IT8224890A1 - Procedimento litografico per la fabbricazione di fibre ottiche - Google Patents

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IT8224890A1 IT1982A24890A IT2489082A IT8224890A1 IT 8224890 A1 IT8224890 A1 IT 8224890A1 IT 1982A24890 A IT1982A24890 A IT 1982A24890A IT 2489082 A IT2489082 A IT 2489082A IT 8224890 A1 IT8224890 A1 IT 8224890A1
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Description

DESCRIZIONE
La presente invenzione riguarda la fabbricazione di fibre ottiche*
Il procedimento comune per la fabbricazione di una fibra ottica inizia con un tubo di substrato di quarzo. Un procedimento di deposizione da vapori chimici viene impiegato per depositare uno o pi? strati di rivestimento di vetro, e quindi uno strato di nucleo di vetro sulla superficie interna del tubo di substrato. Il tubo viene quindi fatto collassare radialmente tramite un procedimento di riscaldamento per formare una preforma dalla quale viene trafilata la fibra*
Non & tuttavia previsto di applicare tecniche fotolitografiche o altre tecniche di modellatura o conformatura per trattare zone selezionate degli strati di mantello o di nuoleo* In particolare, questi strati, come depositati, sono continui sia nella direzione ciroonferenziale che in quella assiale) essi non sono modellati per dar luogo a sagome geometriche diverse delle fibre o a diverse propriet? ottiche* Inoltre la loro composizione non varia significativamente nella direzione circonferenziale*
Il procedimento della richiedente per la fabbricazione di una fibra ottica inizia con il fornire un corpo cilindrico cavo che pu? essere o un corpo a strato singolo chiamato tubo di substrato oppure un corpo astrato composito costituito da un tubo di substrato con uno o pi? atratidepositati sulla superficie interna del tubo* Porzioni selezionate della superficie interna del corpo sono trattate tramite una o pi? fasi fra ima variet? di fasi di trattamento) ad esempio asportando tramite attacco chimico le porzioni selezionate} facendo diffonde speci in esso} lisciviando via speoi da esso; oppure depositando strato su di esso? Dopo questo procedimento di trattamento il corpo viene fatto collassare per formare una preforma, e viene trafilata tuia fibra.
In una forma di realizzazione del presente procedimento perfab bricare una fibra ottica, almeno un primo strato (ad esempio stratidi mantello o di nucleo) e depositato sulla superficie interna di un tubo di substrato, ed almeno uno strato di mascheratura (cio? uno stratodi fotoriserva oppure uno strato metallico) ? formato sul primo strato. Lo strato di mascheratura ? modellato per formare apertureche espongono porzioni selezionate sottostanti dei primo strato. Queste porzioni esposte sono quindi trattate mediante una o pi? delle fasi di processo menzionate precedentemente. Quindi, lo strato di mascheratura viene rimosso ed almeno un secondo strato(ad esempio strato di mantello o di nucleo) viene depositato sul primo strato trattato prima di collassare radialmente il tubo di substrato e trafilare la fibra.
In un'altra forma di realizzazione del procedimento della richiedente, il trattamento delle porzioni esposte (non mascherate)del primo strato include la deposizione di almeno un terzo strato su di esse, come pure sullo strato di maacherature ad aperture. Tecniche di rimozione a sollevamento sono quindi impiegate per rimuovere lo strato di mascheratura, lasciando cos? il terzo strato solo su porzioni selezionate del primo strato (cio? sulle porzioni precedentemente esposte). Questa soluzione ? particolarmente utile quando il terzo strato ? uno strato metallico, che di per se stesso pu? essere impiegato come uno strato di mascheratura oppure pu? essere annegato in un dispositivoa fibre ottiche?
Il procedimento dell?invenzione ? utile, ad esempio, nella fabbricazione di fibre birifrangenti, fibre a pi? nuclei e fibre attive oome sar? in seguito descritto.
La presente invenzione, assieme a sue varie caratterlstiohe e suoi vari vantaggi, pu? essere facilmente compresa dalla descrizione pi? particolareggiata in unione con i disegni acclusi nei qualit le figure da 1 a 7 sono viste d'estremit? di un tubo di substrato edi strati depositati illustranti una sequenza illustrativa di fasi di processo secondo una forma di realizzazione della presente invenzione; la figura 8 ? una vista d'estremit? di una fibra ottica birifrangente fabbricata tramito la sequenza di processo illustrata nelle figuro da 1 a 7;
la figura 9 ? una vista d'estremit? di un tubo di substrato trattato e di strati depositati secondo un'altra forma di realizzazione della presente invenzione;
la figura 10 ? una vista d'estremit? di una fibra ottica a pi? nuclei fabbricata a partire dal tubo di substrato trattato di figura 9} le figure da 11 a 13 sono viste d'estremit? di un tubo di substrato e di strati depositati illustranti un'altra sequenza di fasi di processo, secondo ancora un'altra forma di realizzazione della presente invenzione;
la figura 14 ? una vista d'estremit? di una fibra ottica avente strati metallici annegati fabbricati mediante il procedimento illustrato nel. le figure da 11 a 13?
Facendo ora riferimento alle figure da f a 8, il procedimento dell'invenzione per fabbricare una fibra ottica inizia con il fornire un corpo cilindrico oavo che pu? essere o un corpo a strato singolo oome ad esempio un tubo di substrato 10 rappresentato in figura 1 oppure un corpo a strati compositi costituito da un tubo di substrato10 e da uno o pi? strati depositati 12 rappresentati in figura 2? A titolo illustrativo, il tubo 10 comprende quarzo e lo strato 12 comprende uno strato di barriera di vetro ma, in forme di realizzazione alternative che saranno descritte in seguito, lo strato 12 pu? pure comprendo~ re la combinazione di uno strato di rivestimento e di una strato diKU-oleo oppure di uno strato di rivestimento e di uno strato metallico. Secondo la presente invenzione, almeno uno strato di masoheratura 14 ? depositato sulla superficie interna del corpo cilindrico il che, in figura 3 significa che lo strato di mascheratura 14 ? depositato sullo strato 12? Tipicamente, lo strato di mascheratura 14 comprende un materiale fotosensibile come ad esempio fotoriserva? Lo strato di maschera? tura 14 ? modellato in maniera da formare aperture 14o e 14d che espongono porzioni sottostanti del primo strato 12 come rappresentate infigura 5, Le porzioni rimanenti 14s e 14b dello strato di mascheratura ricoprono le porzioni corrispondenti dello strato 12 e le proteggono da fasi di trattamento successive, come ? desiderato?
Bench? la modellatura dello strato di mascheratura 14 possa essere effettuata in una pluralit? d? modi, in figura 4 ? rappresentata una tecnica illustrativa in cui una maschera d'ombra 16 circonda 'sa superficie esternadeltubodisubstrato10tranneperleaperture21ohe so o in registrazione con le aperture desiderata 14? e 14d (Figura 5) ohe devono essere formate nello strato di mascheratura 14* Radiazione ottica 20 viene diretta attraverso le aperture 21 in modo da esporre le porzioni corrispondenti dello strato di mascheratura 14? Per scopi illustrativi si suppone nel contesto che lo strato di mascheratura sia una fotoriserva, nel qual caso la radiazione 20 pu? essere generata medianteUnalampada UV oppure un laser UV a He-Cd* Naturalmente il tubo di substrato 10 e lo strato 12 dovranno essere trasparenti al fine di consentire alla radiazione 20 di essere trasmessa attraverso di essi e assorbita dallo strato di fotoriserva 14? Tuttavia, lo etrato di fotoriserva 14 non assorbe tutta la radiazione) parte di essa viene trasmessa nel foro del tubo 10? Al fine di impedire a questa radiazione di essere trasmessa attraverso il fero a porzioni dello etrato di fotoriserva che non devono essere esposte, una asta opaca 18 ? inserita assialmente nel foro* L'asta 18 assorbe tutta tale radiazione trasmessa?
Per la medesima ragione, lo spessore del tubo di substrato 10 dovr? essere reso sufficientemente sottile da impedire qualsiasi guida sostanziale della radiazione 20 attorno alla circonferenza del tubo 10 ove essa potrebbe determinare esposizione di porzioni dello strato di mascheratura 14 che non dovrebbero essere esposte? Relativamente a ci? si ? trovato adatto un rapporto fra spessore della parete e diametro esterno del tubo 10 di approssimativamente 1*9, ma possono pure essere Impiegati rapporti pi? piccoli o pi? grandi? Zn aggiunta, questo problema pu? essere ridotto focalizzando la radiazione 20 tramite disposizioni particolari ben note?
Un procedimento alternativo per modellare lo strato di mascheratura 14 contempla il dirigere la radiazione 20 dall'interno del tubo 10 invece che dall'esterno come rappresentato nella figura 4. In questa forma di realizzazione (non illustrata) una sorgente di luce cilindrica allungata ? inserita assialmente all'interno del tubo 10. Inoltre posizionata all'interno del tubo 10 e circondante la sorgente di luce vi ? una mschera d'ombra cilindrica dotata di aperture? Intal modo, la radiazione dalla sorgente di luce sar? trasmessa solo attraverso le aperture della maschera d'ombra ed esporr? solo le porzioni dello strato di mascheratura 14 in registrazione con tali aperture? Questa tecnioa ? particolarmente utile, quando, lo strato 12 ? opaoo (ad esempio metallico) impedendo oosl allo strato di mascheratura 14 di essere esposto dall'esterno o tubo 10. Naturalmente, la maschera d'ombra esterna 16 di figura 4 non sar? necessaria quando ? utilizzata questa tecnica di modellatura?
Una volta che lo strato di masoheratura e stato esposto alla radiazione 20, esso ? quindi sottoposto ad uno sviluppatore standard che rimuove le porzioni 14c e 14d (figura 5) nel caso di una fotoriser? va ad azione positiva? Viceversa, naturalmente, nel caso di una fotoriserva ad azione negativa, le porzioni 14o e 14 d dovranno essere resistenti'allo sviluppatore,mentre le porzioni complementari 14a e 14? dovranno essere rimosse come ? ben noto nella tecnica?
Dopo che lo strato di mascheratura 14 ? stato modellato rappresentato in figura 5? lo porzioni esposte dello strato 12 vengono trattate tramite una o pi? fasi di sviluppo o trattamento? Ad esempio, il trattamento pub includere la diffusione di una specie chimica particolare nelle porzioni esposte o la lisciviazione di una specie chimica da queste porzioni? Tipiche di queste speci sono il boro oil germanio. Alternativamente, il trattamento delle porzioni esposte pu? includere l'asportazione tramite attacoo chimico di queste porzioni come rappresentato nella figura 6 o deposito di un terza strato su queste porzioni come e rappresentato nella figura 11? Pu? essere impiegato attacoo chimico standard comune nella tecnologia dei semiconduttori) ad esempio attacco chimico ad umido oppure attaoco con plasma,
Facendo riferimento alla figura 6, in cui le porzioni esposte 12c e 12d dello strato 12 sono state rimosse tramite attacoo chimico, le porzioni rimanenti 12a e 12b possono essere utilizzate per indurre b?rifrangenza delle sollecitazioni in una fibra ottica a conservazione della polarizzazione? Come ? rappresentato in figura 7? dopo aver rimosso le porzioni 14a e 14b dello strato di mascheratura, almeno un secondo strato viene depositato sulle porzioni 12a e 12b dello strato sagomato. In questo caso, il detto almeno un secondo strato include uno strato di mantello 22 depositato su porzioni 12a e 12b e il tubo 10 ed una strato d? nucleo 24 depositato sullo strato 22?
A questo punto il tubo di substrato 10 con i suoi vari strati, come ? rappresentato in figura 7, viene collassato radialmente tramite un prooesso di riscaldamento ben noto per formare una preforma di fibra ottica da cui ? trafilata la fibra ottica rappresentata nellalo V figura 8. Le varie parti della fibra ottica corrispondenti agli strati di figura 7 sono state contrassegnate da numeri di riferimento identioi ma oon notazione con apice? In aggiunta, per chiarezza di illustrazione, la fibra rappresentata in figura 8 ? illustrata come avente un diametro maggiore di quello del tubo di substrato 10 di figura 7 mentre, in pratica, naturalmente essa ha un diametro molto minore a causa del collassameato e delle fasi del processo di trafilatura?
La fibra ottica risultante haunnucleo24',unmantellointerno 22', un mantello esterno 10' e lobi di sollecitazione 12a' e 12b'e Questi lobi di sollecitazione fanno s? che la sollecitazione abbia ad essere asimmetrica, cio? maggiore nella direzione y ohe non nella direzione x. inducendo cos? b?rifrangenza nella fibra. In altre parole, le costanti di propagazione per le due direzioni perpendicolari sono notevolmente diverse l'una dall'altra per cui onde luminose polarizzate ortogonalmente sono disaccoppiate offioientemente l'una dall'altra. Li conseguenza, la polarizzazione di un'onda lanciata in questa fibra sar? mantenuta per una lunghezza estesa? Questo fenomeno ? descritto pi? dettagliatamente nel brevetto statunitense Ho. 4?179.189?
ESEMPIO
L'esempio che segue descrive la fabbricazione di una fibra ottica birifrangents a conservazione della polarizzazione del tipo rappresentato in figura 8? I parametri numeri oi e i materiali degli strati sono indicati solo a titolo illustrativo e, a meno che non sia diversamente indicato, non vogliono costituire limitazioni dell?ambito protettivo dell'invenzione
Il tubo di substrato 10 era fatto di quarzo ed aveva un dia? metro esterno di approssimativamente 9,0 min ed un diametro interno d? approssimativamente 7,1 znm, fornendo un rapporto fra diametro e spessore della parete di approssimativamente 9*1? Il tubo di substrato era quindi montato in una apparecchiatura di tipo convenzionale per depositare strati di agenti chimici sull'interno del tubo di substrato. L'apparecchiatura ? fondamentalmente un tornio per la soffiaturadi vetro convertito in cui il tubo di substrato ? montato nella posizione della carica di alimentazione convenzionale ed un riscaldatore a gas & montato sull'azionamento dell'utensile? L'interno di questo substrato ? stato pulito con un pulitore a gas commerciale ed acqua distillata ed essiccato con un flusso di azoto gassoso. Dopo essere stato disposto nell'apparecchiatura, il tubo e stato riscaldato a scopi di pulitura, mentre attraverso di esso ? stata fatta passare una miscela di 250cc/ min di oss?geno e 825 co/min di elio.
Uno strato esterno 12 e stato depositato sulla superficie interna del tubo 10 facendo fluire 250 oc/min di ossigeno, 76 cc/min di silano al 2% in una miscela di elio, 27 cc/min di diborano, lo 0,5$ in elio e 825 cc/min di elio ad una temperatura adatta per la deposizione da vapori chimici modificata (MCVL) per un periodo di tempoadatto come ad esempio 3 ore e 37 minuti, durante questo periodo di tempo il cannello eseguiva 21 passaggi ciascuno della lunghezza di 53, 3cm. Lo strato 12 risultante comprendeva uno strato di boro silicato avente uno spessore di approssimativamente 28um.
Dopo il deposito dello strato 12, il tubo di substrato 10 ? stato rimosso dal tornio e montato verticalmente in preparazione per il processo di rivestimento con la fotoriservo, La superficie interna deve essere priva di umidit?, A tal fine il rivestimento di fotoriserva deve essere attuato subito dopo la deposizione dello strato 12pin caso contrario il tubo si substrato dovr? essere riscaldato a varie centinaia di gradi centigradi. Il liquido di fotoriserva ? stato iniettato nella sommit? del tubo 10 e lasciato fluire fuori dal'fondo, (Tuttavia ? pure adatto rivestimento a rotazione per& fotoriservafa? cendo ruotare il tubo di substrato). Dopo essicazione, era valutato ohe lo strato di fotoriserva 14 aveva uno spessore di pochi micron. Il tubo e stato quindi riscaldato a 70?C nell'aria per 30 minuti. stata utilizzata fotoriserva HPB 206 fabbricata dalla Hunt Chemical Company, bench? siano adatte altre fotoxiserve commercialmente disponibili ( ad esempio HPR 204 o Shipley AZ240O).
Dopo esposizione a radiazione ultravioletta utilizzando tecniche di mascheratura ad ombra del tipo illustrato in figura 4 (la maschera 16 era in realt? nastro opaco fatto aderire al tubo 10), lo strato di fotoriserva 14 ? stato sviluppato mediante immersione in una soluzione 0,13M di KOH in H2O, bench? siano pure adatti sviluppatori commercialmente disponibili.
In pratica si ? travato vantaggioso depositare lo strato di fotoriserva 14comeuna pluralit? di strati di fotoriserva pi? sottili, la sequenza di processo di deposito a guisa di rivestimento della fotoriserva, esposizione a radiazione ultravioletta, sviluppo e cottura o riscaldamento a circa 190?C per un ora in aria essendo ripetute per O ciascuno strato sottile? Lo strato di fotoriserva modellato risultante 14a e 14? ? rappresentato in figura 5?
Successivamente le porzioni esposte dello strato 12 sono state attaccate chimicamente con una soluzione al 47% di HF in H2O come ? rappresentato in figura 6. Le porzioni rimanenti della fotoriservasono state rimosse impiegando un agente di rimozione commerciale? Alternativamente la fotoriserva pu? essere rimossa mediante riscaldamento in un ambiente di ossigeno o imbibendo semplioemente la fotoriservain acqua e riscaldando fino a cirea 200?C?
A questo punto il tubo di substrato ? stato rinviato alla apparecchiatura di deposizione dei vapori e nuovamente montato nel tornio? Uno strato di mantello di sllioio 22 avente uno spessore di circa 16 micron^ come ? rappresentato in figura 7, ? stato quindi depositato facendo fluire 77 cc/min di sileno al 2% in argon (ci? non essendocritico; potrebbe essere impiegato elio) attraverso il tubo 10? Dopo aver fatto parzialmente collassare il tubo, uno strato d? nucleo di germanio-silice 24 ? stato depositato facendo fluire 250 cq/min di ossigeno, 39 oo/min di sileno al 2$ ed argon e 825 cc/min di elio per 27min? Sia il mantello 22 che il nucleo 24 sono stati depositati oon le medeaime velocit? che in precedenza? 11 tubo di substrato 10 ? stato quindi fatto collassare in una passata per formare una'preforma avente un diametro esterno di circa 5?2 mm?
La'preforma ? stata quindi trafilata in una fibra tramite mezzi convenzionali? La fibra, che aveva un diametro esterno di circa 99 oi? oron, ? rappresentata con vista deestremit? In figura 8, Particolari del processo MCVP impiegato per formare gli di mantello esterno e di nucleo possono essere trovati in "A new Tecnique for th? Preparation of low-Loss in Qraded.Index Optlcal Pibers" di JoB? MacChesneyealtriProceedingsof th?IEEE,Voi? 62,??1280 (1974) e in "Low-Loss Optical Wave Guides with pure Pused SIO2 Cores" di G*W* Tasker et al?, Proceedings of th? IEEE, Voi? 62, p. 1281 (1974).
Dopo aver fatto collassare il tubo 10 e aver trafilato o stirato la preforma? la fibra ottica risultante aveva una configurazione all*incirca come quella della vista d'estremit? della figura 8? Il diametro esterno era di circa 99 micron, il mantello di221eraapprosimativamente rettangolare 9*0 x il nucleo 24* era anch'esso rettangolare 3,6 x 2,5yun e i lobi di sollecitazione 12a* e 12b* misuravano approssimativamente 24yhm da estremit? a estremit? nella direzione yv Una fibra cos? fabbricata ? stata provata e si trovava che essa aveva una birifrangenza corrispondente a?n? 9*9x 10 ?La birifrangenzacTn ? espressa come differenza d'indice per le onde polarizzate ortogonalmente con polarizzazione lungo gli assi principali della flbrac L'aumento della birifrangenza fa aumentare la capacit? della fibra a mantenere polarizzazione lineare? E' previsto che la birifran? gonza possa essere aumentata aumentando sia lo spessore dello strato di sollecitazione 12 che la concentrazione del boro? come pure aggiungendo altri droganti, come ad esempio germanio o fosforo durante la deposizione dello strato 12? Si deve notare che la richiedente hatrovato che il nucleo 24' non ? tondo ma approssimativamente quadrato,, Fibra ottica a nuclei multipli
La tecnioa dell'invenzione per la modellatura di strati sulla superficie interna di un tubo di substrato pu? essere utilizzate per fabbricare una fibra ottioa avente unapluralit? di nuclei 34?*, 34b'y 34c* e 34d', come e illustrato in figura 10. Solo per scopi illustra? tivi sono rappresentati quattro di questi nudai? Un numero maggiore o minore di nuclei possono essere fabbricati in dipendenza dalla applioazione desiderata?
?i fine di realizzare questa fibra otticaf gli strati depositati sulla superficie interna di un tubo di substrato 30 sono modellatico? me rappresentato nella figura 9. In altre parole, uno strato di mantel lo 32 viene dapprima depositato sulla superficie interna, e vienequindi depositato uno strato di nucleo 34 tramite il consueto processo di deposizione di vapori chimici. Impiegando tecniche di modellatura secondo la presente invenzione, lo strato di nucleo 34 viene sagomato in quattro segmenti 34a, 34b, 34c e 34d? Successivamente, un secondostrato di mantello 36vienedepositatosullostratodinucleoasegmenti, come pure sulle porzioni esposte del primo strato di mantello 32? Lo strato di mantello 36 assolve principalmente la funzione di impedire ai segnanti del nucleo di riunirsi quando il tubo ?i substrato vien fatto odiassero? In seguito al collassamento del tubo di substrato di trafilatura della preforma, ? ottenuta una fibra che ha una vista d'e? etremit? come quella rappresentata in figura 10o Bench? i nuclei siano rappresentati come tondi, la loro forma effettiva dopo il collassamento dipende dalla loro forma prima del collassamento, come pure dalla oomposizione degli strati depositati e dalle condizioni con le quali essi sono depositati e sotto le quali il tubo vien fatto collassare? 'Fibre Ottiche Con Metallizzazione Modellata
Come si ? indicato precedentemente, non tutti gli strati depositati sulla superficie interna del tubo di substrato devono essere strati di vetro del tipo impiegato usato per formare il mantello o nucleo di una fibra ottica? ?i contrario, strati metallici possono pure essere depositati sulla superficie interna e possono essere impiegati o come strati d? mascheratura, nel qual caso essi sono t?picamente rimossi dopo aver assolto alla loro funzione di mascheratura? Alternativamente gli strati metallici sono annegati nel prodotte Si fibra ottica finale?
S? consideri dapprima la funzione di mascheratura d? uno strato metallico? Come rappresentato nella figura 11, un tubo di substrato 40 ha depositato sulla sua superf?cie interna uno strato d? mantello di vetro 4?? Impiegando tecniche di modellatura secondo la presente invenzione, uno strato di fotoriserva 44 viene formato sul mantello 42 e viene attaccato chimicamente in modo fotolitografico per lasciare maschere di fotoriserva 44a e 44b sul mantello 42? Uno strato metallico.46 viene quindi depositato sulle maschere di fotor?serva 44a e 44b come pure sulle porzioni esposte dello strato di mantello 42? Metodi adatti per depositare lo strato metallico 46 includono rivestimento a rotazione, deposizione non galvanica e evaporazione sotto vuoto Ad esempio, rame e platino possono essere depositati non galvanicamente, il cromo pu? essere evaporato. In questo ultimo caso, una tecnica ? quella l? inserire una asta di tungsteno placata oon cromo nel foro del tubo di substrato 40 e scaldare quindi l'asta in una camera asottovuoto .
Successivamente le porzioni di fotoriserva 44a e 44b sono sottoposte ad un aggressivo adatto in modo da sciogliere la fotoriserva e rimuovere le porzioni sovrastanti dello strato metallico. Di conseguenza, solo i segmenti 46a e 46b dello strato metallico rimangono sullo strato di mantello 42 come rappresentato nella figura 12. Si deve notare che l'aggressivo di rimozione ? in grado di attaccare lafotoriserva coperta o dalle estremit? del tubo 10 oppure direttamente attraverso lo strato metallico se esso ? sufficientemente sottile da avere forellini microscopici, come sarebbe il casi*di una fotoriserva dello spessore di 5 micron e di uno strato metallico dello spessore di un micron.
Questi seguenti dello strato metallico possono essi stessi ora essere impiegati come maschere per trattare le porzioni esposte dello strato di mantello 42. Questo procedimento potrebbe essere attraente, ad esempio per il caso in cui il vetro dello strato di mantello ? sufficientemente resistente all'aggressivo da far s? che esso non possa essere attaccato selettivamente impiegando una maschera di fotoriserva ma possa essere attaccato in questo modo impiegando una maschera pi? resistente all'aggressivo o agente di attacoo chimi00 come ad esempio i segmenti 46s e 46b dello strato metallico.
Alternativamente, i segmenti 4 e 46b dello strato metallico possono essere inclusi come strati annegati in una fibra ottica?S? attiva come ? rappresentato in figura 14? In questo caso i segmenti 46a' e 46b' sono continui con lo strato di mantello 48' che circonda il nucleo 49*? Come ? rappresentato nella figura 13, la fibra ottica di figura 14 pu? essere realizzata depositando un secondo strato d? man- -tsllo 48 e quindi uno strato di nucleo 49 sui seguenti metallici 46a e 46b come pure sulle porzioni esposte del primo strato d? mantello 42? In seguito a collassamento del tubo di substrato 40 e trafilatura della preforma, ? ottenuta la fibra ottica di figura 14? I seguenti dello strato metallico annegati possono assolvere ad una pluralit? di funzioni illustrative; ad esempio essi possono essere impiegati come elettrodi fluttuanti quando attraverso la fibra ? applicato un campo elettrico, oppure come selettori di polarizzazione per sopprimere onde ottiche con polarizzazione parallela agli strati metall?cio
In queste forme di realizzazione potrebbe essere vantaggioso; per eseguire la fase di collassamento in condizioni di vuoto, una tecnica ben nota consentente la formazione della preforma a temperature pi? basse? Temperature pi? basse potrebbero essere utili per controllare la fusione degli strati metallici?
Si deve tener presente che le disposizioni precedentemente descr?tte sono semplioemente illustrative delle molte possibili forme di realizzazione specifiche che possono essere concepite per rappresentare applicazione dei principi dellinvenzione? Numerose varie altre disposizioni possono essere realizzate secondo questi principi dagli esperti del ramo senza allontanarsi dallo spirito e ambito protettivo dell'invenzione? In particolare, bench? la presente invenzione sia stata descritta con riferimento alla modellatura della superficie interna di un tubo di substrato e di strati attorno alla circonferenza della superficie interna di un tubo di substrato, ? pure previstoche tale modellatura possa essere eseguita nella direzione assiale lungo il tubo? In aggiunta, analogamente al modo col quale piastrinevengono tagliati da una fetta di semiconduttore, ? inoltre previsto che fibre fabbricate secondo l'invenzione possano essere tagliate in seguenti di fibra separati ciascuno dei quali costituisce un dispositivo a fibra ottica separato.

Claims (27)

R I V E N D I C A Z I O N I
1. 1. Procedimento per fabbricare una fibra ottica caratterizzato da:
(a) fornire un corpo cilindrico .cavo avente una superficie interna,
(b) trattare porzioni selezionate di detta superficie interna di detto corpo,
(c) far collassare detto corpo per formare ima preforma, e (d) trafilare detta fibra da detta preforma.
2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto corpo include un tubo di substrato,e almeno uno strato depositato sulla superficie interna di esso, in cui la fase (b) tratta porzioni selezionate^di detto almeno uno strato.
3. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto corpo comprende un tubo di substrato e in cui la fase (b) tratta porzioni selezionate della superficie interna di detto tubo di substrato.
4. Procedimento secondo le riveneicazioni 2 oppure 3, caratterizzato dal fatto che detta fase di trattamento (b) include l'attacco chimico di dette porzioni selezionate,
5. Procedimento secondo le rivendicazioni 2 oppure 3, caratterizzato dal fatto che detta fase di trattamento (b) include il far diffondere ima specie in dette porzioni selezionate,
6. Procedimento secondo le rivendicazioni 2 oppure 3, caratterizzato dal fatto che detta fase di trattamento (b) include 1'asportare tramite lisciviazione una specie da dette porzioni selezionate.
7 Procedimento secondo le rivendicazioni 2 o 3, caratterizzato dal fatto che detta fase di trattamento (h) include il depositare uno strato su almeno dette porzioni esposte.
8. Procedimento secondo le rivendicazioni 2 o 3? caratterizza^-to dal fatto che detta fase di trattamento (b) include le fasi di:
,' (b1) depositare almeno uno strato di mascheratura su detta superficie interna, e
(b2) modellare detto strato di mascheratura in maniera da formare aperture in esso in registrazione con dette porzioni selezionate.
9. Procedimento secondo la rivendicazione S, caratterizzato dal fatto che la fase di rimuovere detto strato di mascheratura ? precedente alla fase di collassemento (c).
10. Procedimento secondo la rivendicazione 9, caratterizzato in?ltre dal depositare uno strato su detto strato di mascheratura modellato e su dette porzioni selezionate e in cui detta fase di rimozione include la rimozione di detto strato di mascheratura cos? da lasciare detto strato depositato solo su dette porzioni selezionate.
11. Procedimento secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che detta fase di deposito include il depositare detto strato sotto forma di uno strato metallico.
12. Procedimento secondo la rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto che detto strato metallico ? impiegato in fasi di trattamento successive come una maschera ed ? rimosso prima della fase di collassamen? to (c).
13. Procedimento secondo la rivendicazione 11, caratterizza to dal fatto che detto strato metallico viene ritenuto durante detta fase di collassamento (c).
14. Procedimento secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che detta fase di deposito (b) include il depositare detto strato di mascheratura come almeno uno strato di fotoriserva 'su detta superficie interna.
15. Procedimento secondo la rivendicazione 14? caratterizzato dal fatto che detta fase di modellatura (b2) include:
disporre una maschera d'ombra ad aperture adiacente alla superficie esterna di detto corpo,
disporre un'asta opaca all'interno del foro di detto corpo, e dirigere radiazione ottica in corrispondenza di detto corpo dal suo esterno in maniera tale che detta radiazione sia trasmessa attraverso le aperture di detta maschera d'ombra e quindi attraverso le porzioni sottostanti di detto corpo e sia assorbita in porzioni selezionate di detto strato di fotoriserva.
16. Procedimento secondo la rivendicazione 14? caratterizzato dal fatto che detta fase di modellatura (b2) include:
disporre una maschera d'ombra ad aperture adiacente a detta superficie interna di detto corpo,
dirigere radiazione ottica dall'interno di detto corpo in maniera tale che detta radiazione sia trasmessa attraverso le aperture di detta maschera d'ombra e sia assorbita in porzioni selezionate di detto strato di fotoriserva
17 Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzati Inoltre dal fatto che la fase di fornitura (a) include il prevedere un tu--bo di substrato e depositare almeno uno strato di barriera sulla superficie interna di detto tubo, detto strato di barriera essendo sottoposto alla fase di trattamento (b), e
includente inoltre, fra la fase (b) e la fase di collassamento (c) la fase di depositare uno strato di mantello ed uno strato di nucleo su detto strato di barriera trattato,
18. Procedimento secondo la rivendicazione 17 per la fabbricazione di una fibra ottica birifrangente a conservazione della polarizzazione, caratterizzato dal fatto che detta fase di trattamento (b) in corobinazione con le fasi successive sono mutuamente adattate per indurre sollecitazioni asimmetriche in detta fibra,
19, Procedimento secondo la rivendicazione 1 per fabbricare una fibra ottica a pi? nuclei, caratterizzato dal fatto che la fase di fornitura (a) include le fasi di fornire un tubo di substrato e depositare almeno uno strato di mantello sulla superficie interna di detto tubo e uno strato di nucleo su detto strato di mantello,
la fase di trattamento (b) include il rimuovere porzioni selezionate di detto strato di nucleo, le porzioni rimanenti di esso corrispondendo a nuclei separati di detta fibra e
caratterizzato inoltre dal fatto che tra la fase (b) e la fase di collassamento (c)viene depositato almeno un altro strato di mantello su dette porzioni rimanenti.
20, Procedimento secondo la rivendicazione 11, caratterizzato dall'ulteriore fase di tagliare detta fibra ottica in una pluralit? di '?s_ segmenti di fibra ciascuno costituente un dispositivo ottico separato.
21. Procedimento secondo le rivendicazioni 18 oppure 19, caratterizzato dall'ulteriore fase di tagliare detta fibra ottica in una pluralit? di segmenti di fibra ciascuno costituenti un dispositivo ottico separato.
22. Procedimdnto per fabbricare una fibra ottica caratterizzato da:
(a) fornire un tubo di substrato di quarzo,
(b) depositare almeno un primo strato di vetro sulla superficie interna di detto tubo tramite un processo di deposizione da vapori, (c) depositare almeno uno strato di mascheratimi di fotoriserva su detto primo strato,
(d) modellare detto strato di fotoriserva in modo da formare aperture in esso esponenti porzioni sottostanti di detto strato di mantello,
(e) trattare dette porzioni esposte
(f) rimuovere detto strato di fotoriserva,
(g) depositare almeno uno strato di nucleo di vetro su detto strato di mantello,
(h) far collassare radialmente detto tubo tramite un procedimento di riscaldamento per formare una preforma di fibra,ottica, e (i) trafilare una fibra ottica da detta preforma.
23. Fibra ottica caratterizzata da uno strato metallico annegato in detta fibra.
24, libra secondo la rivendicazione 23, caratterizzata dal fatto che detto strato metallico si estende assialmente lungo detta fibra.
25 Fibra secondo la rivendicazione 24, caratterizzata dal fatto che detta fibra comprende:
un nucleo,
un mantello circondante detto nucleo e in cui
detto strato metallico ? annegato in detto mantello.
26. Fibra secondo la rivendicazione 25, caratterizzata dal fat? to che detto mantello comprende:
un mantello interno,
un mantello esterno in cui
detto strato metallico ? disposto in corrispondenza della interfaccia fra detti mantelli interno ed esterno.
27. Fibra secondo la rivendicazione 26, caratterizzata dal fatto che detto strato metallico comprende una pluralit? di strati metallici spazialmente separati.
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