FI77217B - Foerfarande foer framstaellning av en polarisationsbevarande optisk fiber. - Google Patents

Foerfarande foer framstaellning av en polarisationsbevarande optisk fiber. Download PDF

Info

Publication number
FI77217B
FI77217B FI845096A FI845096A FI77217B FI 77217 B FI77217 B FI 77217B FI 845096 A FI845096 A FI 845096A FI 845096 A FI845096 A FI 845096A FI 77217 B FI77217 B FI 77217B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
rods
glass
preform
core
holes
Prior art date
Application number
FI845096A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI845096L (fi
FI845096A0 (fi
FI77217C (fi
Inventor
George Edward Berkey
Original Assignee
Corning Glass Works
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 Corning Glass Works filed Critical Corning Glass Works
Publication of FI845096A0 publication Critical patent/FI845096A0/fi
Publication of FI845096L publication Critical patent/FI845096L/fi
Publication of FI77217B publication Critical patent/FI77217B/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI77217C publication Critical patent/FI77217C/fi

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/10Non-chemical treatment
    • C03B37/12Non-chemical treatment of fibres or filaments during winding up
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/01205Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments
    • C03B37/01211Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments by inserting one or more rods or tubes into a tube
    • C03B37/01222Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments by inserting one or more rods or tubes into a tube for making preforms of multiple core optical fibres
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B20/00Processes specially adapted for the production of quartz or fused silica articles, not otherwise provided for
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/012Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
    • C03B37/01205Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments
    • C03B37/01211Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments by inserting one or more rods or tubes into a tube
    • C03B37/01217Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments by inserting one or more rods or tubes into a tube for making preforms of polarisation-maintaining optical fibres
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2203/00Fibre product details, e.g. structure, shape
    • C03B2203/30Polarisation maintaining [PM], i.e. birefringent products, e.g. with elliptical core, by use of stress rods, "PANDA" type fibres
    • C03B2203/31Polarisation maintaining [PM], i.e. birefringent products, e.g. with elliptical core, by use of stress rods, "PANDA" type fibres by use of stress-imparting rods, e.g. by insertion
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2203/00Fibre product details, e.g. structure, shape
    • C03B2203/34Plural core other than bundles, e.g. double core

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
  • Glass Melting And Manufacturing (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)

Description

1 77217
Menetelmä polarisaation säilyttävän optisen kuidun valmistamiseksi Tämä keksintö koskee menetelmää optisen kuidun muodostamiseksi, jossa menetelmässä aikaansaadaan sylinterimäinen esimuoto laeista, jolla on ensimmäinen koostumus, muodostetaan sanottuun esimuotoon useita pituussuuntaisia reikiä, aikaansaadaan useita sauvoja, joissa ainakin osalla on toinen lasikoostumus, jolla on alempi pehmenemispiste kuin mainitulla ensimmäisellä koostumuksella, työnnetään yksi sanotuista sauvoista kuhunkin sanotuista rei'istä, kuumennetaan sauvoja ja vedetään esimuodon ja lasisauvojen muodostama yhdistelmä optiseksi kuiduksi.
US-patentissa 4 395 270 selostetaan yksimuotokuitu, joka on valmistettu sillä tavoin, että se parantaa harkitusti jännityksen aiheuttamaa kahtaistaitteisuutta, mikä estää tai vähentää sen läpi etenevän signaalin polarisaatiotason kiertoa. Ko . patentissa neuvotaan, että jännityksen aiheuttamaa kahtaistait-teisuutta voidaan aikaansaada lisäämällä ytimen halkaisijan suhteen vastakkaisille puolille pari pituussuuntaisia lasi-• - alueita, joiden lämpölaajenemiskerroin <TCE) on erilainen kuin verhouslasi 11a.
US-patentissa 4 395 270 selostetaan kolme valmistustekniikkaa. <1> Ensimmäinen lasitanko, jonka keskiydintä ympäröi verhouslasi, on sijoitettu lasiputken keskelle. Lasisauvat, joilla on eri TCE-arvo kuin verhous lasi1la, asetetaan putken ensimmäisen tangon vastakkaisille puolille. Verhouslasin sauvoja asetetaan välitiloihin. (2) Nokipreformi kerrostetaan pyörivälle karalle. Eräässä toteutusmuodosssa karan pyöritys lopetetaan yhden pituussuuntaisen alueen kerrostamiseksi ja o pyöritetään sitten 180 toisen tällaisen alueen kerrostamiseksi. Muunnetussa toteutusmuodossa kara pyörii jatkuvasti ja kerrostuspolttimeen syötetään jatkuvasti reagenssikaasua pe-rusverhouslas in muodostamiseksi ja se on myös varustettu reagenssikaasun pulsseilla peruslasin muuntamiseksi lävistä-jän suhteen vastakkaisten alueiden muodostamiseksi. <3> Kemiallista höyrykerrostusprosessia (CVD) muunnetaan 2 7721 7 asettamalla pari putkia alustaputkeen silloin, kun pituussuuntaiset alueet on määrä kerrostaa. Alustaputken läpi johdetaan kaasua, joka reagoi muodostaen perusverhouslasin hiukkasia ja putkiparin läpi johdetaan toista kaasua, joka reagoi muodostaen lisäaineslasihiukkasia, jotka yhtyvät perusla-sihiukkasiin muodostaen muunnetun peruslasin pituussuuntaiset nauhat putkeen.
On vaikeaa muodostaa kuituja, joissa on tietyn poikkileikkauksen muotoisia, kuten pyöreitä jännityssauvoja, tällä tekniikalla. Kuten GB-patenttihakemuksessa 2 096 788 A selostetaan, optisen kuidun preformi voidaan koota asettamalla suuren laajeneman pyöreitä lasisauvoja piidioksidiputkeen yhdessä piidioksidisauvojen ja keskellä sijaitsevan ytimen prefor-min kanssa. Suuren laajeneman jännitystä suuntaavat sauvat kuitenkin muuttavat muotoaan ja täyttävät vierekkäisten piidioksidisauvo jen väliset tilat, sillä jännitystä suuntaavien lasisauvojen viskositeetti on alempi kuin piidioksidilasin viskositeetti. Toinen sauva-putkessa-tekniikalle ominainen ongelma johtuu niiden monien sauvojen välisten välitilojen :·. runsaudesta, jotka on koottava preformin muodostamiseksi, josta kuitu vedetään. Tällaisesta sauva-putkessa-preformista vedetty kuitu sisältää todennäköisemmin enemmän vajavuuksia, kuten ·· kuplia ja halkaisijahäiriöitä kuin preformi, jossa on vähän tai ei lainkaan välitiloja.
Optisia aaltoputkikuituja, joissa on useita valoa siirtäviä ytimiä, on selostettu US-patenteissa n:ot 3 941 474 ja 4 300 816. Patentin n:o 3 941 474 ohjeiden mukaisesti tällainen kuitu muodostetaan kaksoisupokaslaitteella, jonka sisem-mässä upokkaassa on useita suutinkärkiä, jotka muodostavat ytimet. Tällaisella laitteella muodostetut kuidut on koostumukseltaan rajoitettu niihin, jotka voidaan sulattaa upokkaissa. Kuituun voi myös päästä epäpuhtauksia upokkaasta. US-paten-tissa n:o 4 300 816 annetaan ymmärtää, että sauva- ja putki-tekniikka on tyydyttävä moniydinkuitujen muodostukseen. Kuten aikaisemmin mainittiin on vaikeaa muodostaa pyöreitä ytimiä tällä tekniikalla.
3 7721 7 Tämän keksinnön tarkoituksena on tämän vuoksi saada aikaan menetelmä optisen kuidun muodostamiseksi, jossa on tarkasti muotoiltuja pituussuuntaisia alueita, kuten jännityesauvoja tai valoa johtavia ytimiä.
Toisena tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan parannettu menetelmä optisen kuidun muodostamiseksi, jossa on muodoltaan ennalta määrätyt, tarkasti sijoitetut jännityksen suuntaussauvat aksiaalisen ytimen lävistäjän suhteen vastakkaisilla puolilla. Keksinnölle on siten tunnusomaista se, mitä sanotaan vaatimusten tunnusosassa.
Lyhyesti tämä keksintö koskee menetelmää optisen kuidun muodostamiseksi, joka käsittää sylinterinmuotoisen verhouelasin massan, jonka läpi kulkee useita pituussuuntaisia alueita lasia, jonka koostumus on erilainen kuin verhouksella. Tässä menetelmässä aikaansaadaan sylinterimäinen preformi eli esimuoto laeista, jolla on ensimmäinen koostumus. Proformiin eli esimuotoon muodostetaan useita pituussuuntaisia reikiä. Ai-kaansaadaan useita sauvoja lasista, jolla on eri koostumus kuin ensimmäisellä seoksella. Yksi sauvoista työnnetään ku-• - hunkin reikään. Tuloksena oleva kokoonpano kuumennetaan ja *: vedetään lasisauvojen ja preformin sitomiseksi yhteen kokonai suuden muodostavaksi rakenteeksi ja sen halkaisijan pienentämiseksi optisen kuidun muodostamista varten.
Yksimuotokuidun muodostamiseksi, jolla on polarisaatiota säilyttäviä ominaisuuksia, sylinterimäinen lasipreformi käsittää keskellä sijaitsevan lasiytimen, jota ympäröi kerros verhous-lasia, jonka taitekerroin on pienempi kuin ydinlasilla. Pari pituussuuntaisia reikiä muodostetaan ytimeen lävistäjän suhteen vastakkaisille puolille. Sauvat, jotka työnnetään reikiin, on muodostettu lasista, jonka lämpölaajenemiskerroin on erilainen kuin verhouelasi1la. Erikoistoteutusmuodossa neljä tasavälein olevaa reikää muodostetaan ytimen ympärille. Lasi-sauvat, joiden lämpölaajenemiskerroin on suurempi kuin ver-houslasilla, työnnetään toiseen pariin lävistäjän suhteen vastakkaisia reikiä. Jäljelle jäävä reikäpari voi jäädä tyhjäksi tai se voidaan varustaa lasisauvaparila, jonka lämpölaa jenemiskerroin on pienempi kuin verhous lasi1la.
4 7721 7
Kuidun muodostamiseksi, jossa on useita valoa johtavia ytimiä, sylinterimäinen preforrni käsittää verhouslasin ja sisältää valinnaisesti keskelle sijoitetun ytimen lasista, jonka taitekerroin on suurempi kuin verhouslasilla. Useita pituussuuntaisia reikiä muodostetaan verhouslasipreformiin. Lasi-sauvat, joiden taitekerroin on suurempi kuin verhouslasilla, työnnetään reikiin.
Tyhjöliitäntä voidaan kiinnittää preformin siihen päähän, joka on vastakkainen siihen päähän nähden, josta kuitu vedetään, sauvojen ja pituussuuntaisten reikien välisen raon imemiseksi kiinni. Edullisessa toteutusmuodossa lasiputki sulatetaan preformiin ennen sauvojen työntämistä paikalleen. Tyhjöliitäntä kiinnitetään sitten lasiputkeen.
Sekä jännityssauvat että ydinlasisauvat on edullisesti verhottu lasilla, jolla on samantapaiset viskositeettiominai-suudet kuin preformin verhouslasilla ja tällaisella sauvan verhouslasilla voi olla sama koostumus kuin preformin verhouksella.
Kuvio 1 esittää lasinoen peräkkäisten kerrosten levittämistä tuurnalle.
Kuvio 2 on poikkileikkauskuvanto yhteensulautetusta lasipre-formista.
Kuvio 3 on kaavamainen diagrammi, joka esittää sauvan tai väli-tuotekuidun vetämistä preformista.
Kuvio 4 esittää ulkoverhouksen levittämistä välituotekuidulle. Kuvio 5 on poikkileikkauskuvanto kuvion 4 preformista sen yhteensulauttamisen jälkeen.
Kuvio 6 on poikkileikkauskuvanto kuvion 5 preformista sen jälkeen, kun se on varustettu jännitystä aiheuttavilla sauvoilla.
Kuvio 7 on poikkileikkauskuvanto, joka on otettu pitkin kuvion 6 suoria viivoja 7-7.
Kuvio 8 on poikkileikkauskuvanto preformista, jossa on ei-pyöreitä reikiä.
Kuvio 9 on poikkileikkauskuvanto lasiputkesta, jota käytetään segmentinmuotoisten jännityssauvojen valmistuksessa.
5 7721 7
Kuvio 10 on poikkileikkauskuvanto verhotusta, segmentinmuo-toisesta jännityssauvasta.
Kuvio 11 on poikkileikkauskuvanto preformista, joka on sovitettu ottamaan vastaan neljä jännityssauvaa.
Kuvio 12 on poikkileikkauskuvanto preformista, jota käytetään moniytimisen optisen kuidun valmistuksessa.
On huomattava, että piirrokset ovat keksintöä kuvaavia ja symboloivia eikä tarkoituksena ole osoittaa niissä esitettyjen elementtien mittakaavaa tai suhteellisia suuruuksia.
Tämän keksinnön ensimmäisen toteutusmuodon mukaisesti muodostetaan aluksi kuviossa 5 esitettyä tyyppiä oleva yksimuotoi-sen optisen kuidun preformi. Edullista menetelmää kuvion 5 preformin muodostamiseksi kuvataan alla.
Huokoinen preformi muodostetaan kuviossa 1 kuvatun menetelmän mukaisesti. US-patentissa n:o 4 289 522 selostetun tyyppistä kädensijaa 10 voidaan käyttää. Kädensija 10 on putkimainen osa, jossa on hiottu lasiliitos 12 sen toisessa päässä. Kar-tiomaisen tuurnan 20 suuren halkaisijan pää ulottuu kädensi-jan 10 läpi ja on kiinnitetty siihen korvakkeilla 18. Tuurnan päät on kiinnitetty sorviin, jossa sitä pyöritetään ja siirrellään nuolten osoittamalla tavalla. Tuurna voidaan alussa päällystää hiilinoella lasinokipreformin poiston helpottamiseksi .
Polttokaasua ja happea tai ilmaa syötetään polttimeen 24 lähteestä (ei esitetty). Tätä seosta poltetaan liekin muodostamiseksi, joka emittoidaan polttimesta. Kaasu-höyryseos hapettuu liekissä muodostaen lasinokivirran 26, joka suunnataan kohti tuurnaa 20. Sopivat välineet kaasu-höyryseoksen syöttämiseksi polttimeen ovat alalla hyvin tunnettuja; tällaisen välineen kuvaamiseksi viitaten US-patentteihin n:ot 3 826 560, 4 148 621 ja 4 173 305. Yhtä tai useampia lisäpolttimia (ei esitetty) voidaan käyttää liekin suuntaamiseen kohti noki-preformin toista tai molempia päitä kerrostuksen aikana murtumisen estämiseksi. Tätä menetelmää voidaan käyttää tuottamaan minkä tahansa tyyppistä ydintaitekerroinprofiilia 6 7721 7 mukaanluettuna askeltaitekerroin ja jatkuva taitekerroin. Sopivien polttimien kuvaamiseksi viitataan US-patentteihin n:ot 3 565 345 ja 4 165 223. Keskeneräisessä hakemuksessa esitetään poltin, jossa polttimen päässä keskelle sijoitettua aukkoa ympäröi kolme aukkorengasta. Reagenssiyhdisteet tulevat ulos keskiaukosta, jossa ne saatetaan alttiiksi lämmölle, joka saadaan liekistä, jonka muodostavat polttokaasu ja happi, jotka tulevat ulos keskimmäisestä aukkorenkaasta. Happivirta, josta käytetään nimitystä sisäsuoja, tulee ulos sisemmästä aukkorenkaasta; tämä virta estää reagenssiyhdisteiden reaktion polttimen päässä. Lopuksi happivirta, josta käytetään nimitystä ulompi suoja, tulee ulos ulommasta aukkorenkaasta. Tämä poltinmalli on jossain määrin samantapainen kuin se, joka on selostettu US-patentissa n:o 3 698 936, joka eroaa tästä siinä, että siinä neuvotaan rengasmaisen raon käyttämistä sisäsuojan aikaansaamiseen, ja että siitä puuttuvat ulommat suoja-aukot. Polttimen aukkoja syötetään jakoputkista samalla tavoin kuin US-patentissa n:o 3 698 936 neuvotaan.
Nokikerrostusväline 24 voi käsittää myös suuttimet, kuten ne, jotka on selostettu US-patentissa n:o 3 957 474, joista tulee ulos reagenssihöyryjä, jotka kuumennetaan sellaisella välineellä kuin laser-säteellä nokivirran muodostamiseksi.
Ensimmäinen ydinnoen kerros 16 levitetään tuurnalle 20 samalla kun sitä pyöritetään ja siirrellään noen tasaisen ker-rostuksen aikaansaamiseksi. Yleensä jokainen lasinokipäällys-te muodostuu useista nokikerroksista, jotka muodostetaan polttimen yhdellä pyyhkäisyllä pitkin sauvan 20 pituutta. Toinen lasinoen kerros 22 levitetään ensimmäisen kerroksen 16 ulkopinnalle.
Hyvin tunnetun käytännön mukaisesti päällysteen 22 taitekerroin tehdään pienemmäksi kuin päällysteen 16 taitekerroin muuttamalla liekissä 26 tuotetun noen koostumusta. Tämä voidaan toteuttaa muuttamalla liekkiin syötetyn muunnosmateriaa- 7 7721 7
Iin väkevyyttä tai tyyppiä tai jättämällä muunnosmateriaali pois. Tuurnaa 20 pyöritetään ja siirrellään jälleen päällysteen 22 tasaisen kerrostumisen aikaansaamiseksi. Yhdistelmä-rakenne, joka sisältää ensimmäisen päällysteen 16 ja toisen päällysteen 22, muodostaa alustavan nokipreformin 30.
Optisten aaltoputkien valmistuksessa aaltoputken ytimen ja verhouksen materiaalit tulee valmistaa lasista, jolla on minimi valonvaimennusominaisuudet ja vaikka mitä tahansa optista laatua olevaa lasia voidaan käyttää, sulatettu kvartsi on erityisen sopiva lasi. Rakenne- ja muista käytännön syistä on toivottavaa, että ydin- ja verhouslaseilla on samanlaiset fysikaaliset ominaisuudet. Koska ydinlasilla on oltava suurempi taitekerroin kuin verhouksella sopivan toiminnan vuoksi, ydinlasi on toivot- φ tavaa muodostaa samantyyppisestä lasista, jota käytetään verhoukseen, ja muuntaa pienellä määrällä jotakin muuta materiaalia sen taitekertoimen nostamiseksi lievästi. Esimerkiksi jos puhdasta sulatettua kvartsia käytetään verhouslasina, ydin voi koostua sulatetusta kvartsista, jota on muunnettu materiaalilla, joka nostaa sen taitekerrointa.
On olemassa monia sopivia materiaaleja, joita voidaan tyydyttävästi käyttää ytimen muunnosaineena yksin tai yhdessä toistensa kanssa. Näitä ovat, niihin kuitenkaan rajoittumatta, titaanidioksidi, tinaoksidi, niobioksidi, zirkoniumoksidi, alumiini-oksidi, lantaanioksidi, fosforioksidi ja germaniumoksidi.
Hiukkasmaisen nokimateriaalin kerrostuksen jälkeen siinä määrin kuin vaaditaan alustavan nokipreformin 30 muodostukseen, tuurna 20 voidaan poistaa kokoonpanosta vetämällä se ulos kädensijan 10 läpi, jolloin jäljelle jää pitkänomainen aukko. Kokonaisuuteen kuuluva kädensija 10 aikaansaa tuen myöhempää käsittelyä ja prosessointia varten.
8 7721 7 Kädensijan 10 hiottu lasiliitososa kiinnitetään täydentävään, hiottuun naaraslasiliitososaan, jolloin kuivauskaasua voidaan johtaa kädensijan 10 läpi preformin aukkoon ja ulospäin preformin rakojen läpi. Kuivaus*- ja yhteensulatusvaiheet voidaan suorittaa US-patentin n:o 4 125 388 ohjeiden mukaisesti. Kuten sanotussa patentissa neuvotaan, kuivaus voidaan toteuttaa ennen yhteensulatusvaihetta tai sen aikana.
Kuivausta voidaan helpottaa työntämällä lyhyt kapillaariputken osa huokoisen preformin kädensijan 10 vastakkaiseen päähän, kuten mainitussa keskeneräisessä patenttihakemuksessa on esitetty. Yhteensulatuksen jälkeen alustavan yhteensulatetun preformin 38 aukko 32 jää tavallisesti auki, kuten kuviossa 2 esitetään.
Kiteytynyt kerros voi muodostua preformin aukon muodostavalle pinnalle. Mainitun patenttihakemuksen mukaisesti parannettu noen kerrostustekniikka estää preformin aukon muodostavan pinnan kiteytymisen ja tämän pinnan syövytys käy tämän vuoksi tarpeettomaksi. Sanotussa keskeneräisessä hakemuksessa neuvotaan, että preformin aukon pää 34 suljetaan aluksi. Jos ka-pillaariputki on työnnetty nokipreformin tähän päähän, pää 34 sulkeutuu yhteensulatuksen aikana. Ellei tällaista tulppaa käytetä, koko aukko jää avoimeksi. Tässä tapauksessa päätä 34 kuumennetaan ja se puristetaan kiinni yhteensulatuksen jälkeen.
Alustava yhteensulatettu preformi 38 venytetään suuren halkaisijan välituotekuiduksi, joka sen jälkeen varustetaan lisä-verhouslasilla. Preformin 38 pinta valmistellaan tavanomaisella tavalla ennen ulkoverhouksen kerrostamista. Jos sitä on käsitelty tai annettu sen likaantua, vaaditaan tyypillisesti useita puhdistusvaiheita. Se pestään ionivaihdetussa vedessä ja pestään sitten isopropyylialkoholikylvyssä. Se syövytetään sitten HF-hapossa muutamien mikronien lasikerroksen tai n.
1 %:n poistamiseksi kappaleen painosta. Sen jälkeen preformi huuhdotaan ionivaihdetussa vedessä ja rasva poistetaan iso-propyylialkoholilla.
9 7721 7 Välituotekuitu voidaan muodostaa tavanomaisessa vetouunissa, jossa yhteensulatetun preformin kärki, josta välituotekuitua vedetään, kuumennetaan lämpötilaan, joka on hieman alempi kuin lämpötila, johon preformi saatettaisiin optisen kuidun vetämiseksi siitä. Noin 1900°C:n lämpötila on sopiva suuren kvartsipitoisuuden preformille. Sopivaa menetelmää välituote-kuidun muodostamiseksi kuvataan kuviossa 3. Preformi 28 asennetaan tavanomaiseen vetouuniin, jossa sen lisäksi kuumennetaan vastuskuumentimella 40. Tyhjö.liitäntä 42 on kiinnitetty kädensijaan 10 ja preformin aukko vedetään tyhjöön. Lasi-sauvaa 43, joka on kiinnitetty preformin 38 pohjaan, vedetään moottorikäyttöisillä vetolaitteilla 44, mikä saa aikaan väli-tuotekuidun 45 vedon sopivalla nopeudella. Nopeuden 15-23 cm/ min on havaittu olevan riittävä. Kun välituotekuitua tai -sauvaa vedetään, aukko sulkeutuu helposti, sillä siinä oleva paine on matala ympäristön paineeseen verrattuna. Tämän väli-tuotekuidun keskihalkaisija, jota on määrä käyttää tuurnana, jolle verhousnoki on määrä kerrostaa, on edullisesti välillä 4-10 mm.
Kuten kuviossa 4 esitetään, välituotekuitua 45, joka käsittää ydinosan 46 ja verhousosan 47, käytetään tuurnana, jolle nolkipäällyste 48 kerrostetaan polttimen 24 avulla. Päällyste 48 muodostetaan yleensä samasta materiaalista kuin välituote-kuidun 45 verhousosa 47.
Tuloksena oleva yhdistelmäpreformi 50 sulatetaan sitten yhteen kuvion 5 kiinteän lasivetoaihion 52 muodostamiseksi. Yhteensulatusprosessin aikana yhdistelmäpreformi 50 työnnetään vähitellen uuniin, jonka läpi yhteensulatusatmosfääri virtaa. Atmosfääri sisältää edullisesti heliumia ja riittävän määrän klooria noen kuivaamiseksi ennen hetkeä, jolloin yhteensulaminen tapahtuu. Noin 5 tilavuus-% klooria on tavallisesti riittävä määrä.
Vaikka yllä on kuvattu edullista menetelmää kuvion 5 yhteensulatetun preformin muodostamiseksi, se voidaan muodostaa muilla menetelmillä kuten US-patenteissa n:ot 3 957 474 ja ΙΌ 7721 7 4 231 774 selostetulla aksiaalisella höyrykerrostusprosessilla. Itse asiassa mikä tahansa CVD-tekniikka on sopiva esillä olevalle menetelmälle edellyttäen, että sillä kyetään muodostamaan erittäin puhdas alustava yhteensulatettu preformi, jossa lasiydintä ympäröi kerros verhouslasia. Esimerkiksi verhous-lasin ja ydinlasin kerroksia voidaan muodostaa alustaputken sisäpinnalle US-patentin n:o 4 298 364 ohjeiden mukaisesti. Päällystetty putki painetaan kasaan kiinteän lasikappaleen muodostamiseksi, joka on samanlainen kuin kuviossa 5 esitetty.
Yhteensulatettu preformi 52 käsittää ytimen 54 ja verhouksen 56. Toinen pää on edullisesti katkaistu preformista 52 tasaisen päätypinnan 53 muodostamiseksi kuviossa 7 esitetyllä tavalla. Kaksi reikää 58 on muodostettu verhouksen ytimen 54 vastakkaisille puolille jollakin sopivalla tekniikalla, kuten kairauksella, ultraääniporauksella tms. Reiät 58 voivat päättyä juuri ennen preformin 52 päätä kuviossa 7 esitetyllä tavalla tai ne voivat jatkua kokonaan sen läpi. Reiät on edullista käsitellä epätasaisuuksien poistamiseksi niiden seinämiltä. Seinämän muodostavat pinnat voidaan tasoittaa esimerkiksi timanttihiomalaitteella tai hiomajauheella ja/tai syövyttää fluorivetyhapolla. Kuitenkin edullisessa tekniikassa reikien 58 seinämät tasoitetaan ripustamalla preformi uuniin ja kohottamalla sen lämpötila tasolle, joka on juuri sen tason alapuolella, joka saisi preformin venymään. Korkean SiC^-pitoisuuden aihioilla tämä lämpötila on välillä 1850-1900°C.
Reikiin 58 työnnetään lasisauvat 60, joiden lämpölaajenemis-kerroin on riittävässä määrin erilainen kuin verhouslasilla halutun kahtaistaitteisuuden aikaansaamiseksi. Vaikka sauvoilla 60 voi olla kauttaaltaan yhtenäinen koostumus, saattaa olla edullista käyttää yhdistelmäsauvoja, jotka käsittävät lasiydinosan, jolla on valittu lämpölaajenemiskerroin, ja verhousosan, joka on yhteensopiva preformiverhouksen 56 kanssa. Arvellaan, että käyttämällä jännityssauvaa, joka on verhottu lasilla, jolla on sama koostumus kuin preformiver-houksella, sauvan ja verhouksen välinen jakopinta vastustaa kaasukuplan muodostusta kuidun vedon aikana. Jos jännitys- 11 7721 7 sauva sisältää verhouskerroksen 64, saattaa olla edullista tasoittaa sauvan ydinosan 62 koostumus siten, että lasin laajenemiskerroin sauvan keskellä on asteittain sovitettu yhteen sauvan verhousosan laajenemiskertoimen kanssa murtumisen estämiseksi sauvan valmistuksen aikana. Koska jotkut suuren laakenemiskertoimen lasiseokset, jotka sopivat käy-: tettäväksi jännityssauvoina, ovat paljon pehmeämpiä kuin kvartsiverhouslasi, saattaa olla edullista verhota pehmeä lasisauva kovalla lasilla sauvan muodon säilyttämiseksi veto-prosessin aikana. Ilman tällaista kovaa lasiverhousta pehmeä, suuren laajenemiskertoimen lasisauva voi sulaa kuidun veto-prosessin aikana ja kerätä painetta preformin sulaan osaan, joka voi vääristää jännityssauvojen todellisen koon ja muodon tuloksena olevassa kuidussa.
Seuraavaa tekniikkaa voidaan myös käyttää, jotta estettäisiin sauvoja sulamasta ja liukumasta alaspäin reikiin. Sauvojen yläpäitä 65 voidaan laajentaa niin, että työnnettäessä sauvat reikiin 58, laajennetut päät jäävät kiinni päätypintaan 53 ja työntyvät ulos preformista. Laajennettu pää voidaan muodostaa kuumentamalla päätä liekillä ja puristamalla päätä pintaa vasten sen saamiseksi pullistumaan. Se voitaisiin myös muodos-• taa kiinnittämällä sulan lasin pallonen laipalle sauvan pään ulkopinnalle. Sauvojen laajennetut päät eivät estä sauvojen ja reikien viereisten seinämien välisen tilan vetämistä tyhjöön.
Jännityssauvat voidaan muodostaa mistä tahansa jännityssauvan lasiseoksista, jotka on esitetty US-patentissa n:o 4 395 270 ja GB-patenttihakemuksessa 2 096 788 A. Se voi esimerkiksi koostua kvartsista, jota on muunnettu yhdellä tai useammalla oksideista Ge02, B2°3' P2^5' Τ^°2' F' A^2°3' Zr02 ja St:>205
Jos verhous 56 koostuu puhtaasta kvartsista, jännityssauva voidaan muodostaa kvartsista, jota on muunnettu useilla oksideilla taitekertoimen saamiseksi, joka on yhtä suuri kuin kvartsilla. Si02 voitaisiin muuntaa esimerkiksi yhdellä seu-raavista muunnosoksidien yhdistelmistä: Ge02 ja B20^ tai P20^ ja B20^ tai Ge02, P20^ 3^ B2^3* 12 7721 7
Kuvioissa 6 ja 7 esitetty kokoonpano työnnetään tavanomaiseen vetouuniin ja vedetään kuiduksi. Lasisauva 66 voidaan sulattaa preformin 52 päähän kuidun vetoprosessin aloittamiseksi. Vetoprosessin aikana sauvat 60 sulavat ja sitoutuvat reikien 50 seinämille. Näin ollen muodostuu kokonaisuuden muodostava optinen kuitu, joka ei sisällä rakoja, aukkoja, kuplia tms.
Tyhjöliitäntä on edullista kiinnittää vetoaihon 52 yläpäähän kuidun veto-operaation ajaksi. Tämä minimoi kaasun ja vesihöyryn määrän, joka on läsnä sauvojen 60 ja reikien 58 seinämien välisessä aukossa, ja vähentää todennäköisyyttä, että häiriöitä tapahtuu tämän operaation aikana. Edullinen menetelmä tyhjöliitännän kiinnittämiseksi on seuraava. Ennen sauvojen 60 työntämistä reikiin 58 korkean lämpötilan lasia, kuten kvartsia oleva putki 68 sulatetaan pintaan 53. Putken 68 ulkohalkaisija on edullisesti sama kuin preformilla 52.
Jos sauvat 60 olisi työnnetty ennen putken 68 sulattamista preformiin 52, sauvoissa 60 oleva pehmeämpi lasi voisi valua ja täyttää sauvojen ja preformin väliset aukot. Näin ollen kun tyhjö vedetään preformin päähän 53, tätä tyhjöä estettäisiin olemasta yhteydessä reikien 58 alapäiden kanssa.
Preformin vastainen putken 68 pää voi kaventua sisäänpäin.
Tämä kavennus voidaan suorittaa liekkikäsittelemällä putkea. Putken kavennetun pään halkaisijan tulee olla riittävän suuri salliakseen sauvojen 60 työntämisen lävitseen. Sen jälkeen kun sauvat 60 on työnnetty reikiin 58, lasinen liitoskappale 70 sulatetaan putkeen 68. Liitoskappaleen 70 pää on varustettu hiotulla lasiliittimellä 72, johon tyhjöliitin 74 voidaan kiinnittää.
Vaihtoehtoisessa menetelmässä putkessa 68 ei alunperin ole mitään kavennusta sisäänpäin. Sauvat 60 työnnetään reikiin 58 sen jälkeen kun putki 68 on sulatettu preformiin. Preformia pyöritetään ja putken 68 päätä käsitellään liekillä sen saamiseksi kutistumaan sisäänpäin.
Tämän keksinnön menetelmää voidaan käyttää myös yksimuotoisten 13 7721 7 optisten kuitujen muodostamiseen, joissa on ei-^pyöreät jänni-tyssauvat. Yhden tällaisen kuidun preformia on kuvattu kuviossa 8, jossa samanlaisia elementtejä kuin kuviossa 7 on esitetty pilkutetuilla viitenumeroilla. Jännityssauvojen muodostamiseksi, joilla on sektorimuotoinen poikkileikkaus, joka on selostettu edellä mainitussa GB-patenttihakemuksessa 2 096 788 A, katkoviivojen 76 esittämät pyöreät reiät voidaan muodostaa verhoukseen 56' ytimen 54' vastakkaisille puolille.
Muodoltaan epäsäännölliset tai epäsymmetriset reiät 78 voidaan sitten muodostaa ultraääniporauksella. Ne voitaisiin myös muodostaa kairaamalla katkoviivaympyröillä 76 esitetyt pyöreät reiät ja poistamalla sen jälkeen selektiivisesti verhouslasin osia reikien 76 vierestä. Tämä voitaisiin toteuttaa liikuttamalla edestakaisin timanttihiomalaitetta tai liikuttamalla edestakaisin metallilankaa, joka ulottuu kokonaan reiän 76 läpi. Hiomalietettä valutetaan reiän läpi hio-malaitteen tai langan leikkausvaikutuksen auttamiseksi.
Yksi tai useampi pyöreä pehmeästä lasista muodostettu jänni-tyssauva voitaisiin työntää reikiin 78 ja tuloksena oleva preformi voitaisiin vetää tyhjöön ja vetää kuiduksi kuvion 7 yhteydessä kuvatulla tavalla. Pehmeä jännityssauvalasi sulaisi ja valuisi sektorinmuotoisten reikien välitiloihin. Jännitys-sauvat ovat kuitenkin edullisesti sektorinmuotoisia ja verhottuja lasilla, jolla on sama koostumus kuin verhouksella 56'. Sopivasti muotoillut sauvat voidaan muodostaa muodostamalla aluksi sylinteri jollakin sopivalla menetelmällä kuten sulattamalla, liekkihydrolyysillä tms. Kuten kuviossa 9 esitetään, sylinteri 80 on varustettu aksiaalisella reiällä 82 ja on sitten leikattu neljäksi segmentinmuotoiseksi sauvaksi 81, kuten katkoviivat osoittavat. Segmentinmuotoinen sauva 81 voidaan työntää kumpaankin reikään 78. Haluttaessa sauvaa pyöritetään ensin sorvissa ja varustetaan verhousnoen ohuella päällysteellä kuviossa 4 esitetyllä tavalla. Verhousnoki sulatetaan yhteen sauvan päällä kuvion 10 verhotun sektorin-muotoisen sauvan 83 muodostamiseksi. Sauvalla 83 on oleellisesti sama muoto kuin reiällä 78 ja se on vain hieman pie- 14 7721 7 nempi kuin ko. reikä. Voidaan muodostaa sauva 83, jonka poikkipinta-ala on suurempi kuin reiän 78 ja sitä voidaan kuumentaa ja venyttää sen poikkipinta-alan pienentämiseksi arvoon, joka on riittävän pieni jotta se sallisi työntämisen reikään 78.
Kuten edellä mainitussa US-patentissa n:o 4 395 270 neuvotaan, kuitu voi sisältää toisen sarjan erillisiä, lävistäjän suhteen vastakkaisia pituussuuntaisia alueita, joilla on fysikaaliset ominaisuudet, jotka ovat erilaiset kuin jännitystä aiheuttavien alueiden ensimmäisellä sarjalla. Kuviossa 11 esitetty kuitu käsittää ytimen 85 ja verhouksen 86. Kaksi pituussuuntaista aluetta 87, joilla on eri lämpölaajenemis-kerroin kuin verhousalueella, sijaitsee samalla lävistäjällä ytimen 75 vastakkaisilla puolilla. Alueisiin 87 nähden suorakulmaisesta on sijoitettu toinen pari pituussuuntaisia alueita 88, jotka voivat koostua lasista, jonka lämpölaajenemis-kerroin poikkeaa verhouksen 86 kertoimesta toiseen suuntaan kuin mihin alueiden 87 lämpölaajenemiskerroin poikkeaa verhouksen 86 kertoimesta.
Kuvion 11 kuitu voidaan muodostaa poraamalla neljä reikää preformiin kuvioiden 6 ja 7 yhteydessä esitetyllä tavalla. Kahteen vastakkaiseen reikään työnnetään lasisauvat, joilla on ensimmäinen lämpölaajenemiskerroin.- Jos esimerkiksi verhous koostuisi Si02:sta, sauvat 87 voisivat koostua SiC^sta, jota on muunnettu 620^:113 ja P20^:lla, kun taas sauvat 88 voisivat koostua Sievistä, jota on muunnettu Tieolla. Tuloksena olevassa kuidussa alueet 87 ovat vetojännitystilassa, kun taas alueet 88 ovat puristustilassa. Kahden vetoalueen vaikutus on additiivinen puristusalueen vaikutukseen tuloksena olevan yhdistelmän aikaansaadessa suuremman jännityksen aiheuttaman kahtaistaitteisuuden kuin mitä olisi saavutettavissa pelkästään joko alueilla 87 tai 88.
Kuvion 11 toteutusmuodon muunnoksessa kaksi suuren laajenemis-kertoimen lasisauvaa työnnetään vastakkaisiin reikiin ja jäljelle jäävät kaksi reikää jätetään tyhjiksi. Tällaisesta preformista vedetty kuitu sisältää kaksi lävistäjän suhteen 15 7721 7 vastakkaista sylinterinmuotoista reikää, jotka sijaitsevat suorakulmaisesta kahden vetojännityssauvan suhteen. Kuten edellisessä toteutusmuodossa kahden tyhjän reiän vaikutus on additiivinen kahden vetoalueen vaikutuksen kanssa.
Moniydinkuitu voidaan muodostaa samantapaisella menetelmällä kuin yllä kuvattiin. Vaikka kuvion 7 preformi 52 käsittää verhouksen 56 ja keskellä sijaitsevan ytimen 54, moniytimisen optisen kuidun valmistuksessa käytetyssä preformissa ei tarvitse olla tällaista ydintä, vaikka se voi valinnaisesti sisältää ytimen.
Toteutusmuodossa, jossa alussa muodostettu preformi käsittää ytimen, preformi 52 olisi varustettu useilla ytimen 54 ympärillä olevilla rei'illä, joiden lukumäärä on riittävä aikaansaamaan valoa johtavat lisäytimet. Näihin reikiin työnnetään erittäin puhdasta lasia olevat sauvat, joiden taitekerroin on suurempi kuin preformin verhouksella 56. Tuloksena olevaa kuidun vetoaihiota kuvataan kuviossa 12, jossa samanlaisia elementtejä kuin kuviossa 6 on esitetty pilkuilla varustetuilla viitenumeroilla. Alussa muodostettu preformi 52' voi käsittää verhouksen 56' ja keskelle sijoitetun ytimen 54'. Neljä tasavälein sijoitettua reikää voi olla ytimen 54' ympärillä. Jokaiseen rei'istä asetetaan ydinlasia oleva sauva 90. Kuten yllä kuvattiin, sauvoilla 90 voi olla yhtenäinen koostumus tai vaihteleva koostumus niin, että niillä on säteittäisesti asteittainen taitekerroinprofiili. Sauvat 90 voivat olla myös verhoamattomia, mutta ne on edullisesti verhottu lasilla, jolla on sama koostumus kuin preformin verhouksella 56'.
Jos alussa muodostetulla preformilla on kauttaaltaan yhtenäinen koostumus, ts. siinä ei alunperin ole mitään ydinosaa, se voidaan varustaa ennalta määrätyllä lukumäärällä ytimiä poraamalla siihen tämä ennalta määrätty lukumäärä reikiä ja asettamalla ydinlasia oleva sauva jokaiseen reikään.
Tyhjöliitäntä kiinnitetään aihioon yllä kuvatulla tavalla ydinlasisauvojen ja vieressä olevien preformin reikien seinä- 16 7721 7 mien välisten aukkojen vetämiseksi tyhjöön hydroksyyli-ioni-saastumisen vähentämiseksi. Preformi vedetään sitten kuiduksi, jossa on useita valoa johtavia ytimiä.
Seuraava esimerkki kuvaa tapaa, jolla tämän keksinnön menetelmää voidaan käyttää polarisaation säilyttävän yksimuotoisen optisen kuidun valmistukseen. Kuvioiden 1-5 yhteydessä kuvattua menetelmää käytettiin optisen kuidun preformin valmistamiseen. Tarkemmin sanoen kerros hiilinokea kerrostettiin ensin 49 cm:n osalle alumiinioksidituurnaa, joka leveni halkaisijaltaan n. 5,5 mm:stä 6,5 mm:iin. Käytettiin aikaisemmin kuvattua poltinta. Nestemäistä SiCl^ra ja nestemäistä GeCl^ia pidettiin 37°C:ssa ensimmäisessä ja toisessa säiliössä, joiden poistoputket oli yhdistetty polttimeen. Kvartsia kerrostettiin tuurnalle 30 minuutin ajan, jona aikana happea virtasi ensimmäisen säiliön läpi nopeudella n. 0,05 1/min pienen laajenemiskertoimen kvartsikerroksen muodostamiseksi, jonka paksuus oli n. 1 mm. Portaittain muuttuvan taitekertoimen ydinosa, joka oli SiC^Ja, joka oli muunnettu 10 paino-%:lla GeC^/ kerrostettiin sitten n. 12 mm:n paksuudeksi puhaltamalla happea sekä ensimmäisen että toisen säiliön läpi.
Hapen virtaus toiseen säiliöön lopetettiin sitten ja puhdasta SiC^-nokea kerrostettiin ydinnoen pinnalle, kunnes saavutettiin 60 mm:n ulkohalkaisija.
Nokipreformi poistettiin sorvista ja tuurna poistettiin siitä-kokonaisuuteen kuuluvan kädensijan jäädessä sen toiseen päähän. Lyhyt pätkä kapillaariputkea työnnettiin kädensijaan nähden vastakkaiseen preformiaukon päähän. Kuivauskaasua, joka koostui heliumista, joka sisälsi 5 tilavuus-% klooria, ajettiin kädensijan läpi preformin aukkoon. Kun preformi laskettiin yhteensulatusuuniin, jonka läpi heliumhuuhtelukaasu virtasi, kapillaariputkessa oleva aukko sulkeutui ja preformi joutui vähittäisen yhteensulamisen alaiseksi.
Kädensijaan kiinnitetty tyhjöliitäntä ja yhteensulatetun preformin aukko vedettiin tyhjöön. Kvartsisauva sulatettiin preformin kärkeen, joka työnnettiin sitten vetouuniin. Preformi kuumennettiin n. 1900°C:een ja sitä vedettiin alaspäin 17 7721 7 nopeudella n. 15 cm/min. Tuloksena olevan välituotekuidun halkaisija oli n. 7 mm. Kun välituotekuitu oli vedetty sopivaan pituuteen, siitä katkaistiin 91 cm pitkä kappale.
Välituotekuidun kappale tuettiin sorviin, jossa se toimi tuurnana lisäverhousnoen kerrostusta varten. Poltin kulki pitkin välituotekuitua, kunnes riittävä lukumäärä kerroksia oli kerrostettu SiC^-verhouspäällysteen muodostamiseksi. Tuloksena olevaa yhdistelmäpreformia työnnettiin vähitellen yhteensulatusuuniin, jonka maksimilämpötila oli 1450°C ja jossa se sulatettiin yhteen samalla, kun heliumia virtasi ylöspäin uunin läpi. Tuloksena olevalla yhteensulatetulla pre-formilla, joka esitetään poikkileikkauksena kuviossa 5, oli ulkohalkaisija n. 50 mm ja ytimen halkaisija n. 2,5 mm. Pre-formin toinen pää katkaistiin ja kiillotettiin sileäksi niin, että se muodosti tasomaisen päätypinnan, joka oli oleellisesti kohtisuorassa preformin akselia vastaan. Kaksi halkaisijaltaan 7,0 mm:n reikää kairattiin pituussuunnassa yhteensulatetun preformin läpi ytimen vastakkaisille puolille 10 mm:n säteellä.
Valmistettiin kaksi jännityssauvaa US-patentissa n:o 2 823 995 selostetulla menetelmällä. Poltin kulki jatkuvasti pitkin alumiinioksidituurnaa. Riittävät määrät SiCl^:a, GeCl^:a ja POCl^ra syötettiin polttimeen lasinoen muodostamiseksi, jonka koostumus oli 39 paino-% GeC^, 1 paino-% ?205 3a paino-% Si02. Jokaisen seuraavan polttimen ohikulun aikana Geelein ja POCl^in määriä pienennettiin ydinlasinoen kerroksen muodostamiseksi, jossa oli pienenevä Ge02~ ja P2°5-väkevyys, kunnes viimeinen poltinajo kerrosti puhdasta Si02~nokea.
Tämän jälkeen kerrostettiin lisäkerroksia Si02~nokea verhous-noen kerroksen muodostamiseksi ydinnokikerroksen päälle.
Tuurna poistettiin ja tuloksena oleva huokoinen preformi saatettiin yllä kuvattuun vähittäiseen yhteensulatukseen. Yh-teensulatusprosessin aikana klooria ja heliumia virtasi preformin aukkoon kuten yllä kuvattiin. Preformin aukko sulkeutui yhteensulatuksen aikana johtuen ydinlasin pienestä viskositeetista verrattuna verhouslasin viskositeettiin.
18 7721 7
Yhteensulatettu preformi työnnettiin vetouuniin, jossa sen kärki kuumennettiin n. 1900°C:een. Lasisauva kiinnitettiin preformin pohjakärkeen ja sitä venytettiin alaspäin nopeudella 10 cm/min jännityssauvan muodostamiseksi, jonka ulkohal-kaisija oli 6 mm. Sauvan ydinosan halkaisija oli 4,2 mm.
GeC^n ja P20^:n väkevyys ydinosassa vaihteli siten, että ytimen taitekerroingradientille oli luonteenomaista alfa 2.
15 cm pitkä kvartsiputki, jonka ulkohalkaisija oli 50 mm ja seinämänpaksuus 2 mm, sulatettiin yhteensulatetun preformin tasomaisen päätypinnan ulkokehälle. Jännityssauvat työnnettiin reikiin, jotka oli kairattu preformiin. Kvartsiputken sitä päätä, joka oli poispäin preformista, liekkikäsiteltiin sitten ja sen halkaisijaa pienennettiin. Lasipidike, jossa oli hiottu lasiliitin toisessa päässä sulatettiin kiinni kvartsiputkeen. Tyhjöliitäntä kiinnitettiin hiottuun lasi-liittimeen ja tyhjö vedettiin preformin tasopinnalle sauvojen ja viereisten kairattujen reikien seinämien välisen tilan tyhjentämisen aikaansaamiseksi. Tyhjöön vedetty aihio työnnettiin vetouuniin, jossa sen kärki saatettiin n. 2100°C:n lämpötilaan. Tuloksena olevan askeltaitekertoimen, yksimuo-toisen optisen aaltoputkikuidun ytimen halkaisija oli n.
8 ^um ja ulkohalkaisija 125 ^um. Tuloksena olevan kuidun vaimennus oli 4,5 dB/km aallonpituudella 850 nm ja interfefenssi-pituus L oli välillä 2-3 cm.
Samalla tavOin voitaisiin konstruoida optinen kuitu, jossa on useita valoa siirtäviä ytimiä. Itse asiassa yllä kuvatun erikoisesimerkin jännityssauvat on muodostettu lasista, jolla on suurempi taitekerroin kuin kvartsiverhouslasilla. Tämän vuoksi edellä mainitun esimerkin avulla muodostetun kuidun jokainen jännityssauva kykenee kuljettamaan valoenergiaa, kun se sopivasti viritetään syöttövalonsäteellä.

Claims (8)

7721 7
1. Menetelmä optisen kuidun muodostamiseksi, jossa menetelmässä aikaansaadaan sylinterimäinen esimuoto lasista, jolla on ensimmäinen koostumus, muodostetaan sanottuun esimuotoon useita pituussuuntaisia reikiä, aikaansaadaan useita sauvoja, joista ainakin osalla on toinen lasikoostumus, jolla on alempi pehmenemispiste kuin mainitulla ensimmäisellä koostumuksella, työnnetään yksi sanotuista sauvoista kuhunkin sanotuista reisistä, kuumennetaan sauvoja ja vedetään esimuodon ja lasisauvojen muodostama yhdistelmä optiseksi kuiduksi, tunnettu siitä, että sijoitetaan sauvojen toinen pää reikään sekä tuetaan toista päätä niin, että sauva ei voi jatkuvasti sulaessaan laskeutua reikään, ja että kuumennetaan yhdistelmää sauvojen tuettuun päähän nähden vastakkaisesta päästä ja vedetään kuitu mainitusta kuumennetusta päästä.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaiheessa, jossa aikaansaadaan useita sauvoja aikaansaadaan sauvat, joiden poikkipinta-ala on hieman pienempi kuin sanotuilla reisillä, paitsi mainitusta vastakkaisesta päästä, jossa sauvan poikkipinta-ala suurenee suurempaan arvoon kuin sanotuilla reisillä, jolloin vaihe, jossa tuetaan sauvojen toista päätä käsittää sen, että sauvojen toinen pää sijoitetaan reikään kunnes sauvan suurempi vastakkainen pää nojaa esimuotoon sekä estää sauvan edelleen etenemisen reikään .
3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että muodostetaan esimuoto, jolla on tasainen pääty-pinta, jolloin ennen lasisauvojen sijoittamista sulatetaan sanotun päätypinnan kehälle lasisylinteri, ja ennen kuumennusta ja vetämistä yhdistetään tyhjöliitäntä lasisylinteriin. 20 7721 7
4. Jonkin edellä olevan patenttiva&timukeen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaiheessa, jossa aikaansaadaan useita sauvoja, aikaansaadaan sauvat, joiden laaiydintä ympäröi kerros verhouslasia, jolla on eri koostumus kuin sanotulla lasiytimellä.
5. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaiheessa, jossa aikaansaadaan useita sauvoja, aikaansaadaan sauvat, joiden lasiydintä ympäröi kerros sanottua ensimmäistä koostumusta olevaa lasia.
6. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaiheessa, jossa muodostetaan useita reikiä, muodostetaan reiät, joilla on pyöreästä poikkeava poikkileikkaus, ja vaiheessa, jossa aikaansaadaan sauvoja, aikaansaadaan sauvat, joiden poikkileikkauksen muoto on oleellisesti sama kuin sanotuilla reisillä.
7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että aikaansaadaan esimuoto, jossa keskellä sijaitsevaa lasiydintä ympäröi kerros ensimmäistä koostumusta olevaa lasia, jolloin lasiytimen lasin taitekerroin on suurempi kuin ensimmäisen koostumuksen taitekerroin.
8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaiheessa, jossa muodostetaan pituussuuntaiset reiät, muodostetaan sanotun lasiytimen vastakkaisille puolille joukko pituussuuntaisia reikiä, ja että vaiheessa, jossa aikaansaadaan useita lasisauvoja, aikaansaadaan sauvoja, joiden lämpölaajenemiskerroin eroaa ensimmäisen koostumuksen lämpö-laajenemiskertoimesta. 21 7721 7
FI845096A 1983-12-27 1984-12-21 Foerfarande foer framstaellning av en polarisationsbevarande optisk fiber. FI77217C (fi)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US56563783 1983-12-27
US06/565,637 US4561871A (en) 1983-12-27 1983-12-27 Method of making polarization preserving optical fiber

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI845096A0 FI845096A0 (fi) 1984-12-21
FI845096L FI845096L (fi) 1985-06-28
FI77217B true FI77217B (fi) 1988-10-31
FI77217C FI77217C (fi) 1989-02-10

Family

ID=24259499

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI845096A FI77217C (fi) 1983-12-27 1984-12-21 Foerfarande foer framstaellning av en polarisationsbevarande optisk fiber.

Country Status (18)

Country Link
US (1) US4561871A (fi)
EP (1) EP0147225B1 (fi)
JP (1) JPS60155535A (fi)
KR (1) KR920001385B1 (fi)
AR (1) AR241106A1 (fi)
AT (1) ATE50236T1 (fi)
AU (1) AU565861B2 (fi)
BR (1) BR8406646A (fi)
CA (1) CA1278685C (fi)
DE (1) DE3481302D1 (fi)
DK (1) DK621184A (fi)
ES (1) ES8606212A1 (fi)
FI (1) FI77217C (fi)
HK (1) HK7491A (fi)
IL (1) IL73499A (fi)
IN (1) IN163771B (fi)
NO (1) NO163448C (fi)
SG (1) SG68490G (fi)

Families Citing this family (51)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4717225A (en) * 1984-10-11 1988-01-05 Litton Systems, Inc. Form polarizing fibers and method of fabrication
JPS61201633A (ja) * 1985-03-04 1986-09-06 Sumitomo Electric Ind Ltd マルチコア光フアイバの製造方法
US4711525A (en) * 1985-05-08 1987-12-08 Litton Systems, Inc. Polarizing optical fiber with absorbing jacket
US4704151A (en) * 1985-08-15 1987-11-03 Corning Glass Works Method for drawing fiber optic coupler
US4767430A (en) * 1985-08-15 1988-08-30 Corning Glass Works Optical fiber-device interconnection and method
US4820322A (en) * 1986-04-28 1989-04-11 American Telephone And Telegraph Company At&T Bell Laboratories Method of and apparatus for overcladding a glass rod
CA1317464C (en) * 1986-04-28 1993-05-11 William Malcolm Flegal Method of and apparatus for overcladding an optical preform rod
GB2190741B (en) * 1986-05-21 1990-01-31 Plessey Co Plc Improvements in optical fibres
JP2584619B2 (ja) * 1986-07-03 1997-02-26 株式会社フジクラ 非軸対称光フアイバ母材の製造方法
US4997282A (en) * 1986-09-19 1991-03-05 Litton Systems, Inc. Dual fiber optic gyroscope
US4842358A (en) * 1987-02-20 1989-06-27 Litton Systems, Inc. Apparatus and method for optical signal source stabilization
US4915503A (en) * 1987-09-01 1990-04-10 Litton Systems, Inc. Fiber optic gyroscope with improved bias stability and repeatability and method
EP0372450B1 (fr) * 1988-12-09 1994-01-12 Alcatel N.V. Procédé d'élaboration d'une préforme pour fibre optique à maintien de polarisation
US5221307A (en) * 1990-08-06 1993-06-22 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Method for producing preform for polarization retaining optical fiber
AU639125B2 (en) * 1990-08-09 1993-07-15 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Method for producing preform for polarization retaining optical fiber
US5152818A (en) * 1990-11-09 1992-10-06 Corning Incorporated Method of making polarization retaining fiber
US5149349A (en) * 1991-07-11 1992-09-22 Corning Incorporated Method of making polarization retaining fiber with an elliptical core, with collapsed apertures
FR2683053B1 (fr) * 1991-10-29 1994-10-07 Thomson Csf Fibre optique et procede de fabrication.
CN1041129C (zh) * 1992-12-26 1998-12-09 黄宏嘉 保持圆偏振态的光纤和它的制备方法
US5917109A (en) 1994-12-20 1999-06-29 Corning Incorporated Method of making optical fiber having depressed index core region
CA2161939A1 (en) * 1994-12-20 1996-06-21 George E. Berkey Method of making optical fiber having depressed index core region
US6360565B1 (en) * 1996-06-17 2002-03-26 Corning Incorporated Method of making polarization retaining fiber
US6587624B2 (en) 1996-06-17 2003-07-01 Corning Incorporated Polarization retaining fiber
US6151336A (en) * 1998-02-11 2000-11-21 Sorrento Networks, Inc. Time division multiplexing expansion subsystem
US6400478B1 (en) 1998-04-02 2002-06-04 Sorrento Networks, Inc. Wavelength-division-multiplexed optical transmission system with expanded bidirectional transmission capacity over a single fiber
US6298103B1 (en) 1998-06-16 2001-10-02 Sorrento Networks Corporation Flexible clock and data recovery module for a DWDM optical communication system with multiple clock rates
US6778747B1 (en) 1998-09-09 2004-08-17 Corning Incorporated Radially varying and azimuthally asymmetric optical waveguide fiber
US6072930A (en) * 1998-11-04 2000-06-06 Syracuse University Method of fabricating a cylindrical optical fiber containing a particulate optically active film
JP4759816B2 (ja) * 2001-02-21 2011-08-31 住友電気工業株式会社 光ファイバの製造方法
WO2002098808A1 (en) * 2001-05-31 2002-12-12 Corning Incorporated Method of low pmd optical fiber manufacture
EP1438267A1 (en) * 2001-07-31 2004-07-21 Corning Incorporated Method for fabricating a low polarization mode dispersion optical fiber
JP2003212581A (ja) * 2002-01-21 2003-07-30 Sumitomo Electric Ind Ltd 偏波保持ファイバの製造方法
US20050135759A1 (en) * 2003-12-22 2005-06-23 Xingwu Wang Optical fiber assembly
US7110647B2 (en) * 2003-01-17 2006-09-19 Nufern Multimode polarization maintaining double clad fiber
US7724422B2 (en) * 2004-01-30 2010-05-25 Nufern Method and apparatus for providing light having a selected polarization with an optical fiber
US20050226580A1 (en) * 2004-04-08 2005-10-13 Samson Bryce N Optical fiber for handling higher powers
DE102004060408B4 (de) * 2004-12-14 2007-08-16 Schott Ag Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung eines Glasrohrs
US20060130528A1 (en) * 2004-12-22 2006-06-22 Nelson Brian K Method of making a hole assisted fiber device and fiber preform
CA2763629C (en) * 2005-02-28 2017-02-07 Weatherford/Lamb, Inc. Polarization controlling optical fiber preform and preform fabrication methods
GB2457946B (en) * 2008-02-29 2011-11-16 Sumitomo Electric Industries Method of manufacturing photonic bandgap fibre
CN101367608B (zh) * 2008-10-14 2011-07-20 长飞光纤光缆有限公司 熊猫型保偏光纤的制造方法
WO2011045006A1 (en) * 2009-10-12 2011-04-21 Services Petroliers Schlumberger (Sps) Pressure measurement by means of an optical fiber
US8526773B2 (en) * 2010-04-30 2013-09-03 Corning Incorporated Optical fiber with differential birefringence mechanism
JP6402466B2 (ja) * 2014-03-31 2018-10-10 住友電気工業株式会社 マルチコア光ファイバの製造方法
US10261244B2 (en) * 2016-02-15 2019-04-16 Nxgen Partners Ip, Llc System and method for producing vortex fiber
JP6870384B2 (ja) * 2017-02-28 2021-05-12 住友電気工業株式会社 マルチコア光ファイバの製造方法
JP6919228B2 (ja) * 2017-02-28 2021-08-18 住友電気工業株式会社 マルチコア光ファイバの製造方法
JP2022521754A (ja) 2019-02-28 2022-04-12 コーニング インコーポレイテッド ケーン・ベースガラス光ファイバ予備成形品を形成する真空ベースの方法
US20200364549A1 (en) * 2019-05-17 2020-11-19 Corning Incorporated Predicting optical fiber manufacturing performance using neural network
CN110845133B (zh) * 2019-12-10 2021-10-01 中国电子科技集团公司第四十六研究所 一种制备具有渐变隔离层的掺硼应力棒的方法
CN114538767B (zh) * 2022-03-30 2024-04-26 中国计量大学 一种光纤预制棒的成型装置及其成型方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3455666A (en) * 1966-05-06 1969-07-15 American Optical Corp Method of making laser components
US3535017A (en) * 1968-01-08 1970-10-20 Bell Telephone Labor Inc Optical fiber waveguide structures
US4217488A (en) * 1977-01-21 1980-08-12 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Secure optical communication components, method, and system
JPS596825B2 (ja) * 1977-04-25 1984-02-14 古河電気工業株式会社 光フアイバの製造方法およびその装置
US4229197A (en) * 1978-06-12 1980-10-21 International Telephone And Telegraph Corporation Method for making multiple optical core fiber
US4251251A (en) * 1979-05-31 1981-02-17 Corning Glass Works Method of making optical devices
GB2096788B (en) * 1981-01-17 1984-12-19 Nippon Telegraph & Telephone Single-polarization single-mode optical fibers
CA1177297A (en) * 1981-03-30 1984-11-06 Michael G. Blankenship Polarization retaining single-mode optical fibers and methods of making
US4395270A (en) * 1981-04-13 1983-07-26 Corning Glass Works Method of fabricating a polarization retaining single-mode optical waveguide
JPS5836941A (ja) * 1981-08-26 1983-03-04 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 内部応力複屈折性単一偏波保持光フアイバの製造方法
JPS58145631A (ja) * 1982-02-19 1983-08-30 Furukawa Electric Co Ltd:The 非対称屈折率溝を有する単一偏波光フアイバ母材の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
AU565861B2 (en) 1987-10-01
SG68490G (en) 1990-09-21
DK621184A (da) 1985-06-28
DE3481302D1 (de) 1990-03-15
DK621184D0 (da) 1984-12-21
FI845096L (fi) 1985-06-28
EP0147225A3 (en) 1986-02-12
JPH0559051B2 (fi) 1993-08-30
HK7491A (en) 1991-02-01
ES8606212A1 (es) 1986-04-16
KR920001385B1 (ko) 1992-02-13
NO163448B (no) 1990-02-19
AR241106A2 (es) 1991-11-15
KR850004450A (ko) 1985-07-15
IN163771B (fi) 1988-11-05
NO845213L (no) 1985-06-28
IL73499A (en) 1992-06-21
CA1278685C (en) 1991-01-08
FI845096A0 (fi) 1984-12-21
JPS60155535A (ja) 1985-08-15
ATE50236T1 (de) 1990-02-15
ES538501A0 (es) 1986-04-16
NO163448C (no) 1990-05-30
FI77217C (fi) 1989-02-10
US4561871A (en) 1985-12-31
IL73499A0 (en) 1985-02-28
BR8406646A (pt) 1985-10-15
AR241106A1 (es) 1991-11-15
EP0147225A2 (en) 1985-07-03
EP0147225B1 (en) 1990-02-07
AU3521684A (en) 1985-07-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI77217B (fi) Foerfarande foer framstaellning av en polarisationsbevarande optisk fiber.
JP3240356B2 (ja) 偏波面保存単一モ−ド光ファイバの製造方法
US4486212A (en) Devitrification resistant flame hydrolysis process
KR830002158B1 (ko) 연속이동 가능 출발부재를 갖는 광도파관 프리폼을 형성하는 방법
EP0522229B1 (en) Method of making a polarization-retaining, single-mode, optical fiber
JP2685543B2 (ja) 光ファイバ・プリフォームの作成方法
US4157906A (en) Method of drawing glass optical waveguides
US4453961A (en) Method of making glass optical fiber
US4362545A (en) Support member for an optical waveguide preform
CA1104312A (en) Apparatus for minimizing drawn filament diameter variation
EP0138512B1 (en) Method of forming laminated single polarization fiber
US4286978A (en) Method for substantially continuously drying, consolidating and drawing an optical waveguide preform
US4578097A (en) Method of forming a polarization preserving optical waveguide
EP0043712B1 (en) A method of making a high purity glass article such as a soot preform, a soot preform and an optical waveguide fibre formed therefrom
NO153050B (no) Fremgangsmaate til i det vesentlige kontinuerlig aa fremstille et optisk boelgelederemne og en optisk boelgeleder
US4289517A (en) Method of forming an optical waveguide preform
KR950004058B1 (ko) 광파이버용 유리모재의 제조방법
EP0100174B1 (en) Method of making glass optical fiber
US4784465A (en) Method of making glass optical fiber
US4289522A (en) Support member for an optical waveguide preform

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed

Owner name: CORNING GLASS WORKS