FI68606B - TILLVERKNINGSMETOD FOER EN ICKE-CYLINDERSYMMETRISK OCH POLARISATIONSBEVARANDE OPTISK FIBER - Google Patents

TILLVERKNINGSMETOD FOER EN ICKE-CYLINDERSYMMETRISK OCH POLARISATIONSBEVARANDE OPTISK FIBER Download PDF

Info

Publication number
FI68606B
FI68606B FI822963A FI822963A FI68606B FI 68606 B FI68606 B FI 68606B FI 822963 A FI822963 A FI 822963A FI 822963 A FI822963 A FI 822963A FI 68606 B FI68606 B FI 68606B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
fiber
tube
optical fiber
layers
different angles
Prior art date
Application number
FI822963A
Other languages
Finnish (fi)
Other versions
FI822963A0 (en
FI822963L (en
FI68606C (en
Inventor
Jouko Kurki
Original Assignee
Valtion Teknillinen
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 Valtion Teknillinen filed Critical Valtion Teknillinen
Priority to FI822963A priority Critical patent/FI68606C/en
Publication of FI822963A0 publication Critical patent/FI822963A0/en
Publication of FI822963L publication Critical patent/FI822963L/en
Application granted granted Critical
Publication of FI68606B publication Critical patent/FI68606B/en
Publication of FI68606C publication Critical patent/FI68606C/en

Links

Landscapes

  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)

Description

6860668606

EI-SYLINTERISYMMETRISEN JA POLARISAATION SÄILYTTÄVÄN OPTISEN KUIDUN VALMISTUSMENETELMÄ - TTLLVERKNINGSMETOD FÖR EN ICKE-CYLINDERSYMMETRISK OCH POLARISATIONSBEVARANDE OPTISK FIBERMETHOD OF MANUFACTURING A NON-CYLINDER SYMMETRIC AND POLARIZATION-RESISTANT OPTICAL FIBER - TTLLVERKNINGSMETOD FÖR EN ICKE-CYLINDERSYMMETRISK OCH POLARISATIONSBEVARANDE OPTISK FIBER

5 Keksinnön kohteena on ei-sylinterisymmetrisen ja polarisaation säilyttävän optisen kuidun valmistusmenetelmä.The present invention relates to a method of manufacturing a non-cylindrically symmetrical and polarizing optical fiber.

Polarisaation säilyttävän kuituaineksen valmistusmenetelmiä tunnetaan vain muutamia. Valmistusmenetelmät ovat olleet 10 mutkikkaita ja epäkäytännöllisiä eikä niitä yleensä ole patentoitu. Eräs patentoitu polarisaation säilyttävän kuidun valmistusmenetelmä on kuvattu japanilaisessa patenttijulkaisussa I 5702 7208 - E 12, jossa kuitenkin on käytetty VAD valmistusmenetelmää. Tässä menetelmässä on ongelmana mm. 15 saada valmistetuksi homogeenista kuitulaatua toistettavasti.Only a few methods of making a polarization-preserving fibrous material are known. Manufacturing methods have been complicated and impractical and are generally not patented. A patented method of manufacturing a polarization-preserving fiber is described in Japanese Patent Publication I 5702 7208 to E12, which, however, uses a VAD manufacturing method. The problem with this method is e.g. 15 to obtain a homogeneous fiber quality reproducibly.

Kuitujen valmistusmenetelmistä on eräs tavanomaisista CVD-menetelmä, joka käy ilmi esim. US patenttijulkaisusta 3.373.292. Tavallisen kuituaineksen valmistusmenetelmistä on 20 modifioitu kemiallinen kaasufaasi kasvatusmenetelmä MCVI) (Modified Chemical Vapour Deposition) kehitetty CVD-menetel-mistä korkealuokkaisten optisten kuitujen valmistamiseksi.One of the conventional methods of making fibers is the CVD method, which is disclosed, for example, in U.S. Patent No. 3,373,292. Among the methods for producing ordinary fibrous material, the Modified Chemical Vapor Deposition (MCVI) method has been developed from CVD methods for producing high-quality optical fibers.

MCVD-menetelmän tekniikan taso käy ilmi esim. US patentti-25 julkaisusta 4.217.027.The state of the art of the MCVD method is apparent, for example, from U.S. Patent No. 4,217,027.

MCVD-menetelmälle on ominaista, että lasia muodostava kaasu-faasireaktio tapahtuu lasisorviin asennetun kvartsiputken sisällä. Lisäksi menetelmälle on ominaista, että substraat-30 tina käytettävää kvartsiputkea kuumennetaan paikallisesti polttimella, jonka aiheuttamassa kuumassa vyöhykkeessä lasia muodostava reaktio tapahtuu. Putkea pyöritetään vakionopeudella putken muodonmuutoksen minimoimiseksi; samalla poltin liikkuu tasaisesti ja putken sisäseinämälle muodostuu kerros 35 optisen kuidun sisäkuori- tai ydinalueen muodostavaa lasia.The MCVD process is characterized in that the glass-forming gas-phase reaction takes place inside a quartz tube mounted on a glass lathe. In addition, the method is characterized in that the quartz tube used as the substrate-tin is heated locally by a burner in the hot zone caused by which the glass-forming reaction takes place. The tube is rotated at a constant speed to minimize tube deformation; at the same time, the burner moves smoothly and a layer 35 of glass forming the inner shell or core area of the optical fiber is formed on the inner wall of the tube.

Useilla polttimen pyyhkäisyillä ja vaihtelemalla lasin koostumusta kerroksesta toiseen saadaan kuidun kuorelle ja 2 68606 ytimelle halutut dimensiot ja taitekerroinjakauma. Lopuksi putki saatetaan umpeen kollapsoimalla.By several sweeps of the burner and by varying the composition of the glass from one layer to another, the desired dimensions and refractive index distribution are obtained for the fiber shell and 2 68606 cores. Finally, the tube is closed by collapse.

Kasvatusvaiheen jälkeen saatu kuituaihio vedetään kuiduksi.The fiber blank obtained after the growth step is drawn into a fiber.

5 Vaikka aihio olisi ei-pyoreä, pintajännitysvoimat vaikuttavat vetovaiheessa niin, että yleensä valmis kuitu tulee pyöreäksi. Oleellista MCVD-menetelmässä on, että putkea pyöritetään tasaisesti lasisorvissa, jolloin putken muodon muutokset vältetään ja kuidulle saadaan pyöreä geometria.5 Even if the blank is non-circular, the surface tension forces act during the drawing phase so that the finished fiber usually becomes round. It is essential in the MCVD method that the tube is rotated evenly in a glass lathe, thus avoiding changes in the shape of the tube and obtaining a circular geometry for the fiber.

1010

Eri menetelmissä saadaan epäsymmetrisyys yleensä monimutkaisilla tavoilla esim. käyttämällä kvartsikidesauvoja kuidun tekovaiheessa. Epäsymmetria voidaan saada myös aikaan kol-lapsoimalla putki alipaineen alaisena tai hiomalla aihion 15 reunoja. Erilaisia muita valmistustekniikkoja on olemassa ja näille on yleensä ominaista, että epäsymmetria on saatu aikaan työstämällä aihiota eri tavoin tai lisäämällä putken sisälle tai ulkopuolelle lisää kvartsisauvoja tms. Nämä menetelmät ovat hankalia ja vaikeita toteuttaa ja mittojen 20 ja geometrian kontrollointi on vaikeaa. Usein myös kuitujen vaimennus on suuri ja lopputulos siten epäonnistunut.In different methods, the asymmetry is usually obtained in complex ways, e.g. by using quartz crystal rods in the fiber making step. The asymmetry can also be achieved by collapsing the tube under vacuum or by grinding the edges of the blank 15. Various other fabrication techniques exist and are generally characterized by asymmetry created by machining the blank in different ways or by adding more quartz rods, etc. inside or outside the tube. These methods are cumbersome and difficult to implement and control of dimensions and geometry is difficult. Often the attenuation of the fibers is also high and the end result thus failed.

Tämän keksinnön tarkoituksena on poistaa tunnetuissa ratkaisumalleissa luetellut haittatekijät. Keksinnön mukaiselle ei-sylinterisymmetrisen ja polarisaation säilyttävän optisen kuidun valmistusmenetelmälle on tunnusomaista patenttivaatimuksessa 1 tunnusmerkkiosasta ilmenevät seikat.The object of the present invention is to eliminate the disadvantages listed in the known solution models. The method for producing a non-cylindrically symmetrical and polarizing optical fiber according to the invention is characterized by the features of the characterizing part of claim 1.

Keksinnön mukaista valmistusmenetelmää käytettäessä saavute-50 taan monia etuja tunnettuihin ratkaisuihin verrattuna. Kuidun sisäkuorelle ja ytimelle voidaan helposti saada ei-sylinteri-symmetrinen (= ei pyöreä) geometria vaihtelemalla putken pyöritysnopeutta eri pyörähdyskulmi1la, jolloin suurempi määrä materiaalia kasvaa eri kulmiin putkea.When using the production method according to the invention, many advantages are achieved compared to the known solutions. A non-cylindrical-symmetrical (= non-circular) geometry can be easily obtained for the inner shell and core of the fiber by varying the rotational speed of the tube at different angles of rotation, whereby a larger amount of material grows at different angles of the tube.

3535

Oleellista menetelmässä on se, että pyöritys1iikettä pysäy tettäessä maan vetovoiman termoforeettisen voiman tai muun 3 68606 voiman vaikutuksesta putken ollessa paikallaan reaktiossa syntyvät lasipartikkelit ajautuvat putken alapinnalle tai muille pinnoille epäsymmetrisesti. Tällöin esim. alapinnalle muodostuu paksumpi lasikerros kuin sivuille. Menetelmä on 5 helppo automatisoida käyttämällä moottoria, jolla haluttu hidastus eri kulmilla voidaan toteuttaa (esim. askel-moottori). Suoritetuissa kokeissa menetelmän on todettu toimivan hyvin. Lisäksi valmistetuilla kuiduilla on todettu olevan pieni vaimennus ja näillä on ollut haluttu polari-säätiön säilyttävä ominaisuus.Essential to the method is that when the rotational motion is stopped by the thermophoretic force of the gravity of the ground or other force 3 68606 with the tube in place, the glass particles formed in the reaction drift asymmetrically on the lower surface or other surfaces of the tube. In this case, for example, a thicker layer of glass is formed on the lower surface than on the sides. The method is easy to automate by using a motor with which the desired deceleration at different angles can be realized (e.g. a step motor). In the experiments performed, the method has been found to work well. In addition, the fibers produced have been found to have low attenuation and have had the desired preservative property of the Polari Foundation.

Eräänä sovellutusmuotona keksinnön mukaiselle menetelmälle voidaan pitää kuitua, joka on valmistettu polarisaatiota säilyttämään siten, että kuidulle on jouduttu ensin valmis-15 tamaan sisäkuori (esim. . SiO^ -lasia), jonka lämpö- laajenemiskerroin on erilainen kuin ytimen ja kvartsikuoren (esim. SiC^ta). Tällöin lämpöjännitykset ovat aiheuttaneet elasto-optisen ilmiön kautta kuidun ytimelle epäsymmetrisen (esim. elliptisen) taitekerroinjakautuman, joka aiheuttaa 20 polarisaatiotason säilymisen. Keksinnön mukaista menetelmää käyttäen tällaisen kuidun epäsymmetrinen sisempi kuori voidaan valmistaa mm. pyörittämällä putkea puoli kierrosta, pysäyttämällä putki, pyörittämällä edelleen puoli kierrosta jne.), jolloin kuidun kuori kasvaa paksummaksi eri pyörityksen 25 kulmilla. Pyöritystä voidaan hidastaa myös useampia kertoja saman kierroksen aikana, jolloin saadaan aikaan vaihtelevia geometrioita.One embodiment of the method according to the invention can be considered to be a fiber made to preserve polarization by first preparing an inner shell (e.g. SiO 2 glass) with a coefficient of thermal expansion different from that of the core and quartz shell (e.g. SiC). ^ s). In this case, the thermal stresses have caused an asymmetrical (e.g. elliptical) refractive index distribution to the fiber core through the elasto-optical phenomenon, which causes the 20 polarization levels to be maintained. Using the method according to the invention, the asymmetrical inner shell of such a fiber can be produced e.g. by rotating the tube half a turn, stopping the tube, further rotating half a turn, etc.), whereby the fiber shell grows thicker at different angles of rotation. The rotation can also be slowed down several times during the same rotation, resulting in varying geometries.

Valmistetuilla kuiduilla on todettu olevan haluttu rakenne 50 ja ominaisuudet. Lisäksi menetelmä on ollut yksinkertaisempi ja edullisempi kuin entiset valmistusmenetelmät.The fibers produced have been found to have the desired structure 50 and properties. In addition, the method has been simpler and less expensive than previous manufacturing methods.

Seuraavassa keksintöä selitetään yksityiskohtaisesti oheiseen piirustukseen viittaamalla.In the following, the invention will be explained in detail with reference to the accompanying drawing.

3535

Kuvio. 1 esittää optisen kuidun rakennetta.Pattern. 1 shows the structure of an optical fiber.

Kuvio 2 esittää kuidun kasvatusta.Figure 2 shows the growth of the fiber.

68606 468606 4

Kuvio 3 esittää ei-sylinterisymmetrisen optisen kuidun rakenteen valmistusta.Figure 3 shows the fabrication of a non-cylindrical optical fiber structure.

Kuvio 4 esittää polarisaation säilyttävän kuidun rakennetta .Figure 4 shows the structure of a polarizing fiber.

55

Kuvassa 1 on kuvattu optisen kuidun rakennetta, joka muodostuu ytimestä 1, sisäkuoresta 2 ja kuoresta 3.Figure 1 illustrates the structure of an optical fiber consisting of a core 1, an inner shell 2 and a shell 3.

Kuvassa 2 on kuvattu kuidun kasvatus, joka tapahtuu siten, että substraattina toimii kvartsiputki 1, jonka ympärille MCVD-menetelmällä kasvatetaan kerroksia 2. Kasvatusvaiheessa putkessa oleva reikä 3, jossa reaktio tapahtuu. Putki saatetaan kasvatuksen jälkeen umpeen koilapsoimalla.Figure 2 illustrates the growth of the fiber, which takes place in such a way that the substrate is quartz tube 1, around which layers 2 are grown by the MCVD method. In the growth step, the hole 3 in the tube where the reaction takes place. After cultivation, the tubes are sealed by koi chipping.

15 Kuvassa 3 on ei-sylinterisymmetrisen optisen kuidun rakenteen valmistus, jossa on pyörityksen kulmana «. Pyöritys-kulman a = 0 ja a = 180° arvoilla muodostuu kasvatettuja kerroksia 1 kvartsiputken 2 sisäpuolelle.15 Figure 3 shows the fabrication of a non-cylindrically symmetrical optical fiber structure with an angle of rotation «. At the values of the rotation angle a = 0 and a = 180 °, grown layers 1 are formed inside the quartz tube 2.

20 Kuvassa 4 on kuvattu säilyttävän kuidun rakennetta, jossa kvartsiputkesta on muodostunut osa 1, elliptinen sisäkuori 2 (esim. I^O^-seostettu) ja ydin 3.Figure 4 illustrates the structure of a preserving fiber in which a part 1, an elliptical inner shell 2 (e.g., I 2 O 2 doped) and a core 3 are formed of a quartz tube.

Keksinnön erilaiset sovellutukset voivat vaihdella huomat-25 tavastikin seuraavien patenttivaatimusten puitteissa.The various embodiments of the invention may vary considerably within the scope of the following claims.

Claims (4)

1. Ei-sylinterisymmetrisen ja polarisaation säilyttävän optisen kuidun valmistusmenetelmä, jossa kerrostetaan kuidun poikkileikkauksessa eri kulmilla (a) eri paksuisia kerroksia (1) lasia substraattiputken (2) sisäpinnalle, 5 putki kollapsoidaan umpinaiseksi aihioksi ja saadusta aihiosta vedetään optinen kuitu, tunnettu siitä, että substraattiputkea (2) pyöritetään sykäyksittään, jaksottaisesti (ei-tasaisesti) elliptisen tai muun ei-pyöreän geometrisen muodon aikaansaamiseksi optisen 10 kuidun aihiolle, pyöritysnopeuden vaihdellessa eri kulman (a ) arvoilla tai putken ollessa osan ajasta paikallaan samalla kun maan vetovoiman tai muun voiman vaikutuksesta saadaan aikaan reaktiossa partikkelien epäsymmetrinen jakautuminen subtraattiputken sisäpinnalle. 15A method of manufacturing a non-cylindrically symmetrical and polarizing optical fiber, in which layers (1) layers of different thicknesses (1) of glass on the inner surface of a substrate tube (2) are deposited at different angles, the tube is collapsed into a closed blank and an optical fiber is drawn therefrom the substrate tube (2) is rotated in pulses, intermittently (non-uniformly) to produce an elliptical or other non-circular geometric shape on the optical fiber blank, the rotational speed varying at different angles (a) or the tube being stationary for part of the time in the reaction caused an asymmetric distribution of the particles on the inner surface of the substrate tube. 15 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä tunnettu siitä, että optisen kuidun sisäkuoren kerrospaksuutta (1) säätämällä saadaan haluttu geometria ja lasin koostumusta säätämällä haluttu taitekerroinjakautuma. 20Method according to Claim 1, characterized in that the desired geometry and the composition of the glass are obtained by adjusting the layer thickness (1) of the inner shell of the optical fiber by adjusting the desired refractive index distribution. 20 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä tunnettu siitä, että kaikki kuidun kerrokset tai vain osa niistä voivat olla eri kulmilla eri paksuiset, jolloin eri kulmilla eri paksuisia kerroksia voi olla joko 25 ytimissä tai sisäkuoressa tai molemmissa.A method according to claim 1 or 2, characterized in that all or only a part of the fiber layers can have different thicknesses at different angles, wherein at different angles the layers of different thicknesses can be present in either the cores or the inner shell or both. 4. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen menetelmä tunnettu siitä, että kuidun sisäkuori tai ydin voi olla myös pyöreä toisen ollessa muodoltaan elliptinen tai 30 muuten ei-pyöreä.Method according to Claim 1, 2 or 3, characterized in that the inner shell or core of the fiber can also be circular, the other being elliptical in shape or otherwise non-circular.
FI822963A 1982-08-26 1982-08-26 TILLVERKNINGSMETOD FOER EN ICKE-CYLINDERSYMMETRISK OCH POLARISATIONSBEVARANDE OPTISK FIBER FI68606C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI822963A FI68606C (en) 1982-08-26 1982-08-26 TILLVERKNINGSMETOD FOER EN ICKE-CYLINDERSYMMETRISK OCH POLARISATIONSBEVARANDE OPTISK FIBER

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI822963A FI68606C (en) 1982-08-26 1982-08-26 TILLVERKNINGSMETOD FOER EN ICKE-CYLINDERSYMMETRISK OCH POLARISATIONSBEVARANDE OPTISK FIBER
FI822963 1982-08-26

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI822963A0 FI822963A0 (en) 1982-08-26
FI822963L FI822963L (en) 1984-02-27
FI68606B true FI68606B (en) 1985-06-28
FI68606C FI68606C (en) 1985-10-10

Family

ID=8515956

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI822963A FI68606C (en) 1982-08-26 1982-08-26 TILLVERKNINGSMETOD FOER EN ICKE-CYLINDERSYMMETRISK OCH POLARISATIONSBEVARANDE OPTISK FIBER

Country Status (1)

Country Link
FI (1) FI68606C (en)

Also Published As

Publication number Publication date
FI822963A0 (en) 1982-08-26
FI822963L (en) 1984-02-27
FI68606C (en) 1985-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1054795A (en) Optical fibres
US3826560A (en) Method of forming a light focusing fiber waveguide
FI77945C (en) Optical filament with large bandwidth and high gradient refractive index.
US5558693A (en) Methods of making optical waveguides
US4184859A (en) Method of fabricating an elliptical core single mode fiber
US4339174A (en) High bandwidth optical waveguide
US4225330A (en) Process for producing glass member
CA1259785A (en) Method for manufacturing a preform for drawing optical fibres
US3961926A (en) Preparation of germania cores in optical fibers
EP0061901A1 (en) Optical waveguide fiber, and methods of forming an optical waveguide fiber, and an optical waveguide preform
US4306767A (en) Single-mode optical fiber
US4528009A (en) Method of forming optical fiber having laminated core
JPS584323B2 (en) Kougakusenino Seizouhouhou
US7946133B2 (en) Methods for modifying ovality of optical fiber preforms
KR20090127300A (en) Reduction of optical fiber cane/preform deformation during consolidation
US4505729A (en) Method of producing optical fiber preform
CA1319904C (en) Process for producing preforms for optical fibres and mandrel usable for performing this process, application to the production of monomode optical fibres
US4298364A (en) Method of making optical fibers having improved core roundness
FI68606B (en) TILLVERKNINGSMETOD FOER EN ICKE-CYLINDERSYMMETRISK OCH POLARISATIONSBEVARANDE OPTISK FIBER
JP2005521074A (en) Multimode fiber with refractive index profile
US5429653A (en) Method of partially introverting a multiple layer tube to form an optical fiber preform
JPH0425215B2 (en)
CA2071238A1 (en) Apparatus for supporting article in heating furnace
CA2100070A1 (en) Process for manufacturing rod-like preforms
TW200533618A (en) Process for producing glass parent material for hollow fiber, hollow fiber and process for producing the same

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed

Owner name: KURKI, JOUKO ANTERO