A patent/JPS57118043A/ja active Granted
- 1981-07-30 CA CA000382844A patent/CA1169659A/en not_active Expired
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2313203A1 (de) * | 1972-03-30 | 1973-10-18 | Corning Glass Works | Lichtfokussierende optische faser |
DE2351354A1 (de) * | 1972-10-13 | 1974-05-02 | Sumitomo Electric Industries | Verfahren zur herstellung eines lichtleiters |
DE2615534A1 (de) * | 1976-04-09 | 1977-10-13 | Jenaer Glaswerk Schott & Gen | Fuer die nachrichtenuebertragung geeignete lichtleitfaser aus mehrkomponentenglas mit angepasstem ausdehnungskoeffizienten zwischen kern- und mantelglas |
GB1551657A (en) * | 1977-05-17 | 1979-08-30 | Standard Telephones Cables Ltd | Manufacture of optical fibres |
DE2850493A1 (de) * | 1977-11-25 | 1979-05-31 | Cselt Centro Studi Lab Telecom | Verfahren und vorrichtung zur stetigen herstellung optischer fasern |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3837135A1 (de) * | 1988-11-02 | 1990-05-03 | Rheydt Kabelwerk Ag | Verfahren zum herstellen einer optischen faser aus einer vorform |
DE3929894A1 (de) * | 1989-09-08 | 1991-03-21 | Rheydt Kabelwerk Ag | Verfahren zum kontinuierlichen faserziehen |
DE3929894C2 (de) * | 1989-09-08 | 2000-01-20 | Rheydt Kabelwerk Ag | Verfahren zum kontinuierlichen Ziehen einer optischen Faser |
DE4014330A1 (de) * | 1990-05-04 | 1991-11-07 | Kabelmetal Electro Gmbh | Verfahren und vorrichtung zur kontinuierlichen versorgung eines ziehofens mit vorformen fuer das ziehen von glasfasern |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA1169659A (en) | 1984-06-26 |
US4407667A (en) | 1983-10-04 |
JPS6119572B2 (de) | 1986-05-17 |
GB2081250B (en) | 1984-05-02 |
GB2081250A (en) | 1982-02-17 |
FR2487811A1 (fr) | 1982-02-05 |
JPS57118043A (en) | 1982-07-22 |
DE3128141C2 (de) | 1987-10-15 |
FR2487811B1 (fr) | 1985-07-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3128141A1 (de) | "verfahren und vorrichtung zur kontinuierlichen herstellung von optischen fasern" | |
DE3000762C2 (de) | ||
DE2928089C3 (de) | Verbundtiegel für halbleitertechnologische Zwecke und Verfahren zur Herstellung | |
DE2515558C3 (de) | Verfahren zum Herstellen von optischen Linsen | |
DE60114342T2 (de) | Optische Faser und Verfahren zu ihrer Herstellung aus einer Vorform | |
DE2833051A1 (de) | Verfahren zur herstellung von glasteilen | |
EP0086533A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von fluordotierten Lichtleitfasern | |
DE2919080B2 (de) | Verfahren zum Herstellen einer optischen Faser aus Kern und Mantel | |
DE2930399A1 (de) | Optische gradientenindex-faser grosser bandbreite und verfahren zu ihrer herstellung | |
DE2930398A1 (de) | Optische gradientenindex-faser grosser bandbreite und verfahren zu ihrer herstellung | |
DE2906071A1 (de) | Verfahren zum ziehen von faeden aus thermoplastischem material | |
DE2817651A1 (de) | Verfahren zur erhoehung der bruchfestigkeit von glasfasern | |
DE2908092C3 (de) | Verfahren zur Herstellung einer optischen Faservorform | |
EP1186682B1 (de) | Zylinderförmiges Sputtertarget und Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE2746949C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Glasfasern mit radialem Brechungsindexgradienten | |
DE2804467A1 (de) | Optische faser und verfahren zur herstellung von optischen fasern | |
DE2234521A1 (de) | Verfahren zur herstellung einer aus einem kern und einem mantel bestehenden lichtleitfaser | |
DE19958276C1 (de) | Verfahren für die Herstellung einer Quarzglas-Vorform für eine Lichtleitfaser | |
DE2827303C2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Glasgegenstandes und dessen Anwendung | |
DE2826010A1 (de) | Glasfaser fuer die optische nachrichtenuebertragung | |
DE2559038A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum stranggiessen von stahl | |
DE2741854B2 (de) | Verfahren zur Herstellung optischer Fasern | |
DE3507124C2 (de) | ||
DE2939339A1 (de) | Verfahren zur herstellung von lichtleitfasern | |
DE2129838A1 (de) | Verfahren zur Herstellung und Weiterverarbeitung von Glasfaeden |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |