DE3728680C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine polarisationserhaltende Lichtleitfaser
nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine
solche Lichtleitfaser kann als Leitung zur kohärenten Nachrichtenübertragung
eingesetzt werden.
Als polarisationserhaltende Lichtleitfasern sind die in
Fig. 1 gezeigte und aus der EP-A-0 109 604 bekannte Faser mit elliptischem Mantel und die in
Fig. 2 gezeigte Panda-Faser bekannt. Bei der in Fig. 1 gezeigten
Faser umgibt ein elliptischer Mantel 12 eine Umhüllung
11 der Lichtleitfaser, und bei der in Fig. 2 gezeigten
Faser sind Verstärkungselemente 23 in einem Trägerelement
22 beiderseits der Umhüllung 21 der Lichtleitfaser
angeordnet. Der elliptische Mantel 12 und die Verstärkungselemente
23 sind jeweils aus Stoffen mit hohem Wärmeausdehnungskoeffizienten
wie Siliciumdioxidglas (SiO₂) unter
Beifügung von Bor (B) oder Phosphor (P) hergestellt. Dadurch
wirken auf die Faserkerne 13 und 24 jeweils aeolotropische
Spannungen (zwei anisotrope Schichten). Die Faserkerne
13 und 24 zeigen dadurch die Eigenschaft einer
Doppelbrechung, und die optische Kopplung zwischen zwei
senkrecht zueinander polarisierten Wellen wird so begrenzt,
daß nur eine Polarisationsart übertragen wird.
Bei der Herstellung der Lichtleitfasern ist es jedoch allgemein
schwierig, Schwankungen des Brechungsindex und des
Durchmessers über die Faserlänge zu vermeiden, so daß die
optische Kopplung zwischen zwei zueinander senkrecht sich
kreuzenden Polarisationsarten mit hohem Extinktionsverhältnis
nicht erzielbar ist. Der Einsatz derartiger Lichtleitfasern
kann insbesondere bei komplizierten optischen Meßsystemen
zu einer Systemverschlechterung führen.
Wenn andererseits der Doppelbrechungsindex der Lichtleitfaser
angehoben wird, um die optische Kopplung zwischen den
sich senkrecht kreuzenden Polarisationsarten zu verhindern,
so werden die Streuungen einer jeden Polarisationsart stärker,
und bei Auftreten einer optischen Kopplung ergibt sich
eine beachtliche Zunahme der Pulsbreite, die für Weitverkehrssysteme
unerwünscht ist.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine polarisationserhaltende
Lichtleitfaser anzugeben, die ein ausgezeichnetes
Extinktionsverhältnis hat und nur eine einzige
Polarisationsart überträgt.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1
oder des Patentanspruchs 4 gelöst.
Jeweilige vorteilhafte Weiterbildungen sind in Anspruch
2 und 3 oder den Ansprüchen
5 bis 7 angegeben. Die Ansprüche 8 bis 10 betreffen
Herstellungsverfahren für die Lichtleitfaser.
Die erste Lösungsmöglichkeit der vorstehend genannten
Aufgabenstellung besteht in einer Lichtleitfaser mit einer
Umhüllung für den Faserkern und einem ovalen Mantel, dessen
Brechungsindex in Umfangsrichtung veränderlich
ist.
Diese Lichtleitfaser hat eine flache, W-förmige
Verteilungskurve des Brechungsindex in Richtung der kleineren
Achse und eine tiefe, W-förmige Verteilung in Richtung
der größeren Achse.
Bei einer solchen Struktur liegen die Bereiche der einzeln
geleiteten Polarisationsarten in Richtung der größeren Achse
und in Richtung der kleineren Achse unterschiedlich, so
daß sie nicht zusammenfallen. Wenn somit die zu übertragende
Lichtwellenlänge als einzeln zu übertragende Polarisationsart
entweder in Richtung der größeren oder der kleineren
Achse oder als Mischpolarisation in Richtung einer
anderen Achse polarisiert ist, so erfolgt eine Übertragung
mit einer einzigen Polarisationsart.
Die zweite Lösungsmöglichkeit der vorstehend genannten
Aufgabenstellung besteht in einer Lichtleitfaser mit
Faserkern und Umhüllung sowie einem ovalen Mantel, wobei der
Brechungsindex in Umfangsrichtung derart veränderlich ist,
daß er in Richtung der größeren Achse kleiner als derjenige
der Umhüllung und größer als in Richtung der kleineren
Achse ist. Ein Trägerelement umgibt den ovalen Mantel
und hat denselben Brechungsindex wie die Umhüllung. Auch
hier existiert ein großer Unterschied der kritischen
Wellenlänge zwischen den Polarisationsarten in Richtung der
größeren und der kleineren Achse.
Somit kann eine Lichtleitfaser zur Übertragung nur einer
einzigen Polarisationsrichtung (im folgenden auch
Einzelpolarisationsfaser genannt) leicht hergestellt werden,
indem eine polarisationserhaltende Faser einer Biegung oder
Mikrobiegung ausgesetzt wird.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden an
Hand der Figuren beschrieben. Es zeigen
Fig. 1 und 2 jeweils den Querschnitt einer
Lichtleitfaser bekannter Art,
Fig. 3a, 3b und 3c einen Querschnitt einer
polarisationserhaltenden Lichtleitfaser als
erstes Ausführungsbeispiel mit zugehörigen
Verteilungskurven des Brechungsindex
in X- und Y-Richtung,
Fig. 4 die charakteristischen Kurven für
die U-V-Beziehung in X-Richtung für
das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3,
Fig. 5a, 5b und 5c den Querschnitt einer
polarisationserhaltenden Lichtleitfaser als
zweites Ausführungsbeispiel mit zugehörigen
Verteilungskurven des Brechungsindex
in X- und Y-Richtung,
Fig. 6 die charakteristischen Kurven der
U-V-Beziehung in X- und Y-Richtung
für das zweite Ausführungsbeispiel,
Fig. 7a, 7b und 7c einen Querschnitt einer
polarisationserhaltenden Lichtleitfaser als
drittes Ausführungsbeispiel mit zugehörigen
Verteilungskurven des Brechungsindex
in X- und Y-Richtung,
Fig. 8 einen Querschnitt einer
Lichtleitfaser zur Erläuterung der Herstellung
einer Lichtleitfaser nach Fig. 7,
Fig. 9 charakteristische Kurven des
Zusammenhangs zwischen den optischen
Verlusten und der Wellenlänge, wenn die
Lichtleitfaser nach Fig. 7 in der Art
einer Schraubenfeder aufgerollt wird,
und
Fig. 10 den Querschnitt einer Lichtleitfaser
in anderer Ausführungsform zur Erläuterung
ihrer Herstellung.
In Fig. 3 ist ein Kern 31 eines Lichtleitkabels dargestellt,
der aus Siliciumdioxidglas besteht, dem Germanium (Ge)
beigefügt ist. Der Kern 31 ist von einer Umhüllung 32 aus
reinem Siliciumdioxidglas umgeben. Die Umhüllung 32 ist von
einem ovalen Mantel 33 umgeben. Der ovale Mantel 33 besteht
aus Siliciumdioxidglas, dem Boroxid (B₂O₃) beigefügt ist, und
hat einen Brechungsindex n, der kleiner als derjenige der
Umhüllung 32 ist.
Ein Trägerelement 34, das denselben Brechungsindex n₀ wie
die Umhüllung 32 hat und das aus reinem SiO₂ besteht, umgibt
den ovalen Mantel 33.
Im folgenden wird die Funktion dieser Lichtleitfaser
beschrieben. Da die Tiefen und die Einbuchtungen, die durch
den Mantel 33 und die Umhüllung 32 in den W-förmigen Verteilungskurven
des Brechungsindex in Richtung der kleineren und der
größeren Achse erzeugt werden, einander gleich sind, haben
die Einzelpolarisationsbereiche in der jeweiligen Richtung
übereinstimmende Gestalt.
In Fig. 4 sind charakteristische Kurven einer Lichtleitfaser
dargestellt, für die der jeweilige
Brechungsindex W-förmig verläuft. Dabei ist das von dem Kern 31
und der Umhüllung 32 erzeugte treppenartige Muster durch das
eines äquivalenten Kerns bzw. den äquivalenten Schritt-Index (ESI)
ersetzt. In Fig. 4 ist U eine normierte Phasenkonstante
in Querrichtung des äquivalenten Kerns, die man durch Auflösen
einer charakteristischen Gleichung (siehe Jour. Opt. Soc. Am., Mai 1961 SS. 491 bis 498) erhält. V ist eine
normierte Frequenz, die durch den äquivalenten Kern und
den Mantel 33 bestimmt ist.
Der Kerndurchmesser ae und die spezifische Brechungsdifferenz
Δe in ESI-Einheiten ergeben sich durch die folgenden
Gleichungen (1) und (2), wenn die treppenartige Verteilung
des Brechungsindex des Kerns 31 und der Umhüllung 32 der
Funktion F(r) entspricht.
Dabei sind Δ+ und Δ- die spezifischen
Brechungsindexdifferenzen zwischen Kern 31 und Umhüllung 32 bzw. zwischen
Umhüllung 32 und dem ovalen Mantel 33.
In Fig. 4 ist eine Linie l₁ dargestellt, die U=V
entspricht. Eine Linie l₂ entspricht U=V [(Δe-Δ-)/Δe]1/2.
Ein Liniensegment oder ein Bereich auf der V-Achse zwischen
V₁ und V₂ entsprechend den Schnittpunkten P und Q
der Linie l₂ mit Linien LP₀₁ und LP₁₁ ist ein Einzelpolarisationsartbereich.
Die Linie LP₀₁ ist die charakteristische
Kurve der Polarisationsart LP₀₁. Die Linie LP₁₁ ist
die charakteristische Kurve der Polarisationsart LP₁₁. Der
Bereich, in dem die normierte Frequenz V gleich oder kleiner
als V₁ ist, ist der Verlustbereich, in dem die optischen
Verluste hoch sind. Der Bereich, in dem V gleich
oder größer als V₂ ist, ist der Mehrfachpolarisationsbereich,
in dem mehrere Übertragungsarten auftreten.
Mit der Polarisation in Richtung der größeren Achse erreicht man eine wirksame Begrenzung des zu über
tragenden elektromagnetischen Feldes oder Lichtes und eine
Verringerung der optischen Verluste, da eine Absorption
durch ein Material wie Bor nicht auftritt.
Beispielsweise ergibt sich eine polarisationserhaltende Lichtleitfaser,
die nur die Polarisationsart in Richtung der größeren
Achse überträgt, indem der ovale Mantel 33 eine Elliptizität
von 25 bis 40% und eine spezifische Brechungsindexdifferenz
gegenüber der Umhüllung 32 aus reinem SiO₂-
Glas von -0,05 bis -0,3% hat, wodurch der Biegeverlust
der Polarisationsart in Richtung der kleineren Achse vergrößert
und der Polarisationsart in Richtung der größeren
Achse verringert wird.
Eine relativ kurze Faser wurde versuchsweise nach der vorstehenden
Beschreibung hergestellt, und die Übertragungseigenschaften
wurden nach dem Biegen geprüft. Es ergab
sich ein Extinktionsverhältnis von mehr als -50 dB, was
bedeutet, daß eine solche Faser als ausgezeichnetes
Polarisationselement eingesetzt werden kann.
Da sich die Höhe der Biegeverluste mit der Verteilung des
Brechungsindex ändert, müssen die Elliptizität des ovalen
Mantels und die spezifische Brechungsindexdifferenz zwischen
ovalem Mantel und Umhüllung sowie zwischen Kern und
Umhüllung abhängig von Bedingungen wie dem Aufbau oder der
Länge eines Lichtleitkabels bestimmt werden.
Fig. 5 zeigt eine weitere polarisationserhaltende
Lichtleitfaser nach der Erfindung. Ihr Kern 51 besteht aus SiO₂-
Glas, dem Germanium beigefügt ist. Die Umhüllung 52 besteht
aus reinem SiO₂-Glas und umgibt den Kern 51. Die Umhüllung
52 ist ihrerseits von einem ovalen Mantel 53 umgeben.
Dieser besteht aus SiO₂-Glas, das P₂O₅ (Phosphorpentoxid)
sowie B₂O₃ enthält. Der Mantel 53 hat einen hohen
Wärmeausdehnungskoeffizienten und in Richtung der kleineren Achse
(Y-Achse) einen Brechungsindex n1t, der kleiner als der
Brechungsindex n₀ der Umhüllung 52 ist, da B₂O₃ in einem
großen Anteil vorhanden ist. Dies zeigt Fig. 5c. Ferner
hat der Mantel in Richtung der größeren Achse (X-Achse)
einen Brechungsindex n1c, der kleiner als der Brechungsindex
n₀ der Umhüllung 52 ist, wie Fig. 5b zeigt, da der
große Anteil an B₂O₃ vorhanden ist.
Ein Trägerelement 54 umgibt den ovalen Mantel 53 und
besteht aus reinem SiO₂-Glas. Es hat denselben Brechungsindex
n₀ wie die Umhüllung 52.
Wie vorstehend erläutert, sind die Verteilungskurven des
Brechungsindex der Lichtleitfaser in X- und Y-Richtung auch
bei diesem Ausführungsbeispiel W-förmig. Die Tiefen der
Einbuchtungen stimmen jedoch nicht überein, denn in Y-Richtung
sind die Einbuchtungen tiefer als in X-Richtung.
Fig. 6 zeigt die U-V-Beziehungen der Lichtleitfaser, deren
Verteilungen der Brechungsindizes in X- und Y-Richtung
W-förmig sind, wobei jede W-Form gemäß dem Äquivalenzschritt-
Index (ESI) umgesetzt ist. Entsprechend umgesetzte
Werte sind für den ovalen Mantel 53 und das Trägerelement
54 sowie die treppenartige Brechungsindexkurve des
Kerns 51 und die Umhüllung 52 verwendet.
Der Durchmesser ae des Kerns, die spezifische
Brechungsindexdifferenz Δec in X-Richtung und die spezifische
Brechungsindexdifferenz Δet in Y-Richtung in ESI-Einheiten
ergeben sich aus den folgenden Gleichungen (3), (4) und
(5), wenn die treppenartige Verteilungskurve des Brechungsindex
des Kerns 51 und der Umhüllung 52 die Beziehung F(r)
erfüllen.
Dabei ist Δ+ die Differenz zwischen den spezifischen
Brechungsindizes des Kerns 51 und der Umhüllung 52, und Δ-c
und Δ-t sind die Differenzen der spezifischen Brechungsindizes
der Umhüllung 52 und des ovalen Mantels 53 in X-
und Y-Richtung.
In Fig. 6 gilt die Linie l₀ für U = V. Die Linie lc
entspricht U = V [(Δec-Δ-c)/Δec]1/2 in X-Richtung, die Linie
lt entspricht U = V [Δet-Δ-t/Δet]1/2 in Y-Richtung.
Zwischen den Punkten V1c und V2c, die die Abszissenwerte
für die Schnittpunkte Pc und Qc der Linie lc mit den
Kurven LP₀₁ und LP₁₁ sind, liegt ein Einzelpolarisationsbereich
in X-Richtung. Dabei sind die Kurven LP₀₁ und LP₁₁
die charakteristischen Kurven für die LP₀₁-Polarisation
und die LP₁₁-Polarisation. Ähnlich ist der Bereich zwischen
den Punkten V1t und V2t, die den Schnittpunkten Pt und Qt
der Linie lt mit den Kurven LP₀₁ und LP₁₁ entsprechen, der
Einzelpolarisationsbereich. Dabei sind die Kurven LP₀₁ und
LP₁₁ die charakteristischen Kurven für die LP₀₁-Polarisation
und die LP₁₁-Polarisation. Der Bereich, wo die normierte
Frequenz V gleich oder kleiner als V1c oder V1t ist, ist
der Verlustbereich, wo hohe optische Verluste auftreten.
Der Bereich, wo V gleich oder größer als V2c oder V2t ist,
ist der bereits genannte Mehrfach-Polarisationsbereich.
Da der Brechungsindex des ovalen Mantels 53 in X-Richtung
kleiner als der entsprechende Brechungsindex in Y-Richtung
ist oder da Δ-c größer als Δ-t ist, hat die Linie lc in
Fig. 6 immer eine kleinere Steigung als die Linie lt. Dadurch
ergeben sich die Beziehungen V1t<V1c und V2t<V2c.
Wenn die normierte Frequenz V auf einen Wert Vs zwischen V1t und
V1c eingestellt wird (V1t<Vs<V1c), so ist die in X-
Richtung auftretende Polarisationsart die verlustbehaftete,
bei der die optischen Verluste hoch sind, während die Polarisationsart
in Y-Richtung kleine Verluste hat. Dies bedeutet,
daß die Lichtleitfaser polarisationserhaltend in
Y-Richtung ist, da sie nur die entsprechende Polarisation
überträgt.
Der Dämpfungskoeffizient der verlustbehafteten Polarisation
in X-Richtung und derjenige der Polarisationen höherer Ordnung
in Y-Richtung kann wahlweise durch Ändern des Brechungsindex
des äquivalenten Kerns und des Brechungsindex und der
Längen der größeren und kleineren Achse des ovalen Mantels
53 geändert werden.
Fig. 7 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Der Kern 71 besteht aus SiO₂-Glas, dem Germanium beigefügt
ist. Er ist von einer Umhüllung 72 aus reinem SiO₂-Glas
umgeben. Ein ovaler Mantel 73 umgibt die Umhüllung 72. Er
besteht aus SiO₂-Glas, dem P₂O₅ und B₂O₃ beigefügt sind,
und hat einen hohen Wärmeausdehnungskoeffizienten. Der
Mantel 73 enthält einen großen Anteil B₂O₃ in Längsrichtung
(X-Richtung), so daß sein Brechungsindex n₂, wie Fig. 7b
zeigt, kleiner als der Brechungsindex n₀ der Umhüllung 72
ist. Ferner enthält der Mantel 73 einen relativ großen Anteil
an P₂O₅ in Y-Richtung. Wie Fig. 7c zeigt, hat er dort
einen größeren Brechungsindex n₃, verglichen mit dem
Brechungsindex n₀ der Umhüllung 72.
Das Trägerelement 74 besteht aus reinem SiO₂-Glas und
umgibt den ovalen Mantel 73.
Die polarisationserhaltende Lichtleitfaser mit diesem
Aufbau wird folgendermaßen hergestellt:
Zunächst wird gemäß der in Fig. 8 gezeigten Anordnung eine
SiO₂-Glasschicht 82, der P₂O₅ und B₂O₃ beigefügt sind, an
der Innenfläche eines Silikarohrs 81 nach dem MCVD-Verfahren
mit einem großen Anteil P₂O₅ ausgebildet. Das Silikarohr
81 wird nicht gedreht, so daß es nur in vertikaler
Richtung (Fig. 8) erwärmt wird und die Glasschicht 82 an
der oberen und unteren Innenfläche angesammelt wird.
Nachdem das Silikarohr 81 um 90° gedreht ist, wird eine
SiO₂-Glasschicht 83 mit beigefügtem P₂O₅ und B₂O₃, wobei
B₂O₃ jetzt einen größeren Anteil als zuvor hat, an der oberen
und unteren Innenfläche des Rohrs 81 oder in einem
Bereich, wo noch keine Schichtbildung erfolgte, nach dem
MCVD-Verfahren ausgebildet, während das Silikarohr 81 nicht
gedreht wird.
Dann wird ein Kernstab mit Umhüllung (nicht dargestellt) in
das Rohr 81 eingesetzt und dieses durch Druckverringerung
abgeflacht, so daß es den ovalen Mantel bildet, in dem die
Glasschicht 83 in der größeren Achse und die Schicht 82 in
der kleineren Achse des ovalen Querschnitts angeordnet ist.
Dadurch entsteht die Vorform der Lichtleitfaser. Nach Prüfung
der Verteilung des Brechungsindex des Kerns wird ein
weiteres Silikarohr übergeschoben oder der Ziehdurchmesser
so eingestellt, daß sich eine Lichtleitfaser ergibt, die
die gewünschte Grenzfrequenz hat.
Auf diese Weise ergibt sich die polarisationserhaltende
Faser mit einer Differenz des spezifischen Brechungsindex
von 0,7% zwischen Kern 71 und Umhüllung 72 und von -0,2%
zwischen dem ovalen Mantel 73 und der Umhüllung 72 in Richtung
der größeren Achse sowie von +0,2% zwischen dem Mantel
73 und der Umhüllung 72 in Richtung der kleineren
Achse.
Die kritischen Frequenzen der Polarisationsart dieser optischen
Faser entsprechen einer Wellenlänge von 1,15 µm in
X-Richtung und 1,0 µm in Y-Richtung.
Um die nur eine Polarisationsart übertragende Lichtleitfaser
im gebogenen Zustand zu prüfen, wurde sie wie eine Schraubenfeder
mit 30 mm Durchmesser und 100 m Länge aufgewickelt,
und die optischen Verluste wurden gemessen. Es ergab sich
dann eine große Dämpfungsdifferenz zwischen zwei senkrecht
zueinander stehenden Polarisationsarten bei der Wellenlänge
1,3 µm. Dabei wurde ein Extinktionsverhältnis von -45 dB
erzielt. Dies bedeutet, daß die Übertragung nur einer Polarisationsart
weitgehend realisiert ist.
Bei dem dritten Ausführungsbeispiel wurden SiO₂-Glasschichten
82 und 83 mit Zusätzen von P₂O₅ und B₂O₃ an der Innenfläche
des Silikarohrs 81 gebildet, das einen runden Querschnitt
hatte. Beim Abflachen des Rohrs 81 wurden die Glasschichten
82 und 83 oval verformt. Es ist auch möglich, die
SiO₂-Glasschicht mit zusätzlichem P₂O₅ und B₂O₃ an der
Innenfläche eines ovalen Silikarohrs 91 auszubilden, wie es
in Fig. 10 gezeigt ist.
Es ist ferner möglich, bei der Herstellung der Lichtleitfaser
die Außenfläche der Faser mit Kunststoff zu beschichten
und dann eine Mikrobiegung durch Schrumpfen und Beschichten
zu erzeugen anstelle des Aufwickelns der Lichtleitfaser
nach Art einer Schraubenfeder.
Durch die Erfindung ergeben sich die folgenden Vorteile:
- 1. Da man ein hohes Extinktionsverhältnis erzielt, ist die Übertragung einer einzigen Polarisationsart weitgehend realisiert.
- 2. Da die Lichtleitfaser bei relativ langer Faserlänge für die kohärente Nachrichtenübertragung als Übertragungsmedium verwendbar ist, ergibt sich ein beachtlicher Anstieg der Übertragungskapazität.
- 3. Wird eine relativ kurze Faserlänge verwendet, so kann diese leicht mit normalen Lichtleitfasern verbunden werden, wodurch sich ein kompaktes und zuverlässiges Polarisationselement ergibt.
Claims (10)
1. Polarisationserhaltende Lichtleitfaser mit einem
Kern (51), mit einer diesen umgebenden Umhüllung
(52), die von einem ovalen Mantel (53) umgeben ist,
und mit einem Trägerelement (54), das den ovalen
Mantel (53) umgibt, dadurch gekennzeichnet, daß die
Verteilung des Brechungsindex des ovalen Mantels
(53) in Umfangsrichtung derart variiert, daß der
Brechungsindex in Richtung der beiden Achsen kleiner
als derjenige der Umhüllung (52) ist, daß der Unterschied
der Brechungsindizes des Mantels (33) und der
Umhüllung (32) in Richtung der größeren Achse größer
als in Richtung der kleineren Achse ist und daß der
Brechungsindex des Trägerelements (54) mit demjenigen
der Umhüllung (52) übereinstimmt.
2. Polarisationserhaltende Lichtleitfaser nach Anspruch
1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (51) aus
Siliciumdioxidglas mit Germaniumzusatz, die Umhüllung
(52) bzw. das Trägerelement (54) aus Siliciumdioxidglas
mit zusätzlichem P₂O₅ bzw.
B₂O₃ besteht.
3. Polarisationserhaltende Lichtleitfaser nach Anspruch
2, dadurch gekennzeichnet, daß der ovale Mantel (53)
mehr B₂O₃ in Richtung der größeren Achse als in
Richtung der kleineren Achse enthält.
4. Polarisationserhaltende Lichtleitfaser mit einem
Kern (71), mit einer diesen umgebenden Umhüllung
(72), die von einem ovalen Mantel (73) umgeben ist,
und mit einem Trägerelement (74), das den ovalen
Mantel (73) umgibt, dadurch gekennzeichnet, daß der
Brechungsindex des ovalen Mantels (73) in Umfangsrichtung
derart variiert, daß er kleiner als derjenige
der Umhüllung (72) in Richtung der größeren
Achse und größer als in Richtung der kleineren Achse
ist und daß der Brechungsindex des Trägerelements
(74) mit demjenigen der Umhüllung (72) übereinstimmt.
5. Polarisationserhaltende Lichtleitfaser nach Anspruch
4, dadurch gekennzeichnet, daß der ovale Mantel (73)
eine Elliptizität von mindestens 10% hat.
6. Polarisationserhaltende Lichtleitfaser nach Anspruch
4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (71)
aus Siliciumdioxidglas mit Germaniumzusatz, die Umhüllung
(72) und das Trägerelement (74) aus reinem
Siliciumdioxidglas und der ovale Mantel (73) aus Siliciumdioxidglas
mit Zusatz an P₂O₅ und B₂O₃
bestehen.
7. Polarisationserhaltende Lichtleitfaser nach Anspruch
6, dadurch gekennzeichnet, daß der ovale Mantel (73)
in Richtung der größeren Achse mehr B₂O₃ als in
Richtung der kleineren Achse und in Richtung der
größeren Achse weniger P₂O₅ als in Richtung der
kleineren Achse enthält.
8. Verfahren zum Herstellen eine polarisationserhaltenden
Lichtleitfaser nach einem der Ansprüche 1 bis
7, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
- a) Ausbilden einer P₂O₅ und B₂O₃ enthaltenden SiO₂-Glasschicht an der oberen und unteren Innenfläche eines Silikarohres, das bewegungslos einseitig erwärmt wird,
- b) Drehen des Silikarohres um 90°,
- c) Ausbilden einer P₂O₅ und B₂O₃ enthaltenden SiO₂-Glasschicht mit gegenüber dem Schritt a) größerem B₂O₃-Anteil an der nun oberen und unteren Innenfläche des Silikarohres, das bewegungslos einseitig erwärmt wird,
- d) Einsetzen eines Kernstabes mit Umhüllung in das Silikarohr,
- e) Prüfen des Verlaufs des Brechnungsindex über den Kernquerschnitt,
- f) Durchmesserveränderung der Lichtleitfaser bis zum Erreichen einer vorgegebenen Grenzfrequenz.
9. Verfahren nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch ein
Abflachen des Silikarohres durch Druckverringerung,
wobei die SiO₂-Glasschicht nach Schritt c) in der
größeren Achse angeordnet ist.
10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß ein ovales Silikarohr verwendet wird.
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