DE69500934T2

DE69500934T2 - Verfahren zum Herstellen einer Vorform für optische Fasern

Info

Publication number: DE69500934T2
Application number: DE69500934T
Authority: DE
Inventors: Cheryl Jane Garnham
Original assignee: Prysmian Cables and Systems Ltd
Current assignee: Prysmian Cables and Systems Ltd
Priority date: 1994-01-27
Filing date: 1995-01-19
Publication date: 1998-04-16
Anticipated expiration: 2015-01-20
Also published as: ZA95544B; GB2286199B; GB9401600D0; DE69500934D1; EP0665191B1; GB2286199A; US5518516A; CA2141170C; EP0665191A1; CA2141170A1; BR9500512A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ausbildung eines Halbzeugs für einen Lichtwellenleiter.
Halbzeuge für Lichtwellenleiter können durch Ablage von Materialschichten auf einem Substrat durch Dampfabscheidung hergestellt werden. Das Abscheideverfahren kann das Führen von Dampf über eine Oberfläche, zunächst über die Oberfläche des Substrats und dann aufeinanderfolgend über die Oberfläche der abgeschiedenen Schichten, und das Erhitzen des Dampfs umfassen, um eine chemische Reaktion herbeizuführen, wodurch eine Materialschicht auf der Oberfläche abgeschieden ist. Gewöhnlich hat das Substrat die Form eines zylindrischen Körpers, der in einer Drehbank gedreht wird, und es wird dem Dampf Wärme dadurch zugeführt, daß eine Wärmequelle über die Länge des Körpers traversieren gelassen wird, wobei jede Traversierung oder jeder Durchgang der Wärmequelle dem Abscheiden einer Schicht entspricht. Die Abscheidung kann bekanntlich auf der Außenfläche des zylindrischen Körpers erfolgen, wobei das Verfahren als außenseitige Dampfabscheidung (OVD) bekannt ist, oder, wenn der Körper rohrförmig ist, auf seiner Innenfläche, wobei der Prozess als innenseitige Dampfabscheidung (IVD) bekannt ist.
Eine Information bezüglich der Verteilung der Dämpfung längs eines Lichtwellenleiters kann man dadurch erhalten, daß man Lichtimpulse in ein Ende des Leiters einführt und das zu diesem Ende zurückreflektierte Licht analysiert. Dieses Verfahren, das als optische zeit-Bezirk-Reflexmessung (OTDR) bekannt ist, wird in zunehmenden Maße zur Analyse des Verlustes längs der gesamten Länge eines Leiters und zum Ermitteln von schlechten Verbindungen oder Rissen zwischen den Leitern, einschließlich Brüchen, verwendet. Die Verwendung von OTDR in der Lichtwellenleitertechnik ist an sich bekannt und diesbezügliche Einzelheiten findet man in der Literatur, beispielsweise auf den Seiten 236 bis 244 von "Principles of Optical Fiber Measurements" (Prinzipien der Lichtwellenleitermessungen), veröffentlicht von Academic Press (1981).
Ein die Verwendung von OTDR bei der Prüfung von Lichtwellenleitern oder ihrer Halbzeuge störendes Problem besteht darin, daß in der OTDR-Bahn eine deutliche Welligkeit auftritt, auch wenn kein Fehler oder eine Verbindungsstelle vorhanden ist. Dies ist unbefriedigend und demtentsprechend verlangen viele Käufer von Lichtwellenleitern, daß die Wellung in der OTDR- Bahn innerhalb einer vorher festgelegten Grenze oder eines vorgegebenen Bereichs eingeschränkt ist. Wenn die Leiterhersteller den Materialausschuß und die Produktionszeit minimieren wollen, ist es deshalb von Bedeutung, daß sie konsistent in der Lage sind, Lichtwellenleiter herzustellen, die diesen Anforderungen genügen.
Wir haben herausgefunden, daß Wellungen in der OTDR-Bahn Änderungen in dem Längsschnittprofil der Schichten des Halbzeugs während des Abscheidungsprozesses entsprechen. Das heißt, die Schichten haben jeweils einen insgesamt wendelförmigen Wulst, der sich über die Länge des Halbzeugs erstreckt. Jede Schicht hat deshalb ein Wellenprofil, das von diesem Wulst gebildet wird, der insgesamt mit einer Wendelform in Erscheinung tritt und der Wulst der OTDR-Bahn in Beziehung zur Ganghöhe dieses Profils steht.
Wir haben festgestellt, daß bei der Herstellung von Halbzeugen, obwohl die Wärmequelle nicht notwendigerweise jeden Durchgang von genau der gleichen Position aus beginnt, das vor jedem Durchgang abgeschiedene Material zur Annahme eines Profils neigt, das dem Profil des vorherigen Durchgangs entspricht und dadurch die Neigung besteht, daß ein schraubenoder wendelförmiger Wulst, der während eines vorhergehenden Durchgangs ausgebildet wurde, in einem späteren Durchgang verstärkt wird. Wir haben auch festgestellt, daß der gebildete Wulst dazu neigt, um so ausgeprägter zu sein, je größer die Materialmenge ist, die bei einem Durchgang abgeschieden wird, so daß das Problem in einem bestimmten Ausmaß dadurch reduziert werden kann, daß das Halbzeug in einer größeren Anzahl von relativ dünneren Schichten gebildet wird. Dies erhöht jedoch die Produktionszeit und deshalb auch die Kosten für die Herstellung der Halbzeuge. Daraus ergibt sich, daß ein Konflikt zwischen den Zielen der Verbesserung des Herstellungswirkungsgrads durch Reduzieren der Anzahl von Durchgängen, die bei der Ausbildung des Halbzeugs zum Einsatz gelangen, und der Verringerung der Wellung in der OTDR-Bahn vorhanden ist. Das Wellungsprofil der Schichten des Halbzeugs ist, wenn es während des Ziehprozesses verkleinert wird, trotzdem in einem Lichtwellenleiter vorhanden, der daraus gezogen wird, wenn auch nur in einer modifizierten Form.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, wenigstens teilweise einige der vorstehend beschriebenen Probleme zu überwinden.
Dementsprechend stellt die Erfindung ein Verfahren zur Ausbildung eines Halbzeugs bereit, aus dem ein Lichtwellenleiter gezogen werden kann, wobei bei dem Verfahren aufeinanderfolgende Schichten aus Material durch Dampfaufscheidung auf einem rotierenden zylindrischen Körper abgeschieden werden, der von einer Wärmequelle traversiert wird, wobei für die Abscheidung von zwei aufeinanderfolgenden Schichten eine unterschiedliche Drehgeschwindigkeit des Körpers gewählt wird, um in einer der Schichten ein Oberflächenprofil zu erzeugen, das sich von einem Oberflächenprofil unterscheidet, das in der anderen Schicht erzeugt wird.
Die Erfindung umfaßt auch ein Verfahren zur Herstellung eines Lichtwellenleiters, bei welchem ein Halbzeug nach einem Verfahren entsprechend dem vorhergehenden Absatz hergestellt und der Lichtwellenleiter aus dem Halbzeug gezogen wird.
Vorzugsweise ist eine der beiden Schichten die innerste Schicht des Halbzeugs. Die innerste Schicht kann die erste oder die letzte nach der Dampfabscheidungstechnik abgeschiedene sein, die bei der Erfindung angewendet wird.
Vorzugsweise unterscheidet sich die Drehgeschwindigkeit des Körpers während der Abscheidung von jeder der wenigstens zwei Schichten von der Drehgeschwindigkeit des Körpers während der Abscheidung der anderen der beiden Schichten um einen vorgegebenen Betrag. In der Praxis ist diese Differenz ein vorher festgelegter Betrag, wodurch die Wellung in der OTDR-Bahn, die sich aus einem Leiter ergibt, der aus dem Halbzeug gezogen wird, innerhalb einer festgelegten Grenze oder eines vorgegebenen Bereichs eingeschränkt ist.
Vorteilhafterweise unterscheidet sich die Drehgeschwindigkeit des Körpers während der Abscheidung jeder von wenigstens drei aufeinanderfolgenden Schichten von der Drehgeschwindigkeit des Körpers während der Abscheidung einer vorhergehenden oder darauffolgenden Schicht der wenigstens drei aufeinanderfolgenden Schichten.
Die Drehgeschwindigkeiten können eine größere Geschwindigkeit oder eine kleinere Geschwindigkeit aufweisen. Die größere Geschwindigkeit kann im wesentlichen x/2 + nx sein, wenn x die langsamere Geschwindigkeit und n eine ganze Zahl sind.
Vorteilhafterweise und insbesondere in Verbindung mit der Methode der innenseitigen Dampfabscheidung ist die Drehgeschwindigkeit des Körpers während des Abscheidens einer abschließenden Schicht größer als die Drehgeschwindigkeit des Körpers während der Abscheidung der vorhergehenden Schicht.
In Verbindung mit den Methoden der außenseitigen Dampfabscheidung wird bevorzugt, daß die Drehgeschwindigkeit während der Abscheidung einer ersten größer ist als die Drehgeschwindigkeit des Körpers während der Abscheidung der zweiten Schicht.
Jede darauffolgende Schicht kann ein im wesentlichen wendelförmiges Oberflächenprofil haben.
Das Verfahren kann, obwohl dies nicht bevorzugt wird, das Auswählen einer anderen Traversierungsgeschwindigkeit der Wärmequelle zusätzlich zu der unterschiedlichen Drehgeschwindigkeit des Körpers zum Abscheiden der zwei aufeinanderfolgenden Schichten aufweisen. Das Ändern der Traversierungsgeschwindigkeit der Wärmequelle bei einem Dampfabscheidungsverfahren zur Ausbildung eines Halbzeugs für einen Lichtwellenleiter ist bekannt.
Die japanischen Patentzusammenfassungen Band 5, No. 144 (c- 071), die bei der Prüfung dieser Anmeldung entgegengehalten wurden, weist ein Abstract der JHP-A-56 078 440 auf, das für die Herstellung eines Lichtleiters in focusierender Bauweise ein verfahren offenbart, bei welchem aufeinanderfolgende Glasschichten auf der Innenseite eines sich drehenden Quarzrohrs durch Dampfabscheidung abgelegt werden, wobei die Traversierungsgeschwindigkeit der Wärmequelle für jede aufeinanderfolgende Schicht um ein vorgeschriebenes Verhältnis erhöht wird, so daß die Dicken der Glasschichten im wesentlichen die gleichen sind.
Die japanischen Patentzusammenfassungen, Band 7, No. 151 (c-171), die ebenfalls bei der Prüfung dieser Anmeldung genannt wurden, enthalten ein Abstract der JP-A-58 064 236, welches ebenfalls eine Änderung der Traversierungsgeschwindigkeit der Wärmequelle für jede aufeinanderfolgende Schicht mit einem Dampfabscheidungsverfahren bei der Herstellung eines Halbzeugs für einen Lichtwellenleiter offenbart.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird nun eine beispielsweise Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
Figur 1 eine schematische Darstellung ist, die eine Vorrichtung zur Ausbildung eines Halbzeugs durch innenseitige Dampfabscheidung zeigt,
Figur 2 eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts eines Halbzeugs ist, die zwei Schichten von Material zeigt, die auf einem Substratkörper abgeschieden sind, wobei die Schichten unterschiedliche Oberflächenprofile haben,
Figur 3 eine OTDR-Bahn für einen Leiter ist, der aus einem Halbzeug gezogen wurde, das durch ein IVD-Verfahren gemäß der Erfindung ausgebildet wurde, und
Figur 4 eine OTDR-Bahn für einen Leiter ist, der aus einem Halbzeug gezogen wurde, das durch ein bekanntes IVD-Verfahren gebildet wurde.
Im Folgenden wird ein Verfahren zur Ausbildung eines Halbzeugs unter Bezugnahme auf innenseitige Dampfabscheidungsmethoden beschrieben, wobei jedoch klar ist, daß die Erfindung in gleicher Weise im Zusammenhang mit Dampfabscheidungsverfahren von außen zur Anwendung gelangen kann, beispielsweise der sogenannten modifizierten chemischen Dampfabscheidung (MCVD), wie sie in der GB-A-1500530 oder in der US-A-4233045 beschrieben ist, oder nach dem in der US-A-3823995 beschriebenen OVD- Technik.
Diesbezüglich ist zu bemerken, daß bei der US-A-4233045 die Reaktionsteilnehmerdämpfe in einen wendelförmigen Strom versetzt werden, um die Abscheidungsgeschwindigkeiten zu verbessern, wobei jedoch kein Hinweis auf irgendein zugehöriges Problem gemacht wird, das durch die Ausbildung von insgesamt wendelförmigen Wulsten in den abgeschiedenen Schichten hervorgerufen wird.
Gemäß Figur 1 wird ein Halbzeugsubstrat in Form eines zylindrischen Körpers 10 von einer Drehbank 11 so gehalten, daß es durch sie drehbar ist. Der Halbzeugsubstratkörper ist rohrförmig und hat eine zentrale Bohrung 12, die auf beiden Enden 13, 14 offen ist. Eine Wärmequelle in Form eines Gasbrenners 15 ist so angeordnet, daß sie durch nicht gezeigte Einrichtungen so bewegbar ist, daß sie die Länge des Körpers 10 traversiert, was durch einen Pfeil 16 veranschaulicht ist. Mit einem Ende 13 des Körpers ist eine Gasquelle 17 für das Einführen von Dampf 18 in ihn verbunden. Während der Herstellung eines Halbzeugs bewegt sich Dampf längs der Bohrung 12 und tritt an einem anderen Ende 14 des Körpers 10 aus. Die Gasquelle 17 ist so angeordnet, daß der von ihr gelieferte Dampf zu einer gewünschten Zusammensetzung reguliert werden kann.
Zur Erzeugung eines Lichtwellenleiterhalbzeugs wird der Substratkörper 10 durch die Drehbank 11 gedreht und es wird Dampf mit der gewünschten Zusammensetzung durch die zentrale Bohrung 12 des Substrats hindurchgeführt Der Brenner 15 wird längs der Längserstreckung des Körpers 101 in der Figur von links nach rechts, mit einer vorgegebenen Traversierungsgeschwindigkeit bewegt. Wenn sich Brenner längs des Körpers bewegt, wird eine erhitzte Zone 22 in dem Körper in der Nähe des Brenners gebildet. In dem Dampf in der erhitzten Zone stellt sich eine chemische Reaktion ein, wordurch Materie auf der Oberfläche 23 des Körpers abgeschieden wird.
Wenn der Brenner 15 einmal über der Länge des Körpers 10 von dem einen Ende 13 zum anderen Ende 14 traversiert ist, wird eine erste Abscheidungsschicht 24 auf der Oberfläche des Substrats ausgebildet. Wie in Figur 2 gezeigt ist, hat die Schicht 24 auf der Fläche 23 ein Wellenprofil, das von einem insgesamt wendelförmigen Wulst 26 gebildet wird. Der Wulst 26 hat eine Steigung, die entsprechend dem Abstand erzeugt wird, den der Brenner während jeder Drehung des Körpers zurücklegt. Am Ende des Durchgangs wird der Brenner zurück zu dem einen Ende 13 des Körpers zur Vorbereitung eines zweiten Durchgangs bewegt.
Da die Zusammensetzung des Dampfs (durch nicht gezeigte Einrichtungen) zwischen den Durchgängen variiert werdern kann, kann jede abgeschiedene Schicht einen erforderlichen Brechungsindex oder eine andere Eigenschaft haben. Gewöhnlich werden mehrere Schichten unter Verwendung von Dampf mit einer Zusammensetzung zur Bildung eines Bereichs abgelegt, der schließlich als ein Platierungsbereich in dem Lichtwellenleiter dient, und die Gasquelle wird dann so einreguliert, daß mehrere Schichten unter Verwendung eines Dampfs mit einer anderen Zusammensetzung abgelegt werden, um einen Bereich zu bilden, der schließlich als Kern des Lichtwellenleiters dient.
Während des zweiten Durchgangs wird der Brenner wieder so bewegt, daß er die Länge des Körpers traversiert und auf ähnliche Weise wie beim ersten Durchgang wird eine Schicht aus Material 28 auf der ersten Schicht 24 abgeschieden. Während des zweiten Durchgangs wird die Drehgeschwindigkeit des Körpers und möglicherweise auch die Geschwindigkeit, mit der die Wärmequelle den Körper traversiert, so gewählt, daß sie unterschiedlich ist. Auf diese Weise wird das Oberflächenprofil der in dem zweiten Durchgang abgeschiedenen Schicht verschieden vom Oberflächenprofil der Schicht gemacht, die im ersten Durchgang abgeschieden wurde.
Der Unterschied zwischen den Profilen der beiden Schichten sollte beträchtlich sein. Wir haben gefunden, daß in der Praxis gute Resultate erreicht werden können, wenn eine konstante Traversierungsgeschwindigkeit beibehalten und die Drehgeschwindigkeit zwischen den Durchgängen geändert wird. Die Beziehung zwischen den Drehgeschwindigkeiten sollte so gewählt werden, daß die Wulstverringerung optimiert wird. Man nimmt an, daß optimale Ergebnisse erreicht werden, wenn die Differenz in der Drehgeschwindigkeit zwischen aufeinanderfolgenden Durchgängen so variiert wird, daß die größere der beiden Geschwindigkeiten im wesentlichen gleich der Hälfte der niedrigeren Geschwindigkeit plus einem Produkt aus der niedrigeren Geschwindigkeit und einer ganzen Zahl ist. Das bedeutet, daß, wenn x die geringere Geschwindigkeit ist, die größere Geschwindigkeit etwa x/2 + nx beträgt, wenn n eine ganze Zahl ist.
Es wurde ebenfalls gefunden, daß gute Ergebnisse erreicht werden, wenn die Änderung der Drehgeschwindigkeit des Körpers beträchtlich ist. Wenn also beispielsweise die Drehgeschwindigkeit zwischen zwanzig und fünfzig Upm geändert wird, ergeben sich bessere Resultate als bei einer Änderung zwischen zwanzig und dreißig Upm. Wenn die Traversierungsgeschwindigkeit konstant gehalten wird, während die Drehgeschwindigkeit des Körpers gesteigert wird, durchläuft der Brenner eine geringere Distanz längs des Körpers bei jeder Umdrehung während des zweiten Durchgangs, wodurch, wie in Figur 2 gezeigt ist, das Profil eines zweiten wendelförmigen Wulst 30 der zweiten Schicht nicht mit dem wendelförmigen Wulstprofil 26 der ersten Schicht zusammenfällt und dieses dadurch verstärkt. Unterdessen wird der zweite Wulst 30 mit verringerter Steigung erzeugt und bildet ein Wellenoberflächenprofil, das sich von dem Oberflächenprofil der ersten Schicht unterscheidet.
In der Praxis hat natürlich das fertige Halbzeug normalerweise mehr als zwei Schichten. Deshalb werden weitere Schichten in ähnlicher Weise zur Bildung des Halbzeugs hinzugefügt, das die gewünschte Anzahl von Schichten und Eigenschaften hat.
Es ist zu bemerken, daß es nicht erforderlich ist, daß die Drehgeschwindigkeit des Körpers zwischen dem Abscheiden von aufeinanderfolgenden Schichten geändert wird. Bezüglich der Schichten, welche den Mantelbereich des Lichtwellenleiters bilden, ist es tatsächlich nicht erforderlich, daß irgendein Unterschied zwischen dem Abscheiden der Schichten besteht. Die Schichten des Mantelbereichs können stattdessen herkömmlich mit einer konstanten Körperdrehung und einer konstanten Brennertraversierungsgeschwindigkeit ausgebildet werden. Dabei kann es vorteilhaft sein, ein unterschiedliches Oberflächenprofil bei der ersten abgeschiedenen Schicht des Kernbereichs zu erzeugen, um die Wulstbildung aufzubrechen, die sich während des Abscheidens der Mantelbereichschichten entwickelt.
Die Erzeugung unterschiedlicher Oberflächenprofile in den Schichten ist bei der Abscheidung der Schichten des Halbzeugs, die schließlich den Kernbereich des Lichtwellenleiters bilden, besonders vorteilhaft. Versuche haben gezeigt, daß ein Halbzeug mit einem Kernbereich mit fünf Schichten, die mit einer konstanten Brennertraversierungsgeschwindigkeit, jedoch mit einer Körperrotationsgeschwindigkeit ausgebildet sind, die sich für die Abscheidung einer jeden Schicht zwischen fünfzig und zwanzig Upm ändert, die Herstellung eines Lichtwellenleiters ermöglich, der eine ausreichend reduzierte OTDR-Wellung hat.
Dies wird deutlich durch einen Vergleich der OTDR-Bahnen in Figur 3 und 4 veranschaulicht. Die beiden Bahnen wurden unter Verwendung einer Wellenlänge von 1310 nm und einer Impulsbreite von 100 ms erhalten. In jeder Figur ist der Maßstab für die y-Achse eine 0,2dB Unterteilung und der x-Achse eine 511m Unterteilung. Die Bahn in Figur 3 ergibt sich aus einem Leiter, der aus einem Halbzeug gezogen wurde, das einen Kernbereich mit fünf Schichten aufweist, die wie oben im einzelnen ausgeführt wurde, ausgebildet sind, d.h. mit einer konstanten Brennertraversierungsgeschwindigkeit, jedoch mit abwechselnden Körperdrehgeschwindigkeiten, nämlich fünfzig, zwanzig, fünfzig, zwanzig und fünfzig Upm. Die Bahn in Figur 4 wurde zum Vergleich aus einem Leiter erhalten, der aus einem Halbzeug gezogen wurde, das einen Kernbereich mit fünf Schichten hat, die mit konstanter Brennertraversierungsgeschwindigkeit, jedoch mit der gleichen Körperdrehgeschwindigkeit von zwanzig Upm gebildet wurden. Wie man sieht, hat die Wellung in der Bahn in Figur 4 eine merklich größere Erstreckung als die der Bahn in Figur 3.
OTDR-Bahnen erhält man aus Leitern, die aus Halbzeugen gezogen wurden, welche Kernbereiche mit
(a) drei Schichten, die mit gleicher Brennertraversierungsgeschwindigkeit und der gleichen Körperdrehgeschwindigkeit, (insbesondere 20 Upm) gebildet wurden,
(b) fünf Schichten, die mit der gleichen Brennertraversierungsgeschwindigkeit und mit der gleichen Körperdrehgeschwindigkeit von (ebenfalls 20 Upm) gebildet wurden, und
(c) fünf Schichten aufweisen, die mit der gleichen Brennertraversierungsgeschwindigkeit und mit abwechselnden Körperdrehgeschwindigkeiten, (nämlich 50, 20, 50, 20 und 50 Upm) gebildet wurden. Von den Leitern, die aus Halbzeugen gezogen wurden, die Kernbereiche (a) haben, entsprachen nur etwa 30% einer Versuchsspezifizierung, die erfordert, daß die Bahn innerhalb ± 0.02 dB einer kleinsten mittleren quadratischen Übereinstimmung liegt. Etwa 70% der Leiter, die aus Halbzeugen gezogen wurden, die Kernbereiche (b) haben, entsprachen dieser Versuchsspezifizierung, also eine Verbesserung, die im Hinblick auf die größere Anzahl der relativ dünneren Schichten des Kerns zu erwarten war. Von den Leitern, die aus Halbzeugen gezogen wurden, welche Kernbereiche (c) haben, entprachen 99,6% der Versuchsspezifizierung, wodurch eine signifikante Verbesserung demonstriert wird, die sich durch Verwendung von alternierenden Körperdrehgeschwindigkeiten bei der Bildung der Schichten des Kernbereichs ergibt. Gute Ergebnisse hat man auch mit einem Kernbereich aus drei Schichten erhalten, die mit einer konstanten Brennertraversierungsgeschwindigkeit und einer Körperdrehgeschwindigkeit von fünfzig, zwanzig und dann fünfzig Upm für die jeweiligen Schichten gebildet wurden.
Obwohl es vorteilhaft ist, daß die Körperdrehgeschwindigkeit während des Abscheidens jeder aufeinanderfolgenden Kernbereichsschicht sich von der Geschwindigkeit während der Abscheidung der vorhergehenden Schicht unterscheidet, ist dies nicht eine strenge Anforderung. Es hat sich gezeigt, daß, wenn die Körperdrehgeschwindigkeit für die Abscheidung von wenigstens zwei Schichten des Kernbereichs geändert wird, d.h. die abschließende und dazwischen vorhergehende Schicht, zufriedenstellende OTDR-Bahnen konsistent in den Halbzeugen und den daraus hergestellten Lichtwellenleitern erhalten werden können. Man nimmt an, daß die Abscheidung der innersten Schicht die kritischste hinsichtlich der Reduzierung der OTDR-Wellung ist. Das heißt mit anderen Worten, daß es von Bedeutung ist, daß das Oberflächenprofil, das bei der abschließenden/innersten Schicht erzeugt wird, sich von dem der vorhergehenden Schicht unterscheidet, so daß ein Aufbau eines verstärkten Wulst in dem kritischten Bereich des Lichtwellenleiters verhindert oder wenigstens verringert wird, d.h. in dem Bereich maximaler Leistungsausbreitung. In der Praxis wurden gute Resultate erreicht, wo das erzeugte Oberflächenprofil in den abschließenden beiden Schichten sich unterscheidet und die schnellere Drehgeschwindigkeit für den abschließenden Durchgang verwendet wird.
Es ist leicht einzusehen, daß, während die innerste Schicht eines nach dem IVD- oder MCVD-Verfahren gebildeten Halbzeugs die abschließende abgeschiedene Schicht ist, im Falle des OVD- Prozesses es die erste abgeschiedene Schicht ist. Die das Abscheiden der abschließenden und der unmittelbar vorausgehenden Schicht in dem letzten vorhergehenden Absatz betreffenden Ausführungen gelten für die erste und zweite Schicht, die nach dem OVD-Prozess abgeschieden werden. Zusätzlich zur Änderung der Körperdrehgeschwindigkeit während des Abscheidens der Schichten, kann auch die Geschwindigkeit geändert werden, mit der die Wärmequelle den Körper traversiert. Wie oben erwähnt steht die Ganghöhe der während des Abscheidungsprozess erzeugten Wulste in Beziehung zu der Distanz, die der Brenner während jeder Umdrehung des Körpers zurücklegt. Deshalb ist es möglich, die Distanz durch Reduzieren oder Erhöhen der Brennertraversierungsgeschwindigkeit zu verändern. Zu erwähnen ist jedoch, daß beträchtliche Änderungen der Brennertraversierungsgeschwindigkeit die chemische Reaktion nachträglich beeinflussen können, die in der erhitzten Zone auftreten, wobei in diesem Fall das abgeschiedene Material nicht den erforderlichen Brechungsindex oder eine andere Eigenschaft haben kann.
Wir haben gefunden, daß das einfache Ändern der Geschwindigkeit der Körperdrehung zwischen allen oder einigen der Abscheidungsdurchgänge eine geforderte Verringerung der OTDR- Wellung erzeugt. Man nimmt jedoch an, daß abhängig von den Fähigkeiten der verfügbaren Vorrichtung durch selektive Änderung der Geschwindigkeiten der Körperdrehung und der Brennertraversierungsgeschwindigkeiten zwischen den Abscheidungsdurchgängen eine optimale OTDR-Wellungsreduzierung erreicht werden kann, wobei die optimale Kombination für die Herstellung eines gegebenen Halbzeugs empirisch bestimmt wird.
Man nimmt an, daß sich ein günstiger Effekt ergibt, wenn auch die Drehrichtung des Körpers für die Abscheidung der aufeinanderfolgenden Schichten geändert wird. In diesem Zusammenhang wird auf die GB-A-2043623A, die GB-A-2043624A und die Zusammenfassung der JP-A-59054636 in den japanischen Patentzusammenfassungen, Band 8, Nr. 150 (C-233) (1587) 12. Juli 1994 hingewiesen. Jedes dieser Dokumente offenbart einen IVD-Prozess, bei welchem die Drehrichtung des Körpers für die Abscheidung der aufeinanderfolgenden Durchgänge umgekehrt wird. Dort ist jedoch nichts über die Verwendung unterschiedlicher Drehgeschwindigkeiten und/oder unterschiedlicher Wärmequellen traversierungsgeschwindigkeiten zur Erzeugung unterschiedlicher Oberflächenprofile gesagt, dies stände tatsächlich auch im Gegensatz zu den in diesen Dokumenten aufgeführten Zielen. In den GB-Beschreibungen wird die Drehrichtung des Körpers für aufeinanderfolgende Durchgänge umgekehrt, um die Anisotropie zu verringern, während die Umkehr der Drehrichtung in dem JP- Abstract erfolgt, um für ein gleichförmiges Aufbringen des abgeschiedenen Materials zu sorgen. In jedem Fall und für jede Schicht werden die gleichen Drehgeschwindigkeiten und Traversierungsgeschwindigkeiten verlangt.

Claims

1. Verfahren zur Ausbildung eines Glashalbzeugs, aus dem ein Lichtwellenleiter gezogen werden kann, wobei bei dem Verfahren aufeinanderfolgende Schichten (24, 28) aus Material durch Dampfabscheidung auf einem rotierenden zylindrischen Körper (10) abgeschieden werden, der von einer Wärmequelle (15) durchquert wird, dadurch gekennzeichnet, daß für die Abscheidung von zwei aufeinanderfolgenden Schichten eine unterschiedliche Drehgeschwindigkeit des Körpers gewählt wird, um in einer der Schichten ein Oberflächenprofil (26, 30 ) zu erzeugen, das sich von einem Oberflächenprofil (30, 26) unterscheidet, das in der anderen Schicht erzeugt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem eine der beiden Schichten die innerste Schicht des Glashalbzeugs ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, bei welchem die innerste Schicht die letzte Schicht ist, die abgeschieden wurde.

4. Verfahren nach Anspruch 3, bei welchem die Drehgeschwindigkeit des Körpers während der Abscheidung einer letzten Schicht größer ist als die Drehbeschwindigkeit des Körpers während der Abscheidung der vorhergehenden Schicht.

5. Verfahren nach Anspruch 2, bei welchem die innerste Schicht die erste Schicht ist, die abgeschieden wurde.

6. Verfahren nach Anspruch 5, bei welchem die Drehgeschwindigkeit des Körpers während der Abscheidung einer ersten Schicht größer ist als die Drehgeschwindigkeit des Körpers während der Abscheidung der zweiten Schicht.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei welchem die Drehgeschwindigkeit des Körpers während der Abscheidung jeder der beiden Schichten sich von der Drehgeschwindigkeit des Körpers während der Abscheidung der anderen der beiden Schichten um einen vorgegebenen Betrag unterscheidet.

8. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem die Drehgeschwindigkeit des Körpers während der Abscheidung jeder von wenigstens drei aufeinanderfolgenden Schichten sich von der Drehgeschwindigkeit des Körpers während der Abscheidung einer vorhergehenden oder darauffolgenden Schicht der wenigstens drei aufeinanderfolgenden Schichten unterscheidet.

9. Verfahren nach Anspruch 8, bei welchem die Drehgeschwindigkeiten eine größere Geschwindigkeit und eine kleinere Geschwindigkeit aufweisen.

10. Verfahren nach Anspruch 7 oder 9, bei welchem die größere Geschwindigkeit im wesentlichen gleich x/2 + nx ist, wobei x die kleinere Geschwindigkeit und n eine ganze Zahl sind.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem jede der aufeinanderfolgenden Schichten (24, 28) ein Oberflächenprofil hat, das von einem insgesamt wendelförmigen Wulst (26, 30) gebildet wird, der sich längs des Körpers erstreckt.

12. Verfahren nach Anspruch 1, welches das Auswählen einer unterschiedlichen Durchquerungsgeschwindigkeit der Wärmequelle zusätzlich zu der unterschiedlichen Drehgeschwindigkeit des Körpers für die Abscheidung der beiden aufeinanderfolgenden Schichten aufweist.

13. Verfahren zum Herstellen eines Lichtwellenleiters, welches das Ausbilden eines Glashalbzeugs nach einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche und das Ziehen des Lichtwellenleiters aus dem Glashalbzeug aufweist.