DK162279B - Fremgangsmaade til fremstilling af et raaemne til optiske fibre - Google Patents

Fremgangsmaade til fremstilling af et raaemne til optiske fibre Download PDF

Info

Publication number
DK162279B
DK162279B DK372185A DK372185A DK162279B DK 162279 B DK162279 B DK 162279B DK 372185 A DK372185 A DK 372185A DK 372185 A DK372185 A DK 372185A DK 162279 B DK162279 B DK 162279B
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
blank
soda
glass
temperature
atmosphere
Prior art date
Application number
DK372185A
Other languages
English (en)
Other versions
DK162279C (da
DK372185D0 (da
DK372185A (da
Inventor
Michihisa Kyoto
Yoichi Ishiguro
Hiroshi Kawauchi
Gotaro Tanaka
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries filed Critical Sumitomo Electric Industries
Publication of DK372185D0 publication Critical patent/DK372185D0/da
Publication of DK372185A publication Critical patent/DK372185A/da
Publication of DK162279B publication Critical patent/DK162279B/da
Application granted granted Critical
Publication of DK162279C publication Critical patent/DK162279C/da

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/014—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
    • C03B37/018—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD] by glass deposition on a glass substrate, e.g. by inside-, modified-, plasma-, or plasma modified- chemical vapour deposition [ICVD, MCVD, PCVD, PMCVD], i.e. by thin layer coating on the inside or outside of a glass tube or on a glass rod
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/014—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
    • C03B37/01446—Thermal after-treatment of preforms, e.g. dehydrating, consolidating, sintering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B20/00—Processes specially adapted for the production of quartz or fused silica articles, not otherwise provided for
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2201/00—Type of glass produced
    • C03B2201/06—Doped silica-based glasses
    • C03B2201/30—Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi
    • C03B2201/31—Doped silica-based glasses doped with metals, e.g. Ga, Sn, Sb, Pb or Bi doped with germanium
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/50—Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
    • Y02P40/57—Improving the yield, e-g- reduction of reject rates

Landscapes

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

Description

i
DK 162279 B
Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til fremstilling af et glasråemne til anvendelse ved fremstilling af en optisk fiber.
Mere specifikt angår opfindelsen en fremgangsmåde til fremstilling af et glasråemne til anvendelse ved fremstilling af en optisk fiber, som 5 er ensartet i længderetningen og har lav lystransmissionsdæmpning.
Metoder, der er egnede til masseproduktion af et glasråemne til anvendelse ved fremstilling af en optisk fiber, omfatter den aksiale dampfaseafsætningsmetode (i det følgende betegnet "VAD"-metoden) og den ydre dampfaseafsætningernetode (i det følgende betegnet "OVPD"-10 metoden). Disse afsætningsmetoder omfatter, at et glasråmateriale flammehydrolyseres i en oxyhydrogenflamme til dannelse af fine glas-partikler af ren kvarts (S1O2) eller kvarts indeholdende et additiv såsom GeC>2 og med en gennemsnitlig partikelstørrelse på ca. 0,1 jtim, de fine glaspartikler afsættes på et podeemne til dannelse af et 15 porøst sodråemne, og sodråemnet sintres ved en høj temperatur til dannelse af det transparente glasråemne. Ifølge VAD-metoden afsættes de fine glaspartikler på et roterende podeemne parallelt med emnets rotationsakse til kontinuerlig dannelse af et massivt cylindrisk sodråemne (jfr. USA patentskrift nr. 4.135.901). Ifølge OVPD-metoden 20 afsættes de fine glaspartikler på et roterende stavemne, der er fremstillet af aluminiumoxid eller kvartsglas, fra en retning vinkelret på emnets rotationsakse til dannelse af flere lag af fine glaspartikler (jfr. USA patentskrifterne nr. 3.711.262, 3.737.292 og 3.737.293). Det fremstillede porøse sodråemne opvarmes og sintres 25 derefter i en atmosfære af en inert gas såsom helium ved høj temperatur for at gøre sodråemnet transparent til dannelse af glasråemnet. I almindelighed indeholder det porøse sodråemne et additiv såsom Ge(>2 til justering af sodråemnets brydningsindex. Additivet fordamper imidlertid fra råemnet ved høj temperatur, eftersom det er termisk 30 flygtigt. Det under fremstillingen af sodråemnet justerede brydnings-index ændres derfor i uacceptabel grad på grund af delvis eller fuldstændig fordampning af additivet under sintringen.
For at forhindre fordampning af additivet har det været foreslået at opvarme sodråemnet ved en temperatur, der er mindst 200°C højere end 35 den laveste temperatur, der er nødvendig for at gøre det transparent, men ikke over 1600°G (jfr. japansk patentpublikation nr. 3981/1983).
DK 162279 B
2
Imidlertid har den i den japanske patentpublikation beskrevne metode visse ulemper, såsom at en optisk fiber fremstillet ud fra glasråem-net, der er fremstillet ved denne metode, har dårlige lystransmis-sionsegenskaber, fx stor forøgelse i lystransmissionsdæmpning, efter-5 som glasråemnet fremstilles ved en relativt lav temperatur. Når fx et sodråemne bestående af fine glaspartikler af S1O2 indeholdende 25 vægtprocent Ge02 sintres ved 1350°C, hvilket er 75°C højere end den laveste sintringstemperatur til dannelse af et transparent glasråem-ne, har en optisk fiber fremstillet ud fra glasråemnet en dæmpning på 10 10-20 dB/km ved en bølgelængde på 0,85 μη, hvilket er langt højere end den teoretiske kritiske øvre grænse på ca. 3 dB/km. Denne forøgede dæmpning i lys transmis s ionen har vist sig at skyldes struk- 2+ turelle defekter i glasråemnet på grund af tilstedeværelsen af Ge
Hvis den ovennævnte optiske fiber endvidere holdes ved 200°C, vandrer 15 hydrogen, der er til stede i fiberen, fra et overtræksmateriale på 2+ fiberen og/eller i luften, diffunderer hen til og reagerer med Ge -stederne, dvs. de strukturelle defekter, til dannelse af GeOH på følgende måde:
Ge2+ + 1/2H2 -> GeOH I
20 hvilket fører til forøgelse af residuale hydroxygrupper. Det er velkendt, at hydrogen let diffunderer gennem et glasmateriale.
Eftersom absorption på grund af residuale hydroxygruppe har en top ved en bølgelængde nær 1,39 μη, påvirker det lystransmission i bølgelængdeområdet 1,30 μη, som anvendes til telekommunikation, og forøger 25 absorptionen ved en bølgelængde på 1,30 μη. Eftersom acceptable forøgelser i lystransmissionsdæmpning i dette bølgelængdeområde er 1,0 dB/km eller derunder, har forøgelser i dæmpningen på 0,2 dB/km som funktion af tiden stor ugunstig virkning på kommunikationssystemer.
2+ 30 De strukturelle defekter på grund af tilstedeværelsen af Ge i den optiske fiber forværrer ikke alene den optiske fibers lystransmissionsegenskaber men forøger også mængden af residuale hydroxygrupper, som påvirker den optiske fibers langtidspålidelighed. Det er derfor i
DK 162279 B
3 høj grad ønskeligt at tilvejebringe en fremgangsmåde til fremstilling af et glasråemne til anvendelse ved fremstillingen af en optisk 2+ fiber, som ikke lider under den ugunstige virkning af Ge , I US patentskrift 3.933.454 beskrives en fremgangsmåde til fremstil-5 ling af optiske bølgeledere af glas med lavt tab i hvilke et sodråem-ne konsolideres i en kontinuerligt strømmende atmosfære, der blandt andet indeholder helium og en effektiv mængde chlor, til dannelse af et massivt glaslegeme. Sintringstemperaturen kan være i området 1250°C til 1700°C. I de specifikke eksempler beskrives en indførings-10 hastighed på "15 tommer pr. minut" (381 mm/minut) for at føre råemnet ind i ovnen. Chlor er imidlertid en essentiel bestanddel af sintringsatmosfæren, og det er ikke muligt at undgå betydelig eliminering af germanium fra sodråemnet under sintringen.
Formålet med den foreliggende opfindelse er at tilvejebringe en 15 fremgangsmåde til fremstilling af et glasråemne, ud fra hvilket der kan fremstilles en optisk fiber med færre strukturelle defekter på 2+ grund af Ge end en fiber, der er fremstillet ved den konventionelle metode og med en ensartet sammensætning i længderetningen og lav lystransmissionsdæmpning.
20 Opfindelsen angår følgelig en fremgangsmåde til fremstilling af et glasråemne til anvendelse ved fremstilling af en optisk fiber, ved hvilken fremgangsmåde et glasråmateriale flammehydrolyseres i en oxyhydrogenflamme til dannelse af fine glaspartikler af kvarts, de fine glaspartikler afsættes på et podeemne til dannelse af et massivt 25 eller hult cylindrisk sodråemne, der indeholder Ge02, og sodråemnet opvarmes og sintres ved at indføre det i en atmosfære, hvilken fremgangsmåde er ejendommelig ved, at sodråemnet indeholder 10-80 vægtprocent Ge02, at atmosfæren består af en inert gas, at mindst en del af atmosfæren holdes ved en temperatur på fra 1600°C til 2000eC og at 30 råemnet indføres ved en indføringshastighed på fra 3 mm/minut til 20 mm/minut.
Fig. 1 viser UV-spektre af fire typer glas i tabel I.
DK 162279 B
4
Fig. 2 er en graf, der viser sammenhængen mellem den fordampede mængde Ge02 og remperaturen.
Fig. 3 viser skematisk en ovn, der anvendes i eksemplerne til sintring af sodråemneme.
5 Fig. 4 viser sammenhængen mellem udseendet af glasråemneme fremstillet i eksempel 1 og sintringstemperaturen og sodråemnets indføringshastighed.
Sammenhæng mellem tilsat mængde GeO2 og mængden af strukturelle 2+ defekter, der skyldes Ge 10 Med henblik på at finde sammenhængen mellem mængden af Ge02, der er sat til kvartsglas, og mængden af strukturelle defekter, der skyldes 2+
Ge , blev der ved VAD-metoden fremstillet fire typer sodråemner af Si02-Ge02"glas indeholdende Ge02 i forskellige mængder.
Sodråemneme opvarmes fra 800°C til 1500°C i en atmosfære af rent 15 helium og v;ed en stigningshastighed på 3,3°C/minut til fremstilling af glasråemneme (nr. 1-4). Ge02-koncentrationen i glasråemneme og brydningsindexforskellen (Δη) er vist i tabel I, og UV-spektrene for de fire typer glas er vist i fig. 1.
Tabel I
20 _
Nr. Glassammensætning Δη (%) Ge02 (vægtprocent) 1 Si02 25 2 Si02-Ge02 0,5 8,5 3 Si02-Ge02 1,0 17 4 Si02-Ge02 1,6 27 30 _
DK 162279 B
5
Som det ses af fig. 1, er absorptionen ved en bølgelængde på 2.450Å større, jo højere GeC^-indholdet er. Eftersom en sådan absorption ikke findes i ren kvarts, skyldes den tilstedeværelsen af Ge02, og absorption i UV-området formodes at være forårsaget af de struktu-5 relle defekter. Svarende til absorptionen ved en bølgelængde på 2.450Å, forekommer der absorption ved bølgelængder på 0,45 og 0,63 /zm, hvis indflydelse, nemlig forøgelse i absorption på grund af "tailing", viser sig i bølgelængdeområdet 0,80-1,60 pra. Det er indlysende, at det er vigtigt at minimere absorptionen i dette område for 10 optiske fibre, der skal anvendes ved kommunikation.
Termisk fordampning af GeOi
Ved VAD-metoden fremstilles et sodråemne af fine glaspartikler af Si02-Ge02-glas (vægtforhold mellem Si02 og Ge02 = 90:10) og opvarmes i en atmosfære af rent helium ved 1200°C i 3 timer. Råemnet skrumper 15 ca. 30% i radiær retning. Glassammensætningen efter opvarmning er 94 vægtprocent Si02 og 6 vægtprocent Ge02· Denne forandring i sammensætningen er forårsaget af fordampningen af Ge02, som kan foregå i overensstemmelse med følgende ligning:
Ge02 + GeO (g) + l/202 II
20 hvor (g) betegner en gasformig tilstand. Det er kendt, at GeO sublimerer ved en temperatur på ikke under 800°C.
Undersøgelser af sammenhængen mellem den termiske fordampning af Ge02 ifølge den ovenstående ligning II og temperaturen afslører, at der eksisterer en sammenhæng mellem fordampningshastigheden af Ge02 fra 25 sodråemnet (W vægtprocent/minut) og den absolutte temperatur T°K som vist i fig. 2, hvilken sammenhæng kan udtrykkes ved følgende ligning:
W - 2,9 x exp (-Ea/RT) III
hvor R er 1,987 cal/grad og Ea - 12,0 kcal/mol (jfr. 8th Conference of Optical Communication (CANNES), C~15, s. 629-632 (1982)).
DK 162279B
6
Som det vil være klart ud fra ligning III, afhænger den termiske fordampningshastighed for GeC>2 af temperaturen og forøges, efterhånden som temperaturen hæves.
Det har vist sig, at når det samme sodråemne som beskrevet ovenfor 5 (glassammensætning 90 vægtprocent Si02 og 10 vægtprocent Ge02) opvarmes i en atmosfære af rent helium ved 1700°C, omdannes det i løbet af 5 minutter til et transparent glasråemne, og det vundne glasråemne indeholder 9,5 vægtprocent Ge02· Dette resultat betyder, at Ge02 i dét væsentlige ikke fordampes, hvilket synes at være i modstrid med 10 den ovenstående ligning. Dette fænomen kan imidlertid forklares på følgende måde:
Selv om fordampningshastigheden for Ge02 ved 1200°C er lille, skrumper sodråemnet langsomt, idet det fx efter 3 timer skrumper højst 30% i radiær retning, og glaspartiklerne stadigvæk har et betragteligt 15 stort specifikt overfladeareal (g/cm^). Endvidere fordamper Ge02 fra partiklernes overflade. Følgelig er den fordampede mængde Ge02 (Vq0q) proportional med produktet af sintringstemperaturen, det specifikke overfladeareal (S) og sintringstiden (t) og kan udtrykkes på følgende måde:
20 VGeQ ~ S x t x exp (-Ea/RT) IV
hvor Ea og R er som defineret ovenfor. Ud fra denne sammenhæng er det klart, at selv om fordampningshastigheden udtrykt ved ligning III er lille, forøges den fordampede mængde Ge02, efterhånden som sodråemnet opvarmes, når det specifikke overfladeareal er stort.
25 På den anden side vil sodråemnet, når det opvarmes ved 1700°C, og selv om fordampningshastigheden er 3-4 gange større end ved 1200°C, skrumpe meget hurtigt, og det tidsrum, i hvilket Ge02 fordamper, forkortes til mindre end 5 minutter, hvilket er 1/36 af skrumpnings-perioden ved 1200°C. Den fordampede mængde er derfor kun ca. 1/10 (3-30 4 x 1/36). Dette betyder, at fordampningen af GeC>2 forhindres mere effektivt ved at sintre sodråemnet ved en temperatur, hvor det skrumper hurtigt.
DK 162279 B
7
Strukturelle defekter på grund af GeC>2 og sintrings temperatur
To sodråemner bestående af 75 vægtprocent Si02 og 25 vægtprocent Ge02 fremstilles ved VAD-metoden og sintres i en atmosfære af rent helium 5 ved 1375eC eller 1650°C til dannelse af to transparente glasråemner.
UV-spektrene af glasråemnerne viser, at det, der blev sintret ved den lave temperatur, har flere defekter end det, der blev sintret ved den høje temperatur, og det anslås ud fra absorptionsforholdet ved en bølgelængde på 2.450 Å, at førstnævnte har ti gange flere defekter 10 end sidstnævnte.
Dette betyder, at udviklingen af strukturelle defekter hænger nært sammen med fordampningen af Ge02, hvilket kan fortolkes på følgende måde:
Efterhånden som GeO dannes i overensstemmelse med ligningen II og 2+ 15 forbliver i glasråemnet, forøges Ge -indholdet i råemnet. Grunden hertil kan være, eftersom GeO-molekylet fylder mere end oxygenmolekylet, således at diffusionen af førstnævnte er vanskeligere end for sidstnævnte, at koncentrationen af førstnævnte bliver større end koncentrationen af sidstnævnte, hvilket forhindrer den omvendte 2+ 4+ 20 reaktion ifølge ligning I (Ge (GeO) -* Ge (Ge02)).
Det er således klart, at undertrykkelsen af fordampningen af Ge02 er 2+ essentiel for at sænke antallet af defekter, der skyldes Ge .
Ud fra de ovenstående fundamentale betragtninger er det klart, at sintringsbetingelserne, især sintringstemperaturen og dens hysterese, 25 spiller en vigtig rolle ved fremstilling af et glasråemne med færre defekter.
Som anført ovenfor er sintringstemperaturen fra 1600°C til 2000°C.
Ved en temperatur på over 1600°C forhindres fordampningen af Ge02 af skrumpning af sodråemnet, og råemnet gøres transparent. Ved en tem-30 peratur på over 2000eC udstrækkes glasråemnet tyndt, og dets diameter gøres uregelmæssig.
DK 162279 B
8
Som anført indføres sodråemnet i sintringsatmosfæren ved en hastighed på 3-20 mm/min. Hvis indføringshastigheden er større end 20 mm/minut, er der tendens til, at bobler forbliver i råemnet, og der ledes ikke varme til råemnets centrale del, hvorved denne del forbliver semi-5 transparent, hvilket er forårsaget af mikrobobler og forårsager bobledannelse, når den optiske fiber trækkes fra glasråemnet.
Indholdet af Ge02 i kvartsglasset er fortrinsvis mindst 15 vægtprocent.
Ved fremgangsmåden ifølge den foreliggende opfindelse kan sodråemnet, · 10 før sintring, være dehydratiseret i en atmosfære af en inert gas indeholdende en chlorholdig forbindelse (fx CI2, SOCI2, COCI2, CCI4, etc) ved en i og for sig konventionel metode.
Den foreliggende opfindelse vil blive forklaret nærmere i detaljer i nedenstående eksempler.
15 I eksemplerne blev sodråemnet opvarmet og sintret ved hjælp af en ovn som vist i fig. 3, hvor henvisningstallene 1, 2, 3, 4, 5, 6 og 7 repræsenterer henholdsvis et sodråemne, en bærestav, et muffelrør, et varmeelement, et ovnhus, et indløb til indføring af gasatmosfære og et udløb.
20 EKSEMPEL 1 (1)-(17) .. ..
17 sodråemner af kvartsglas bestående af 75 vægtprocent S1O2 og 25 vægtprocent Ge02 blev fremstillet ved VAD-metoden. Med henblik på at gøre det transparent, blev hvert sodråemne ved en forudbestemt hastighed (mm/minut) ført ind i ovnen, der blev holdt ved en forudbe-25 stemt temperatur, og med en temperaturgradient på 45°C/cm i temperaturområdet over 1000°C. Atmosfæren var rent helium.
Fig. 4 viser sammenhængen mellem det fremstillede glasråemnes udseende og sintringstemperaturen og sodråemnets indføringshastighed. I fig. 4 betegner en dobbelt cirkel, en trekant og et kryds henholdsvis 30 "fuldstændig transparent", "næsten transparent" og "semitransparent",
DK 162279 B
9 og den fuldt optrukne linje (a) og den stiplede linje (b) repræsenterer henholdsvis den nedre grænse for fremstilling af et fuldstændig transparent glasråemne og den nedre grænse for fremstilling af et næsten transparent glasråemne. Områderne A, B og C betegner områder, 5 i hvilke der fremstilles henholdsvis et fuldstændig transparent, næsten transparent og semitransparent glasråemne.
Ud fra disse resultater kan det ses, at sodråemnet fortrinsvis sin-tres ved en temperatur på ikke under 1610°C, når det indføres ved en hastighed på over 3 mm/minut. Hvis sodråemnet indføres ved en hastig-10· hed på under 2 mm/minut, må det sintres ved en temperatur på ikke under 1580°C, da der ellers fås et semitransparent råemne.
En optisk fiber fremstillet ud fra det fuldstændig transparente glas-råemne indeholder få bobler, medens en fiber fremstillet ud fra et semitransparent glasråemne indeholder mange bobler.
15 Ud fra glasråemnet, der blev fremstillet ved at indføre det ved en hastighed på over 3 mm/minut, blev der fremstillet en optisk fiber med en lystransmissionsdæmpning i området 3-4 dB/km ved en bølgelængde på 0,85 pm, medens der ud fra glasråemnet, der blev fremstillet ved at indføre det ved en hastighed på ikke over 2 mm/minut, 20 blev fremstillet en optisk fiber med en lystransmissionsdæmpning i området 10-20 dB/km ved samme bølgelængde.
EKSEMPEL 2 På samme måde som i eksempel 1, men ved indføring i ovnen holdt ved 1750“C ved en hastighed på 15 mm/minut, blev det samme sodråemne som 25 anvendt i eksempel 1 sintret til dannelse af et glasråemne, hvis centrale del indeholdt mange bobler.
EKSEMPEL 3 På samme måde som i eksempel 2, men ved indføring i ovnen ved en hastighed på 5 mm/minut, blev sodråemnet sintret til dannelse af et
DK 162279 B
10 fuldstændig transparent glasråemne uden bobler. En optisk fiber fremstillet ud fra glasråemnet havde en lystransmissionsdæmpning på ikke over 3 dB/km ved en bølgelængde på 0,85 μτα.
EKSEMPEL 4 5 Et sodråemne af kvartsglas indeholdende 15 vægtprocent Ge02 blev sintret på samme måde som i eksempel 1. Ved en indføringshastighed på over 3 mm/minut ved en temperatur på over 1600° C blev der dannet et fuldstændig transparent glasråemne. En optisk fiber fremstillet ud fra glasråemnet havde en lystransmissionsdæmpning på 2,3-2,8 dB/km 10 ved en bølgelængde på 0,85 /im.
EKSEMPEL 5 På samme måde som i eksempel 4, men ved indføring ved en hastighed på 1 mm/minut i ovnen holdt ved 1500°0, blev et sodråemne sintret til dannelse af et glasråemne. Ud fra dette blev der fremstillet en 15 optisk fiber med en lys transmiss ions dæmpning på 4-5 dB/km ved en bølgelængde på 0,85 μπι. Dette betyder, at dæmpningen var blevet 2+ forringet med ca. 2 dB/km på grund af absorptionen fra Ge EKSEMPEL 6 Før sintring blev et sodråemne dehydratiseret i en atmosfære af he-20 lium indeholdende 5 volumenprocent chlor ved en temperatur på 1100°C.
Det blev derefter sintret på samme måde som i eksempel 4. Der blev fremstillet i det væsentlige dét samme glasråemne og optisk fiber.
Indholdet, af residuale hydroxygrupper var mindre end 0,1 ppm.
EKSEMPEL 7 25 Det samme sodråemne som anvendt i eksempel 1 blev sintret ved at indføre det ved en hastighed på 3 mm/min i ovnen holdt ved 1600"G med
DK 162279 B
11 en temperaturgradient på 20°C/cm eller 65pC/cm til dannelse af et fuldstændig transparent glasråemne. I en optisk fiber fremstillet ud 2+ fra dette glasråemne, forøgede absorption på grund af Ge ikke lys-transmissionsdæmpningen ved en bølgelængde på 0,85 /tm.
5 Dette betyder, at hvis sodråemnet sintres ved en temperatur på over 1600°C ved en temperaturgradient på 20-65°C/cm og en indføringshastighed på over 3 mm/minut, indeholder det fremstillede glasråemne 2+ ikke bobler, og absorption på grund af Ge kan reduceres.
EKSEMPEL 8 10 På samme måde som i eksempel 7 blev et sodråemne, der var fremstillet ved OVPD-metoden, sintret. Resultaterne var i det væsentlige de samme som i eksempel 7.
Resultaterne af de ovenstående eksempler opsummeres i nedenstående tabel II.
15 Tabel II
Eks. Glassammensætning Temperatur- Indførings- Temperatur nr. Si02 Ge02 gradient hastighed (°C) (° G/cm) (mm/min.) 20 1 (1) 75 25 45 1 1550 1 (2) 75 25 45 1 1590 1 (3) 75 25 45 1,25 1580 1 (4) 75 25 45 1,25 1630 1 (5) 75 25 45 3 1580 25 1 (6) 75 25 45 3 1590 1 (7) 75 25 45 3,5 1595 1 (8) 75 25 45 3,5 1620 1 (9) 75 25 45 3,5 1630 1 (10) 75 25 45 6 1590 30 1 (11) 75 25 45 6 1620 1 (12) 75 25 45 8 1600
DK 162279 B
12
Tabel II fortsat
Eks. Glassammensætning Temperatur- Indførings- Temperatur nr. SiC>2 GeC>2 gradient hastighed (eC) (° C/cm) (mm/min.) 5 ___;__ 1 (13) 75 25 45 . 8 1620 1 (14) 75 25 45 10 1600 1 (15) 75 25 45 10 1620 1 (16) 75 25 45 1,5 1580 10 1 (17) 75 25 45 1,5 1630 2 75 25 45 15 1750 3 75 25 45 5 1750 4 85 15 45 >3 1600 5 85 15 45 1 1500 15 6 85 15 45 >3 1600 7 75 25 20 3 1600 75 25 65 3 1600 8 75 25 20 3 1600 75 25 65 3 1600 20 _
Tabel II fortsat
Eks. Glasråemnets Dæmpning for Tilstand af nr. udseende optisk fiber *1) optisk fiber 25 1 (1) semi *2) - bobler 1 (2) næsten *3) - bobler 1 (3) semi *2) - bobler 1 (4) fuldstændig *4) mindre end 3 ingen bobler 1 (5) næsten *3) - bobler 30 1(6) næsten *3) ca. 5 nogle få bobler 1 (7) næsten *3) 4 ingen bobler 1 (8) næsten *3) 3-3,5 ingen bobler 1 ,(9) fuldstændig *4) mindre end 3 ingen bobler 1 (10) semi *2) - bobler 35 1 (11) fuldstændig *4) mindre end 3 ingen bobler 1 (12) semi *2) ca. 5 bobler

Claims (5)

30 PATENTKRAV
1. Fremgangsmåde til fremstilling af et glasråemne til anvendelse ved fremstilling af en optisk fiber ved hvilken fremgangsmåde et glas-råmateriale flammehydrolyseres i en oxyhydrogenflamme til dannelse af DK 162279B fine glaspartikler af kvarts, de fine glaspartikler afsættes på et podeemne til dannelse af et massivt eller hult cylindrisk sodråemne, der indeholder GeC^, og sodråemnet opvarmes og sintres ved at indføre det i en atmosfære, 5 kendetegnet ved, at sodråemnet indeholder 10-80 vægtprocent Ge02, at atmosfæren består af en inert gas, at mindst en del af atmosfæren holdes ved en temperatur på fra 1600°C til 2000°C og at råemnet indføres ved en indferingshastighed på fra 3 mm/minut til 20 mm/minut.
2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at mængden af Ge02, der er indeholdt i sodråemnet, er mindst 15 vægtprocent.
3. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den inerte gas er helium.
4. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at sodråemnet endvidere dehydratiseres inden det sintres.
5. Fremgangsmåde ifølge krav 4, kendetegnet ved, at sodråemnet dehydratiseres i en atmos-20 fære omfattende en inert gas og en chlorholdig forbindelse.
DK372185A 1984-08-17 1985-08-15 Fremgangsmaade til fremstilling af et raaemne til optiske fibre DK162279C (da)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17046984 1984-08-17
JP59170469A JPS6148437A (ja) 1984-08-17 1984-08-17 ＧｅＯ↓２−ＳｉＯ↓２系ガラス母材の製造方法

Publications (4)

Publication Number Publication Date
DK372185D0 DK372185D0 (da) 1985-08-15
DK372185A DK372185A (da) 1986-02-18
DK162279B true DK162279B (da) 1991-10-07
DK162279C DK162279C (da) 1992-03-02

Family

ID=15905516

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DK372185A DK162279C (da) 1984-08-17 1985-08-15 Fremgangsmaade til fremstilling af et raaemne til optiske fibre

Country Status (8)

Country Link
US (1) US4655808A (da)
EP (1) EP0171537B1 (da)
JP (1) JPS6148437A (da)
KR (1) KR890003706B1 (da)
AU (1) AU577597B2 (da)
CA (1) CA1238247A (da)
DE (1) DE3566529D1 (da)
DK (1) DK162279C (da)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6172644A (ja) * 1984-09-19 1986-04-14 Sumitomo Electric Ind Ltd 低損失光フアイバの製造方法
JPH029727A (ja) * 1988-06-28 1990-01-12 Sumitomo Electric Ind Ltd 光フアイバ用母材の製造方法
JP3424711B2 (ja) * 1995-11-09 2003-07-07 住友電気工業株式会社 光ファイバ用ガラス体及び光ファイバ
AU2001277156A1 (en) * 2000-08-10 2002-02-25 Yazaki Corporation Process for making glass bodies having refractive index gradients
JP2003040638A (ja) * 2001-07-30 2003-02-13 Furukawa Electric Co Ltd:The 光ファイバ母材の製造方法
JP2003183042A (ja) * 2001-12-14 2003-07-03 Shin Etsu Chem Co Ltd 光ファイバ用母材の製造方法及びその製造方法で製造した光ファイバ用母材
US7450806B2 (en) * 2005-11-08 2008-11-11 Corning Incorporated Microstructured optical fibers and methods
JP2018016533A (ja) * 2016-07-29 2018-02-01 信越化学工業株式会社 光ファイバ用ガラス母材の製造方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3933454A (en) * 1974-04-22 1976-01-20 Corning Glass Works Method of making optical waveguides
US4125388A (en) * 1976-12-20 1978-11-14 Corning Glass Works Method of making optical waveguides
JPS5688836A (en) * 1979-12-20 1981-07-18 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Preparation of glass stock for optical fiber
US4367085A (en) * 1980-01-07 1983-01-04 Nippon Telegraph & Telephone Public Corporation Method of fabricating multi-mode optical fiber preforms
US4304583A (en) * 1980-06-02 1981-12-08 Corning Glass Works Process for drying optical waveguide preforms
US4378985A (en) * 1981-06-04 1983-04-05 Corning Glass Works Method and apparatus for forming an optical waveguide fiber
JPS6046940A (ja) * 1983-08-22 1985-03-14 Furukawa Electric Co Ltd:The 光学系ガラス母材の製造方法とその装置
JPS6060937A (ja) * 1983-09-10 1985-04-08 Furukawa Electric Co Ltd:The 石英系光フアイバ母材の製造方法
JPS60260436A (ja) * 1984-06-08 1985-12-23 Sumitomo Electric Ind Ltd 光フアイバ用ガラス母材の製造方法
JP2549615B2 (ja) * 1984-06-18 1996-10-30 住友電気工業株式会社 光フアイバ用ガラス母材の焼結方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE3566529D1 (en) 1989-01-05
JPH0225847B2 (da) 1990-06-06
CA1238247A (en) 1988-06-21
AU577597B2 (en) 1988-09-29
KR890003706B1 (ko) 1989-09-30
US4655808A (en) 1987-04-07
KR860001767A (ko) 1986-03-22
AU4378285A (en) 1986-02-20
DK162279C (da) 1992-03-02
EP0171537B1 (en) 1988-11-30
DK372185D0 (da) 1985-08-15
DK372185A (da) 1986-02-18
EP0171537A1 (en) 1986-02-19
JPS6148437A (ja) 1986-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4165223A (en) Method of making dry optical waveguides
US7469559B2 (en) Method for making low loss optical fiber
US4125388A (en) Method of making optical waveguides
US4157906A (en) Method of drawing glass optical waveguides
US4225330A (en) Process for producing glass member
US4846867A (en) Method for producing glass preform for optical fiber
US4441788A (en) Optical wave guide with fluorine-doped core
US4082420A (en) An optical transmission fiber containing fluorine
US4358181A (en) Gradient index optical waveguide and method of making
Moriyama et al. Ultimately low OH content VAD optical fibres
CA1263550A (en) Glad optical waveguide
US4504297A (en) Optical fiber preform manufacturing method
US4693738A (en) Method for producing glass preform for optical fiber
US4295869A (en) Process for producing optical transmission fiber
US4165152A (en) Process for producing optical transmission fiber
DK162279B (da) Fremgangsmaade til fremstilling af et raaemne til optiske fibre
DK163658B (da) Fremgangsmaade til fremstilling af et glasraaemne til optiske fibre
DK163426B (da) Fremgangsmaade til fremstilling af et glasraaemne til optiske fibre
EP0111901B1 (en) Process for eliminating the axial refractive index depression in optical fibres
GB1598760A (en) Optical fibre preforms and their manufacture
CA1134655A (en) Gradient index optical waveguide
JPH03232732A (ja) 耐水素性光ファイバ用ガラス母材の製造方法
CA1100001A (en) Method of making optical waveguides
JPH068185B2 (ja) 光ファイバ用母材の製造方法
JPH01212243A (ja) 光フアイバ用ガラスの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PBP Patent lapsed

Country of ref document: DK