DE3219544A1 - Verfahren zur herstellung eines lichtwellenleiters - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines lichtwellenleiters

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Thomas Dr.rer.nat. 7900 Ulm Ricker
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Description

  • Beschreibung
  • "Verfahren zur Herstellung eines Lichtwellenleiters" Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Lichtwellenleiters nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Die Erfindung betrifft insbesondere die Herstallung eines sogenannten Gradienten-Lichtwellenleiters, der auch Gradientenfaser genannt wird und der aus Glas besteht.
  • Die Herstellung der Gradientenfaser erfolgt durch Ziehen aus einer sogenannten Vorform, der beispielsweise ein innenbeschichtetes Quarzglasrohr oder ein außenbeschichteter Glasstab zugrunde liegt. Dabei werden die aufgebrachten Glasschichten unterschiedlich dotiert, nach Maßgabe des radialen Brechzahlprofiles der herzustellenden Gradientenfaser.
  • Diese bekannten Verfahren zur Herstellung einer Vorform sind in nachteiliger Weise unX tschaftlich, da beispielsweise lediglich eine gering Abscheidùtngsrate vorhanden ist beim Aufbringen der Schichten. Ein innenbeschichtetes Quarzglasrohr besitzt im allgemeinen eine begrenzte Länge, z.B. 1 m, so daß daraus lediglich eine Gradientenfaser begrenzter Länge, z.B. einige km, herstellbar ist.
  • Weiterhin ist nachteilig, daß die Schichten im allgemeinen zeitlich nacheinander auf der gesamten Innen- oder Außenfläche der Vorform aufgebracht werden. Dadurch entsteht kein erwünschtes kontinuierliches Brechzahlprofil, sondern lediglich ein treppenförmiges.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein gattungsgemäßes Verfahren dahingehend zu verbessern, daß bei einer hohen Wirtschaftlichkeit die Herstellung nahezu beliebig langer Vorformen ermöglicht, aus denen Lichtwellenleiter mit einem gut einstellbaren sowie gut reproduzierbaren Brechzahlprofil gezogen werden können.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale.
  • Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.
  • Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, daß ein sogenannter Kollabiervorgang vermieden wird und daß dadurch ein Lichtwellenleiter herstellbar wird, bei dem unerwünschte Brechzahleinbrüche ("Dip") vermieden werden.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf schematische Zeichnungen näher erläutert.
  • FIG. t zeigt eine im wesentlichen rotationssymmetrische, stabförmige Vorform 10 aus Glas, die einen im wesentlichen kegelförmigen Endbereich 11 besitzt. An dem Endbereich 11 wird durch Reaktoren 13 gleichzeitig und kontinuierlich eine gewendelte Ruß- oder Glasschicht abgeschieden, deren Dotierung so gewählt ist, daß die Brechzahl von der Kegelspitze zum Ende des Kegelmantels hin entsprechend dem gewünschten Brechzahlprofil 15 abnimmt (FIG. 2). Durch eine kontinuierliche Drehung der Vorform 10 um deren Längsachse 12 und durch eine gleichzeitig durchgeführte axiale Bewegung (Pfeil) ist es möglich, eine nahezu beliebig lange Vorform zu erzeugen, deren Außendurchmesser ebenfalls nahezu beliebig wählbar ist. Der kegelförmige Endbereich 11 wird mit einem Kegelwinkel 14 ausgebildet, der vorzugsweise möglichst klein gewählt wird, so daß das von den Reaktoren 13 abgeschiedene Dotierungsprofil ineinander übergeht und dadurch ein kontinuierliches radiales Brechzahlprofil entsteht. Die Abscheidung kann als Glas und/oder Glasruß ("soot") erfolgen. Als Reaktoren 13 sind eine Vielzahl von Anordnungen geeignet, z.B. Gas-Brenner, die durch Flammenhydrolyse eine dotierte und/oder undotierte Glasabscheidung ermöglichen, HF-Plasma-Brenner und/oder eine Glasabscheidung mit Hilfe eines Lasers, wobei das gewünschte Brechzahlprofil durch das Temperaturprofil auf dem Kegelmantel geregelt werden kann. Die in FIG. 1 beispielhaft dargestellten Reaktoren 13 sind nebeneinander entlang einer Linie angeordnet, die im wesentlichen parallel zur Längsachse 12 ist. Alternativ dazu können auch Anordnungen verwendet werden, bei denen die Reaktoren 13 auf einer Linie angeordnet werden, die die Längsachse 12 schraubenförmig umgibt. Die Abscheidung der Glasschichten wird so eingestellt, daß die Kegelform des Endbereiches 11 im wesentlichen erhalten bleibt während der Herstellung der Vorform. Außerdem ist es möglich, die gesamte Vorform mit einem Schutzgas, z B.
  • Chlor, zu umgeben, wodurch in der Vorform eine Ablagerung von störenden Hydroxyl(OH)-Ionen vermieden wird.
  • Bei einer nicht dargestellten Weiterbildung der Erfindung wird die Abscheidung der Schichten geregelt mit Hilfe von Licht, das in den kegelförmigen Endbereich 11 eingekoppelt wird. Dieses Licht wird am anderen Ende der Vorform einer Meß- undAuswerteeinheit zugefuhrt, die beispielsweise fortlaufend das Brechzahlprofil der Vorform 10 bestimmt und die Abscheidungsrate der Reaktoren 13 so steuert, daß ein eingestelltes Soll-Brechzahlprofil 15 erreicht wird.

Claims (5)

  1. Patentansprüche S Verfahren zur Herstellung eines Lichtwellenleiters, insbesondere eines Gradienten-Lichtwellenleiter einer im wesentlichen rotationssymmetrischen, stabförmigen Vorform? die dadurch eine Außenbeschichtung erzeugt wird, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale: a) in einem im wesentlichen kegelförmigen Endbereic wird die Vorform (10) durch eine gleichzeitige @ radiale und axiale Außenbeschichtung erzeugt, b) in dem Endbereich (11) der Vorform (10) wird gleichzeitig mindestens eine gewendelte, das @rech@@hlprofil des Lichtwellenleiters erzeugende Schicht abgeschieden durch Reaktoren (13), die in Richtung der Vorform-Längsachse (12) hintereinander angeordnet werden, c) die Anzahl der Reaktoren (13) und/oder der Kegelwinkel (14) des Endbereiches (11) werden nach Maßgabe Brechzahlprofiles und/oder der Anzahl der abzuscheidenden Schichten gewählt.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch mindestens einen Reaktor Glas und/oder Glasruß abgeschieden wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Reaktor derart angesteuert oder geregelt wird, daß eine im wesentlichen zeitunabhängige Abscheidung erfolgt.
  4. 4. Verfahren nach einem der'vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch mindestens einen Reaktor eine Gasatmosphäre erzeugt wird, die eine Entstehung von OH--Ionen vermeidet.
  5. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: a) während der Abscheidung wird Licht in den Endbereich (11) eingekbppelt, b) an dem den Reaktoren (13) abgewandten Ende der Vorform wird das Licht einer Meß- und Auswerteeinheit zugeführt, die die Abscheidung regelt nach Maßgabe des herzustellenden Brechzahlprofiles.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3036915A1 (de) * 1979-10-09 1981-04-23 Nippon Telegraph & Telephone Public Corp., Tokyo Verfahren zur herstellung von rohlingen fuer lichtleitfasern
JPS56120528A (en) * 1980-02-19 1981-09-21 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Manufacture of base material for optical fiber

Patent Citations (2)

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Non-Patent Citations (1)

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Title
JP-Abstr. 56-1 20 528 (1981) *

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