DE69800981T2

DE69800981T2 - Herstellungsmethode einer optischen Faser mit geringen Verlusten bei 1385 nm

Info

Publication number: DE69800981T2
Application number: DE69800981T
Authority: DE
Inventors: Kai Huei Chang; David Kalish; Thomas John Miller; Michael L Pearsall
Original assignee: Lucent Technologies Inc
Current assignee: Nokia of America Corp
Priority date: 1997-06-20
Filing date: 1998-06-09
Publication date: 2002-04-04
Anticipated expiration: 2018-06-10
Also published as: CN1221709A; CA2240220C; BR9816133A; CA2240220A1; CN1094906C; JP3301602B2; EP0887670A2; KR19990007119A; EP0887670A3; EP0887670B1; AU723038B2; DE69800981D1; US6131415A; AU7196598A; BR9816133B1; KR100283713B1; JPH11171575A; EP1104891A1

Description

Erfindungsgebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Einmodenlichtwellenleiter und insbesondere die Herstellung eines Lichtwellenleiters, der über den ganzen Wellenlängenbereich 1200-1600 Nanometer (nm) erwünschte Übertragungscharakteristiken aufweist.

Allgemeiner Stand der Technik

Der Lichtverlust in einer Glasfaser ist das Maß für die Reinheit des Glases und beschreibt, wie das Licht von dem Eingangsende der Faser zu ihrem Ausgangsende gedämpft wird. Je niedriger der Verlust ist, umso größer ist die Entfernung, über die sich Licht ausbreiten kann, bevor es verstärkt werden muß. Verlust durch Glas ist in dem Wellenlängenbereich 1200-1600 nm besonders niedrig, und doch ist die Lichtwellenübertragung seit Jahren auf die Wellenlängenbereiche um 1310 nm und 1550 nm beschränkt gewesen. Eine Reihe von Faktoren haben die Übertragung auf diese Bereiche beschränkt, unter anderem: Faserbiegeverluste über 1600 nm; die Verstärkungsfaktorcharakteristik heutiger optischer Verstärker; Rayleigh-Streuung und Hydroxidionen-Absorption (OH- Absorption) mit einer Mitte bei 1385 nm. Hinsichtlich der Verfügbarkeit von Lichtquellen in dem Wellenlängenbereich 1360-1430 nm ist ein. "Niemandsland" geschaffen worden. Mit dem Materialsystem, das auf Indiumphosphid basiert, gibt es jedoch keine physikalische Sperre für die Herstellung von Lichtquellen im ganzen Wellenlängenbereich 1200-1600 nm. Von vielen Forschern sind sogar Laser bei verschiedenen Wellenlängen in diesem Bereich gerade deshalb hergestellt worden, um die optische Absorption nicht nur in der Faser, sondern auch bei der Charakterisierung atmosphärischer Verunreinigungen zu untersuchen. Außerdem sind Faserverstärker-Pumplaser zum Emittieren bei 1480 nm veranlaßt worden.
Fig. 1 zeigt die Kurve des spektralen Gesamtverlustes für einen Lichtwellenleiter mit einem Glaskern. Die Verlustkurve ist in dem Wellenlängenbereich gezeigt, in dem der Gesamtverlust ausreichend niedrig ist, daß optische Systeme in der Praxis arbeiten können. Der Verlust in diesem Wellenlängenbereich läßt sich in erster Linie auf Rayleigh-Streuung und OH-Absorption zurückführen.
Die Rayleigh-Streuung ist ein grundlegendes Phänomen, das aus Schwankungen der Dichte und der Zusammensetzung innerhalb des Fasermaterials herrührt. Diese Schwankungen treten während der Herstellung des Glases auf, da es auf dem Weg zu einem amorphen Festkörper den Glasübergangspunkt durchqueren muß. An dem Übergangspunkt kommt es zu einem bestimmten Ausmaß an thermischer Anregung, was zu thermischen und Zusammensetzungsschwankungen führt, die an dem Erweichungspunkt in das Gitter "gefroren" werden und von der Materialzusammensetzung abhängen. Die Skala dieser Defekte ist kleiner als die Wellenlänge des Lichts. Sie sind fundamental, können nicht eliminiert werden und bilden die Untergrenze beim Faserverlust. Die Rayleigh-Streuung ist proportional zu 1/λ&sup4;, wobei λ die Wellenlänge des Lichts ist.
Der optische Verlust bei 1385 nm ist ein Maß für das in dem Glas verbleibende Wasser. Je mehr Wasser vorliegt, umso höher ist der Verlust. Dementsprechend wird die Hydroxidionen-Absorption oftmals als "Wasserabsorption" bezeichnet, und sie rührt daher, daß durch das OH-Ion Lichtwellenenergie bei Wellenlängen absorbiert wird, die zu seinen verschiedenen Schwingungsmoden in Beziehung stehen. So treten beispielsweise die beiden Grundschwingungen dieses Ions bei 2730 nm und 6250 nm auf und entsprechen seinen Reck- bzw. Biegebewegungen. Dennoch wird durch Obertöne und Kombinationsschwingungen der Verlust in den Bereichen Nahinfrarot und sichtbare Wellenlängen stark beeinflußt. Insbesondere liegt der Oberton bei 1385 nm in dem Herz eines Übertragungsbereichs, in dem zukünftige faseroptische Systeme betrieben werden können. Man hat sich schon lange gewünscht, diese bestimmte "Wasserspitze" soweit wie möglich zu reduzieren. Leider bewirken Konzentration Von OH von nur einem Teil pro Million (ppm) Verluste in Höhe von 65 dB/km bei 1385 nm. Wenngleich es wünschenswert ist, die OH-Konzentration auf ein Niveau zu reduzieren, daß sich der optische Gesamtverlust bei 1385 nm mit dem optischen Gesamtverlust bei 1310 nm vergleichen läßt (d. h. etwa 0,33 dB/km), war es kommerziell nicht sinnvoll, ihn tausendfach auf etwa 0,8 Teile pro Milliarde (ppb) zu reduzieren. Eine derartige OH- Konzentration würde den Rayleigh-Streuungsverlust bei 1385 nm um 0,05 dB/km erhöhen, damit der Gesamtverlust bei dieser Wellenlänge bei etwa 0,33 dB/km liegt.
In Fig. 1 sind drei "Fenster" gezeigt, die jeweils einen Wellenlängenbereich für den normalen Betrieb an einem Lichtwellenleiter identifizieren. Historisch gesehen arbeiteten frühe Fasersysteme in der Nähe von 825 nm (das erste Fenster), da im Jahre 1979 Laserquellen und Detektoren bei diesen Wellenlängen verfügbar wurden. Systeme im zweiten Fenster, die in der Nähe von 1310 nm arbeiten, wurden zwischen 1980 und 1983 verfügbar, und in jüngster Zeit wurden 1986 Systeme im dritten Fenster eingeführt, die in der Nähe von 1550 nm arbeiten. Für zukünftige optische Systeme würde die Eliminierung der Wasserspitze bei 1385 nm bei einem im Handel erhältlichen Lichtwellenleiter effektiv den ganzen Wellenlängenbereich 1200-1600 nm für die Lichtwellenübertragung öffnen.
In Mehrmodenfasern werden Lichtwellen wegen der relativ großen Brechungsindexdifferenz zwischen dem Kern und dem abgeschiedenen Cladding, das ihn umgibt, stark auf den Kern beschränkt. Und da Lichtwellen in Mehrmodenfasern effektiv auf den Kern beschränkt sind, wirken sich OH-Ionen in dem Cladding auf den optischen Verlust nicht wesentlich aus. Es sind sogar Mehrmodenfasern hergestellt worden, die in dem 1385 nm- Bereich eine geringe OH-Absorption aufweisen, und in der Literatur ist über sie berichtet worden. Siehe beispielsweise. Moriyama et al., Ultimately Low OH Content V. A. D. Optical Fibres, Electronics Letters, 28. August 1980, Band 16, Nr. 18, S. 698-699. Es ist jedoch wünschenswert, eine Einmodenfaser herzustellen, bei der sich ein wesentlicher Teil der Energie in dem Cladding mit einer niedrigen Wasserabsorptionsspitze bei 1385 nm ausbreitet.
Im August 1986 wurde in dem Artikel Recent Developments in Vapor Phase Axial Deposition von H. Murata, Journal of Lightwave Technology, Band LT-4, Nr. 8, S. 1026-1033, über einen Einmodenlichtwellenleiter mit einer niedrigen Wasserabsorptionsspitze bei 1385 nm berichtet. Die niedrige Wasserabsorption wird jedoch dadurch erzielt, daß zunächst vor dem Ummanteln mit einem Siliziumoxidrohr eine wesentliche Menge an Cladding auf dem Kern abgeschieden wird. (Der VAD- Prozeß ist kapitalintensiv, und durch jede Reduzierung bei der Produktivität steigen die Herstellungskosten bis zu dem Punkt an, daß das Abscheiden großer Mengen von Cladding für die Massenherstellung von Preforms nicht akzeptabel ist.) Ein Gütefaktor (D/d), der als das Verhältnis aus abgeschiedenem Cladding/Kern bekannt ist, ist als das Verhältnis aus dem Durchmesser des Stabs (D) zu dem Durchmesser des Kerns (d) definiert worden, und es ist wünschenswert, wenn diese dimensionslose Zahl so klein wie möglich ist, da die Menge an abgeschiedenem Material proportional zu (D/d)² ist. Murata berichtet, daß das Verhältnis aus abgeschiedenem Cladding/Kern vor der Umhüllung mit einem Siliziumoxidrohr über 7,5 liegt, um einen niedrigen OH-Gehalt in der Faser für eine Reihe verschiedener Umhüllungsrohre zu gewährleisten. Dennoch ist es wünschenswert, einen Kernstab mit einem niedrigen OH-Gehalt herzustellen, bei dem D/d unter 7,5 liegt.
Es ist bekannt, einen Lichtwellenleiter mit einem niedrigen OH-Gehalt herzustellen, wobei der MCVD-Prozeß (modified chemical vapor deposition) verwendet wird, wie beispielsweise in dem am 14. März 1995 erteilten US-Patent 5,397,372. Bei diesem Patent wird für die Abscheidung eines Materials mit einem hohen Brechungsindex in einem Glasrohr ein wasserstofffreier Plasmabrenner eingesetzt. Das Glasrohr wird dann zu einer Preform kollabiert, doch aus einer derartigen Preform können nur kurze Faserstücke (z. B. 0,7 km) gezogen werden. Bei der kommerziellen Produktion benötigt man jedoch große Preforms, um lange Faserstücke herzustellen. Dabei ist die "Stab-in-Rohr"- Technik ein kosteneffektiver Weg, große Preforms herzustellen, obwohl eine OH-Verunreinigung ein ernsthaftes Problem darstellen kann.
Was gesucht ist, ist dementsprechend ein optisches Übertragungssystem, das bei Wellenlängen im Bereich 1360-1430 nm über große Entfernungen hinweg arbeiten kann. Mit noch größerer Wichtigkeit wird ein Einmodenwellenleiter mit einer niedrigen Wasserspitze bei 1385 nm und ein kommerziell sinnvoller Prozeß zu seiner Herstellung gesucht.
Aus US-Patent A-4,737,179 ist ein Verfahren zur Herstellung einer Glaspreform bekannt, in dem durch das VAD-Verfahren (vapor axial deposition) zunächst ein zylindrischer Stab gebildet wird und dann der Stab in das Glasrohr eingeführt wird und sie durch Wärme integriert werden. Eine niedrigere OH-Konzentration wird nicht erwähnt.
Aus US A-5,397,372 ist ein Verfahren bekannt, um unter Verwendung eines wasserstofffreien Plasmabrenners in einem MCVD-Prozeß eine Glaspreform auszubilden, die im wesentlichen keine OH- Verunreinigungen aufweist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden bereitgestellt: ein Verfahren zur Herstellung eines zylindrischen Glaskörpers nach Anspruch 1 und ein Verfahren zur Herstellung eines Lichtwellenleiters nach Anspruch 4 und ein System, das einen mit dem Verfahren gemäß Anspruch 4 erhaltenen Lichtwellenleiter verwendet, nach Anspruch 10.
Ein Prozeß zur Herstellung eines Einmodenlichtwellenleiters mit einem niedrigen optischen Verlust bei 1385 nm beginnt mit dem Schritt des Bildens eines Glasstabs mit einem Kern, dessen Brechungsindex größer ist als der Brechungsindex einer Schicht aus abgeschiedenem Cladding, das ihn umgibt. Der Durchmesser des Kerns ist mit (d) bezeichnet, und der Durchmesser des abgeschiedenen Cladding ist mit (D) bezeichnet. Der Kernstab weist ein Cladding/Kern- Verhältnis auf, das unter 7,5 liegt, und die Konzentration von OH-Ionen liegt unter 0,8 Gewichtsteilen pro Milliarde. Der Kernstab wird vor der Anbringung in einem hohlen Glasrohr mit einer geeignet niedrigen Konzentration an OH-Ionen gedehnt. Nach der Anbringung wird das Rohr auf den Kernstab kollabiert, indem das Rohr einer Wärmequelle ausgesetzt wird. Die resultierende Struktur wird als eine Preform bezeichnet.
Ein Lichtwellenleiter wird gebildet, indem die Preform in einem Ofen angeordnet wird und von einem Ende eine dünne Glasfaser gezogen wird. Die Glasfaser wird dann mit einer oder mehreren Schichten aus einem oder mehreren Beschichtungsmaterialien beschichtet, die durch Strahlung gehärtet werden.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird der Kernstab mit Germanium dotiert und durch VAD (vapor axial deposition) hergestellt. Nach der Bildung des Kernstabs wird er in einer Chlor oder Fluor enthaltenden Atmosphäre bei einer Temperatur unter 1300ºC dehydratisiert und dann in einer Heliumatmosphäre bei einer Temperatur über 1400ºC konsolidiert. Von der Oberfläche des Stabs wird beim Ätzen eine geringe Menge Material entfernt, was bevorzugt durch Einsatz eines wasserstofffreien Plasmabrenners erfolgt.
Bei einer Ausführungsfarm wird der Kernstab mit einem Sauerstoff-Wasserstoff-Brenner gedehnt, was danach einen Ätzschritt erfordert, um die Schicht von OH-Verunreinigungen auf der Oberfläche des Stabs, die durch den Brenner erzeugt werden, zu entfernen. Bei einer anderen Ausführungsform wird der Kernstab mit einem wasserstofffreien Plasmabrenner gedehnt, der die Oberfläche des Stabs nicht verunreinigt und somit keinen nachfolgenden Ätzschritt erfordert.
Die Erfinder waren die ersten, die erkannt haben, daß eine kommerzielle Produktion von Lichtwellenleitern mit einem sehr niedrigen OH-Gehalt möglich ist, und daß dies unter Verwendung bekannter Schritte erreicht werden kann, die zuvor noch nie kombiniert worden sind. Ungeachtet des seit langem bestehenden Bedarfs, für die optische Übertragung den ganzen Wellenlängenbereich 1200-1600 nm einzusetzen, und Berichten über "heroische" Experimente während den frühen 80er Jahren, die gezeigt haben, daß Lichtwellenleiter mit einem niedrigen OH-Gehalt hergestellt werden können, bietet tatsächlich heutzutage kein Hersteller ein derartiges Produkt kommerziell an!

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Die Erfindung und ihre Funktionsweise lassen sich anhand der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung besser verstehen. Es zeigen:
Fig. 1 das Gesamtverlustspektrum bekannter Lichtwellenleiter, das die Verluste darstellt, die auf bei verschiedenen Wellenlängen von OH-Ionen absorbierte Energie zurückgehen;
Fig. 2 allgemein die Herstellung eines Kernstabs durch den VAD-Prozeß;
Fig. 3 ein Flußdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung eines Lichtwellenleiters gemäß der Erfindung;
Fig. 4 einen Plasmabrenner, der OH-Ionen von der Oberfläche eines Kernstabs entfernt;
Fig. 5 eine Perspektivansicht einer Vorrichtung, um zu bewirken, daß ein Kernstab in ein Rohr eingeführt und auf es ausgerichtet wird, und um zu bewirken, daß das Rohr auf den Stab kollabiert;
Fig. 6 den Querschnitt einer Glaspreform gemäß der Erfindung, der die ihrem Kern und ihrem abgeschiedenen Cladding zugeordneten Abmessungen zeigt;
Fig. 7 einen von der Glaspreform von der Fig. 6 gezogenen Lichtwellenleiter, nachdem er mit zwei Schichten aus Schutzbeschichtung beschichtet worden ist;
Fig. 8 eine Kurve, die die gemessene Übertragungscharakteristik eines gemäß der Erfindung hergestellten Lichtwellenleiters zeigt; und
Fig. 9 ein Vier-Kanal-WDM-System, das über einen Übertragungsweg hinweg arbeitet, der den Betrieb bei Wellenlängen in dem Bereich 1360-1430 nm gestattet.

Ausführliche Beschreibung

Es wird zunächst auf Fig. 3 Bezug genommen, die einen allgemeinen Überblick über das bevorzugte Verfahren zur Herstellung eines Lichtwellenleiters mit geringem Verlust bei 1385 nm gemäß der vorliegenden Erfindung bietet. Diese Schritte sind mit einzelnen Zahlen bezeichnet (31-38), auf die im Verlauf dieser Patentschrift Bezug genommen wird. Die ersten drei Schritte (Zahlen 31-33) beziehen sich auf die Herstellung eines Kernstabs mit einem geeignet niedrigen OH-Gehalt (d. h. weniger als 0,8 Teile pro Milliarde), der mit einem Glasrohr ummantelt werden kann. Die ersten drei Schritte können dementsprechend durch den einzelnen Schritt der Bildung eines Kernstabs mit einem Verhältnis aus abgeschiedenem Cladding/Kern ersetzt werden, das unter 7,5 liegt, und der einen OH- Gehalt unter 0,8 Gewichtsteile pro Milliarde aufweist. Der Kernstab wird bevorzugt durch VAD nach dem Schritt mit der Zahl 31 hergestellt, wie unten erörtert:

Herstellung des Kernstabs

Zur Erörterung des VAD-Prozesses, bei dem Glasteilchen oder "Ruß" auf einem Siliziumoxidausgangsstab abgeschieden werden, wird auf Fig. 2 Bezug genommen. Der Kernstab 20 umfaßt einen Kern 21, dessen Brechungsindex größer ist als der Brechungsindex des abgeschiedenen Cladding 22. Es wird angemerkt, daß das Licht zu demjenigen Gebiet hin gebeugt wird, dessen Brechungsindex größer ist, und mit diesem physikalischen Gesetz wird Licht entlang der Mitte eines Lichtwellenleiters geführt. Um ein Gebiet mit einem relativ hohen Brechungsindex zu erzeugen, wird einem Brenner 201 Brennstoff (z. B. Sauerstoff und Wasserstoff) und Rohmaterial (z. B. GeCl&sub4; und SiCl&sub4;) derart zugeführt, daß der Brenner verdampftes Rohmaterial innerhalb einer Flamme zu der Mitte des Glasstabs projiziert. Die Flamme bewirkt, daß das Rohmaterial reagiert und so Glasteilchen (Ruß) auf dem Kernstab 20 abgeschieden werden. Der Kernstab erstreckt sich in der Regel vertikal, wobei die anfängliche Abscheidung an seinem oberen Ende stattfindet. Er wird dann vertikal nach oben bewegt und gedreht, so daß Glasruß entlang seiner gesamten Länge und seines gesamten Umfangs abgeschieden wird. Mit einem anderen Brenner 202 wird eine Glasschicht 22, die als das abgeschiedene Cladding bezeichnet wird, auf dem Kern 21 abgeschieden. Bei dem in dem Brenner 202 verwendeten Rohmaterial zur Herstellung des Cladding 22 handelt es sich beispielsweise um SiCl&sub4;. Es wird angemerkt, daß die Germaniumdotierung des Kerns 21 eine Möglichkeit darstellt, einen Kern mit einem Brechungsindex herzustellen, der über dem des Cladding liegt. Das SiCl&sub4; kann aber auch das zur Herstellung des Kerns 21 verwendete Rohmaterial sein, während eine Fluordotierung des abgeschiedenen Cladding ein Cladding mit einem Brechungsindex erzeugt, der unter dem des Kerns liegt. In dieser Situation werden in dem Claddingbrenner 202 Fluoride wie etwa SF&sub6;, CCl&sub2;F&sub2;, CF&sub4; mit SiCl&sub4; vermischt. Genauere Einzelheiten hinsichtlich verschiedener Faserherstellungsprozesse findet man in Kapitel 4 des Textbuches Optical Fiber Telecommunications II, Academic Press, Inc., 1988 AT&T and Bell Communications Research, Inc. Insbesondere wird im Abschnitt 4.4.4 (Seiten 169-180) der VAD-Prozeß behandelt.
Bei dem oben beschriebenen VAD-Prozeß ist der Durchmesser des abgeschiedenen Cladding (D) kleiner als das 7,5fache des Durchmessers des Kerns (d). Da es sich bei der Kernstabherstellung um einen aufwendigen Prozeß handelt, wirkt sich jede bei der Kernherstellung eingesparte Zeit direkt als niedrigere Faserkosten aus. Die für den Kernstab benötigte Menge an VAD-Abscheidung ist sogar proportional zu (D/d)². Wenn D/d für den Kernstab kleiner wird, steigt der Bedarf nach Reinheit in dem Ummantelungsrohr an. Durch Senken von D/d breitet sich mehr optische Leistung in der Faser in dem Ummantelungsrohr aus, und Verunreinigungen wie etwa OH-Ionen verursachen zusätzliche Absorptionsverluste, da OH-Ionen beweglich sind und insbesondere beim Ziehen der Faser zu dem Kern hin wandern. Noch schwerwiegender ist die Tatsache, daß sich OH-Ionen zu Wasserstoff zersetzen können, der viel beweglicher ist als OH selbst und beim Ziehen der Faser auch in den Faserkern diffundieren kann. Eine spätere Reaktion zwischen dem Wasserstoff und Atomfehlern in dem Faserkern führt dazu, daß sich dort OH-Ionen bilden. Kernstäbe mit Verhältnissen aus abgeschiedenem Cladding/Kern von unter 2,0 erfordern Ummantelungsrohre mit einem ungewöhnlich niedrigen OH-Gehalt, was gegenwärtig nicht kosteneffektiv ist. Dementsprechend ist festgestellt worden, daß ein kommerziell vertretbarer Bereich für Verhältnisse aus abgeschiedenem Cladding/Kern gegenwärtig 2,0 < D/d < 7,5 ist.
Der Schritt mit der Zahl 32 in Fig. 3 zeigt, daß der Kernstab dadurch dehydiratisiert wird, daß er in einer Chlor oder Fluor enthaltenden Atmosphäre bei einer Temperatur von etwa 1200ºC plaziert wird. Bei dieser Stufe handelt es sich bei dem Kernstab um einen porösen Rußkörper, und beispielsweise Chlorgas durchdringt leicht die Zwischenräume des Rußkörpers und ersetzt OH-Ionen durch Chlorionen, was zu einem im wesentlichen wasserfreien Rußkörper führt. Die Geschwindigkeit, mit der OH-Ionen ersetzt werden, ist eine Funktion der Strömungsgeschwindigkeit des Chlorgases und der Dehydratisierungstemperatur.
Der Schritt mit der Zahl 33 in Fig. 3 gibt an, daß der Kernstab dadurch konsolidiert wird, daß er in eine Heliumatmosphäre bei einer Temperatur von etwa 1500ºC plaziert wird. Die Konsolidierung ist der Schritt, bei dem der poröse Rufstab in ein dichtes Glas umgewandelt wird, das keine Teilchengrenzen aufweist. Genauere Einzelheiten hinsichtlich der Schritte der Dehydratisierung und Konsolidierung findet man in dem am 20. Januar 1977 erteilten US-Patent 3,933,454.
Der Schritt mit der Zahl 34 in Fig. 3 gibt an, daß der Kernstab unter Verwendung eines Sauerstoff- Wasserstoff-Brenners vorzugsweise gedehnt wird. Dies ist der kostengünstigste Weg, die für diesen Schritt benötigte große Wärmemenge bereitzustellen. Dieser Schritt wird alternativ unter Verwendung eines wasserstofffreien Plasmabrenners ausgeführt, wie unten erörtert, wodurch vorteilhafterweise die Notwendigkeit zum Ätzen (Schritt mit der Zahl 35) entfällt. Durch den VAD-Prozeß gewachsene Kernstäbe sind in der Regel zu groß, um in Ummantelungsrohre vernünftiger Größe zu passen, und sie werden üblicherweise gedehnt, um ihren Durchmesser vor dem Einführen zu reduzieren. Das Dehnen erfolgt auf einer Glasdrehbank, deren Aufbau in der Technik wohlbekannt ist. Der Kernstab wird zwischen dem Spindelstock und dem Reitstock der Drehbank zur gemeinsamen Drehung damit angebracht. Während sich der Kernstab dreht, wird ein Brenner unter ihm entlang seiner Mittelachse mit einer konstanten Geschwindigkeit, zu dem Spindelstock bewegt. Gleichzeitig mit der Bewegung des Brenners bewegt sich der Reitstock von dem Spindelstock weg und bewirkt dadurch, daß der Kernstab zur Reduzierung seines Durchmessers gedehnt wird. Verbrennbare Gase, wie etwa Wasserstoff und Sauerstoff, werden beispielsweise mit einer Geschwindigkeit von 30 Litern pro Minute (lpm) bzw. 15 lpm durch den Brenner geschickt. Der Einsatz von Wasserstoff ist zwar kommerziell üblich, doch wird dadurch auf der Oberfläche des Kernstabs eine Schicht aus OH erzeugt. Die Dehnung des Kernstabs ist in der Technik bekannt, und genauere Einzelheiten findet man beispielsweise in dem am 25. März 1986 erteilten US-Patent 4,578,101.

Ätzen des Kernstabs

Der Schritt mit der Zahl 35 gibt an, daß der gedehnte Kernstab vorzugsweise mit einem wasserstofffreien Plasmabrenner geätzt wird. Fig. 4 zeigt schematisch eine Vorrichtung für die Plasmaätzung des Kernstabs 20, um einen wesentlichen Teil der OH-Ionen, die auf der Oberfläche des Stabs vorliegen, zu entfernen. Ausführliche Informationen hinsichtlich des Plasmaätzens findet man in dem am 19. März 1991 erteilten US-Patent 5,000,771. Unten folgt eine kurze Erörterung des Plasmaätzprozesses, obwohl zu verstehen ist, daß zum effektiven Entfernen von OH-Ionen von der Staboberfläche andere Ätztechniken zum Einsatz kommen können. Zu diesen anderen Ätztechniken zählen beispielsweise mechanisches Schleifen und chemisches Ätzen.
Zum schnellen Entfernen (Ätzen) von Siliziumoxid und Quarzglas von der äußeren Oberfläche eines Glasstabs kann ein isothermes Plasma verwendet werden. Bei einem isothermen Plasmabrenner ist der überwiegende Mechanismus für das Entfernen von Material die Verdampfung aufgrund der hohen Plasmatemperatur, die in der Regel in der Mitte des Plasmas Niveaus von über 9000ºC erreichen kann. Durch einen Kontakt des elektrisch leitenden Feuerballs mit der feuerfesten dielektrischen Oberfläche wird Energie effizient auf die Oberfläche übertragen, und die Oberflächentemperatur wird über den Verdampfungspunkt des sich darauf befindlichen dielektrischen Materials angehoben.
Fig. 4 zeigt schematisch eine beispielhafte Vorrichtung für das Plasmaätzen. Ein Brenner 10 besteht aus einem Quarzglasmantel 11, der durch ein Rohr 16 an eine Gasquelle 18 und durch ein Rohr 15 an eine Gasquelle 17 angeschlossen ist. Die Gasquelle 17 liefert das gewünschte Gas, das für die Plasmaentladung in dem Mantel 11 und durch die Abschirmung 22 verwendet wird. Der Plasmafeuerball 12 wird durch eine HF-Spule 19 und einen HF-Generator 14 angeregt. Mit Gasquellen wird im allgemeinen ein ionsierbares Gas zugeführt, wobei der Plasmafeuerball in erster Linie in einem Einschlußgebiet des Brenners eingeschlossen ist. Ein wesentlicher Teil des Plasmafeuerballs kann aus dem Einschlußgebiet hinausgeschoben werden, indem dem ionisierbaren Entladungsgas ein Gas mit einem hohen Ionisierungsschwellwert hinzugegeben wird. Das von der Gasquelle 18 gelieferte und durch die Abschirmung 110 auf das Außengebiet des Brenners begrenzte zusätzliche Gas erzeugt einen Bereich in dem oberen Teil des Einschlußgebiets, in dem höhere Energie benötigt wird, um HF-Energie zur Bildung eines Plasmas in die Gase einzukoppeln. Der außerhalb des Brenners gelegene Teil des Feuerballs liegt in der Regel unter 50%, da zur Aufrechterhaltung eines stabilen Plasmas im allgemeinen die Plasmamitte in dem Brenner bleiben muß, damit ausreichend Energie von der HF-Quelle in das Plasma eingekoppelt wird. Außerdem stellt der Betrieb des sich um ungefähr 30% bis 50% seines Volumens aus dem Brenner hinaus erstreckende Feuerballs größere Anforderungen an die Leistungsanforderungen der HF-Quelle und die Strömungsgeschwindigkeit des an dem Prozeß beteiligten Gases als ein Betrieb unter 30% des Feuerballvolumens. Indem die Plasmamitte zu dem Brennerausgang hin geschoben wird, kann der Plasmafeuerball leicht den Kernstab 20 berühren. Außerdem wird ein Kontakt besonders leicht hergestellt, wenn der Plasmafeuerball weiter aus dem Brenner hinausgeschoben wird.
Der Kernstab 20 wird derart auf einer Drehbank 120 montiert, daß der Stab gedreht werden kann. Im allgemeinen sind dem Fachmann Mittel zum Montieren und Drehen derartiger Stäbe bekannt. Wenn der zylindrische Kernstab gleichförmig gedreht wird und sich der Plasmabrenner entsprechend an dem Stab entlang bewegt, so gestattet dies, Material von im wesentlichen der ganzen Oberfläche derart zu entfernen, daß der Kernstab 20 seine Querschnittsform beibehält. Was noch wichtiger ist: diese besondere Ätztechnik gestattet das Entfernen von OH-Ionen von der Staboberfläche. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird eine Ätztiefe von 0,25 ± 0,15 mm gewählt. Dementsprechend würde ein Kernstab mit einem Durchmesser von etwa 20 mm vor dem Plasmaätzen nach dem Ätzen einen Durchmesser von etwa 19,5 mm aufweisen.
Die Gasströmungsgeschwindigkeiten in den Plasmabrenner, wobei entweder O&sub2; oder O&sub2;/Ar das gegenwärtig bevorzugte Gas ist, liegen im allgemeinen zwischen 1,0 und 100 Litern/min. Der Plasmafeuerball, der durch einen HF-Generator angeregt wird, der in der Regel bei 3 MHz beispielsweise eine Ausgangsleistung zwischen 20 und 40 kW liefert, überquert den Kernstab mit Geschwindigkeiten, die in der Regel zwischen 0,1 und 100 cm/s liegen, wobei er sich an etwa 1 Meter verarbeiteten Kernstabs vorbeibewegt. Der Kernstab wird allgemein mit 0,1 bis 200 U/pm gedreht. Durch diese Bedingungen kann man Ätzgeschwindigkeiten erzielen, die in der Regel im Bereich von unter 0,01 Gramm/min bis über 10 Gramm/min liegen.
Durch die Verwendung von großen Ummantelungsrohren werden die Gesamtfaserkosten reduziert. Das Rohr besteht vorzugsweise aus synthetischen Siliziumoxid, das für seine hohe Reinheit, seine geringe Dämpfung und seine hohe Zugfestigkeit bekannt ist. Durch die Reinheit des Ummantelungsrohrs wird bestimmt, wie nahe an dem Kern es angeordnet werden kann. Der Schritt mit der Zahl 36 gibt an, daß das Kernrohr mit einem Glasrohr mit einem geeignet niedrigen OH-Wert ummantelt wird, das heißt, daß mit kleiner werdendem Wert von D/d die Reinheit des Rohrs höher sein muß (d. h., sein OH- Gehalt muß niedriger sein). Als Beispiel veranschaulicht die folgende Tabelle verschiedene OH-Konzentrationsniveaus in dem Ummantelungsrohr, die zur Verwendung bei der vorliegenden Erfindung geeignet niedrig sind:
D/d OH-Konzentration
7,5 < 200 ppm
5,2 < 1,0 ppm
4,4 < 0,5 ppm

Stab-in-Rohr

Der Schritt mit der Zahl 37 in Fig. 3 zeigt an, daß das Glasrohr nun zur Herstellung einer Preform auf den Kernstab kollabiert wird. Wegen einer Erörterung dieses Schritts wird auf Fig. 5 Bezug genommen. Mit einer Vorrichtung 500 wird der Glasstab 20 in einem hohlen Glasrohr 40 installiert und das Rohr auf dem Stab kollabiert. Wie in Fig. 5 gezeigt, wird das Glasrohr 40 so montiert, daß sich eine Längsachse 401 davon vertikal erstreckt. Außerdem wird das Rohr 40 in einem kardanartigen Spannfutter 52 montiert, das in einer an einem unteren Arm 55 eines vertikalen Drehbankrahmens 510 gestützten Halterung 53 montiert ist, so daß sie angelenkt ist und schwenkend in jeder beliebigen Richtung um ihre Basis gedreht werden kann. Das untere Spannfutter 52 liefert außerdem eine Abdichtung mit der äußeren Oberfläche des Rohrs 40. Das Rohr 20 hingt von einem oberen Spannfutter 51 herunter und ist zu dem Rohr ausgerichtet. Das Spannfutter 51 wird von einem oberen Arm 56 gestützt, der von dem Drehbankrahmen 510 absteht. Danach wird zwischem dem unteren und oberen Drehbankarm 55 bzw. 56 und somit zwischen dem Rohr und dem Stab eine Relativbewegung hergestellt, um zu bewirken, daß ein wesentlicher Teil der Länge des Stabs in dem Rohr angeordnet ist.
An jedem Punkt zwischen der äußeren Oberfläche des Stabs 20 und der inneren Oberfläche des Rohrs 40 wird der Zwischenraum gesteuert. So würde beispielsweise ein Stab mit einem Außendurchmesser von 20 mm mit einem Rohr mit einem Innendurchmesser von 21,5 mm verwendet werden, so daß man einen gleichförmigen Abstand von etwa 0,75 mm erhält. Und wenngleich bevorzugt wird, daß der Stab von Anfang an in dem Rohr zentriert ist, wird diese Aufgabe beim Einführen nicht immer erreicht, und der Stab berührt manchmal vor dem Kollabieren das Rohr oder er ist nicht konzentrisch zu ihm. Für den Fall einer Berührung vor dem Kollabieren oder einem nichtkonzentrischen Zustand (Exzentrizität), so wird die resultierende Ummantelungspreform eine Mitte aufweisen, die von der Mitte des Stabs versetzt ist. Um eine derartige Exzentrizität zu reduzieren, kann das Rohr dennoch wie erforderlich über die kardanartige Verbindung an der Basis des Drehbankrahmens 510, die eine Schwenkbewegung in jede beliebige Richtung gestattet, bewegt werden.
Ein ringartiger Brenner 520, bei dem es sich beispielsweise um einen Sauerstoff-Wasserstoff-Brenner handeln kann, umfährt die ganze Peripherie des Rohrs 40. Während das Rohr 40 und der Stab 20 um ihre Längsachsen gedreht werden, erwärmt der Brenner 520 das Rohr 40 soweit, daß sich das Rohr selbst neu positionieren und an dem Aufenthaltsort des Brenners einen Versatz bilden kann, wodurch sich das Rohr um den Stab zentrieren kann. Indem das Rohr 40 an einer speziellen Stelle erwärmt wird, verliert es seine Spannung und kann sich selbst auf den Stab 20 ausrichten. Während einer vorbestimmten Aufenthaltszeit bleibt der Brenner 520 bei bzw. in der Nähe des oberen Endes 41 des Rohrs und bewirkt dadurch, daß es an dieser Stelle mit dem Stab 20 verschmolzen wird. Zu diesem Zeitpunkt bewirkt eine Vakuumvorrichtung 530, die ein sich durch den Arm 55 und eine Halterung 53 erstreckendes Rohr 531 aufweist, das mit einem unteren Ende des Rohrs verbunden ist, das der Druck in dem Rohr bezüglich des Drucks außerhalb des Rohrs absinkt. Dadurch wird das Anschmelzen des oberen Endteils des Rohrs an den Stab mit Vakuumunterstützung bewerkstelligt. Beispielhaft beträgt der Druck in de Rohr ungefähr 0,2 Atmosphären. Nach der Aufenthaltszeit wird der Brenner 520 nach unten bewegt, wobei er die Länge des Rohrs überquert. Während der Brenner die Länge des Rohrs 40 überquert, wird ein Vakuum aufrechterhalten, das aufeinanderfolgende Teillängen des Rohrs einer Wärmezone unterwirft und bewirkt, daß das Rohr zur Herstellung einer Preform, dessen Querschnitt in Fig. 6 gezeigt ist, mit einer relativ schnellen Geschwindigkeit auf den Stab 20 kollabiert. Wegen weiterer Einzelheiten hinsichtlich dieses Prozesses wird auf das am 11. April 1989 erteilte US-Patent 4,820,322 verwiesen. Das Glasrohr kann aber auch unter Verwendung eines Plasmabrenners auf den Kernstab kollabiert werden, un die OH-Verunreinigung weiter zu reduzieren, wie in dem am 26. November 1996 erteilten US-Patent 5,578,106 offenbart. Es ist allgemein nicht erforderlich, die OH-Schicht auf der äußeren Oberfläche des Ummantelungsrohrs, die sich während des Ummantelungsprozesses gebildet hat, zu entfernen, da die OH-Schicht von dem Kern recht weit entfernt ist. Beispielhafte Abmessungen der Preform sind: Länge 100 cm; Ummantelungsdurchmesser 63 mm; Durchmesser des abgeschiedenen Cladding 19 mm; und Kerndurchmesser 4,5 mm. Dementsprechend ist D/d = 4,2.

Ziehen und Beschichten der Faser

Der Schritt mit der Zahl 38 in Fig. 3 zeigt den Prozeß des Ziehens eines Lichtwellenleiters aus einem erwärmten (etwa 2000ºC) Endteil der Preform. Bei der Herstellung von Lichtwellenleitern wird die Glaspreform vertikal aufgehängt und mit einer gesteuerten Geschwindigkeit in einen Ofen bewegt. In dem Ofen erweicht die Preform, und aus dem geschmolzenen Ende der Preform wird durch eine an der Basis eines Ziehturms angeordnete Winde eine Glasfaser freigezogen. Da die Oberfläche der Glasfaser für durch Abrieb verursachte Schäden anfällig ist, muß die Faser nach dem Ziehen, aber bevor sie mit irgendeiner Oberfläche in Kontakt kommt, beschichtet werden. Da der Auftrag eines Beschichtungsmaterials die Glasoberfläche nicht beschädigen darf, wird das Beschichtungsmaterial in einem flüssigen Zustand aufgetragen. Nach dem Auftrag muß das Beschichtungsmaterial verfestigen, bevor die Glasfaser die Winde erreicht. Dies wird in der Regel innerhalb eines kurzen Zeitraums durch Lichthärtung erreicht, ein Prozeß, bei dem das flüssige Beschichtungsmaterial in einen Feststoff umgewandelt wird, indem es einer Quelle von Strahlung ausgesetzt wird.
Fig. 7 offenbart einen doppelt beschichteten Lichtwellenleiter 700 gemäß der vorliegenden Erfindung nach dem Ziehen. Wie gezeigt, werden zwei Schichten aus Beschichtungsmaterialien auf die gezogene Faser 70 aufgetragen, die einen lichtführenden Kern 71, eine abgeschiedene Claddingschicht 72 und eine Ummantelung 73 umfaßt. Die Glasfaser 70 weist einen Durchmesser von etwa 125 um auf. Es wird angemerkt, daß die relativen Abmessungen der Preform 60, die in Fig. 6 gezeigt sind, den relativen Abmessungen der gezogenen Faser 70 entsprechen. (Obwohl die gezogene Faser einen Durchmesser aufweist, der viele tausend Male kleiner ist als die Preform, weist sie das gleiche Brechungsindexprofil auf!) Eine innere Schicht 75 aus schützendem Beschichtungsmaterial (Primärbeschichtung) wird auf die Glasfaser 70 aufgetragen, und dann wird eine äußere Schicht 76 (Sekundärbeschichtung) aus schützendem Beschichtungsmaterial auf die Primärbeschichtung aufgetragen. Beide Materialien sind Polymere auf Acrylatbasis mit vorbestimmten Härteeinstufungen. Das Sekundärbeschichtungsmaterial weist im allgemeinen einen relativ hohen Modul (z. B. 10&sup9; Pa) auf, um der Handhabung standzuhalten, wohingegen das Primärbeschichtungsmaterial einen relativ niedrigen Modul (z. B. 10&sup6; Pa) aufweist, um ein Kissen bereitzustellen, das Mikrobiegungsverluste reduziert. Das Sekundärbeschichtungsmaterial kann aufgetragen werden, während die Primärbeschichtung noch feucht ist, und dann werden beide Beschichtungen gleichzeitig durch Strahlung im ultravioletten Bereich des elektromagnetischen Spektrums gehärtet.

Leistung

Fig. 8 zeigt die tatsächliche Verlustcharakteristik eines gemäß der Erfindung hergestellten Lichtwellenleiters. Der größte gemessene Verlust in dem Bereich 1385 nm liegt unter 0,29 dB/km, was unter dem angegebenen Ziel liegt, ihn kleiner zu halten als den gemessenen Verlust bei 1310 nm (etwa 0,33 dB/km). elektromagnetisches Spektrum.

WDM-System

Fig. 9 offenbart ein Wellenlängenmultiplexsystem (WDM-System) 90 gemäß der Erfindung. Es umfaßt vier Sender 81-84, die vier vorbestimmte Wellenlängen in dem Bereich 1200-1600 nm mit vier verschiedenen Basisbandsignalen modulieren. Mindestens einer der Sender (z. B. 81) arbeitet bei einer Wellenlänge im Bereich 1360-1430 nm. Ein Betrieb innerhalb dieses "Niemandslandes" war bisher für die optische Übertragung über große Entfernungen (d. h. über mehr als 10 Kilometer) wegen der durch auf Energieabsorption durch OH-Ionen zurückzuführende Verluste im wesentlichen ausgeschlossen. Die modulierten Wellenlängen werden dann über einen Multiplexer 85 kombiniert und in ein optisches Kabel 900 eingeleitet, dessen allgemeiner Aufbau dem Fachmann auf dem betreffenden Gebiet bekannt ist und in zahlreichen Veröffentlichungen offenbart ist. Das Kabel 900 enthält beispielhaft eine oder mehrere Fasern einschließlich eines Einmodenlichtwellenleiters 700, der gemäß den hier beschriebenen Prozessen hergestellt wird und der sich infolgedessen für die Übertragung optischer Signale in dem Wellenlängenbereich 1200-1600 um eignet und dessen Verlust bei 1385 nm unter seinem Verlust bei 1310 nm liegt. An dem Empfängerende werden die vier Kanäle durch einen Demultiplexer 85 gemäß ihren Wellenlängen aufgeteilt und durch die Empfänger 91-94 verarbeitet, um die einzelnen Basisbandsignale zurückzugewinnen. Optische Verstärker können in dem Weg zwischen dem Multiplexer 85 und dem Demultiplexer 95 enthalten sein, auch wenn dies in Fig. 9 nicht gezeigt ist. Der Multiplexer und der Demultiplexer können passive optische Netze sein.
Wenngleich zahlreiche besondere Ausführungsformen gezeigt und beschrieben worden sind, so versteht sich, daß innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung, Modifikationen möglich sind wie etwa die Herstellung eines Kernstabs durch einen anderen Prozeß als VAD.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines zylindrischen Glaskörpers für die optische Einmodenübertragung, mit den folgenden Schritten:

Bilden eines Glasstabs [20] durch Rußablagerung, wobei der Stab einen Kern [21] aufweist, dessen Brechungsindex größer ist als der Brechungsindex eines abgeschiedenen Cladding, das den Kern umgibt, wobei der Kerndurchmesser mit d bezeichnet ist und der Durchmesser des abgeschiedenen Cladding mit D bezeichnet ist, wobei D/d < 7,5;

Dehydratisieren des Glasstabs in einer Chlor oder Fluor enthaltenden Atmosphäre bei einer Temperatur unter 1300ºC, um die Konzentration an Hydroxidionen auf ein Niveau zu reduzieren, das unter 0,8 Gewichtsteilen pro Milliarde liegt;

Konsolidieren des Glasstabs bei einer Temperatur über 1400ºC,

Dehnen des Glasstabs, wobei der gedehnte Stab allgemein zylindrisch ist und einen Außendurchmesser aufweist;

Bereitstellen eines hohlzylindrischen Rohres [40] mit einem Innendurchmesser, der geringfügig größer ist als der Außendurchmesser des Glasstabs, wobei das Rohr aus einem Glas mit einer Konzentration an Hydroxidionen besteht, die unter etwa 200 Gewichtsteilen pro Million liegt;

Anordnen eines wesentlichen Teils des gedehnten Glasstabs in dem hohlen Rohr; und

das Rohr einer Wärmequelle auszusetzen, die sich relativ zu dem Rohr und dem Stab in Längsrichtung bewegt, wobei die Wärme von der Quelle bewirkt, daß das Rohr nach innen auf den Stab kollabiert, wodurch eine Glaspreform [60] hergestellt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt des Dehnens des Glasstabs [20] eine Wärmequelle verwendet, die die Oberfläche des Stabs mit Hydroxidionen verunreinigt und wobei der folgende Schritt durchgeführt wird:

Entfernen eines wesentlichen Teils der Hydroxidionen für die Oberfläche des gedehnten.

Glasstabs durch Ätzen der Oberfläche, um ihren Außendurchmesser um einen vorbestimmten Betrag zu reduzieren.

3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem der Schritt des Dehnens des Glasstabs [20] durch einen Sauerstoff- Wasserstoff-Brenner oder durch die Verwendung eines wasserstofffreien Plasmabrenners [10] durchgeführt wird.

4. Verfahren zur Herstellung eines Lichtwellenleiters, mit den folgenden Schritten:

Herstellen eines zylindrischen Glaskörpers gemäß dem Verfahren nach Anspruch 1;

Ziehen einer Glasfaser [70] aus der Glaspräform [60];

Auftragen eines schützenden Beschichtungsmaterials [75, 76] auf die gezogene Glasfaser; und

die schützende Beschichtung einer Strahlungsquelle auszusetzen, um das schützende Beschichtungsmaterial zu härten, wodurch ein Lichtwellenleiter [700] hergestellt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt des Bildens des Glasstabs [20] durch VAD (vapour axial deposition) durchgeführt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, weiterhin mit den Schritten:

Dehydratisieren des Glasstabs [20] in einer Chlor oder Fluor enthaltenden Atmosphäre bei einer Temperatur unter 1300ºC; und

Konsolidieren des Glasstabs in einer Heliumatmosphäre bei einer Temperatur über 1400ºC.

7. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das abgeschiedene Cladding [22] mit Fluor dotiert ist.

8. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem der Schritt des Ätzens des Stabs [20] mit einem wasserstoffreien Plasmabrenner [10] durchgeführt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem das Plasmaätzen den Außendurchmesser des Stabs [20] um 0,5 ± 0,3 Millimeter reduziert.

10. Wellenlängenmultiplexsystem (WDM-System) (90), das folgendes umfaßt:

mehrere Quellen [81-84] von mit verschiedenen Wellenlängen im Bereich 1200-1600 Nanometer modulierten Lichtsignalen, wobei mindestens eine der Quellen bei einer Wellenlänge im Bereich 1360-1430 nm arbeitet;

eine Vorrichtung [85] zum Multiplexieren der Lichtsignale am Eingang des Wellenlängenmultiplexsystems;

eine Vorrichtung [95] zum Demultiplexieren der Lichtsignale am Ausgang des Wellenlängenmultiplexsystems;

einen sich zwischen der Multiplexierungsvorrichtung und der Demultiplexierungsvorrichtung erstreckenden Übertragungsweg, der länger als zehn Kilometer ist und wobei ein mit dem Verfahren nach Anspruch 4 erhaltener Lichtwellenleiter [700] verwendet wird, dessen Verlust bei 1385 nm kleiner ist als bei 1310 nm, wobei die Faser aus dem Kernstab [20] hergestellt ist, der mit einem Glasrohr [40] mit einem geeignet niedrigen Hydroxidionengehalt ummantelt ist, wobei der Kernstab ein Hydroxidionenkonzentrationsniveau aufweist, das unter 0,8 Gewichtsteilen pro Milliarde liegt, und ein Verhältnis aus abgeschiedenem Cladding/Kern D/d < 7,5 aufweist, wobei d der Durchmesser des Kerns [21] und D der Durchmesser des abgeschiedenen Cladding [22] ist.