JP2023553383A - 反共振中空コアファイバのプリフォームを製造するための方法 - Google Patents

反共振中空コアファイバのプリフォームを製造するための方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2023553383A
JP2023553383A JP2023533301A JP2023533301A JP2023553383A JP 2023553383 A JP2023553383 A JP 2023553383A JP 2023533301 A JP2023533301 A JP 2023533301A JP 2023533301 A JP2023533301 A JP 2023533301A JP 2023553383 A JP2023553383 A JP 2023553383A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tube
cladding
negative pressure
overlay
cladding tube
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
JP2023533301A
Other languages
English (en)
Other versions
JP7496939B2 (ja
Inventor
ローゼンベルガー、マヌエル
タンゼル、ユスフ
エーレントラウト、エンリコ
ライス、ベンヤミン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Heraeus Quarzglas GmbH and Co KG
Original Assignee
Heraeus Quarzglas GmbH and Co KG
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 Heraeus Quarzglas GmbH and Co KG filed Critical Heraeus Quarzglas GmbH and Co KG
Publication of JP2023553383A publication Critical patent/JP2023553383A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7496939B2 publication Critical patent/JP7496939B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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
    • C03B37/01Manufacture 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
    • C03B37/0122Manufacture 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 photonic crystal, microstructured or holey optical fibres
    • 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
    • C03B37/01225Means for changing or stabilising the shape, e.g. diameter, of tubes or rods in general, e.g. collapsing
    • C03B37/0124Means for reducing the diameter of rods or tubes by drawing, e.g. for preform draw-down
    • C03B37/01245Means for reducing the diameter of rods or tubes by drawing, e.g. for preform draw-down by drawing and collapsing
    • 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
    • C03B37/01225Means for changing or stabilising the shape, e.g. diameter, of tubes or rods in general, e.g. collapsing
    • C03B37/01248Means for changing or stabilising the shape, e.g. diameter, of tubes or rods in general, e.g. collapsing by collapsing without drawing
    • 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
    • C03B37/02Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor
    • C03B37/025Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor from reheated softened tubes, rods, fibres or filaments, e.g. drawing fibres from preforms
    • C03B37/027Fibres composed of different sorts of glass, e.g. glass optical fibres
    • C03B37/02781Hollow fibres, e.g. holey fibres
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2203/00Fibre product details, e.g. structure, shape
    • C03B2203/10Internal structure or shape details
    • C03B2203/14Non-solid, i.e. hollow products, e.g. hollow clad or with core-clad interface
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2203/00Fibre product details, e.g. structure, shape
    • C03B2203/10Internal structure or shape details
    • C03B2203/14Non-solid, i.e. hollow products, e.g. hollow clad or with core-clad interface
    • C03B2203/16Hollow core
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2203/00Fibre product details, e.g. structure, shape
    • C03B2203/42Photonic crystal fibres, e.g. fibres using the photonic bandgap PBG effect, microstructured or holey optical fibres

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)

Abstract

Figure 2023553383000001
本発明は、ファイバ長手方向軸に沿って延びる中空コアと、中空コアを取り囲み、少なくとも1つの反共振要素を含む被覆領域とを有する反共振中空コアファイバのプリフォームを製造する方法(700)であって、少なくとも、
(a)被覆管内面及び被覆管外面(210)を備える被覆管(200)を提供するステップ(710)であって、少なくとも1つの反共振要素プリフォーム(400)が被覆管内面に配置される、ステップと、
(b)オーバーレイ管内面(310)を備えるオーバーレイ管(300)を提供するステップ(720)であって、オーバーレイ管(300)は、被覆管(200)の外径よりも大きい内径を有する、ステップと、
(c)オーバーレイ管内面(310)が被覆管外面(210)を取り囲むように、オーバーレイ管(300)の内側に被覆管(200)を配置するステップ(730)と、
(d)オーバーレイ管内面(310)が被覆管外面(210)に接続するように、オーバーレイ管(300)を被覆管(200)に追加するステップ(740)と、の方法ステップを備える方法(700)に関する。
【選択図】図3

Description

本発明は、反共振中空コアファイバのプリフォームを製造する方法に関する。
固体材料の従来のシングルモード光ファイバは、ガラスのコア領域を有し、コア領域は、より低い屈折率を有するガラスの被覆領域によって囲まれる。この場合、光誘導はコア領域と被覆領域との間の全反射に基づいている。しかしながら、導波光と固体材料との相互作用は、データ伝送中の増加した待ち時間、及び高エネルギー放射と比較して比較的低い損傷閾値と関連付けられる。
コアが、気体又は液体で満たされた真空空洞を含む場合、「中空コアファイバ」は、これらの欠点を回避又は低減する。中空コアファイバでは、光とガラスとの相互作用は中実コアファイバよりも小さい。コアの屈折率は被覆の屈折率よりも小さいので、全反射による光誘導は不可能であり、光は通常コアから被覆へと逃げる。光誘導の物理的メカニズムに依存して、中空コアファイバは、「フォトニックバンドギャップファイバ」と「反共振中空コアファイバ」とに分けられる。
「フォトニックバンドギャップファイバ」の場合、中空コア領域は、小さな中空ダクトが周期的に配置された被覆によって囲まれている。被覆内の中空ダクトの周期構造は、半導体技術に関して「フォトニックバンドギャップ」と呼ばれる効果を引き起こし、それによれば、被覆構造で散乱された特定の波長範囲の光は、中心空洞内のブラッグ反射に起因して建設的に干渉し、被覆内を横方向に伝搬することができない。
「反共振中空コアファイバ」(ARHCF)と呼ばれる中空コアファイバの実施形態の場合、中空コア領域は、内部にいわゆる「反共振要素」(又は「反共振要素」;短縮して「ARE」)が配置されている内側被覆領域によって囲まれる。中空コアの周りに均一に分布された反共振要素の壁は、ファブリ・ペロー空洞として作用することができ、これは、反共振で動作し、入射光を反射し、それをファイバコアを通して案内する。
このファイバ技術は、低い光減衰、非常に広い伝送スペクトル(UV又はIR波長範囲においても)、及びデータ伝送中の短い待ち時間を約束する。
中空コアファイバの潜在的な用途は、データ伝送、例えば材料加工のための高性能ビーム誘導、モードフィルタリング、特に紫外線から赤外線波長範囲のスーパーコンティニューム生成のための非線形光学の分野である。
従来技術
反共振中空コアファイバの1つの欠点は、高次のモードが必ずしも抑制されず、したがって、それらが多くの場合、長い伝送長にわたって純粋に単一モードではなく、出力ビームの品質が劣化することである。
Francesco Polettiによる論文「入れ子式反共振無ノード中空コアファイバ」;Optics Express,Vol.22,No.20(2014);DOI:10.1364/OE 22.023807では、ファイバ設計が提案されており、この場合、反共振要素は、単純な単一構造要素として形成されるのではなく、入れ子にされたいくつかの構造要素からなる。入れ子式の反共振要素は、高次のコアモードが被覆モードに位相適合されて抑制されるが、基本コアモードは抑制されないように設計されている。これにより、基本コアモードの伝搬が常に確保され、中空コアファイバは、限られた波長範囲で効果的にシングルモード化することができる。
有効モード抑制は、透過光の中心波長と、中空コアの半径及び反共振要素内の入れ子式リング構造の直径差などのファイバ設計の構造パラメータとの関数である。
欧州特許出願公開第3 136 143号明細書(EP 3 136 143 A1)から、コアが基本モードに加えて別のモードも案内することができる反共振中空コアファイバが公知である(同文献では「バンドギャップのない中空コアファイバ」と呼ばれている)。この目的のために、このコアは、より高次のモードとの反共振モードの位相適合を提供する「非共振要素」を含む内側被覆によって囲まれる。中空コアファイバの製造は、いわゆる「スタックアンドドロー(stackand-draw)」技術に従って行われ、出力要素は、軸方向に平行な集合体を形成するように配置され、プリフォームを形成するように固定され、続いてプリフォームが延伸される。この場合、六角形の内側断面を含む被覆管が使用され、6つのいわゆる「AREプリフォーム」(反共振要素プリフォーム)が被覆管の内縁に固定される。このプリフォームを2段階で延伸して中空コアファイバを形成する。
プリフォームの正確かつ再現可能な製造は困難であることが判明している。なぜなら、既に小さな寸法偏差が光誘導の有効性に悪影響を及ぼすからである。特に、被覆管の壁厚が増大し、それに伴って供給される熱が必要になると、被覆管と反共振要素プリフォームとを接続する際に制御されない変形が生じる。したがって、反共振要素プリフォームへの接続のために比較的薄壁の被覆管を使用し、所望の壁厚を設定するために、塊状ガラスからなるオーバーレイ管によって別個の方法ステップにおいてそれを包囲することが有利であり得る。
被覆管へのオーバーレイ管の接続(いわゆる「追加」)及び最終的なガラスファイバへの線引きは、協調したステップで、又は互いに分離された2つのステップで行うことができる。最終ガラスファイバへの直接線引きが行われない場合であっても、プリフォームの直径を減少させ、したがって最終線引きのためにプリフォームを準備するために、追加を部分的な延伸と組み合わせることが可能である。
微細構造光ファイバを製造する方法は、米国特許出願公開第2010/030429(A1)号明細書から知られており、この場合、複数のマイクロ管を含むコアと、コアを包む塊状ガラスからなるオーバーレイ管とからなるプリフォームが、光ファイバに線引きされる。延伸中にコアとオーバーレイ管とを接続するために、オーバーレイ管とコアとの間に負圧が適用される一方で、コアの内側に正圧が適用され、その結果、マイクロ管は最終ファイバへの延伸中に圧潰しない。
中空コアファイバを製造する方法は、米国特許出願公開第2020/0024178(A1)号明細書から知られており、この場合、中空コアと、コアを包む塊状ガラスからなるオーバーレイ管とからなるプリフォームが、中空コアファイバに線引きされる。線引き中にコアとオーバーレイ管とを接続するために、オーバーレイ管とコアとの間に負圧が適用される一方で、コアの圧潰を防止するために中空コア内にガスが導入される。
技術的課題
反共振中空コアファイバ、特に入れ子構造要素を含むものは、複雑な内部幾何形状を有し、これは、それらの正確かつ再現可能な製造をより困難にする。これは、導波される光の動作波長の大きさにおける小さな寸法偏差が、共振条件又は反共振条件それぞれに従うために既に許容され得ないので、なおさら当てはまる。ファイバプリフォームの構成は、目標形状からの偏差の原因となる可能性があり、それらはまた、追加中に、縮尺通りではない制御されない変形に起因して生じる可能性がある。
反共振要素プリフォームが設けられた被覆管にオーバーレイ管を追加する間の目標形状からの各構造偏差は、最終的な反共振中空コアファイバの品質を低下させる。
本発明の目的は、従来の製造方法の制限を回避する、反共振中空コアファイバの費用効率の良い製造方法を特定することである。
本発明の更なる目的は、反共振中空コアファイバの大量生産を提供する方法を提供することである。
特に、本発明の目的は、被覆管にオーバーレイ管を追加する際に、可能であれば再現可能な方法で、構造要素の高い精度が達成される、反共振中空コアファイバ用プリフォームを製造する方法を提供することである。
発明の好ましい実施形態
独立請求項の特徴は、上述の目的の少なくとも1つを少なくとも部分的に達成することに寄与する。従属請求項は、目的の少なくとも1つを少なくとも部分的に達成することに貢献する好ましい実施形態を提供する。
/1/ ファイバ長手方向軸に沿って延びる中空コアと、中空コアを囲み、少なくとも1つの反共振要素を含む被覆領域とを有する反共振中空コアファイバのプリフォームを製造する方法であって、少なくとも、
(a)被覆管内面及び被覆管外面を備える被覆管を提供するステップであって、少なくとも1つの反共振要素プリフォームが被覆管内面に配置される、ステップと、
(b)オーバーレイ管内面を備えるオーバーレイ管を提供するステップであって、オーバーレイ管は、被覆管の外径よりも大きい内径を有する、ステップと、
(c)オーバーレイ管内面が被覆管外面を取り囲むように、オーバーレイ管の内側に被覆管を配置するステップと、
(d)オーバーレイ管を被覆管に追加して、その結果、オーバーレイ管内面を被覆管外面に接続するステップと、
の方法ステップを有し、
第1の負圧P1が、オーバーレイ管内面と被覆管外面との間に適用され、第2の負圧P2が、方法ステップ(d)における追加中に被覆管内部に適用されることを特徴とする。
/2/ 周囲圧力と比較して第1の負圧P1が-100mbar~-10mbarの範囲にあり、第2の負圧P2が-50mbar~-1mbarの範囲にあることを特徴とする、実施形態1に記載の方法。
/3/ 第1の負圧P1が、第2の負圧P2よりも大きい量を有することを特徴とする、実施形態1又は2に記載の方法。
/4/ 第3の負圧P3が、方法ステップ(d)における追加中に、少なくとも1つの反共振要素プリフォームの内部に適用されることを特徴とする、実施形態1から3のいずれか1つに記載の方法。
/5/ 第3の負圧P3が、第2の負圧P2と同じ量を有することを特徴とする、実施形態4に記載の方法。
/6/ 第3の負圧P3が、第1の負圧P1及び第2の負圧P2とは異なる量を有し、特に、第3の負圧P3が、第2の負圧P2よりも小さい量を有することを特徴とする、実施形態4に記載の方法。
/7/ 方法ステップ(d)の前に、被覆管は、第1の被覆管端部においてガス不透過性に閉鎖されており、一部の領域において、オーバーレイ管内面は、第2の被覆管端部において被覆管外面にガス不透過性に接続されていることを特徴とする、実施形態1から6のいずれか1つに記載の方法。
/8/ 方法ステップ(c)において被覆管をオーバーレイ管の内側に配置するために、被覆管が第2の被覆管端部に保持ボールを有することを特徴とする、実施形態7に記載の方法。
/9/ 被覆管は、先端部を形成することによって第1の被覆管端部でガス不透過性に閉鎖されていることを特徴とする、実施形態7又は8のいずれか1つに記載の方法。
/10/ 第1の負圧P1が第1の被覆管端部の領域に適用され、第2の負圧P2が第2の被覆管端部の領域に適用されることを特徴とする、実施形態7から9のいずれか1つに記載の方法。
/11/ 第1の負圧P1が、第1の被覆管端部に面する第1のオーバーレイ管端部に取り付けられた第1の保持パイプによって取り付けられ、第2の負圧P2が、第2の被覆管端部に面する第2のオーバーレイ管端部に取り付けられた第2の保持パイプによって適用されることを特徴とする、実施形態10に記載の方法。
/12/ 先端部は、方法ステップ(d)の前に穴あきディスク内に挿入されることを特徴とする、実施形態9から11のいずれか1つに記載の方法。
/13/ 第1の負圧P1が最初に適用され、次いで第2の負圧P2が適用されることを特徴とする、実施形態1から12のいずれか1つに記載の方法。
/14/ プリフォームは、方法ステップ(d)における追加の間に延伸されることを特徴とする、実施形態1から13のいずれか1つに記載の方法。
一般事項
本明細書において、範囲の指定は、限界として言及される値も含む。したがって、変数Aに関する「XからYまでの範囲内」というタイプの指定は、Aが値X、Y、及びXとYとの間の値をとることができることを意味する。したがって、変数Aに関する「Yまで」というタイプの片側に限定された範囲は、値としてY及びY未満を意味する。
記載された特徴のいくつかは、用語「本質的に」と関連付けられる。「本質的に」という用語は、実際の条件及び製造技術の下で、「重なり合う」、「垂直な」、「直径」、又は「平行性」などの用語の数学的に正確な解釈が正確には提供され得ず、特定の製造関連誤差許容範囲内でのみ提供されるように理解されるべきである。例えば、「本質的に垂直な軸」は、互いに85度~95度の角度を描き、「本質的に同一の体積」は、5体積%までの偏差を含む。「石英ガラスから本質的になるデバイス」は、例えば、95重量%以上100重量%以下の石英ガラス部分を含む。「体積Bの本質的に完全な充填」は、例えば、Bの総体積の95体積%以上100体積%以下の充填を含む。
本発明は、反共振中空コアファイバのプリフォームを製造する方法に関する。方法ステップ(a)の一部として、被覆管内面と被覆管外面とを備える被覆管を提供するステップが行われ、少なくとも1つの反共振要素プリフォームが被覆管内面に配置される。
方法ステップ(b)は、オーバーレイ管内面を含むオーバーレイ管を提供するステップを含み、オーバーレイ管は、被覆管の外径よりも大きい内径を有する。
方法ステップ(c)は、被覆管をオーバーレイ管の内側に配置して、オーバーレイ管内面が被覆管外面を特に実質的に同心円状に取り囲むようにするステップを含む。
方法ステップ(d)は、被覆管にオーバーレイ管を追加するステップを含み、その結果、オーバーレイ管内面は、特に物質間結合によって被覆管外面に接続される。
目的の解決は、第1の負圧P1がオーバーレイ管内面と被覆管外面との間に適用され、第2の負圧P2が被覆管の内側に適用され、任意選択で、少なくとも方法ステップ(d)における被覆管へのオーバーレイ管の追加中に、構造要素、特に被覆管及び反共振要素プリフォームの精度を再現可能な方法で同時に高度に保ちながら追加を提供するために、反共振要素プリフォームの内側にも適用されることによって達成される。
プリフォームは、そこから反共振中空コアファイバを線引きすることができる構成要素である。代替案では、プリフォームを更に二次プリフォームに加工することができ、そこから反共振中空コアファイバが線引きされる。この更なる加工は、例えば、延伸、圧潰、又は追加的被覆材料の追加などの熱間成形プロセスの1回又は繰り返し実施を含むことができる。
被覆管は、反共振要素プリフォームを被覆管内面に配置するための石英ガラスで本質的に作られる管状部材である。最終プリフォームを線引きするとき、被覆管は、反共振中空コアファイバの中空コアを取り囲む。一実施形態では、被覆管は、10~60mmの範囲の内径を有する。一実施形態において、被覆管は、25~250mm、好ましくは30~200mmの範囲の外径を有する。一実施形態では、被覆管は、400~1200mmの範囲の長さを有する。
反共振要素は、中空コアファイバの単純構造要素又は入れ子構造要素とすることができる。それらは、少なくとも2つの壁を有し、それらは、中空コアの方向から見て、負の曲率(凸状)を有するか、又は曲率を有さない(平坦、直線状)。それらは、一般に、作業光に対して透明な材料、例えばガラス、特にドープされた又はドープされていない石英ガラス(SiO2)、プラスチック、特にポリマー、複合材料、又は結晶材料からなる。
ファイバ線引きプロセス中の単純な延伸によって中空コアファイバ内で本質的に反共振要素になるプリフォームの管状構成要素又は構成部品は、反共振要素プリフォームと呼ばれる。一実施形態では、反共振プリフォームは、少なくとも部分的に、0.1~3mmの範囲、好ましくは0.1~2mmの範囲、より好ましくは0.2~1.5mmの範囲の壁厚を有する。反共振要素プリフォームは、単純な構成要素又は入れ子状の構成要素とすることができ、これらの構成要素には、位置決め補助具を更に固定することができる。反共振要素プリフォームは、少なくとも2つの壁を有し、これらの壁は、中空コアの方向から見て、負の曲率(凸状)を有するか、又は曲率を有さない(平坦、直線状)。プリフォームの更なる処理によって、特に熱間成形ステップによって、中間製品を作成することができ、中間製品において、元の反共振要素プリフォームは、元の形状と比較して変化した形状で存在する。
オーバーレイ管は、本質的に石英ガラスで作られ、本発明による方法の一部として被覆管の周りに配置され、特に、例えば水素トーチなどの火炎プロセス、又は例えば第1の負圧P1を使用する電気炉などの無火炎プロセス(いわゆる「追加」)による熱入力による物質間結合によって被覆管に接続される管状要素である。比較的薄い被覆管を使用する場合、オーバーレイ管は、最終的な反共振中空コアファイバの形成中に追加の被覆材料を確保し、したがって、反共振要素プリフォームを配置するための比較的薄い被覆管の使用を提供する。
本質的に石英ガラスからなるプリフォームの構成要素は、ドーピングを有することができる。ドーピングは、張力を回避又は低減するために、隣接するプリフォーム構成要素の熱膨張係数の適合を提供する。フッ素、塩素及び/又はヒドロキシル基は、好ましくは、石英ガラスの粘度を低下させるドーピング剤として使用される。ドーピングは、隣接する構成部品の安定性に有利になるように構成部品の熱安定性を低減するために使用することもできる。例えば、被覆管の石英ガラスが、1250℃の測定温度で、追加的に適用される被覆材料の石英ガラスよりも少なくとも0.5dPa.s高い粘度、好ましくは少なくとも0.6dPa.s高い粘度を有する場合(粘度をdPa.sの対数値として特定する場合)、追加中に好ましいことが証明されている。
方法ステップ(c)において、被覆管は、被覆管外面がオーバーレイ管内面に面するように、オーバーレイ管の内側に配置される。この目的のために、オーバーレイ管は、被覆管の外径よりも大きい内径を有する。一実施形態において、オーバーレイ管の内径は、被覆管の外径よりも1~15mm大きい。これにより、被覆管をオーバーレイ管の内側に容易に配置することが可能になり、オーバーレイ管内面と被覆管外面との物質間結合が、方法ステップ(d)における熱入力によって、追加中に同時に可能になる。直径の差が15mmを超える場合、オーバーレイ管と被覆管との物質間結合は、プリフォームの制御されていない塑性変形の下でのみ可能であり、これは、最終的な反共振中空コアファイバの光伝導性に悪影響を与える。
方法ステップ(d)における追加の目的は、熱入力によるオーバーレイ管内面と被覆管外面との間の物質間結合である。熱入力は、2つの要素の材料間の物質間結合が可能であるように行われなければならない。これは、オーバーレイ管内面及び被覆管外面が少なくとも部分的に固体凝集状態から液体、特に粘性凝集状態に変化することによって達成することができる。
熱入力は、例えば以下の様々な方法で実現することができる。
-火炎ベースのプロセス:発熱反応ガスの酸化に基づく。一例は、燃焼ガスとしての水素(「H2」とも呼ばれる)の使用である(火炎加水分解)。それは空気中の酸素(「O2」とも呼ばれる)と反応する。又は
-火炎のないプロセス:加熱し、直火を必要としない他のシステムを使用する。1つの例は、電気エネルギーを熱エネルギー(熱)に変換することができる抵抗器の使用である。
追加を提供するために、第1の負圧P1が、方法ステップ(d)の少なくとも一部として、オーバーレイ管内面と被覆管外面との間に適用される。第1の負圧P1は、追加中に内側に作用する追加の力を生成し、その結果、制御されない追加プロセスにつながる可能性がある他の方法パラメータのランダムな変動が補償されるという点で、より良好な再現性に寄与する。したがって、オーバーレイ管の内径と被覆管の外径との間の差から生じる間隙も、プリフォーム内に縞及び/又はエアポケットを生じることなく再現可能な方法で閉じることができる。
方法ステップ(d)における追加の間に必要とされる熱入力は、オーバーレイ管内面及び被覆管外面の少なくとも部分的な軟化をもたらすだけでなく、反共振要素プリフォームはまた、固体凝集状態から液体、特に粘性の凝集状態に少なくとも部分的に変化する。軟化に起因して、個々の構成要素の制御されない望ましくない構造変形のリスクが更に存在し、これは、最終的な反共振中空コアファイバの品質に悪影響を及ぼす。オーバーレイ管と比較してより小さい構造寸法、及びそれに関連するより小さい熱質量は、特に、被覆管及び少なくとも1つの反共振要素プリフォームの制御されない構造変形をもたらし得る。
反共振中空コアファイバのプリフォームの製造中に、オーバーレイ管内面と被覆管外面との間の負圧が、少なくとも部分的に被覆管の制御されない膨張をもたらすことが明らかになった。これを防止し、したがって、反共振中空コアファイバのプリフォームの正確かつ再現可能な成形を確実にするために、本発明は、少なくとも方法ステップ(d)における追加中に、オーバーレイ管内面と被覆管外面との間に第1の負圧P1を適用し、被覆管の内側に第2の負圧P2を適用することを開示する。
この概念は、工業規模での反共振中空コアファイバのプリフォームのための再現可能かつ正確な製造方法を可能にする。
本発明によれば、プリフォームを取り囲む周囲圧力よりも低い相対圧力は、負圧であると理解される。例えば-50mbarの負圧は、周囲圧力と比較して50mbarの負圧差に対応し、例えば1000mbarの周囲圧力で950mbarの圧力に対応する。最大限可能な負圧は、完全な真空を適用するときに到達され、周囲の周囲圧力に対応する。
方法ステップ(d)における追加の間、第1の負圧P1及び第2の負圧P2は、周囲圧力と比較して異なる値をとることができる。
本方法の一実施形態は、周囲圧力と比較して、第1の負圧P1が-150mbar~-5mbarの範囲、好ましくは-120mbar~-5mbarの範囲、より好ましくは-100mbar~-10mbarの範囲にあり、第2の負圧P2が-100mbar~-1mbarの範囲、好ましくは-70mbar~-1mbarの範囲、より好ましくは-50mbar~-1mbarの範囲にあることを特徴とする。このようにして、方法ステップ(d)における追加は、プリフォームの構成要素、特に被覆管及び反共振要素プリフォームのわずかな制御可能な変形のみの下で、再現可能かつ正確に行われる。第1の負圧P1が150よりも大きい値を有する場合、プリフォームの構成要素、特に被覆管及び少なくとも1つの反共振要素プリフォームの望ましくない変形が生じる。これに対して、第1の負圧P1の量が5よりも小さい場合には、オーバーレイ管と被覆管との再現可能に正確な物質間結合が行われない。第2の負圧P2が100より大きい量を有する場合、被覆管の部分的な制御されない圧潰が生じ、これは、最終的な反共振中空コアファイバの品質に悪影響を与える。これに対して、第2の負圧P2が1よりも小さい量を有する場合、又は正圧が適用される場合であっても、被覆管及び反共振要素プリフォームの制御されない変形、特に膨張が生じ、これは同様に、最終的な反共振中空コアファイバの品質に悪影響を及ぼす。
本方法の一実施形態は、第1の負圧P1が第2の負圧P2よりも大きい量を有することを特徴とする。したがって、被覆管の内側よりも小さい圧力がオーバーレイ管内面と被覆管外面との間に適用される。これは、被覆管及び/又は反共振プリフォームの制御されない変形、特に膨張を伴わずに、オーバーレイ管内面と被覆管外面との物質間結合を可能にする。
3~60mbar、好ましくは5~40mbar、より好ましくは10~35mbarの範囲の圧力差が、第1の負圧P1と第2の負圧P2との間に存在することが有利であることが証明されている。
この方法は、第2の負圧P2が、少なくとも方法ステップ(d)における追加中に、被覆管全体に、したがって、反共振要素プリフォームの内部にも適用されるように設計することができる。
本方法の一実施形態は、少なくとも方法ステップ(d)における追加の間に、少なくとも1つの反共振要素プリフォームの内部に第3の負圧P3が適用されることを特徴とする。これは、プリフォームの個々の構成要素の選択された材料及び/又は壁厚に応じて、異なる圧力比の更に微細な調整、したがって更に正確な製造方法を可能にする。
これにより、第2の負圧P2と第3の負圧P3とは、同じ量であっても、異なる量であってもよい。
本方法の一実施形態は、第3の負圧P3が、第1の負圧P1及び第2の負圧P2とは異なる量を有すること、特に、第3の負圧P3が、第2の負圧P2よりも少ない量、好ましくは第1の負圧P1よりも少ない量を有することを特徴とする。一実施形態では、第3の負圧P3は、周囲圧力と比較して-100mbar~-1mbarの範囲内、好ましくは-70mbar~-1mbarの範囲内、より好ましくは-50mbar~-1mbarの範囲内、更により好ましくは-10mbar~-1mbarの範囲内にある。第3の負圧P3が第2の負圧P2よりも小さい場合、したがって、周囲の被覆管よりも高い圧力が反共振要素プリフォームの内部に作用する場合、圧潰による反共振要素プリフォームの破壊のリスクが低減される。その代わりに、反共振要素プリフォームのわずかな膨張が生じる可能性があり、これは、圧潰とは対照的に、最終的な反共振中空コアファイバの品質に及ぼす悪影響がより少ない。
異なる負圧P1、P2、及び任意選択でP3は、プリフォームを製造するために様々な方法で適用することができる。本方法の一実施形態は、少なくとも第1の負圧P1及び第2の負圧P2が、製造されるプリフォームの同じ端部に適用されるように設計される。
プリフォームを製造するための異なる負圧P1、P2、及び任意選択でP3の適用を提供するために、プリフォームの構成要素は、異なる方法で互いに配置され、及び/又は互いに接続され得る。
本方法の一実施形態は、方法ステップ(d)の前に、被覆管が、第1の被覆管端部においてガス不透過性に閉鎖され、いくつかの領域において、オーバーレイ管内面が、第1の被覆管端部と軸方向に反対側の第2の被覆管端部において被覆管外面にガス不透過性に接続されることを特徴とする。第1の被覆管端部のガス不透過性の閉鎖は、例えば、先端部、特に石英ガラスの先端部を形成することによる相互の熱溶融によって、又は第1の被覆管端部に取り付けられる気密閉鎖によって達成することができる。本発明の好ましい実施形態では、第1の被覆管端部、特に先端部は、地表面から見て、製造されるプリフォームの底部に配置される。
被覆管の第2の端部の領域におけるオーバーレイ管内面と被覆管外面とのガス不透過性の接続は、例えば、オーバーレイ管内面と被覆管外面との半径方向に周方向の物質間結合を確立する局所的な熱入力を介して、例えば20~60mmの軸方向の膨張を介して達成することができる。ガス不透過性接続を形成するために、オーバーレイ管内面と被覆管外面との間に負圧を適用することが有利であり得る。
それぞれの負圧の適用は、製造されるプリフォームの同じ空間端部で行うことができる。
本方法の一実施形態は、第1の負圧P1が第1の被覆管端部の領域に適用され、第2の負圧P2が第2の被覆管端部の領域に適用されることを特徴とする。これは、立体的理由のために単純化されたプロセスを提供する。
被覆管をオーバーレイ管の内側に配置することは、様々な方法で実現することができる。
本方法の一実施形態は、方法ステップ(c)において被覆管をオーバーレイ管の内側に配置するために、被覆管が第2の端部に保持ボールを有することを特徴とする。保持ボールは、残りの被覆管と比較して拡大され、オーバーレイ管の直径、特に内径よりも大きくなるように設計された直径、特に外径を有する被覆管の特に球状に設計された部分又はアタッチメントとして理解されるべきである。これにより、直径が大きいためにオーバーレイ管内に導入することができない保持ボールに達するまで、第1の端部を先にして被覆管をオーバーレイ管内に挿入することが可能になる。本方法の一部として、プリフォームの個々の構成要素が地表に対して垂直であり、特に、被覆管の第2の端部が、地表から見て被覆管の第1の端部の上方に垂直に配置されるという事実により、保持ボールは、被覆管のオーバーレイ管への複雑でない安全な引っ掛けを可能にする。一実施形態では、被覆管は、第2の端部において、特に熱入力及び加圧空気によって、保持ボールを形成することによって変形される。更なる好ましい実施形態では、保持ボールは、被覆管をオーバーレイ管の内側に配置する前に、別個の構成要素として、被覆管の第2の端部に、例えば物質間結合によって接続される。ここで、保持ボール及び被覆管は、入力中に熱的に誘導された張力を生成しないように、同一又は類似の組成を有する石英ガラスで成形されることが好ましい。被覆管内部は、保持ボール内の流体伝導開口を介して被覆管の周囲領域にガスを伝導するように接続されている。保持ボールの周りのガス交換を提供するために、保持ボールは、軸方向に延びる溝、ノッチ、又は他のタイプの凹部を有することができる。
製造されるプリフォームへのそれぞれの負圧の適用は、様々な方法で実現することができる。
本方法の一実施形態は、第1の被覆管端部に面する第1のオーバーレイ管端部に取り付けられた第1の保持パイプによって第1の負圧P1が取り付けられ、第2の被覆管端部に面する第2のオーバーレイ管端部に取り付けられた第2の保持パイプによって第2の負圧P2が適用されることを特徴とする。
保持パイプは、特に石英ガラス又は金属で作られ、フード状に成形され、保持パイプ開口部と、保持パイプ開口部を囲む保持パイプ縁部とを備える構成要素として理解されるべきである。保持パイプ縁部は、軸方向オーバーレイ管に取り付けられ、保持パイプ縁部の全周にわたって、例えば熱入力によって、軸方向オーバーレイ管にガス不透過性に接続されるように設計される。これは、保持パイプのオーバーレイ管への機械的固定を確立する。加えて、取り付けられた保持パイプは、オーバーレイ管端部を閉じ、その結果、製造されるプリフォームの周囲領域とのガス交換が、保持パイプ縁部とオーバーレイタブ端部との間で起こり得ない。
第1の保持パイプは第1のガス接続部を有し、この第1のガス接続部は、第1の保持パイプ開口部に流体を伝導するように接続されているか、又は接続可能である。第1の保持パイプ、特に第1の保持パイプ縁部は、少なくとも方法ステップ(d)における追加中に、第1のオーバーレイ管端部に接続され、その結果、第1のガス接続部は、第1の保持パイプ開口部及び第1のオーバーレイ管端部を介して、オーバーレイ管内面と被覆管外面との間の間隙に流体伝導様式で接続されるか、又は接続され得る。オーバーレイ管内面が第2の端部において被覆管外面にガス不透過性に接続されている場合、第1のガス接続部を介して第1の負圧P1を適用することができる。第1のガス接続部を介して正圧を適用することもでき、又は第1のガス接続部を流体伝導方式で閉じることもできる。
第2の保持パイプは第2のガス接続部を有し、この第2のガス接続部は、第2の保持パイプ開口部に流体を伝導するように接続されているか、又は接続可能である。第2の保持パイプ、特に第2の保持パイプ縁部は、少なくとも方法ステップ(d)における追加中に第2のオーバーレイ管端部に接続され、その結果、第2のガス接続部も、第2の保持パイプ開口部を介して、及び保持ボールが存在する場合には保持ボールも介して、第2の被覆管端部に流体伝導的に接続されるか、又は接続可能である。第1の被覆管端部がガス不透過性に閉鎖されている場合、第2のガス接続部を介して第2の負圧P2を適用することができる。第2のガス接続部を介して正圧を適用することもでき、又は第2のガス接続部を流体伝導方式で閉じることもできる。
本方法の一実施形態は、第1の被覆管端部、特に先端部に成形された第1の被覆管端部が穴あきディスク内に配置されることを特徴とする。
穴あきディスクは、軸方向に延びる少なくとも1つの穴を有し、この穴は、被覆管、特に第1の被覆管端部がオーバーレイ管内に固定されるように、第1の被覆管端部、特に先端部に成形された第1の被覆管端部を受け入れるように設計されている。一実施形態では、穴あきディスクは、第1の保持パイプの一部として、特に第1の保持パイプ縁部の一部として形成される。第1のガス接続口と、オーバーレイ管内面と被覆管外面との間の間隙との間でガスを交換するために、穴あきディスクは、穴あきディスクを貫通する少なくとも1つの軸方向リード貫通部を有している。
穴あきディスクは、異なる材料から形成することができ、熱応力を回避するので、石英ガラスが好ましい。
本方法を実施する場合、異なる負圧を同時に又は異なる順序で適用することができる。
本方法の一実施形態は、第1の負圧P1が最初に適用され、次に第2の負圧P2が適用されることを特徴とする。既に適用された第1の負圧P1は、特に、オーバーレイ管内面及び被覆管外面を第2の被覆管端部に部分的にガス不透過性に接続するために有利である。
本方法の一実施形態は、方法ステップ(d)における追加の間にプリフォームが延伸されることを特徴とする。
延伸の間、プリフォームは延伸される。延伸は、例えばプリフォームの構成要素又は構成部品の形状及び配置が延伸された最終製品に反映されるように、一定の縮尺で行うことができる。しかしながら、延伸中に、一次プリフォームは、縮尺通りに延伸されなくてもよく、その幾何学的形状は変更されてもよい。
プリフォームの製造は、方法ステップ(d)における追加及び任意選択の延伸の終了によって終了することができる。更なる実施形態において、二次プリフォームは、更なる処理によってプリフォームから製造され、更なる処理は、以下の熱間成形プロセスのうちの1つ又はいくつかの1回又は繰り返しの実行を含む:
i.延伸するステップ
ii.圧潰するステップ
iii.圧潰及び同時に延伸するステップ
iv.追加の被覆材料を加えるステップと、
v.追加の被覆材料を加え、続いて延伸するステップと、
vi.追加の被覆材料を加え、同時に延伸するステップ。
圧潰中に、内部ボアが狭められるか、又は管状構成要素間の間隙が閉鎖若しくは狭められる。圧潰は、一般に延伸と関連付けられる。このようにして製造された二次プリフォームは、既に中空コアファイバを線引きするために設計され、適していることができる。二次プリフォームは、任意選択的に、それが例えば延伸されるか、又は追加の被覆材料がそれに加えられるという点で更に処理され得る。
本発明は、実施例によって以下の例示的な方法で更に説明される。本発明はこれらの実施例に限定されない。

以下、図面を参照して本発明を例示的に更に説明する。本発明は、図面に限定されない。
反共振中空コアファイバのプリフォームを製造する方法の第1の中間製品の長手方向断面図である。 反共振中空コアファイバのプリフォームを製造する方法の第2の中間製品の長手方向断面図である。 第1の負圧P1及び第2の負圧P2を適用したときの、反共振中空コアファイバのプリフォームを製造する方法の第2の中間製品の長手方向断面図である。 プリフォームを製造する方法のフローチャートである。
図面の説明
図1は、被覆管200及びオーバーレイ管300を含む反共振中空コアファイバのプリフォームを製造するための方法の中間製品100’の長手方向断面を示す。被覆管200は、被覆管外面210と被覆管内面とを有し、複数の反共振要素プリフォーム400が被覆管内面に軸方向に整列して配置され、物質間結合によって被覆管内面に接続されている。被覆管200は、被覆管外面210がオーバーレイ管内面310によってスリーブ状に取り囲まれるように、オーバーレイ管300の内側に配置されている。被覆管外面210は、オーバーレイ管内面310よりも小さい直径を有し、その結果、被覆管200とオーバーレイ管300との間にリング状の間隙450が成形される。間隙450は、被覆管200のオーバーレイ管300への非接触の、したがって損傷のない導入を可能にする。被覆管200をオーバーレイ管300の内側に配置するために、第2の被覆管端部235は保持ボール240として成形されている。図示の実施形態では、被覆管200及び保持ボール240は、同一材料で一体に成形されている。更なる図示されていない実施形態では、被覆管200及び保持ボール240は、異なる材料から成形され、例えば、保持ボール240は、ガラス、特に石英ガラスから作られる。保持ボール240は、オーバーレイ管300の内径よりも大きい保持ボール外径245を有する。本方法にとって有利であり、地表に対して垂直に設計され、保持ボールが地表から上部で被覆管200に取り付けられるか又は成形される、図示された構成要素の配置の場合、これは、被覆管200をオーバーレイ管300に引っ掛けることを可能にする。被覆管200に面する第1の保持ボール端部241、並びに第1の保持ボール端部241と軸方向に反対の第2の保持ボール端部242において、保持ボール240は、流体伝導様式で装備され、その結果、被覆管200の内部は、保持ボール240を介して被覆管200の周囲領域に流体伝導様式で接続される。保持ボール240の周囲、したがって保持ボール240とオーバーレイ管300との接触点の間のガス交換を提供するために、保持ボール240は、特に、保持ボール外面、溝、ノッチ、又は他のタイプの軸方向に延びる凹部(図示せず)を有することができる。地表に面する第1の被覆管端部230は、先端部として成形され、第1の被覆管端部230を流体伝導様式で閉鎖する。図示の実施形態では、被覆管200の内部と被覆管200の周囲領域との間のガス交換は、第2の被覆管端部230における保持ボール240を介してのみ行うことができる。
第1の被覆管端部230に面する第1のオーバーレイ管端部330は、フード状に設計された第1の保持パイプ500に、特に第1の保持パイプ500の第1の保持パイプ縁部510に軸方向に接続される。第1の被覆管端部230に面する側において、第1の保持パイプ500は、穴あきディスク530として成形され、その中に、先端部として成形された第1の被覆管端部230が受け入れられ、したがって、横方向の動きに対して固定される。これにより、第1の中間製品100’のこれら2つの構成要素の互いに対する制御されない相対運動によって、オーバーレイ管300及び/又は被覆管200の部分的又は完全な破壊を防止する。更に、オーバーレイ管300の内側での被覆管200の軸方向の位置合わせは、穴あきディスク530によって容易にされる。図示の実施形態では、第1の保持パイプ500と穴あきディスク530とは一体に成形されている。更なる実施形態では、穴あきディスク530は、別個の構成要素として、好ましくは石英ガラスから成形される。
第1の保持パイプ500は、第1の保持パイプ内部空間520を有し、この第1の保持パイプ内部空間は、穴あきディスク530内の軸方向に延びる貫通部535を介して、オーバーレイ管内面310と被覆管外面210との間の間隙450に流体伝導するように接続されている。第1の保持パイプ500は、オーバーレイ管300と反対側の端部に、第1のガス接続部540を有する。第1のガス接続部540は、可逆的に流体伝導するように開くことができ、流体伝導するように閉じることができる。第1のガス接続部540は、任意選択で、第1の中間製品100’の周囲領域、例えば窒素又はアルゴンなどのガスのためのリザーバ、及び負圧を適用するための負圧源に接続することができ、又は第1のガス接続部540は、ガス不透過性の方法で閉じることができる。
第2の被覆管端部235に面する第2のオーバーレイ管端部340は、フード状に設計された第2の保持パイプ550に軸方向に接続される。
第2の保持パイプ550は、保持ボール240を介して被覆管200の内部に流体を伝導するように接続された第2の保持パイプ内部空間570を有する。オーバーレイ管300とは反対側の端部で、第2の保持ボール550は、第2のガス接続部580を有する。第2のガス接続部580は、流体を伝導するように可逆的に開くことができ、流体を伝導するように閉じることができる。第2のガス接続部580は、任意選択で、第1の中間製品100’の周囲領域、例えば窒素又はアルゴンなどのガスのためのリザーバ、及び負圧を適用するための負圧源に接続することができ、又は第2のガス接続部580は、ガス不透過性の方法で閉じることができる。
反共振中空コアファイバのプリフォームを製造するための方法の図示された段階では、第1のガス接続部540及び第2のガス接続部580が流体を伝導するように開放され、ガス、例えば窒素又はアルゴンが第1のガス接続部540を通して導入される。ガスは、第1の保持パイプ500及び第1の中間製品100’を通って流れ、第2のガス接続部580を通って再び排出され、それによって、以前に第1の中間製品100’において得られた周囲空気が可能な限り完全に除去され、本方法の一部として後続する被覆管200へのオーバーレイ管300の追加が準備される。
図2は、反共振中空コアファイバのプリフォームを製造するための方法の、図1の第1の中間製品100’から製造される第2の中間製品100”の長手方向断面を示す。第2の中間製品100”は、オーバーレイ管300、特に被覆管外面210が、リング状の接続点600を介して第2の被覆管端部235の領域においてオーバーレイ管300、特にオーバーレイ管内面310にガス不透過性に接続されている点で、図1の第1の中間製品100’とは異なる。
被覆管200にオーバーレイ管300を接続するために、第2のガス接続部580を流体伝導するように閉じ、第1のガス接続部540を負圧源、例えば真空ポンプに流体伝導するように接続した。オーバーレイ管内面310と被覆管外面210との物質間結合は、このようにして間隙450内に生成される負圧と、オーバーレイ管300の周囲にリング状に適用される局所的に制限された熱供給650との組み合わせによって、製造されるべき接続点600の領域において行われる。例えば、材料は、オーバーレイ管内面310と被覆管外面210との物質間結合を提供するために、1950℃~2150℃の範囲の動作温度で電気炉(図示せず)によって接続点600の領域において加熱される。
接続点600は、オーバーレイ管内面310と被覆管外面210との間の間隙450を、第1の保持パイプ500に面してそれに流体伝導的に接続される第1の間隙部分450’と、第2の保持パイプに面してそれに流体伝導的に接続される第2の間隙部分450”とに分割する。
図3は、反共振中空コアファイバのプリフォームを製造するための方法の進んだ段階における図2からの第2の中間製品100”を示す。接続点600は、第2の中間製品100”を、互いに分離された2つの圧力領域に分割している。第1の圧力領域は、第1の保持パイプ、特に第1の保持パイプ内部空間520及び第1の間隙部450’を含む。第2の圧力領域は、第2の保持パイプ550、特に第2の保持パイプ内部空間570と、保持ボール240と、被覆管200の内側と、反共振要素プリフォーム400とを含む。第1のガス接続部540及び第2のガス接続部580は、流体を伝導するように開放されており、それぞれ別個の負圧源に、例えばそれぞれ別個の真空ポンプに接続されている。これは、第1の圧力領域における第1の負圧P1の適用と、それとは独立して、第2の圧力領域における第2の負圧P2の適用とを提供し、したがって、被覆管200へのオーバーレイ管300の追加と同時に、更なる方法の一部として再現可能な方法で被覆管200及び反共振要素プリフォーム400の精度を高度に維持することを提供する。
図4は、反共振中空コアファイバのプリフォームを製造するための方法700の一実施形態を示し、少なくとも以下の方法ステップを有する:
(a)被覆管内面及び被覆管外面210を備える被覆管200を提供するステップ710であって、少なくとも1つの反共振要素プリフォーム400が被覆管内面に配置される、ステップと、
(b)オーバーレイ管内面310を含むオーバーレイ管300を提供するステップ720であって、オーバーレイ管300は、被覆管200の外径よりも大きい内径を有する、ステップと、
(c)オーバーレイ管内面310が被覆管外面210を取り囲むように、オーバーレイ管300の内側に被覆管200を配置するステップ730と、
(d)オーバーレイ管内面310が被覆管外面210に接続されるように、オーバーレイ管300を被覆管200に追加するステップ740。
それによって、方法ステップ(d)における追加740中に、オーバーレイ管内面310と被覆管外面210との間に第1の負圧P1が適用され、被覆管200の内側に第2の負圧P2が適用されて、構造要素、特に被覆管200及び反共振要素プリフォーム400の精度を再現可能な方法で同時に高度に維持しながら取り付けを提供するようにされる。
本明細書に開示された特徴は、特許請求の範囲に記載された発明の様々な設計に対して、別々にも、互いに任意に組み合わせても重要であり得る。本方法のプリフォーム、反共振中空コアファイバ、又は中間製品について開示された特徴は、本方法についても開示されており、その逆も同様である。
以下、図面を参照する。
100’ 反共振中空コアファイバのプリフォームの製造方法の第1の中間製品
100” 反共振中空コアファイバのプリフォームを製造するための方法の第2の中間製品
200 被覆管
210 被覆管外面
230 第1の被覆管端部
235 第2の被覆管端部
240 保持ボール
241 第1の保持ボール端部
242 第2の保持ボール端部
245 保持ボール外径
300 オーバーレイ管
310 オーバーレイ管内面
330 第1のオーバーレイ管端部
340 第2のオーバーレイ管端部
400 反共振要素プリフォーム
450 間隙
450’ 第1の間隙部分
450” 第2の間隙部分
500 第1の保持パイプ
510 第1の保持パイプ縁部
520 第1の保持パイプ内部空間
530 穴あきディスク
535 穴あきディスクの貫通部
540 第1のガス接続部
550 第2の保持パイプ
570 第2の保持パイプ内部空間
580 第2のガス接続部
600 接続点
650 熱供給
700 反共振中空コアファイバのプリフォームを製造する方法
710 被覆管を提供する。
720 オーバーレイ管を提供する
730 被覆管をオーバーレイ管の内側に配置する
740 被覆管にオーバーレイ管を追加する
P1 第1の負圧
P2 第2の負圧

Claims (14)

  1. ファイバ長手方向軸に沿って延びる中空コアと、前記中空コアを囲み、少なくとも1つの反共振要素を含む被覆領域とを有する反共振中空コアファイバのプリフォームを製造する方法(700)であって、少なくとも、
    (a)被覆管内面及び被覆管外面(210)を備える被覆管(200)を提供するステップ(710)であって、少なくとも1つの反共振要素プリフォーム(400)が前記被覆管内面に配置される、ステップと、
    (b)オーバーレイ管内面(310)を備えるオーバーレイ管(300)を提供するステップ(720)であって、前記オーバーレイ管(300)は、前記被覆管(200)の外径よりも大きい内径を有する、ステップと、
    (c)前記オーバーレイ管内面(310)が前記被覆管外面(210)を取り囲むように、前記オーバーレイ管(300)の内側に前記被覆管(200)を配置するステップ(730)と、
    (d)前記オーバーレイ管内面(310)が前記被覆管外面(210)に接続するように、前記オーバーレイ管(300)を前記被覆管(200)に追加するステップ(740)と
    の方法ステップを備え、
    第1の負圧P1が、オーバーレイ管内面(310)と被覆管外面(210)との間に適用され、第2の負圧P2が、方法ステップ(d)における前記追加(740)中に前記被覆管(200)の内側に適用されることを特徴とする、方法。
  2. 前記第1の負圧P1が周囲圧力と比較して-100mbar~-10mbarの範囲内にあり、前記第2の負圧P2が-50mbar~-1mbarの範囲内にあることを特徴とする、請求項1に記載の方法(700)。
  3. 前記第1の負圧P1が、前記第2の負圧P2よりも大きい量を有することを特徴とする、請求項1又は2に記載の方法(700)。
  4. 第3の負圧P3が、方法ステップ(d)における前記追加するステップ(740)中に、前記少なくとも1つの反共振要素プリフォーム(400)の内部に適用されることを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法(700)。
  5. 前記第3の負圧P3が、前記第2の負圧P2と同じ量を有することを特徴とする、請求項4に記載の方法(700)。
  6. 前記第3の負圧P3が、前記第1の負圧P1及び前記第2の負圧P2とは異なる量を有し、特に、前記第3の負圧P3が、前記第2の負圧P2よりも少ない量を有することを特徴とする、請求項4に記載の方法(700)。
  7. 方法ステップ(d)の前に、前記被覆管(200)は、第1の被覆管端部(230)においてガス不透過性に閉鎖されており、一部の領域において、前記オーバーレイ管内面(310)は、第2の被覆管端部(235)において前記被覆管外面(210)にガス不透過性に接続されていることを特徴とする、請求項1から6のいずれか一項に記載の方法(700)。
  8. 方法ステップ(c)において前記被覆管(200)を前記オーバーレイ管(300)の内側に配置するために、前記被覆管(200)は、前記第2の被覆管端部(235)に保持ボール(240)を有することを特徴とする、請求項7に記載の方法(700)。
  9. 前記被覆管(200)は、先端部を形成することによって前記第1の被覆管端部(230)においてガス不透過性に閉鎖されることを特徴とする、請求項7又は8に記載の方法(700)。
  10. 前記第1の負圧P1が前記第1の被覆管端部(230)の領域に適用され、前記第2の負圧P2が前記第2の被覆管端部(235)の領域に適用されることを特徴とする、請求項7から9のいずれか一項に記載の方法(700)。
  11. 前記第1の負圧P1は、前記第1の被覆管端部(330)に面する第1のオーバーレイ管端部(230)に取り付けられた第1の保持パイプ(500)によって取り付けられ、前記第2の負圧P2は、前記第2の被覆管端部(235)に面する第2のオーバーレイ管端部(340)に取り付けられた第2の保持パイプ(550)によって適用されることを特徴とする、請求項10に記載の方法(700)。
  12. 前記先端部は、方法ステップ(d)の前に穴あきディスク(530)に挿入されることを特徴とする、請求項9から11のいずれか一項に記載の方法(700)。
  13. 前記第1の負圧P1が最初に適用され、次に前記第2の負圧P2が適用されることを特徴とする、請求項1から12のいずれか一項に記載の方法(700)。
  14. 前記プリフォームは、方法ステップ(d)における前記追加するステップ(740)の間に延伸されることを特徴とする、請求項1から13のいずれか一項に記載の方法(700)。

JP2023533301A 2020-12-16 2021-11-12 反共振中空コアファイバのプリフォームを製造するための方法 Active JP7496939B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP20214481.2A EP4015474B1 (de) 2020-12-16 2020-12-16 Verfahren zur herstellung einer vorform einer antiresonanten hohlkernfaser
EP20214481.2 2020-12-16
PCT/EP2021/081466 WO2022128273A1 (en) 2020-12-16 2021-11-12 Method for producing a preform of an anti-resonant hollow-core fiber

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2023553383A true JP2023553383A (ja) 2023-12-21
JP7496939B2 JP7496939B2 (ja) 2024-06-07

Family

ID=

Also Published As

Publication number Publication date
CN116472254A (zh) 2023-07-21
US20240092680A1 (en) 2024-03-21
EP4015474A1 (de) 2022-06-22
EP4015474B1 (de) 2023-06-14
WO2022128273A1 (en) 2022-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7482897B2 (ja) 反共振中空コアファイバ、そのためのプリフォームおよび製作方法
CN110100196B (zh) 用于光纤扫描器的微结构化光纤振荡器和波导
US9977180B2 (en) Photonic crystal fiber, in particular single-mode fiber for the IR wavelength range, and process for the production thereof
US20220363584A1 (en) Methods for producing a hollow-core fiber and for producing a preform for a hollow-core fiber
US11912606B2 (en) Infrared-transmitting, polarization-maintaining optical fiber and method for making
JPH06235841A (ja) 1×n色消しカプラおよびファイバ・オプティック・カプラならびに1×nファイバ・オプティック・カプラを作成する方法
US9904007B2 (en) Photonic band gap fibers using a jacket with a depressed softening temperature
EP2464997A1 (en) Improvements relating to splicing and connectorization of photonic crystal fibers
CN113939482B (zh) 制造空芯光纤和空芯光纤预制件的方法
US20240043312A1 (en) Anti-resonance element preform for producing an anti-resonant hollow-core fiber
US20220357506A1 (en) Methods for producing a hollow-core fiber and for producing a preform for a hollow-core fiber
US20220267192A1 (en) Methods for producing a hollow-core fiber and for producing a preform for a hollow-core fiber
JP2023553383A (ja) 反共振中空コアファイバのプリフォームを製造するための方法
JP7496939B2 (ja) 反共振中空コアファイバのプリフォームを製造するための方法
JP2024502562A (ja) 反共振光学構成要素及びその製造方法
US11940648B2 (en) Methods for producing a hollow-core fiber and for producing a preform for a hollow-core fiber
JP2015508386A (ja) 光学部品のための半完成品としての石英ガラス管並びに前記石英ガラス管を製造するための方法
JP2024502565A (ja) 2つの接点を有する反共振プリフォーム
US20240043311A1 (en) Counterweight and attachment compound
Hayashi et al. Extruded antiresonant hollow core fibers for Mid-IR laser delivery
RU2552590C1 (ru) Фотонно-кристаллическое халькогенидное волокно и способ его изготовления
US20240101464A1 (en) Method for producing a preform for an anti-resonant hollow-core fiber having nested capillaries; preform and intermediate product

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230531

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230531

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20230614

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20231005

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20240425

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240507