FI68391B - Vaesentligen kontinuerligt foerfarande foer framstaellning av ett aemne foer en optisk vaogledare - Google Patents

Description

FväF*l ΓΒ1 flu K U U L UTUSJ U LK AISU 68391

«Sri? ™ UTLÄGGNINGSSKBIFT

• C (45) Patentti oyönnolty 10 09 1935 . yy | Patent Eoddelat (51) Kv.lk.4/lnt.CI.4 C 03 B 37/012 // G 02 B 6/00 SUOMI — FINLAND (21) P»tenttihakemu* — Patentansökning 800501 (22) Hakemispäivä — Ansöknlngsdmg 20 02 80 ' ' (23) Alkupäivä— Glltighetsdag 20 02 80 (41) Tullut julkiseksi — Bllvit offentlig 2^ Qg gg

Patentti- ja rekisterihallitus NJhtäväksipanon ja kuul.julkaisun pvm.— -- n _

Patent- och registerstyrelsen ' f Ansökan utlagd och utl.skriften publicerad * ' ·ΐο·ο5 (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus—Begärd prioritet 22.02.79 USA(US) 013922 Toteennäytetty-Styrkt (71) Corning Glass Works, Houghton Park, Corning, New York 1^830, USA(US) (72) Peter Charles Schultz, Painted Post, New York, USA(US) (7*0 Oy Koi ster Ab (5*0 Olennaisesti jatkuva menetelmä optisen aaltojohdinaihion muodostamiseksi - Väsentligen kontinuerligt förfarande för framstäl1 ning av ett ämne för en opt i sk vägledare Tämä keksintö koskee menetelmää, jossa käytetään pituussuunnassa siirrettyä lähtöelintä muodostamaan olennaisesti jatkuvasti optinen aaltojohdinaihio, josta voidaan tuottaa optinen aaltojohdin, joka on erityisesti sovitettu siirtämään yhtä tai muutamia aaltomuotoja ja joka käsittää sydänelimen ja sillä olevan tarttuvan päällysteen, joka on muodostettu hiukkasmai-sesta aineesta ja jonka taitekerroin on pienempi kuin sydänelimen .

Suuskapasiteettisia kommunikaatiojärjestelmiä, jotka 15 toimivat suuruusluokkaa 10 Hz olevilla taajuuksilla, tarvitaan, jotta pystyttäisiin hoitamaan tulevaisuuden kasvu kommu- nikaatioliikenteessä. Näitä järjestelmiä sanotaan optisiksi 15 kommunikaatiojärjestelmiksi, koska taajuus 10 Hz on valon taajuusspektrin alueella. Optiset aaltojohteet, jotka ovat lu-paavin keino sellaisten taajuuksien siirtämiseen, normaalisti käsittävät optisen säikeen (kuidun), jossa on läpinäkyvä sydän, jota ympäröi läpinäkyvä päällysaine, jonka taitekerroin on alempi 2 68391 kuin sydänaineen taitekerroin. Perinpohjainen ja täydellinen käsittely koskien optisten aaltojohteiden toimintateorioja sisältyy USA:n patenttiin 3 157 726, Hicks et ai. ja julkaisuun "Cylindrical Dielectric Waveguide Modes", E. Snitzer, Journal of the optical of America, Vol 51, no. 5, ss. 491...498, toukokuu 1961. Toinen erinomainen optisia aaltojohteita koskeva informaationlähde on "Fiber Optics Principles and Applications", N.S.Kapany, Academic Press, 1967.

Valon etenemisen määräävät samanlaiset fysiikan lait kuin mikroaaltojen etenemisen ja sen vuoksi tätä etenemistä voidaan tutkia aaltomuotojen avulla. Kullakin näistä muodoista on omat ete-nemis- ja jakaantumisominaisuutensa. Ehdot, joiden vallitessa tietyn muodon etenemistä ei enää voida sijoittaa optisen säikeen sydämen sisään ja ympärille, voidaan ilmaista raja-arvoilla, eli parametrilla U. Poikkeuksellisen monimutkainen yhtälö ja sen selitys, josta arvo U tietylle muodolle voidaan määrätä, on löydettävissä sivulta 55 mainitussa N.S.Kapanyn julkaisussa. Kapany myös esittää kuidulle luonteenomaisen termin R, jota nykyisin yleisesti merkitään V, optisen kuidun muuttujien avulla yhtälöllä: V '2 Tf a/A>V„2 - n2 ' (1) missä a on aaltojohteen sydämen säde, λ on siirrettävän valon aallonpituus ja n^ ja ovt sydämen ja päällysteen taitekertoi-met. Kuten Kapany on selittänyt, tietyn muodon etenemiseksi optisessa säikeessä, jolla säikeen ominaisuus ilmaistaan arvolla V, tulee V-arvon olla suurempi tai yhtä suuri kuin tämän muodon raja-arvo U.

Tyypillisillä monimuotoisilla aaltojohteilla on sydän-halkaisija välillä 50...100 mikrometriä ja sydämen ja päällysteen taikertoimien erotus useita prosentteja. Tuhansia muotoja etenee, jokaisen muodon edetessä hieman erilaisella ryhmänopeudella. Lyhyt sisäänmenopulssi, joka koostuu monista muodoista, täten hajoaa pulssijonoksi, jonka pulssit saapuvat ulostulopäähän eri aikoina. Tämä pulssidispersio rajoittaa monimuotoisten aaltojohteiden informaation siirtokapasiteettia. Niiden aaltomuotojen kokonaislukumäärä, joka voidaan siirtää aaltojohdesäikeellä, saadaan likimain yhtälöstä: 3 68391 N=1/2V2 (2)

Yhtälöt (1) ja (2) osoittavat, että useampia muotoja voidaan johtaa, jos sydämen säde on suuri tai jos taitekertoimien erotus on suuri. On huomattava, että yhtälö (2) ei ole kovin tarkka pienillä N arvoilla, mutta se on käyttökelpoinen arvioitaessa niiden aaltomuotojen lukumäärää, jotka voidaan siirtää monimuotoisella optisella aaltojohteella.

On mahdollista suunnitella ja rakentaa optinen aaltojohde siten, että yksi muoto, HE^ muoto siirretään, mikä eliminoi edellä mainitun pulssidispersion ja avaa tien gigabitti-siirrolle. On selvitetty, että sellaista yksimuotoista toimintaa varten V-arvon tulee olla alle 2,405. Jos asetetaan V yhtä kuin 2,405 ja tarkastellaan yhtälöä (1), voidaan nähdä, että menetelmänä halutun aallonpituuden omaavan valon etenemisen rajoittamiseksi yhteen muotoon on koordinoida parametrit a, n^ ja n.2· Tämä merkitsee, että jos mainittujen taitekertoimien erotus (η^“η2) kasvaa, täytyy sydämen säteen pienentyä ja jos (ni_n2) pienenee, täytyy sydämen säteen suurentua.

Sekä yksimuotoisiin että monimuotoisiin aaltojohteisiin ei voida käyttää tavanomaista lasikuituoptiikkaa, koska vaimennus tässä on hyvin paljon liian suuri johtuen sekä luontaisesta hajonnasta että epäpuhtauksien aiheuttamasta absorptiosta. Koska puhtaalla sulatetulla piidioksidilla (kvartsilla) on laseista alhaisin tunnettu optinen vaimennus valon spektrin punaisessa ja lähes infrapu-naisessa osassa, missä optinen kommunikaatio näyttää lupaavimmalta, olivat puhdas sulatettu piidioksidi ja epäpuhtauksilla lisätty (doped) sulatettu piidioksidi niiden aineiden joukossa, joita varhaisimmin on harkittu käytettäväksi optisten aaltojohteiden valmistukseen. Esimerkiksi yksimuotoisia optisia aaltojohteita on muodostettu sijoittamalla titaanioksidilla lisätty piidioksidikui-tu piidioksidikapillaariputkeen. Putki kuumennetaan ja annetaan sortua keskeiselle kuidulle muodostamaan kiinteä massa, joka uudel-leenvedetään aaltojohdemittoihin. Tällä menetelmällä tuotetut aalto johteet ovat epätyydyttäviä, koska niissä esiintyy lukuisia pieniä ilmakuplia ja vieraita hiukkasia sydämen ja päällysteen rajapinnalla ja koska sydämen halkaisijassa esiintyy vaihteluita, mitkä kaikki tekijät aiheuttavat hyvin suuren vaimennuksen.

_ τ: rr __ 4 68391 USA:n patentti 3 711 262 käsittelee menetelmää yksi- ja monimuotoisen aaltojohteen muodostamiseksi, jolla on epätavallisen puhdas ja luja sidos sydän- ja päällysteaineiden välillä. Tämän patentin mukaan valmistetuissa aaltojohteissa on pieni vaimennus johtuen valon hajontakeskuksista sydämen ja päällysteen rajapinnalla. Tämän patentin mukaisessa menetelmässä muodostetaan liekki-hydrolyysiprosessilla (tämä termi määritellään jälempänä) lasi "noki" päällyste lasiputken sisäseinälle, tuloksena oleva rakenne kuumennetaan lasinoen tekemiseksi yhtenäiseksi muodostamaan tiivis lasikerros, jossa ei ole hiukkasrajoja, sen jälkeen lasiputken ja lasikerroksen muodostama kombinaatio vedetään sen poikkileikkaus-pinnan pienentämiseksi ja lasikerroksen kokoonsortamiseksi muodostamaan säie, jossa on kiinteä (ehyt) poikkileikkauspinta. Vaikka täten voidaan muodostaa parannettu sydämen ja päällysteen välinen rajapinta, ei tämä menetelmä ole helposti sovellettavissa aihion tai aaltojohteen jatkuvaan valmistukseen.

Monimuotoisia kuituja, joissa kokonaishalkaisijän suhde sydämen halkaisijaan on suhteellisen alhainen, on valmistettu USA:n patentin 3 737 292 mukaisella menetelmällä. Tämän menetelmän mukaan monimuotoinen optinen aaltojohde muodostetaan sijoittamalla ensimmäinen lasikerros, jolla on ennaltamäärätty taitekerroin, olennaisesti sylinterimäisen tuurnan ulkokehäpinnalle ja sen jälkeen sijoitetaan toinen lasikerros ensimmäisen päällysteen ulkopinnalle, toisen kerroksen taitekertoimen ollessa pienempi kuin ensimmäisen kerroksen. Tuurna poistetaan happosyövytyksellä, poraamalla tai jollakin sentapaisella menettelyllä. Tuloksena oleva ontto sylinterikoostumus sitten kuumennetaan ja vedetään sen poikkileikkauspinnan pienentämiseksi ja ensimmäisen ja sisemmän lasikerroksen sortamiseksi kokoon muodostamaan kiinteä (aukoton) säie, jossa on korkealaatuinen sydämen ja päällysteen välinen rajapinta. Tämän menetelmän käyttämiseksi muodostamaan yksimuotoinen optinen aalto-johde, jossa kokonaishalkaisijän suhde sydämen halkaisijaan on suuri, täytyy ensin sijoitetun lasikerroksen paksuutta voimakkaasti pienentää ja toiseksi sijoitetun lasikerroksen paksuutta täytyy vastaavasti suurentaa. USA:n patentin 3 737 292 mukaista menetelmää käytettäessä on erittäin vaikeaa säätää aaltojohteen sydämen halkaisija niihin toleransseihin, joita vaaditaan optiselle aaltojoh-teelle, jossa kokonaishalkaisijän suhde sydämen halkaisijaan on suuri.

5 68391

Jatkuvan optisen kuidun esimuodon valmistus on kuvattu USA:n patentissa 4 062 665. Tämän patentin mukaisessa menetelmässä tulenkestävää lähtöelintä pyöritetään ja samalla kertaa liikutetaan pitkin pyörintäakselia. Lasiraaka-aine huokoisen esimuodon sydämen ja niinmuodoin optisen säikeen esimuodon sydämen muodostamiseksi viedään korkean lämpötilan osaan lähelle korkealämpötilapolttimen kärkeä sydämen suukappaleesta, joka sijaitsee lähtöelimen yhden pääty-pinnan pyörintäkeskuksen kanssa samalla linjalla. Lasiraaka-aine, joka puhalletaan sydämen suukappaleesta, saatetaan korkealämpötilapolttimen liekillä reagoimaan ja tuottamaan hienoja lasiosasia, jotka laskeutuvat (kerrostuvat) lähtöelimen päätypinnalle tämän keskiosaan sen akselin suuntaan muodostamaan huokoisen sydämen. Ainakin yksi suukappale lasiraaka-aineen ruiskuttamiseksi optisen säikeen esimuodon päällysteen muodostamista varten on sijoitettu lähtöelimen päätypintaa vastapäätä mutta vähän poiketen sen pyörintäakselista tai on sijoitettu vastapäätä huokoisen sydämen kehäpintaa. Lasiraaka-aine päällystettä varten ruiskutetaan päällysteen suukappaleesta polttimen korkealämpötilaosaan ja saatetaan reagoimaan hienojen lasihiukkasten muodostamiseksi, jotka laskeutuvat lähtöelimen päätypinnalle huokoisen sydämen ulkopuolelle tai sydämen kehä-pinnalle samanaikaisesti sydämen muodostamisen kanssa ja muodostavat huokoisen päällysteen. Täten saatu huokoinen esimuoto siirretään sitten korkealämpötilauuniin, joka on sijoitettu esimuodon liiketielle, sen lasiintumiseksi optisen säikeen esimuodoksi. Tässä yhteydessä viittaamme myös julkaisuun "Continuous Fabrication of High Silica Fiber Preform" T.Izawa, S. Kobayashi, S. Sudo ja F.Hanawa, 1977 Internationat Conference on Integrated Optics and Optical Fiber Communication, heinäkuu 18...20, 1977, Tokio, Japani, Technical Digest, ss. 375...377. Izawa et ai. patentti ja julkaisu selittää jatkuvan valmistusmenetelmän monimuotoisten askeltaiteker-toimisten ja asteittaista!tekertoimisten esimuotojen valmistamiseksi höyryfaasi-aksiaalikerrostamisella. Tämä on prosessi, jossa sekä sydämen että päällysteen lasinoki kerrostetaan jatkuvasti läh-tösauvan yhteen päähän. Izawa et ai prosessi ei kuitenkaan sovellu yksimuotoisen aaltojohteen esimuodon valmistukseen, missä sydämen 68391 lasihalkaisija on hyvin pieni verrattuna kokonaiskuituhalkaisi-jaan ja missä vaaditaan hyvin rajattu rajapinta. Joko monet noki-virrat (sydäntä ja päällystekoostumusta varten) sekaantuvat toisiinsa laskeutumisvyöhykkeessä aiheuttaen hyvin diffuusin sydän-alueen tai jos nokivirrat on riittävästi erotettu tämän välttämiseksi, voi seurauksena olla hyvin suurihalkaisijäinen, hankala käsitellä, sintrautumaton esimuoto.

Kuten edellä esitetystä käy ilmi, on olemassa pulma sellaisten optisten aaltojohteiden valmistuksessa, joissa kokonaishalkai-sijan suhde sydänhalkaisijaan on suuri. Toisin sanoen, sellaisten aaltojohteiden valmistaminen, joissa sydämen ja päällysteen taite-kertoimet ovat rajoissa, jotka ovat tarpeen ylläpitämään yksimuo-toinen eteneminen, on vaikeaa jopa hyvin pienen sydämen omaavissa aaltojohteissa. Vaikeus lisääntyy merkittävästi tuotettaessa aalto-johteita, joissa on suuremmat sydämet, koska taitekertoimien erotusta täytyy vastaavasti pienentää. Esimerkiksi jos optisella aalto-johteella on oltava pieni sydän, so. sydänhalkaisija likimain 1 -2 mikrometri, on taitekertoimien vaadittu erotus suuruusluokkaa 10 ja jos otpisella aaltojohteella on oltava suuri sydän, so. sydän- halkaisija likimain 1 mm, on vaadittu taitekertoimien erotus vie- -4 lä pienempi, so. suuruusluokkaa 10

Ei tule jättää huomioonottamatta, että vaikka yksimuotoi-sella aaltojohteella on erittäin vähäinen pulssidispersio, ei valon pitkänmatkan siirto ole järkevää, ellei yksimuotoinen aalto-johde pysty aikaansaamaan pienvaimennuksista valon siirtoa. Lisäksi on absorptiohäviöt minimoitava käyttämällä hyvin puhtaita laseja, joissa epäpuhtauksien määrä on erittäin vähäinen. Myös, vaikka jonkin verran luontaista hajontaa johtuen dielektrisen aineen epä-homogeenisuuksista ei ole vältettävissä, on tärkeää välttää hajon-tahäviöitä, jotka johtuvat sydämen ja päällysteen välisen rajapinnan epäsäännöllisyyksistä, joita aiheuttavat lukuisten pienien ilmakuplien ja vieraiden hiukkasten jääminen tähän rajapintaan ja sydämen halkaisijan vaihtelut, jotka johtuvat riittämättömästä halkaisijan säädöstä (valvonnasta). Yksimuotoisille aaltojohteille on myös toivottavaa hyvin rajattu sydämen ja päällysteen välinen rajapinta. Esillä oleva keksintö ratkaisee edellä esitetyn pulman säilyttämällä pienivaimennuksisen valonsiirron, hyvin rajatun

II

7 68391 sydämen ja päällysteen välisen rajapinnan ja minimaallisilla absorptio- ja hajontahäviöillä.

Pulma on yleisesti ratkaistu tuottamalla sydänainetta varten ennaltamäärätyn halkaisijan omaava esimuoto ja sijoittamalla sen päälle hiukkasmaista ainetta päällysteeksi. Tällä tavoin sekä sydämen että päällysteen halkaisijat voidaan helposti säädellä ja samalla estää päällysteaineen vaeltaminen sydämeen tai sydänaineen vaeltaminen päällysteeseen. Tällä tavoin on olennaisesti vältetty epähomogeenisuudet ja sydämen ja päällysteen välisen rajapinnan epäsäännöllisyydet.

Erityisesti aikaansaadaan keksinnön mukaisesti olennaisesti jatkuvan menetelmän, jolle on tunnusomaista, että aluksi kiinnitetään ennalta määrätyn halkaisijan omaavan pituussuunnassa jatkuvan, kiinteän aihiosydänelimen toinen pää lähtöelimen päätypin-taan ja siirretään siten pituussuunnassa aihiosydänelintä ja läh-töelintä, johon se on kiinnitetty ja levitetään samanaikaisesti hiukkasmaista ainetta oleva tarttuva päällyste aihiosydänelimelle ennen sen vetämistä, jotta muodostuu jatkuva ja olennaisesti homogeeninen päällyste olennaisen tasavahvalle sydänelimelle.

Esillä olevan keksinnön kohteita, piirteitä ja etuja käy alan ammattimiehelle ilmi seuraavasta yksityiskohtaisesta selityksestä ja oheisista piirustuksista, jotka vain esimerkkinä kuvaavat tämän keksinnön edullisia suoritusmuotoja.

Kuvio 1 on osakuva, osittain sivusta katsottuna ja osittain leikattuna, joka kuvaa hiukkasmaisen aineen sydänelimelle sijoittamisen alkamista.

Kuvio 2 on osakuva, osittain sivusta katsottuna ja osittain leikattuna, joka kuvaa hiukkasmaisen aineen kasaantumista sydänelimen ulkopuolelle.

Kuvio 3 on osakuva, osittain sivusta katsottuna ja osittain leikattuna, joka kuvaa esillä olevan keksinnön mukaisen optisen säikeen olennaisesti jatkuvaa muodostumista.

Kuvio 4 on osakuva, osittain sivusta katsottuna ja osittain leikattuna, joka kuvaa esillä olevan keksinnön toista suoritusmuotoa.

68391 δ

On huomattava, että piirustukset kuvaavat ja symbolisoivat esillä olevaa keksintöä eikä ole mitään tarkoitusta esittää piirustuksissa kuvatuille elementeille mittakaavaa tai keskinäisiä suhteita. Vaikka esillä oleva keksintö on kuvattu liittyen yksi-muotoisen optisen aaltojohteen aihion tai esimuodon ja itse aalto-johteiden olennaisesti jatkuvaan muodostamiseen, ei ole tarkoitus rajoittaa keksintöä tähän.

Tässä käytetty termi höyryfaasihapettaminen sisältää "kemiallisen höyrynlaskeutumisen (kerrostumisen)" ja muut höyryfaasi-hapet-tamismenetelmät. Sanonta "kemiallinen höyryn laskeutuminen" tarkoittaa laskeutumien (kerrostumien) muodostamista kemiallisilla reaktioilla, jotka tapahtuvat laskeutumispinnalla tai lähellä tätä pintaa, määritelmä, joka on esitetty sivulla 3 teoksessa "Vapor Deposition", C.F.Powell et ai., New York, John Wiley and Sons Inc., 1966, joka teksti täten kokonaan referaattina sisällytetään tähän selitykseen. Mitä tahansa alalla tunnettuja menetelmämuunnok-sia voidaan käyttää toteuttamaan sopivan lasipäällysteen laskeutuminen kemiallisella höyrynlaskeutumisprosessilla.

Tehokkaita keinoja päällysteiden sijoittamiseksi höyryfaasi-hapettamisella on sintrata haluttua ainetta oleva nokikerros, joka on sijoitettu "liekkihydrolyysi"-prosessilla, joka jälempänä selitetään ja on samanlainen kuin on kuvattu USA:n patentissa 2 272 342 tai USA:n patentissa 2 326 059, joihin molempiin viittaamme .

Kuten tiedetään, on lasia optisia aaltojohteita varten yleisesti muodostettu sisällyttämällä höyryä kuljetuskaasuun, jota syötetään laskeutumispolttimeen. Kaasu saatetaan reagoimaan hienojakoisen aineen "noen" laskeutumiseksi. Varhaisessa kirjallisuudessa, kuten USA:n patenteissa 2 272 342 ja 2 326 069 nimitetään tätä kemiallista prosessia liekkihydrolyysiksi. Viime aikoina ovat alan ammattimiehet kuitenkin tulleet huomaamaan, että kemiallisena prosessina ei ole hydrolyysi vaan pikemminkin hapettuminen. Teos "Handbook of Chemistry and Physics" kuvaa hapettumisen prosessiksi, joka lisää hapen tai happoa muodostavien alkuaineiden suhteellista määrää yhdisteessä. Toiselta puolen hydrolyysi määritellään reaktioksi, joka käsittää veden hajottamisen ioneikseen ja heikon hapen tai emäksen tai näiden molempien muodostumisen. Hapettumisen määri- 68391 telmä paremmin kuvaa prosessia, joka tapahtuu tämän tyyppisissä höyrylaskeutumisprosesseissa. Joka tapauksessa poltinta käytetään ennestään tunnetuissa prosesseissa samalla tavoin. Tässä käytetään termiä "hapettuminen" hydrolyysin vaihtoehtona, koska se täsmällisemmin kuvaa kysymyksessä olevaa kemiallista prosessia. Tuloksena oleva tuote on sama siitä riippumatta, mitä termiä käytetään kuvaamaan prosessia. Tuloksena oleva tuote on sama siitä riippumatta, mitä termiä käytetään kuvaamaan prosessia.

Kuviossa 1 on esitetty suhteellisen paksu yhtenäistä kiinteää lasia oleva säie tai sydänelin 10, joka on jäykästi kiinnitetty lähtöelimen 12 toiseen päähän. Sydänelin 10 lopullisesti muodostaa optisen aaltojohteen sydämen ja se voi olla muodostettu jollakin tunnetulla tavalla, esimerkiksi sisäpuolisella tai ulkopuolisella höyryfaasihapettamisella mukaanluettuna kemiallinen höyryn-laskeutuminen, sydämen poraaminen kiinteänä sauvana suuremmasta kappaleesta, suora sulan veto tai senkaltaiset. Sydänelin voi myös olla muodostettu jollakin edellisistä menetelmistä suuremman kokoisena kuin tarvitaan ja sen jälkeen vedetty haluttuun halkaisijaan. Koska sydänelin lopullisesti muodostaa optisen aaltojohteen sydämen, sen koostumuksen ja puhtauden tulee olla tyypiltään ja laadultaan sopivaa optisiin aaltojohdesovellutuksiin. Sopivia esimerkkejä sydänelimen raal®-aineiksi ovat puhdas sulatettu piidioksidi, epäpuhtauksilla lisätty sulatettu piidioksidi, germaniumoksidi tai muut hyvin puhtaat optista laatua olevat lasit.

Lähtöelin 12 voi olla kytketty mihin tahansa alalla tunnettuihin välineisiin (ei esitetty) sen kuljettamiseksi pitkin pituus-akseliaan. Lähtöelintä voidaan myös pyörittää sen pituusakselin ympäri, jos näin halutaan, kuten jälempänä täydellisemmin selitetään. Lähtöelin 12 voi olla muodostettu jostakin sopivasta aineesta kuten lasista, tulenkestävistä aineista kuten , mulliitista, Si2N4 tai sen kaltaisista kunhan vaan lähtöelin ei huonone seuraavien vaiheiden aikana ja sydänelin voidaan kiinnittää siihen esimerkiksi sulattamalla tai senkaltaisella tavalla. Lähtöelimen 12 päätepin-ta on kuviossa 1 kuvassa kuperana pintana, mutta se voi myös olla tasainen pinta tai kovera pinta. Lähtöelimen 12 pää voi myös olla muodostettu pallomaiseksi, niin että muodostuu kupera laskeutumis-pinta. Päätepinnan muoto ei kuitenkaan ole kriitillinen. Tavallises- 68391 10 ti sekä sydänelin 10 ja lähtöelin 12 ovat kuitenkin sylinterimäi-set, mutta kuminankaan geometrinen muoto ei ole kriitillinen.

Kiinnitarttuva päällyste hiukkasmaisesta aineesta, joka lopullisesti muodostaa aaltojohteen päällysteen, kerrostetaan sitten yhden tai useamman polttimen 14 avulla lähtöelimen 12 pääte-pinnalle ja sydänelimen 10 ulkopinnalle. Mitkä tahansa polttimet, mukaanluettuna tasopintaiset polttimet, nauhapolttimet, rengaspolt-timet tai senkaltaiset, jotka tuottavat hiukkasmaisen aineen virtauksen, joka voidaan suunnata sydänelimelle, ovat sopivia esillä olevaan tarkoitukseen. Sopivien polttimien kuvaamiseksi viittaamme USA:n patenttiin 3 565 345. Hiukkasmainen aine 16, joka muodostaa kiinnitarttuvan päällysteen sydänelimelle 10, voi olla mitä tahansa ainetta, joka on sopiva optisen aaltojohteen päällyskerrokseen, mutta sen taitekertoimen tulee olla pienempi kuin sydänelimen aineen taitekerroin. Mitä tahansa alalla tunnettuja sopivia välineitä voidaan käyttää aineksien syöttämiseen polttimiin 14.

Kuviosta 2 nähdään, että kun hiukkasmainen aine lisätään tai laskeutuu (kerrostetaan), muodostuu tarttuva noen tai hiukkasmaisen aineen muodostama päällyste 18 sydänelimen 10 ulkopinnalle. Tarttuvalla noen tai hiukkasmaisen aineen päällysteellä tarkoitetaan suhteellisen huokoista kappaletta, jossa pienet lasiosaset tai kerrostettavan aineen osaset tulevat tarttuneiksi toisiinsa siten, että hiukkasten välissä on pieniä ontelolta. On ymmärrettävä, että haluttaessa päällyste 18 voidaan kerrostaa kiinteän lasin muodossa tekemättä ensin huokoista kappaletta. Sellaisessa suoritusmuodossa jää pois seuraava vaihe, jossa huokoinen kappale tehdään yhtenäiseksi, kuten jälempänä selitetään. Kuitenkin kerrostettaessa päällyste 18 kiinteässä muodossa täytyy sydänelimen aineella olla riittävän korkea pehmenemislämpötila ja päällysteaineen yhtenäiseksi tulemislämpötilan tulee olla riittävän alhainen mahdollistaakseen päällysteen tulon yhtenäiseksi vaikuttamatta haitallisesti sydänelimeen ja tuloksena olevaan rakenteeseen. Yhtenä esimerkkinä sellaisten aineiden yhdistelmästä, joka on sopiva kiinteän päällysteen 18 kerrostamiselle, voi olla piidioksidista muodostettu sydänelin 1Q ja kerrostettu päällyste 18, joka on muodostettu edellisen kanssa yhteensopivasta pehmeämmästä lasista, jolla on alempi taitekerroin. Sellaisessa sydänelimessä voi myös olla. sulkukerros, 68391 joka on sijoitettu sen ulkopinnalle, yhdistelmän käsittäessä läh-tösydänelimen 10. Sulkukerroksen sijoittamista ja sen etuja selitetään täydellisemmin jälempänä.

On ymmärrettävä, että joukko polttimia 14 voi olla sijoitettu sydänelimen 10 pituusakselin ympärille tai pitkin pituusakselia sillä tavoin, että ne mahdollistavat olennaisesti tasaisen hiukkasten laskeutumisen polttimesta päällysteen 18 päätypinnalle 2Q. Tällaisiin polttimiin sisältyvät nauhapolttimet, rengaspoltti-met ja senkaltaiset. Polttimet 14 voivat olla sijoitetut ja suunnatut siten, että saadaan tehokkain hiukkasten laskeutuminen (kerrostuminen) päätypinnalle 20. Koska polttimet 14 käytännön syistä ovat paikallaan pysyviä sikäli kuin on kysymys niiden pitkittäisestä siirtämisestä, siirretään lähtöelintä 12 ja siihen kiinnitettyä sydänelintä 10 pitkin niiden pituusakselia nuolella 22 osoitettuun suuntaan nopeudella, joka vastaa hiukkasmaisen aineen kasaantumis-nopeutta päätepinnalle 20, niin että päätypinta 20 on kiinteässä asemassa polttimiin 14 nähden.

On ymmärrettävä, että yhtä poltinta 14 voidaan käyttää tai useampia polttimia 14 voidaan käyttää, jotka voivat muodostaa tai olla muodostamatta olennaisesti jatkuvan säteettäisen kerroksen hiukkasina is ta ainetta päätypinnalle 20. Viimeksimainitussa tapauksessa lähtöelintä 12 voidaan lisäksi pyörittää, kuten on osoitettu nuolella 24, jotta edistettäisiin hiukkasmaisen aineen tasaisempaa laskeutumista päätepinnalle 20. Tässä tarkoituksessa esillä oleva keksintö myös käsittää polttimien pyörittämisen päätepinnan 20 ympäri taikka rengaspolttimen käyttämisen. Viimeksimainittuja keinoja voidaan käyttää lähtöelimen 12 pyörittämisen lisäksi, pyörittämisen sijasta taikka jonakin kombinaationa edellä mainituista. Haluttaessa voidaan lisäksi käyttää lisäpoltinta 25 edistämään laskeutumispolttimella tai polttamilla 14 kerrostettujen nokihiuk-kasten sintraantumista.

Kuviossa 3 on esitetty täydellisempi kuvaus esillä olevan keksinnön mukaisesta kokonaismenetelmästä. Sydänelin 10 syötetään kelalta 26 olennaisesti jatkuvaan tapaan pitkin pituusakselia, joka on yhteinen lähtöelimen 12 pituusakselin kanssa taikka viimeksimainitun suuntainen. On myös ymmärrettävä, että esillä oleva keksintö myös käsittää suoritusmuodon, johon sisältyy suhteellisen lyhyiden sydänelinpituuksien 10 puskuliitokset tai -hitsaukset 12 68391 sen sijaan, että sydänelin olisi kälritty kelalle 26. Tässä suoritusmuodossa yhdistetty sydänelin 10 on samalla tavoin olennaisesti jatkuva. On huomattava, että silloinkin kun käytetään kelaa 26, voidaan peräkkäisten kelojen sydänelimet myös puskuliittää tai -hitsata edellisen elimen päähän, kun tämä on kelattu kelalta, niin että sydänelimestä tulee olennaisesti jatkuva.

Yksi tai useampia polttimia 14 sijoittaa (saattaa laskeutumaan) hiukkasainetta sydänelimen 10 ulkopinnalle muodostaen kiinni-tarttuvan ja suhteellisen huokoisen päällysteen 18 sydänelimen 10 ulkopinnalle. Kuten edellä jo mainittiin, siirretään lähtöelintä 12 nuolen 22 suuntaan ja sitä voidaan lisäksi pyörittää nuolen 24 suuntaan hiukkasmaisen aineen olennaisesti tasaisen laskeutumisen mahdollistamiseksi päätypinnalle 20. Kun kiinnitarttuvaa päällystettä pituussuunnassa siirretään, sitä kuumennetaan jossakin myöhemmässä kohdassa kuumentimilla 28, jossa kohdassa kiinnitarttunut päällyste 18 sintrautuu tai yhtenäistyy muodostaen kiinteän (huokosettoman) esimuodon eli aihion 30, johon kuuluu sydänelin 10 ja kiinteytynyt päällysteosa 32.

Seuraavana vaiheena olennaisesti jatkuvassa menetelmässä optisen aaltojohteen 34 muodostamiseksi kiinteä esimuoto 30 voidaan senjälkeen kuumentaa sen pituussuuntaisella tiellä kuumentimilla 36, jolloin sitä ennen muodostetun yhdistelmän lämpötila nostetaan sen aineiden vetolämpötilaan ja aihio vedetään optiseksi aaltojohteeksi eli säikeeksi 34 tekniikassa tunnettuun tapaan.

On ymmärrettävä, että sellaisessa jatkuvassa menetelmässä lähtö-elimen 12 siirtonopeus on riittävä mahdollistamaan hiukkasmaisen aineen tasaisen laskeutumisen päätypinnalle 20 siihen kohtaan asti, jossa kiinteä esimuoto vedetään optiseksi aaltojohteeksi tai säikeeksi ja sen jälkeen siirtonopeus nostetaan sellaiseksi, että se mahdollistaa aaltojohteen 34 vetämisen. On selvää, että kun kiinteä esimuoto 3Q vedetään säikeeksi 34, sen pituus kasvaa huomattavasti ja tämä otetaan huomioon lisäämlllä lähtöelimen 12 pituussuuntaista nopeutta. Laitteistoa, jolla valvotaan lähtö-elimen 12 pituussuuntaista ja/tai pyörintänopeutta, ei ole esitetty ja sellaisia tunnetaan tekniikassa ennestään, esimerkkinä mainittakoon säädettävänopeuksinen moottori varustettuna kytkimellä tai ilman kytkintä. Tyypillinen pyörintänopeus voi olla 30 68391 kierrosta minuutissa, pyörintänopeuden määrää kuitenkin laskeutuva aine, laskeutumisnopeus sekä muut kuhunkin yksittäistapaukseen liittyvät parametrit. Lisäksi, kuten edellä jo mainittiin, ei lähtöelintä 12 tarvitse pyörittää, vaan polttimia voidaan pyörittää tai voidaan käyttää rengaspoltinta tai edellisten jotakin kombinaatiota.

On myös ymmärrettävä, että kun säikeen veto aloitetaan, on päällysteen 18 ja/tai kiinteän esimuodon 3Q pyörittäminen vaikeaa ellei mahdotonta pyörittämällä lähtöelintä 12, koska pehmentynyt lasi vetolämpötilassa yksinkertaisesti kiertyy itsensä ympäri siirtämällä kiertovoimaa esimuotoon 30 tai johonkin osaan sen alapuolella. Lisäksi vetoalueen alapuolella oleva rakenne tarvitsee fysikaalista tukea. Tämä pitää paikkansa, jos itse vedetty säie sen jälkeen kelataan, leikataan poikki halutun pituiseksi tai kun kiinteä esimuoto leikataan seuraavaa vetämistä varten, kuten tässä on selitetty. Laitteisto on varustettu välineillä 37 ja 39, joihin esimerkiksi kuuluu joukko teloja, jotka ympäröivät kiinteää esimuotoa 3Q ja vastaavasti päällystettä 18 ja ovat asennetut tukemaan, pyörittämän ja aksiaalisesti siirtämään rakennetta. Tällaiset tukitelavälineet ovat ennestään tunnettuja. On huomattava, että voi olla, että ei ole tarpeen käyttää molempia välineitä 37 ja 39 mainittuun tarkoitukseen ja että yksillä välineillä voidaan aikaansaada halutut tulokset. Haluttaessa voidaan myös kelaa 26 pyörittää ei ainoastaan sen keskiakselin ympäri sydänelimen 10 ulos-kelaamiseksi vaan päällysteen 18 ja kiinteän esimuodon 30 pituus-akselin ympäri, jotta mahdollistettaisiin koko rakenteen pyöriminen kun päällystettä 18 tehdään. Edellä mainittuja pyörittämisiä voidaan käyttää edellä selitetyn polttimen pyörinnän yhteydessä, sen sijasta tai jonakin kombinaationa edellisistä.

Lisätietojen saamiseksi hiukkasmaisen aineen sijoittamisesta, yhtenäiseksi tekemisestä ja vetämisestä viittaamme USA:n patentteihin 3 659 915, 3 711 262, 3 737 292, 3 775 075, 3 806 570 ja 3 884 55Q.

Esillä olevan keksinnön toinen suoritusmuoto on kuvattu kuviossa 4, missä yhtenäiseksitekemis-(kiinteäksitekemis) ja veto-vaiheet on yhdistetty. Tässä suoritusmuodossa hiukkasmainen aine viedään polttimilla 14 sydänelimellä 10 olevan tarttuvan päällys- 14 68391 teen 18 päätypinnalle 20, kuten edellä selitettiin. Kuumentimet 38 kuumentavat siten muodostetun yhdistelmän huokoisen päällysteen 18 tekemiseksi yhtenäiseksi (huokosettomaksi, kiinteäksi) kiinteäksi esimuodoksi 30 ja tämä vedetään optiseksi aaltojoh-teeksi tai säikeeksi 34 olennaisesti jatkuvassa vaiheessa, joka vaatii vain yhden kuumennusvaiheen. Tämä tarkoittaa, että kuumentimet 38 kuumentavat huokoisen tarttuvan päällysteen 18 lämpötilaan, joka on riittävä tekemään päällysteen yhtenäiseksi ja sallii kiinteän esimuodon vetämisen kuiduksi. Edellä aikaisemmin kuvatussa tämän keksinnön mukaisessa prosessissa esiintyvät parametrit voivat jäädä olennaisesti samoiksi mukaanluettuna esimuodon pyöriminen, rengaspolttimen käyttäminen ja senkaltaiset seikat. Välineitä 4Q siten muodostetun rakenteen pyörittämiseksi ja siirtämiseksi voidaan myös käyttää ja ne voivat olla sellaiset kuin välineet 37 ja 39, jotka selitettiin kuvioon 3 liittyen.

Molemmissa kuvatuissa suoritusmuodoissa voi sydänelimeen 10. kuulua vain se osa lopullista aaltojohdesäiettä, jota yleisesti nimitetään sydämeksi tai se voi olla sydän, jonka ulkopinnalle on sijoitettu sulkukerros. Sulkukerros, jota joskus nimitetään li-säpäällysteeksi, on päällyste, joka on sydämen ja ulkopäällysteen välissä ja se palvelee useita eri tarkoituksia. Sulkukerroksen tehtävänä voi olla esimerkiksi toimia sulkuna, joka estää vetyionien tai epäpuhtauksien diffuusion ulkopäällysteestä sydämeen. Lisäksi, jos se välittömästi sijoitetaan sydämen pinnalle, se voi muodostaa paremman rajapinnan sydämen ja päällysteen välille. Lisäksi se voi parantaa sydänelimen 10 käsiteltävyyttä käynnistyksessä ja myöhempää sydänelinten liittämistä jatkuvassa prosessissa. Funktionaali-sesti sulkukerros kuitenkin muodostaa sisäosan päällysteestä, jonka paikka on raja suurelle osalle valosta, jota siirretään läpi aalto-johteen, hyvin vähän valoa siirtyy ulomman päällysteen läpi tehokkaassa optisessa aaltojohteessa. Tässä suhteessa viittaamme aikaisemmin mainittuun Kapanyn julkaisuun ja USA:n patenttiin 3 711 262. Tilanteessa, jossa sulkukerrosta käytetään, ulkopäällysteen 18 ei tarvitse olla yhtä korkeaa optista laatua, kuin muutoin olisi tarpeen, koska vain pieni osa valosta jos lainkaan siirtyy ulkopäällys-teessä. Sulkukerros voidaan muodostaa millä tahansa sopivalla prosessilla, esimerkiksi höyryfaasihapettamisella tai senkaltaisella menettelyllä.

li 68391 15

On myös huomattava, että suoritusmuodoissa, joissa yhtenäiseksi tehtyjä aihioita tai esimuotoja ei jatkuvasti vedetä aalto-johdesäikeiksi, aihiot tai esimuodot voidaan katkaista halutun pituisiksi seuraavaa vetämistä varten. Samalla tavoin kuin aihio tai esimuoto jatkuvasti vedetään säikeeksi, säie voidaan katkaista määrätyn pituisiksi osiksi keskeyttämättä jatkuvaa esimuodon muodostamista.

Yhtenä erityisenä esimerkkinä olennaisesti jatkuvasta menetelmästä optisen aaltojohteen aihion muodostamiseksi on seuraava. Korkeaa optista laatua oleva sydänelin valmistetaan ensin erillisessä vaiheessa ja viedään prosessiin kiinteänä lasisäikeenä, jonka halkaisija on likimain 1,5 mm. Sydänelin voidaan valmistaa esimerkiksi edellä mainituilla standardeilla höyrynlaskeutumisproses-seilla kerrostamalla yhden koostumuksen nokiesimuoto, kuten esimerkiksi 2 painoprosenttia GeOj ja loput SiC^ lasia, vyöhykeyhtenäis-tämällä sellainen elin kloorikuivatuksella, kuten on selitetty USA:n patenttijulkaisussa 3 933 454 ja sen jälkeen vetämällä se kiinteäksi säikeeksi, jolla on hyvin valvotut mitat. Muunnoksia sellaisesta ulkopuolisesta höyryfaasihapettamisprosessista, kuten käyttämällä yhtenäisiä syöttejä tai lähtöelimiä tai aksiaalista kerrostamista voidaan myös käyttää kiinteän lähtösydänelimen aikaansaamiseen. Sitten sydänelin kelataan rummulle ja pois rummulta esillä olevan prosessin tarpeisiin. Muita prosesseja, kuten hyvin puhtaita sulia jne. voidaan myös käyttää sydänelimen aikaansaamiseen.

Yhtenä erityisenä esimerkkinä esillä olevan keksinnön mukaisen optisen aaltojohdeaihion muodostamiseksi on seuraava. 1,5 mm tanko tai sydänelin kiinnitettiin sulattamalla 2 cm halkaisijäiseen, olennaisesti tasapäiseen lähtöelimeen. Sydänelimen koostumus on noin 2 painoprosenttia GeC^ ja loput SiC^. Lähtöelin muodostettiin 2 cm Vycor-merkkisestä (96 % piidioksidia) putkesta, jonka alapää oli tiiviisti suljettu. Tasopintainen poltin sijoitettiin siten, että sen pinta oli likimain 30° kulmassa sydänelimen pituusakseliin nähden ja likimain 13 cm etäisyydellä laskeutumispinnasta. Poltin oli varustettu Vycor-merkkisellä vetosuojuksella, joka ympäröi liekkiä ja jonka ulkohalkaisija oli 5 cm ja pituus 9 cm. Lähtöelin oli kiinnitetty pyörittämis- ja pituussuuntaissiirtolaitteistoon. Pyörittäminen toteutettiin kytkimellä varustetulla nopeudeltaan sää- 68391 16 elettävällä moottorilla samalla kun pitkittäissiirto toteutettiin irroitettavalla ruuvimekanismilla.

Polttimen liekki koostui luonnonkaasusta, jonka virtaus oli 5,7 litraa minuutissa ja hapesta, jonka virtaus oli 4 litraa minuutissa. Happi virtasi sisempään suojukseen nopeudella 1,2 litraa minuutissa ja ulompaan suojukseen nopeudella 3 litraa minuutissa. Ohitus- eli liikahappivirtaus oli 0,14 litraa minuutissa. Reaktant-ti johdettiin laskeutumispolttimeen ennestään tunnetun syöttöjärjes-telmän avulla nopeudella 2,2 litraa minuutissa kuplittamalla happea läpi SiCl4 kylvyn, joka syöttöjärjestelmässä pidettiin likimain lämpötilassa 35°C.

Lähtöelintä pyöritettiin nopeudella noin 15 kierrosta minuutissa ja Si02 hiukkasia kerrostettiin sille noin 10 minuuttia läh-töpäällysteen muodostamiseksi sydänelimelle. Sitten aloitettiin lähtöelimen pituussuuntainen siirto nopeudella 20 cm tunnissa samalla kun S1O2 nokihiukkasten laskeutuminen jatkui yli yhden tunnin. Lisälämpöä suunnattiin muodostettavaan esimuotoon kohdassa, joka oli alavirtaan laskeutumispolttimesta lisäpolttimella, joka tunnetaan nimellä kalanpyrstöpoltin n:o 1253, valmistaja Carlisle Burner Co., Millville, N.J. Lisäpolttimen liekki koostui luonnon-kaasusta, jota virtasi 3,4 litraa minuutissa ja hapesta, jota virtasi nopeudella 2,9 litraa minuutissa. Polttimen pinta oli sijoitettu noin 4 cm päähän esimuodosta tavalla, joka polttimen 25 kohdalla on esitetty kuviossa 2.

Tässä esimerkissä prosessi keskeytettiin noin yhden tunnin kuluttua, jolloin oli muodostettu esimuoto, joka oli likimain 20 cm pitkä ja halkaisijaltaan 3,5 cm. On ymmärrettävä, että edellä kuvattua prosessia olisi haluttaessa voitu jatkaa määräämättömän ajan. Edellä kuvattu laitteisto ei ollut yhteenrakennettu kiinteyt-tämisuunin kanssa, minkä johdosta siten muodostettu aihio poistettiin ja sijoitettiin kiinteyttämisuuniin, jossa oli heliumatmosfääri. Huokoinen esimuoto kiinteytyi kiinteäksi esimuodoksi vyöhy-kepoltolla lämpötilassa 1450°C kun sitä siirrettiin nopeudella 20 cm tunnissa. Tuloksena olevassa kiinteässä esimuodossa eli aihiossa oli ulkohalkaisijän suhde sydämen halkaisijaan likimain 10:1.

On ymmärrettävä, että johtuen lähtöelimen pään koosta ja muodosta sekä polttimen kulmasta oli tarttuvan päällysteen alku- 17 68391 muodostuminen suhteellisen vähäistä tietyn pituisen ajan ja lisääntyi kun tarttuvaa päällystettä muodostui. Tämän esimerkin mukaisesti muodostettua esimuotoa ei vedetty säikeeksi, mutta säi-keeksi vetäminen on alan ammattimiehille ennestään tunnettua.

Toisena esimerkkinä olennaisesti jatkuvasta, esillä olevan keksinnön mukaisesta menetelmästä optisen aaltojohteen muodostamiseksi on seuraava. Päällyskerroksen lasihiukkaset voidaan kerrostaa höyryfaasihapettamisprosessilla, kuten edellä selitettiin ja samanaikaisesti kiinteyttää, jos lämpötila, joka tarvitaan samanaikaiseen kerrostamiseen ja kiinteyttämiseen ei deformoi sydän-elintä ja sydänelimen ja lisätyn päällyskerroksen aineet ovat yhteensopivia, mitä tulee lämpölaajenemiseen, taitekertoimeen, juok-sevuuteen ja senkaltaisiin parametreihin. Esimerkkejä laseista, joilla voidaan saavuttaa tämä tulos, ovat seuraavat. Sydänelin voi olla koostumusta, jossa on noin 16 painoprosenttia Ta20^ ja loput Si02· Tällaisen koostumuksen taitekerroin on noin 1,490, likviduslämpötila noin 160Q°C ja lämpölaajenemiskerroin likimain 6 x 10 7/°C. Päällyskerros voi olla koostumusta, jossa on noin 14 painoprosenttia B20.j, ηο*η 26 painoprosenttia P2°5 Da loppu noin 6Q painoprosenttia Si02· Tämän koostumuksen taitekerroin on noin 1,486, likviduslämpötila likimain 950°C ja lämpölaajenemiskerroin likimain 45 x 10 ^/°C.

Optiset aaltojohteet, jotka on tuotettu keksinnön mukaisesti olennaisesti jatkuvalla menetelmällä optisen aaltojohteen aihion ja optisen aaltojohdon muodostamiseksi, ovat erityisen sopivia siirtämään energiaa vain yhdessä tai muutamassa aaltomuodossa. Esillä oleva menetelmä on erityisen sopiva sellaisten aaltojohtei-den muodostamiseen, joissa kokonaishalkaisijän suhde sydänhalkai-sijaan on noin 10:1 ja joissa tuloksena on erinomaisen rajapinnan muodostuminen aaltojohteen sydämen ja päällyskerroksen välille ja joilla aaltojohteilla on hyvin pieni vaimennus.

Vaikka esillä olevaa keksintöä edellä on kuvattu sen suoritusmuotojen määrättyihin yksityiskohtiin liittyen, ei ole tarkoitus, että nämä yksityiskohdat rajoittaisivat keksinnön piiriä siitä, mitä on esitetty oheisissa patenttivaatimuksissa.

Claims (13)

18 68391

1. Menetelmä, jossa käytetään pituussuunnassa siirrettyä lähtöelintä muodostamaan olennaisesti jatkuvasti optinen aalto-johdinaihio (30), josta voidaan tuottaa optinen aaltojohdin (34), joka on erityisesti sovitettu siirtämään yhtä tai muutamia aaltomuotoja ja joka käsittää sydänelimen ja sillä olevan tarttuvan päällysteen, joka on muodostettu hiukkasmaisesta aineesta (16) ja jonka taitekerroin on pienempi kuin sydänelimen, tunnettu siitä, että aluksi kiinnitetään ennalta määrtyn halkaisijan omaavan pituussuunnassa jatkuvan, kiinteän aihiosydänelimen (10) toinen pää lähtöelimen (12) päätypintaan ja siirretään sitten pituussuunnassa aihiosydänelintä ja lähtöelintä, johon se on kiinnitetty ja levitetään samanaikaisesti hiukkasmaista ainetta oleva tarttuva päällyste (18) aihiosydänelimelle ennen sen vetämistä, jotta muodostuu jatkuva ja olennaisesti homogeeninen päällyste olennaisen tasavahvalle sydänelimelle.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että hiukkasmainen aine (16) levitetään ja lujitetaan kiinteäksi aaltojohdinaihioksi (30) olennaisesti jatkuvasti.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että hiukkasmaista ainetta (16) kuumennetaan sen sintraamiseksi ja lujittamiseksi.

4. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lähtöelintä (12) ja aihiosydänelintä (10) pyöritetään akselinsa ympäri samalla kun niitä samanaikaisesti siirretään pituussuunnassa.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hiukkasmainen aine (16) levitetään ainakin yhdellä tasopintapolttimella tai rengaspolttimella (14).

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että polttimia (14) pyöritetään lähtöelimen (12) ja aihiosydänelimen (10) pituusakselien ympäri.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pituussuunnassa siirretyn lähtö-elimen (10) päätypinta on tasainen tai kovera. 19 68391

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että erotetaan haluttu ennalta määrätty pituus aaltojohdinaihiosta (30) .

9. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lisälämpö kohdistetaan tarttuvan päällysteen (18) ulkopinnalle.

10. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sydänelintä (10) syötetään kelalta (26) olennaisesti jatkuvasti.

11. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sydänelimen (10) ulkopinnalla on sulkukerros.

12. Jonkin patenttivaatimuksen 3-11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sen jälkeen kun on kuumennettu tarttuvaa päällystettä (18) kiinteän aaltojohdinaihion (30) muodostamiseksi, kiinteää aihiota kuumennetaan edelleen veto-lämpötilaansa ja vedetään olennaisesti jatkuvaksi optiseksi aaltojohtimeksi (34), jolloin sydänelin (10) käsittää optisen aaltojohtimen sydämen samalla kun lujitettu päällyste käsittää päällysteen.

13. Jonkin patenttivaatimuksen 3-11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hiukkasmainen aine (16) kuumennetaan yhdessä kuumennusvaiheessa lämpötilaan muodostamaan lujitettu aihio (30), joka vedetään tässä lämpötilassa ilman lisä-kuumennusta optiseksi aaltojohtimeksi (34). 68391 20