DE3704054A1 - Process for collapsing a glass tube, in particular for the production of optical waveguides in the form of glass fibres - Google Patents

Process for collapsing a glass tube, in particular for the production of optical waveguides in the form of glass fibres

Info

Publication number
DE3704054A1
DE3704054A1 DE19873704054 DE3704054A DE3704054A1 DE 3704054 A1 DE3704054 A1 DE 3704054A1 DE 19873704054 DE19873704054 DE 19873704054 DE 3704054 A DE3704054 A DE 3704054A DE 3704054 A1 DE3704054 A1 DE 3704054A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
tube
zone
shrink
collapsing
glass
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Withdrawn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
DE19873704054
Other languages
German (de)
Inventor
Hartmut Dr Schneider
Christian Dipl Phys Gerndt
Michael Stanger
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.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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 Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE19873704054 priority Critical patent/DE3704054A1/en
Priority to JP2736088A priority patent/JPH01203239A/en
Publication of DE3704054A1 publication Critical patent/DE3704054A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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
    • C03B37/012—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
    • C03B37/01869—Collapsing
    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2205/00—Fibre drawing or extruding details
    • C03B2205/12—Drawing solid optical fibre directly from a hollow preform
    • C03B2205/16—Drawing solid optical fibre directly from a hollow preform the drawn fibre consisting of circularly symmetric core and clad

Landscapes

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

Abstract

The collapsing of glass tubes (1) having a tough internal coating (6), for example of pure SiO2, is associated with difficulties in the case of conventional heating from the outside through the outer surface (11) of the tube since the shrinkage rate is low. The novel process is intended to allow such tubes to be collapsed relatively easily and quickly. To this end, the internal surface (53) of the shrinkage zone is additionally irradiated in the longitudinal axial direction of the tube (1) with the laser radiation (8) from a CO2 laser. This allows the shrinkage rate to be drastically increased. Production of optical waveguides. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kollabieren eines Glasrohres, insbesondere für die Herstellung von Glasfasern für die optische Nachrichtentechnik, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a method for collapsing a Glass tube, in particular for the production of glass fibers for optical communication technology, according to the generic term of Claim 1.

Lichtwellenleiter aus Glas für die optische Nachrichtentechnik, insbesondere aus Quarzglas, werden aus zylindrischen Vorformen gezogen, die durch Abscheidung aus der Gasphase hergestellt werden. Je nach Abscheidegeometrie unterscheidet man zwischen Innenabscheidung auf der Innenwand eines Glasrohres aus bei­ spielsweise Quarzglas, Außenabscheidung auf die Umfangsfläche eines Hilfsstabes und Axialabscheidung auf die Stirnfläche eines Stabes. Typische Beispiele für die Innenabscheidung sind das MCVD-Verfahren und das PCVD-Verfahren. In der Literatur werden die Außenabscheidungs-Verfahren als OVD-Verfahren und die Axialabscheidungs-Verfahren als VAD-Verfahren bezeichnet.Glass fiber optic cables for optical communications, especially quartz glass, become cylindrical preforms drawn, which is produced by deposition from the gas phase will. Depending on the separation geometry, a distinction is made between Internal separation on the inner wall of a glass tube from for example quartz glass, external deposition on the peripheral surface an auxiliary rod and axial separation on the end face of a staff. Typical examples of internal separation are the MCVD process and the PCVD process. In the literature are the external deposition processes as OVD processes and the axial deposition process is referred to as the VAD process.

Während man beim VAD-Verfahren direkt zum Vollzylinder gelangt, erhält man bei der Innenabscheidung zunächst ein Rohr mit einem Durchmesserverhältnis von typisch 1,2 bis 1,4 zwischen dem Außen- und Innendurchmesser des Rohres. Beim OVD-Verfahren verbleibt nach Entfernen des Hilfsstabes ein poröser Hohlzylin­ der, der beim Sintern wiederum zum Glasrohr führt, falls nicht besondere Maßnahmen getroffen werden.While the VAD process leads directly to the solid cylinder, you get a tube with a for the internal separation Diameter ratio of typically 1.2 to 1.4 between the Outside and inside diameter of the pipe. With the OVD procedure a porous hollow cylin remains after removal of the auxiliary rod the one that leads to the glass tube during sintering, if not special measures are taken.

Vor dem Faserziehen müssen die Rohre kollabiert werden. Ein Kollabieren beim Ziehen würde häufig zu unsymmetrisch verform­ ten oder nur teilweise kollabierten Fasern mit axialen Gasein­ schlüssen führen. Durch Innenabscheidung hergestellte Rohre werden daher direkt nach der Abscheidung durch Beheizung mit dem Gasbrenner von außen bei geregeltem Innendruck kollabiert. Dabei wird das Rohr gedreht und die Heizzone am Rohr entlangge­ führt (siehe dazu Optical Fiber Communications, Vol. 1, Fiber Fabrication, Ed. Tingye Li Acad. Press, Orlando, 1985, S. 26 ff.) Dieses Verfahren ist ein Verfahren der eingangs genannten Art.The pipes must be collapsed before fiber drawing. A Collapse while pulling would often be deformed too asymmetrically ten or only partially collapsed fibers with axial gas lead conclusions. Pipes made by internal separation are therefore directly after the deposition by heating the gas burner collapses from the outside with regulated internal pressure. The pipe is rotated and the heating zone along the pipe  leads (see also Optical Fiber Communications, Vol. 1, Fiber Fabrication, Ed. Tingye Li Acad. Press, Orlando, 1985, p. 26 ff.) This process is a process of the aforementioned Art.

Rohre, die eine Innenschicht aus Glas mit geringer Viskosität, beispielsweise durch Phosphor- oder hohe Germaniumoxid-Dotie­ rung aufweisen, lassen sich in der Regel gut kollabieren. Die gewünschte Wellenleiterstruktur erlaubt jedoch nicht in jedem Fall die Verwendung niederviskoser Gläser. Besonders Rohre mit reiner SiO2-Innenschicht und einer brechzahlsenkenden Dotierung im Fasermantel, wie beispielsweise Fluor oder Boroxid, zeigen nur geringe Neigung zum Schrumpfen bzw. Kollabieren. Hier muß in einer langwierigen Prozedur mehrfach beheizt werden. Dabei wird der Brenner langsam am Rohr entlanggeführt. Die notwendige Überheizung der Rohroberfläche verursacht dann eine erhebliche Verdampfung des Außenmaterials. Wie die Erfahrung zeigt, ist es praktisch unmöglich, durch Verwendung dickwandiger Rohre dickere Stäbe herzustellen. Durch verstärkte Verdampfung beim Kollabieren resultieren wiederum dünne Faservorformen. Der un­ günstige radiale Temperaturgradient begünstigt ebenfalls in unerwünschter Weise die Hydroxyl- oder Wasserdiffusion vom verunreinigten Substratrohr in Richtung Kernschichten.Pipes that have an inner layer of glass with a low viscosity, for example due to phosphorus or high germanium oxide doping, can generally collapse well. However, the desired waveguide structure does not always allow the use of low-viscosity glasses. Especially pipes with a pure SiO 2 inner layer and a refractive index-reducing doping in the fiber cladding, such as fluorine or boron oxide, show only a slight tendency to shrink or collapse. Here you have to heat several times in a lengthy procedure. The burner is slowly guided along the pipe. The necessary overheating of the pipe surface then causes a considerable evaporation of the outer material. Experience has shown that it is practically impossible to produce thicker bars by using thick-walled tubes. Increased evaporation when collapsing in turn results in thin fiber preforms. The unfavorable radial temperature gradient also undesirably favors the hydroxyl or water diffusion from the contaminated substrate tube towards the core layers.

Ähnlich ist die Problematik beim OVD-Prozeß. Die Rohre, die zunächst nach dem Sintern erhalten werden, lassen sich eben­ falls kaum zur massiven Faser ausziehen. Ein Kollabieren vor dem Faserziehen ist daher auch hier wünschenswert. Das Kolla­ bieren wird bei diesem Verfahren in der Regel simultan mit dem Sintern der Vorform durchgeführt (siehe dazu Optical Fiber Communications, Vol. 1, Fiber Fabrication, Ed. Tingye Li, Acad. Press, Orlando, 1985, S.78 ff). Dies wird durch ein geeigne­ tes Viskositätsprofil mit abnehmender Viskosität nach innen durch P2O5-Kodotierung erreicht. Kollabieren gleichzeitig mit dem Sintern hat auch den Vorteil, daß massive Stäbe weniger leicht springen als Rohre mit hochdotierter, unter Zugspannung stehender Innenschicht. Die P2O5-Kodotierung kann jedoch äußerst nachteilig für die Wellenführung in der Faser sein. The problem with the OVD process is similar. The tubes, which are initially obtained after sintering, can hardly be pulled out to form the solid fiber. Collapse before fiber drawing is therefore also desirable here. In this method, collapse is usually carried out simultaneously with the sintering of the preform (see also Optical Fiber Communications, Vol. 1 , Fiber Fabrication, Ed. Tingye Li, Acad. Press, Orlando, 1985, pp. 78 ff). This is achieved through a suitable viscosity profile with decreasing viscosity towards the inside by P 2 O 5 codoping. Collapsing at the same time as sintering also has the advantage that solid rods jump less easily than tubes with a highly doped inner layer under tension. However, P 2 O 5 co-doping can be extremely disadvantageous for waveguiding in the fiber.

Man könnte rohrförmige OVD-Vorformen auch durch eine dünne Innenschicht aus reinem SiO2 mit niedrigem Ausdehnungskoeffi­ zienten vor dem Glasbruch nach dem Sintern schützen. Dann könnte auf die aus verschiedenen Gründen nachteilige P2O5- Kodotierung verzichtet werden. Dies verbietet sich jedoch, da sich derartige Rohre mit zäher Innenschicht wiederum kaum oder nur schwer kollabieren lassen.You could also protect tubular OVD preforms from glass breakage after sintering with a thin inner layer made of pure SiO 2 with a low expansion coefficient. Then the P 2 O 5 coding, which is disadvantageous for various reasons, could be dispensed with. This is, however, forbidden, since such tubes with a tough inner layer can in turn hardly or only with difficulty collapse.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, mit dem sich Glasrohre mit zäher Innenschicht, beispielsweise einer Innenschicht aus SiO2, relativ leicht und schnell kollabieren lassen.The object of the invention is to provide a method with which glass tubes with a tough inner layer, for example an inner layer made of SiO 2 , can collapse relatively easily and quickly.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 die Innenfläche der Schrumpfzone zusätzlich beheizt wird.This task is based on a process of the beginning mentioned type in that according to the characteristic Part of claim 1, the inner surface of the shrink zone is additionally heated.

Bevorzugter und vorteilhafterweise wird gemäß Anspruch 2 die Innenfläche der Schrumpfzone mit einer Infrarot-Laserstrahlung zusätzlich beheizt, wobei es sich empfiehlt, die Laserstrahlung gemäß Anspruch 3 in Längsrichtung des offenen Rohres auf die Innenfläche der Schrumpfzone zu leiten. Als Laserstrahlung ist die eine Wellenlänge von 10,6 µm aufweisende Strahlung eines CO2-Lasers besonders geeignet (Anspruch 4).Preferably and advantageously, the inner surface of the shrink zone is additionally heated with an infrared laser radiation, it being advisable to direct the laser radiation according to claim 3 in the longitudinal direction of the open tube onto the inner surface of the shrink zone. The radiation of a CO 2 laser having a wavelength of 10.6 µm is particularly suitable as laser radiation (claim 4).

Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß ein zusätzli­ ches Beheizen mit einer Infrarot-Laserstrahlung aus der DE-OS 34 19 275 (VPA 84 P 1388) bekannt ist. Dort wird jedoch die Infrarot-Laserstrahlung nicht zum zusätzlichen Beheizen der Innenfläche einer Schrumpfzone verwendet, sondern zum Unter­ stützen einer chemischen Reaktion in einer Reaktionszone während einer Innenabscheidung.It should be noted at this point that an additional heating with infrared laser radiation from DE-OS 34 19 275 (VPA 84 P 1388) is known. There, however, the Infrared laser radiation not for additional heating of the Inner surface of a shrink zone used, but to the bottom support a chemical reaction in a reaction zone during an interior separation.

Anstelle oder zusätzlich zur Verwendung einer Infrarot-Laser­ strahlung kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auch gemäß Anspruch 5 die Innenfläche der Schrumpfzone mit Hilfe einer Mikrowellenstrahlung zusätzlich beheizt werden, beispielsweise mit Hilfe eines Mikrowellenresonators. Instead of or in addition to using an infrared laser Radiation can also in accordance with the inventive method Claim 5 the inner surface of the shrink zone with the help of a Microwave radiation are additionally heated, for example with the help of a microwave resonator.  

Als besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens hat sich erwiesen, daß sich durch das zusätzliche Beheizen die Kollabierungsgeschwindigkeit drastisch erhöhen läßt. Besonders günstig ist dies bei Rohren mit zäher Innenschicht aus reinem SiO2. Mit einem erfindungsgemäßen Verfahren konnten Vorformen für Lichtleitfasern mit reinem SiO2-Kern und mit Fluorid dotiertem Mantel durch einmaliges Überschmelzen, d.h. einem einzigen Schmelzzyklus, bei dem die Heizzone das Rohr in Längs­ richtung ein einziges Mal durchwandert, kollabiert werden, wo­ für sonst sechs bis acht Schmelzzyklen erforderlich wären.A particular advantage of the method according to the invention has been found to be that the additional heating can drastically increase the rate of collapse. This is particularly favorable for pipes with a tough inner layer made of pure SiO 2 . With a method according to the invention, preforms for optical fibers with a pure SiO 2 core and with a fluoride-doped cladding could be collapsed by melting once, ie a single melting cycle in which the heating zone traverses the tube in the longitudinal direction once, where otherwise six to eight melting cycles would be required.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist auch günstig hinsichtlich des OH-Gehaltes des Glases und damit der Faserdämpfung. In der Regel wird der Gasphase im Rohr halogenhaltiges Gas zugesetzt, beispielsweise Chlorgas. Bei der Kollabierungstemperatur reagiert Chlor mit Wasser zu gasförmigem Chlorwasserstoff, der im Glas unlöslich ist (siehe dazu 9th Europ. Conf. Opt. Comm., ECOC "83, Genf, 1983, Conf. Proc., S. 17-20). Im Falle der Ausbildung eines schmelzflüssigen Innenfilms wird die Ein­ stellung des Gleichgewichtes zwischen gelöstem und gasförmigem Wasser wesentlich beschleunigt. Dies ermöglicht eine effekti­ vere Trocknung des Kernmaterials beim Kollabieren, was beson­ ders bei Monomodefasern wegen des kleinen Kerndurchmessers zu einer merklichen Verringerung der OH-induzierten Faserdämpfung führt.The method according to the invention is also favorable in terms of the OH content of the glass and thus the fiber damping. In the As a rule, halogen-containing gas is added to the gas phase in the tube, for example chlorine gas. At the collapse temperature chlorine reacts with water to form gaseous hydrogen chloride is insoluble in the glass (see 9th European Conf. Opt. Comm., ECOC "83, Geneva, 1983, Conf. Proc., Pp. 17-20). In the case of Formation of a molten inner film becomes the one the balance between dissolved and gaseous Water accelerates significantly. This enables an effekti vere drying of the core material when collapsing, what especially with single-mode fibers because of the small core diameter a noticeable reduction in OH-induced fiber attenuation leads.

Vorteilhaft ist es, wenn gemäß Anspruch 6 die Innenfläche der Schrumpfzone mit einem reaktiven Gas, beispielsweise mit einem Fluorkohlenwasserstoff oder einer Fluorschwefelverbindung be­ handelt wird. Dieses Verfahren ist prinzipiell aus der DE-OS 30 31 160 (VPA 80 P 7125 DE) bekannt und wäre hier besonders dann anzuwenden, wenn die zähe SiO2-Innenschicht zunächst aus Gründen der besseren Rohrhandhabung und nicht aus Gründen der Wellenführung aufgebracht worden ist.It is advantageous if, according to claim 6, the inner surface of the shrink zone is treated with a reactive gas, for example with a fluorocarbon or a fluorosulfur compound. This method is known in principle from DE-OS 30 31 160 (VPA 80 P 7125 DE) and would be used here in particular if the tough SiO 2 inner layer was first applied for reasons of better pipe handling and not for reasons of wave guidance.

Vorteilhaft ist es, wenn gemäß Anspruch 7 das Rohr beim Kolla­ bieren unter zusätzlich beheizter Innenfläche der Schrumpfzone zu einem Dünnstab ausgezogen wird, der sich dann im Ziehofen leichter zur Faser ausziehen läßt. It is advantageous if, according to claim 7, the tube at the colla beers under the additional heated inner surface of the shrink zone is pulled out to a thin rod, which then in the drawing furnace easier to pull out to the fiber.  

Besonders vorteilhaft ist es, wenn gemäß Anspruch 8 das Rohr beim Kollabieren unter zusätzlich beheizter Innenfläche der Schrumpfzone zugleich zur Faser ausgezogen wird. Dies ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich.It when the pipe according to claim 8 is particularly advantageous when collapsing under an additionally heated inner surface of the Shrink zone is pulled out to the fiber at the same time. This is at the method according to the invention possible.

Die Methode des Kollabierens bei gleichzeitigem Dünnziehen kann immer dann vorteilhaft angewendet werden, wenn wegen der Dicke der Vorform oder des ungünstigen materialbedingten Vis­ kositätsprofils, beispielsweise bei einem SiO2-Kern eine für einen schonenden Fließprozeß hinreichende Aufheizung des Kerns der Vorform durch eine externe Heizvorrichtung allein nicht möglich ist.The method of collapsing with simultaneous thin-drawing can always be used advantageously if, due to the thickness of the preform or the unfavorable material-related viscosity profile, for example in the case of a SiO 2 core, a sufficient heating process for the core of the preform by an external heating device alone is sufficient for a gentle flow process not possible.

Die Erfindung wird anhand der Figuren in der nun folgenden Be­ schreibung beispielhaft näher erläutert.The invention is based on the figures in the now following Be spelling explained by way of example.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen Längsschnitte durch die Schrumpfzone von drei innenbeschichteten Quarzglasrohren beim Kollabieren zu massiven Vorformen für optische Glasfasern, wobei die Fig. 1 und 2 Schrumpfzonen bei herkömmlicher Kollabierung und die Fig. 3 eine Schrumpfzone beim Kollabieren mit zusätzlicher Beheizung der Innenfläche der Schrumpfzone zeigt. Figs. 1 to 3 show longitudinal sections through the shrink zone of three internally coated quartz glass tubes during collapsing massive preforms for optical glass fibers, in which Figs. 1 and 2 shrink zones in conventional collapse and Fig. 3 is a shrinking zone during collapsing with additional heating of the inner surface of the Shows shrink zone.

Bei allen drei Figuren wird die Schrumpfzone 5 durch eine von außen durch die äußere Umfangsfläche 11 des Quarzglasrohres 1 einwirkende Heizzone 10 erzeugt. Längs der Schrumpfzone 5 geht das offene Rohr 1 in eine geschlossene Vorform 4 über.In all three figures, the shrink zone 5 is generated by a heating zone 10 acting from the outside through the outer peripheral surface 11 of the quartz glass tube 1 . Along the shrink zone 5 , the open tube 1 merges into a closed preform 4 .

Die Heizzone 10 und das Rohr 1 werden in Längsrichtung 12 des Rohres 1 relativ zueinander mit einer Geschwindigkeit bewegt, bei der die Schrumpfzone 5 mit der Heizzone 10 durch das Rohr 1 wandert.The heating zone 10 and the tube 1 are moved in the longitudinal direction 12 of the tube 1 relative to one another at a speed at which the shrinking zone 5 moves with the heating zone 10 through the tube 1 .

Die Heizzone 10 wird in herkömmlicher Weise durch eine bekann­ te, das Rohr 1 ringförmig umgebende Heizeinrichtung 3 erzeugt, die nur schematisch angedeutet ist und auf die nicht näher eingegangen zu werden braucht. The heating zone 10 is produced in a conventional manner by a known te, the tube 1 surrounding heating device 3 , which is only indicated schematically and need not be discussed in detail.

Bei herkömmlicher Verfahrensweise, wie sie bei den Fig. 1 und 2 angenommen ist, bildet sich eine Schrumpfzone 5 mit einer Innenfläche 51 bzw. 52 in Form einer Hohlspitze aus, die je nach Viskosität der auf die innere Umfangsfläche 13 aufgebrach­ ten Innenschicht 2 bzw. Innenschichten 2 und 6 mehr oder weniger spitz ist.In conventional procedure as used in FIGS. 1 and is believed 2, a shrink zone 5 formed with an inner surface 51 or 52 in the form of a hollow point, which depending on the viscosity of the broke th to the inner peripheral surface 13 of the inner layer 2 and Inner layers 2 and 6 is more or less pointed.

Bei der Fig. 1 ist angenommen, daß eine oder mehrere phosphor­ dotierte und damit weniger zähe Innenschichten 2 vorhanden sind. In diesem Fall wird eine abgerundete Spitze 510 der konischen Innenfläche 51 der Schrumpfzone 5 erhalten. In diesem Fall ist die Kollabierungsgeschwindigkeit hoch.In the Fig. 1, it is assumed that one or more phosphorus-doped and thus less tough inner layers 2 are available. In this case, a rounded tip 510 of the conical inner surface 51 of the shrink zone 5 is obtained. In this case the rate of collapse is high.

Bei der Fig. 2 ist angenommen, daß auf die phosphordotierte Innenschicht 2 noch eine zähe Innenschicht, beispielsweise aus reinem SiO2, aufgebracht ist. Hier wird, wie generell bei Rohren mit zäher Innenschicht, eine sehr spitz zulaufende konische Innenfläche 52 der Schrumpfzone 5 beobachtet, deren Spitze in der Fig. 2 mit 520 bezeichnet ist. Derart spitze Schrumpfzonen können zu engen Kapillaren führen. In diesem Fall ist die Schrumpf- bzw. Kollabierungsgeschwindigkeit klein.In FIG. 2 it is assumed that, for example, is made of pure SiO 2, deposited on the phosphorus-doped inner layer 2 is still a tough inner layer. Here, as is generally the case with pipes with a tough inner layer, a very tapered conical inner surface 52 of the shrinking zone 5 is observed, the tip of which is designated 520 in FIG. 2. Such sharp shrink zones can lead to narrow capillaries. In this case, the rate of shrinkage or collapse is low.

Bei der Fig. 3 weist das Rohr 1 die gleiche Beschichtung wie das Rohr 1 nach Fig. 2 auf. Im Unterschied zu den Fig. 1 und 2 wird die Innenfläche 53 der Schrumpfzone 5 in längsaxia­ ler Richtung des Rohres 1 zusätzlich mit der Laserstrahlung 8 eines CO2-Lasers bestrahlt. Die dadurch bedingte starke Auf­ heizung durch die Absorption der 10,6 µm-Strahlung dieses Lasers führt zu einem dünnen schmelzflüssigen Innenfilm aus SiO2, wodurch die ohne diese zusätzliche Aufheizung spitz zulaufende Innenfläche der Schrumpfzone 5 rasch verrundet und die abgerundete konische Innenfläche 53 der Schrumpfzone 5 bildet.In the Fig. 3 1, the tube has the same coating as the tube 1 according to FIG. 2. In contrast to FIGS. 1 and 2, the inner surface 53 of the shrinking zone 5 is additionally irradiated with the laser radiation 8 of a CO 2 laser in the longitudinal axis direction of the tube 1 . The resulting strong heating due to the absorption of the 10.6 μm radiation of this laser leads to a thin, molten inner film made of SiO 2 , as a result of which the inner surface of the shrinking zone 5 , which tapers to a point without this additional heating, quickly rounds off and the rounded conical inner surface 53 of the shrinking zone 5 forms.

Voraussetzung ist, daß das Rohr 1 zunächst mit Hilfe der Heiz­ zone 10 teilweise vorkollabiert wird, damit die axial ein­ fallende Strahlung 8 absorbiert werden kann. D.h. es wird mit Hilfe der Heizzone eine Schrumpfzone erzeugt, die eine sich verjüngende Innenfläche aufweist, auf welche die Laserstrahlung trifft und von der sie absorbiert wird. In dieser anfänglichen Schrumpfzone muß das Rohr noch nicht in eine geschlossene Form übergehen, sondern es reicht ein Übergang zu einem geringeren Innendurchmesser aus, der so klein zu wählen ist, daß sich das Rohr durch die zusätzliche Laserbeheizung schließen kann. Die durch die Laserstrahlung erzeugte extreme Temperatur kann an dem intensiven weißen Glühen einer Oberflächenschicht des Gla­ ses im Bereich der Innenfläche 53 der Schrumpfzone 5 erkannt werden.The prerequisite is that the tube 1 is first partially collapsed with the help of the heating zone 10 so that the axially falling radiation 8 can be absorbed. In other words, the heating zone is used to create a shrink zone which has a tapering inner surface which the laser radiation strikes and from which it is absorbed. In this initial shrinking zone, the tube does not yet have to change into a closed shape, but a transition to a smaller inside diameter is sufficient, which is to be chosen so small that the tube can be closed by the additional laser heating. The extreme temperature generated by the laser radiation can be recognized by the intense white glow of a surface layer of the glass in the region of the inner surface 53 of the shrink zone 5 .

Ein nennenswerter SiO2-Abdampfverlust durch Überheizung wurde nicht beobachtet. Man könnte dem auch durch rasches Verschieben der externen Heizzone 10 in Richtung des offenen Rohrendes, in der Fig. 3 also in Richtung nach oben, entgegenwirken, wodurch ein rasches und gleichmäßiges Nachfließen des Glases erzielt würde.No significant loss of SiO 2 vapor from overheating was observed. This could also be counteracted by rapidly shifting the external heating zone 10 in the direction of the open tube end, ie in the direction upwards in FIG. 3, as a result of which the glass would flow quickly and evenly.

Es konnten auf diese Weise Vorformen für Lichtleitfasern mit reinem SiO2-Kern und mit fluoriddotiertem Mantel durch einmali­ ges Überschmelzen kollabiert werden, wofür sonst sechs bis acht Schmelzzyklen erforderlich wären, von denen erst der letzte zur eigentlichen Kollabierung führt, bei welcher in der Schrumpf­ zone das offene Rohr in die geschlossene Form übergeht.In this way, preforms for optical fibers with a pure SiO 2 core and with a fluoride-doped cladding could be collapsed by single melting, which would otherwise require six to eight melting cycles, of which only the last leads to the actual collapse, in which in the shrink zone the open tube changes into the closed form.

Wird das Rohr nur zum Stab kollabiert, wird es bevorzugterweise horizontal angeordnet und gedreht, wobei es an beiden Enden gehaltert wird, beispielsweise in einer Glasdrehbank.If the tube is only collapsed into a rod, it will preferably be arranged horizontally and rotated, being at both ends is held, for example in a glass lathe.

Wird das Rohr beim Kollabieren zum Dünnstab ausgezogen, kann es sowohl horizontal als auch vertikal angeordnet und auch gedreht werden, wobei es vorzugsweise an beiden Enden gehaltert wird und die Enden während des Kollabierens mit einer bestimmten Zugspannung auseinandergezogen werden.If the tube is pulled out to collapse into a thin rod, it can arranged both horizontally and vertically and also rotated be, it is preferably held at both ends and the ends while collapsing with a particular one Tension be pulled apart.

Wird das Rohr beim Kollabieren gleich zur Faser ausgezogen, empfiehlt sich die vertikale Stellung und einseitiges Ein­ spannen des Rohres. Die Faser wird von der zusätzlich beheiz­ ten Schrumpfzone abgezogen, längs der das Rohr in eine geschlossene Form übergeht.If the tube is pulled out to the fiber when collapsing, vertical position and one-sided on is recommended tighten the pipe. The fiber is additionally heated by the  deducted th shrink zone, along which the pipe into a closed form passes over.

Claims (8)

1. Verfahren zum Kollabieren eines Glasrohres (1), insbesondere für die Herstellung von Lichtwellenleitern in Form von Glasfa­ sern, wobei in dem Rohr (1) durch eine von außen durch dessen äußere Umfangsfläche (11) einwirkende Heizzone (10) eine Schrumpfzone (5) erzeugt wird, längs der das Rohr (1) verengt wird, und wobei die Heizzone (10) und das Rohr (1) in Längs­ richtung (12) des Rohres (1) relativ zueinander mit einer Ge­ schwindigkeit bewegt werden, bei der die Schrumpfzone (1) mit der Heizzone (10) durch das Rohr (1) wandert, dadurch gekennzeichnet, daß eine Innenfläche (53) der Schrumpfzone (5) zusätzlich beheizt wird.1. A method for collapsing a glass tube ( 1 ), in particular for the production of optical fibers in the form of glass fibers, wherein in the tube ( 1 ) through a heating zone ( 10 ) acting from the outside through its outer peripheral surface ( 11 ), a shrinking zone ( 5 ) is generated, along which the tube ( 1 ) is narrowed, and wherein the heating zone ( 10 ) and the tube ( 1 ) in the longitudinal direction ( 12 ) of the tube ( 1 ) are moved relative to each other at a speed at which the Shrink zone ( 1 ) with the heating zone ( 10 ) migrates through the tube ( 1 ), characterized in that an inner surface ( 53 ) of the shrink zone ( 5 ) is additionally heated. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Innenfläche (53) der Schrumpfzone (5) mit einer Infrarot-Laserstrahlung (8) zusätzlich beheizt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the inner surface ( 53 ) of the shrink zone ( 5 ) with an infrared laser radiation ( 8 ) is additionally heated. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Laserstrahlung (8) in Längsrichtung (12) des Rohres (1) auf die Innenfläche (53) der Schrumpfzone (5) geleitet wird.3. The method according to claim 2, characterized in that the laser radiation ( 8 ) in the longitudinal direction ( 12 ) of the tube ( 1 ) on the inner surface ( 53 ) of the shrink zone ( 5 ) is guided. 4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Innenfläche (53) der Schrumpfzone (5) mit der eine Wellenlänge von 10,6 µm aufwei­ senden Strahlung eines CO2-Lasers beheizt wird.4. The method according to claim 2 or 3, characterized in that the inner surface ( 53 ) of the shrink zone ( 5 ) with the wavelength of 10.6 microns aufwei send radiation of a CO 2 laser is heated. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Innenfläche (53) der Schrumpfzone (5) mit Hilfe einer Mikrowellenstrahlung zusätzlich beheizt wird.5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the inner surface ( 53 ) of the shrink zone ( 5 ) is additionally heated with the aid of microwave radiation. 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Innen­ fläche (53) der Schrumpfzone (5) mit einem reaktiven Gas be­ handelt wird. 6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the inner surface ( 53 ) of the shrinking zone ( 5 ) is a reactive gas. 7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß das Rohr (1) beim Kollabieren unter zusätzlich beheizter Innenfläche (53) der Schrumpfzone (5) zu einem Dünnstab (4) ausgezogen wird.7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the tube ( 1 ) when collapsing under additionally heated inner surface ( 53 ) of the shrink zone ( 5 ) is pulled out to a thin rod ( 4 ). 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (1) beim Kollabie­ ren unter zusätzlich beheizter Innenfläche (53) der Schrumpf­ zone (5) zugleich zur Faser (4) ausgezogen wird.8. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the tube ( 1 ) when collapsing ren under an additionally heated inner surface ( 53 ) of the shrink zone ( 5 ) is also pulled out to the fiber ( 4 ).
DE19873704054 1987-02-10 1987-02-10 Process for collapsing a glass tube, in particular for the production of optical waveguides in the form of glass fibres Withdrawn DE3704054A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19873704054 DE3704054A1 (en) 1987-02-10 1987-02-10 Process for collapsing a glass tube, in particular for the production of optical waveguides in the form of glass fibres
JP2736088A JPH01203239A (en) 1987-02-10 1988-02-08 Method for collapsing glass tube for producing light waveguide

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19873704054 DE3704054A1 (en) 1987-02-10 1987-02-10 Process for collapsing a glass tube, in particular for the production of optical waveguides in the form of glass fibres

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE3704054A1 true DE3704054A1 (en) 1988-08-18

Family

ID=6320651

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19873704054 Withdrawn DE3704054A1 (en) 1987-02-10 1987-02-10 Process for collapsing a glass tube, in particular for the production of optical waveguides in the form of glass fibres

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JPH01203239A (en)
DE (1) DE3704054A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE29713501U1 (en) * 1997-07-29 1997-10-09 Grässlin KG, 78112 St Georgen Device for the thermal application of a shrink tube, in particular for the assembly of cables in electrical engineering, electronics and telecommunications
DE102011103686A1 (en) 2010-06-18 2011-12-22 Schott Ag Method for manufacturing fibers, particularly microstructured fibers by drawing process, involves heating pre-form of fiber made of fiber material to drawing temperature by two heating units
DE102015001990A1 (en) 2014-02-17 2015-08-20 Schott Ag Photonic crystal fiber, in particular single-mode fiber for the IR wavelength range and method for producing the same

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE29713501U1 (en) * 1997-07-29 1997-10-09 Grässlin KG, 78112 St Georgen Device for the thermal application of a shrink tube, in particular for the assembly of cables in electrical engineering, electronics and telecommunications
DE102011103686A1 (en) 2010-06-18 2011-12-22 Schott Ag Method for manufacturing fibers, particularly microstructured fibers by drawing process, involves heating pre-form of fiber made of fiber material to drawing temperature by two heating units
DE102011103686B4 (en) * 2010-06-18 2016-07-14 Schott Ag Method and device for producing a microstructured fiber by means of hybrid heating technology
DE102015001990A1 (en) 2014-02-17 2015-08-20 Schott Ag Photonic crystal fiber, in particular single-mode fiber for the IR wavelength range and method for producing the same
US9977180B2 (en) 2014-02-17 2018-05-22 Schott Ag Photonic crystal fiber, in particular single-mode fiber for the IR wavelength range, and process for the production thereof
DE102015001990B4 (en) 2014-02-17 2022-07-07 Schott Ag Photonic single-mode crystal fiber for the transmission of electromagnetic radiation in the IR wavelength range 3-5 µm and 8-12 µm in single-mode and laser device

Also Published As

Publication number Publication date
JPH01203239A (en) 1989-08-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2906070C2 (en) Process for manufacturing optical waveguides
DE69019684T2 (en) Achromatic fiber optical coupler and its manufacturing process.
DE2922665C2 (en)
DE69800563T2 (en) Quartz-based optical fiber with an intermediate cladding with a low refractive index
DE2463016C2 (en) Method of manufacturing a fiber optic light guide
DE102008047736B3 (en) Biegeunempfindliche optical fiber, quartz glass tube as a semi-finished product for its production and method for producing the fiber
DE3447082A1 (en) METHOD FOR PRODUCING A PREFORM FOR DRAWING OPTICAL FIBERS
DE2358880C3 (en) Process for producing an optical fiber
EP0666836B1 (en) Process and device for producing preforms for silica glass optical waveguides
DE69028081T2 (en) Chlorine-doped optical components
DE2909390C2 (en)
DE3447081A1 (en) METHOD FOR PRODUCING A PREFORM FOR DRAWING OPTICAL FIBERS
DE3911745A1 (en) METHOD FOR PRODUCING GLASS BODIES WITH AREAS OF DIFFERENT OPTICAL BREAKAGE
DE10025176A1 (en) Process for the production of an optical fiber and preform for an optical fiber
DE60010054T2 (en) Method of manufacturing an optical fiber with adjustment of the core diameter profile of the preform
DE69615851T2 (en) METHOD FOR PRODUCING AN OPTICAL SINGLE-MODE FIBER AND OPTICAL AMPLIFIER WITH THIS FIBER
DE69212017T2 (en) Process for making a glass preform for optical fibers
DE2419786A1 (en) LIGHT GUIDE
DE19958276C1 (en) Quartz glass preform production comprises preparing a quartz glass hollow cylinder collapsed on a quartz glass rod containing a dopant and collapsing the cylinder
DE3704054A1 (en) Process for collapsing a glass tube, in particular for the production of optical waveguides in the form of glass fibres
DE3510023A1 (en) SINGLE WAVE LIGHT WAVE GUIDE MADE OF QUARTZ GLASS AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
EP0541738B1 (en) Process for manufacturing preforms
DE3635819C2 (en)
DE2932196A1 (en) Long optical waveguide fibres - made by drawing very long blank obtd. by butt welding several short blanks together
DE3232888A1 (en) Method for the production of a beam waveguide

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee