DE69104526T2 - Verfahren zum Herstellen von Vorformen für die Herstellung optischer Fasern durch Ziehen. - Google Patents
Verfahren zum Herstellen von Vorformen für die Herstellung optischer Fasern durch Ziehen.Info
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Rohlingen zur Erzeugung von Lichtleitfasern durch Ziehen, bei dem man durch aufeinanderfolgende Schichten im Inneren eines Rohrs auf der Basis von Siliziumoxid einen Siliziumoxidbelag, eventuell mit dem Zusatz eines Dotiermittels bildet, aufgrund einer Dampfphase, die eine gasförmige Mischung von Silizium, Sauerstoff und eventuell einer gasförmigen Verbindung eines Dotierelements für das Siliziumoxid enthält, worauf das Rohr einer Querschnittsverminderung unterzogen wird, um den axialen Hohlraum verschwinden zu lassen.
- Es ist bekannt, im Inneren eines Rohrs aus fluoriertem Siliziumoxid aufeinanderfolgende Schichten von eventuell dotiertem Siliziumoxid durch Einführung einer gasförmigen Mischung von Siliziumhalogenid, Sauerstoff und einer kleinen Menge einer Verbindung eines Dotierelements, das den Refraktionsindex des Siliziumoxids vergrößert oder verkleinert, ins Innere des Rohrs aufzudampfen und diese Mischung, entweder von außerhalb des Rohrs durch ein einen Brenner in Translation oder durch Bildung eines mobilen Plasmas zu erhitzen.
- Die Patente FR-A-2 438 017 und US-A-4 257 797 beschreiben ein solches Verfahren.
- Dieses Verfahren hat jedoch gewisse Mängel, da die Menge an aufgebrachtem Siliziumoxid in der Praxis begrenzt ist, da der freie Raum des Querschnitts des aufgebrachten dotierten Siliziumoxids kaum 150 mm² überschreiten kann und das Verhältnis des Durchmessers der nach Ziehen erhaltenen Hülle des Lichtleiters zum Durchmessers des Kerns größer als 7 bleibt. Man kann daher durch Ziehen nicht mehr als 20 km Lichtleitfaser pro Meter des Rohlings erhalten.
- Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, ein Verfahren zur Herstellung solcher Rohlinge anzugeben, das es erlaubt, größere Mengen an aufgebrachtem Siliziumoxid zu erhalten, mit größeren Verhältnissen der Durchmesser der Hülle des Lichtleiters zum Durchmesser des Kerns und größeren Längen der Lichtleitfaser pro Längeneinheit des Rohlings, die 100 bis 200 km Lichtleitfaser pro Meter Rohling erreichen können.
- Gemäß der Erfindung ist das Verfahren mit obigen Merkmalen weiter dadurch gekennzeichnet, daß nach der Querschnittsverminderung das Siliziumoxid des ursprünglichen Rohrs entfernt wird und dann auf den verbleibenden Zylinder eine neue Schicht mittels Plasmabrenner ausgehend von einer gasförmigen Phase, die Sauerstoff und ein Halogenderivat von Siliziumoxid enthält, aufgebracht wird.
- Es entspricht vorzugsweise mindestens einem der nachfolgenden Merkmale:
- - Man entfernt das Siliziumoxid des ursprünglichen Rohrs durch Verdampfung mittels Wasserstoffbrenner oder Plasmabrenner, durch Angriff mit Flußsäure oder durch mechanische Bearbeitung.
- - Man führt in die gasförmige Phase des Wiederbeschichtens mittels Plasmabrenner ein Fluorid ein, das sich leicht bei hoher Temperatur in Fluor zersetzt und die Rolle des Dotiermittels spielt.
- Nachfolgend wird als Beispiel und unter Bezugnahme auf die beiliegende einzige schematische Figur die Herstellung eines Rohlings einer Lichtleitfaser gemäß der Erfindung beschrieben.
- Gemäß dem ersten Arbeitsschritt, der in A in der Figur dargestellt ist, bildet man durch das bekannte Verfahren der Ablagerung aus der Dampfphase einer gasförmigen Mischung von Siliziumhalogenid, Sauerstoff und eventuell einer kleinen Menge einer Verbindung eines Dotierelements, unter gleichzeitigem äußerem Aufheizen mit einem Brenner oder Erzeugung eines Plasmas, eine Schicht 2 im Inneren eines rohrförmigen Substrats 1 aus Siliziumoxid üblicher Qualität. Man kann eine Erwärmung ohne besondere Vorsichtsmaßnahme durchführen, die eventuell eine teilweise Verdampfung des Silziumoxidsubstrats bewirken würde, da dieses später entfernt wird. Es verbleibt ein axialer Hohlraum 3.
- Der zweite Arbeitsschritt, der in B in der Figur dargestellt ist, ist die Querschnittsverminderung des Rohrs, die durch Erhitzen erhalten wird und das Verschwinden des axialen Hohlraums bewirkt, mit Bildung eines Zylinders 4, der der vorherigen Ablagerung im Inneren des Siliziumoxidrohrs 1 entspricht.
- In einem dritten Arbeitsschritt, der bei C in der Figur dargestellt ist, entfernt man das ursprüngliche Rohr aus Siliziumoxid, entweder durch Erwärmen mittels Wasserstoffbrenner oder durch Plasmabrenner oder durch chemischen Angriff mit Flußsäure oder durch mechanische Bearbeitung auf der Drehbank. Es verbleibt nur der Zylinder 4, der von dem Material der ursprünglichen Ablagerung gebildet wird.
- Im vierten Arbeitsschritt, der bei D in der Figur dargestellt ist, führt man um den Zylinder 4 eine Wiederbeschichtung 5 mit synthetischem fluorierten trockenen Siliziumoxid durch, dessen Brechungsindex geringer ist als der des Siliziumoxids des Kerns. Die Beschichtung erfolgt mit eine Plasmabrenner ausgehend von gasförmigem Siliziumtetrachlorid, Sauerstoff und einer geringen Menge Schwefelhexafluorid, was das dotierende Fluorelement ergibt.
- Der erhaltene Rohling erlaubt es, durch einen üblichen Ziehvorgang große Längen von Lichtleitfasern zu erhalten, von 100 bis 200 km Lichtleitfaser pro Meter Rohling.
Claims (3)
1. Verfahren zur Herstellung von Rohlingen zur Erzeugung von
Lichtleitfasern durch Ziehen, bei dem man durch
aufeinanderfolgende Schichten im Inneren eines Rohrs (1) auf der Basis
von Siliziumoxid einen Siliziumoxidbelag, eventuell mit dem
Zusatz eines Dotiermittels, ausgehend von einer Dampfphase
bildet, die eine gasförmige Mischung von Silizium, Sauerstoff
und eventuell einer gasförmigen Verbindung eines
Dotierelements für das Siliziumoxid enthält, und das Rohr einer
Querschnittsverminderung unterzogen wird, um den axialen Hohlraum
(3) verschwinden zu lassen, dadurch gekennzeichnet, daß nach
der Querschnittsverminderung das Siliziumoxid des
ursprünglichen Rohrs entfernt wird und dann auf den verbleibenden
Zylinder (4) eine neue Schicht (5) mittels Plasmabrenner
ausgehend von einer gasförmigen Phase, die Sauerstoff und ein
Halogenderivat von Siliziumoxid enthält, aufgebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man
das Siliziumoxid des ursprünglichen Rohrs (1) durch
Verdampfung mittels Wasserstoffbrenner oder Plasmabrenner, durch
Angriff mit Flußsäure oder durch mechanische Bearbeitung
entfernt.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß man in der gasförmigen Phase beim
Wiederbeschichten mittels Plasmabrenner ein Fluorid einführt, das
leicht bei hoher Temperatur in Fluor zersetzt werden kann und
die Rolle des Dotiermittels spielt.
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