NL193330C - Optical waveguide and method for its manufacture. - Google Patents
Optical waveguide and method for its manufacture. Download PDFInfo
- Publication number
- NL193330C NL193330C NL7900179A NL7900179A NL193330C NL 193330 C NL193330 C NL 193330C NL 7900179 A NL7900179 A NL 7900179A NL 7900179 A NL7900179 A NL 7900179A NL 193330 C NL193330 C NL 193330C
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- core
- preform
- thickness
- fiber
- jacket
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
- G02B6/105—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type having optical polarisation effects
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
- C03B37/01205—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments starting from tubes, rods, fibres or filaments
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
- C03B37/014—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
- C03B37/018—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD] by glass deposition on a glass substrate, e.g. by inside-, modified-, plasma-, or plasma modified- chemical vapour deposition [ICVD, MCVD, PCVD, PMCVD], i.e. by thin layer coating on the inside or outside of a glass tube or on a glass rod
- C03B37/01861—Means for changing or stabilising the diameter or form of tubes or rods
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
- C03B37/014—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
- C03B37/018—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD] by glass deposition on a glass substrate, e.g. by inside-, modified-, plasma-, or plasma modified- chemical vapour deposition [ICVD, MCVD, PCVD, PMCVD], i.e. by thin layer coating on the inside or outside of a glass tube or on a glass rod
- C03B37/01884—Means for supporting, rotating and translating tubes or rods being formed, e.g. lathes
- C03B37/01892—Deposition substrates, e.g. tubes, mandrels
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2203/00—Fibre product details, e.g. structure, shape
- C03B2203/02—External structure or shape details
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2203/00—Fibre product details, e.g. structure, shape
- C03B2203/02—External structure or shape details
- C03B2203/04—Polygonal outer cross-section, e.g. triangular, square
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2203/00—Fibre product details, e.g. structure, shape
- C03B2203/30—Polarisation maintaining [PM], i.e. birefringent products, e.g. with elliptical core, by use of stress rods, "PANDA" type fibres
Description
1 1933301 193330
Optische golfgeleider en werkwijze voor het vervaardigen daarvanOptical waveguide and method for its manufacture
De uitvinding heeft betrekking op een optische golfgeleider, die onder toepassing van een trekbewerking bij hoge temperatuur is gevormd uit een voorvorm, die is samengesteld uit een kerndeel, een het kerndeel 5 omsluitend bekledingsdeel en een manteldeei.The invention relates to an optical waveguide formed by a high temperature drawing operation from a preform composed of a core part, a cladding part enclosing the core part 5 and a jacket part.
De uitvinding heeft voorts betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een dergelijke optische golfgeleider, waarbij een voorvorm, die is samengesteld uit een kerndeel, een het kerndeel omsluitend bekledingsdeel en een manteldeei wordt onderworpen aan een trekbewerking bij hoge temperatuur.The invention further relates to a method of manufacturing such an optical waveguide, wherein a preform composed of a core part, a cladding part enclosing the core part and a sheath part is subjected to a high temperature drawing operation.
Een dergelijke optische golfgeleider en een dergelijke werkwijze zijn bekend uit het Amerikaanse 10 octrooischrift 3.982.916. Bij deze bekende golfgeleider en werkwijze wordt uitgegaan van een voorvorm met een kerndeel dat is opgebouwd uit vier sectoren, waarbij iedere sector wordt begrensd door twee aangrenzende sectoren, die een paar tegenover elkaar liggende sectoren van materiaal van gelijke samenstelling vormen en waarbij de samenstelling van het materiaal van de betreffende sector afwijkt van de samenstelling van het materiaal van de aangrenzende sectoren. Door deze opbouw van de voorvorm wordt bewerk-15 stelligd, dat het verloop van de brekingsindex in twee onderling loodrechte richtingen loodrecht op de as van de golfgeleider onderling verschillend is.Such an optical waveguide and such a method are known from US patent 3,982,916. This known waveguide and method is based on a preform with a core part that is built up of four sectors, each sector being bounded by two adjacent sectors, which form a pair of opposite sectors of material of equal composition and the composition of the material of the sector concerned differs from the composition of the material of the adjacent sectors. This construction of the preform ensures that the course of the refractive index in two mutually perpendicular directions perpendicular to the axis of the waveguide is different.
Voor gebruik in geïntegreerde optische inrichtingen zijn optische golfgeleiders gewenst, die vermogen met slechts één polarisatierichting kunnen doorlaten. De bekende optische golfgeleider is daartoe niet in staat. De uitvinding nu heeft tot doel een optische golfgeleider te verschaffen die zulks wel vermag, alsmede 20 een werkwijze te verschaffen om een dergelijke optische golfgeleider te vervaardigen.Optical waveguides, which can transmit power with only one polarization direction, are desirable for use in integrated optical devices. The known optical waveguide is not capable of this. The object of the invention is to provide an optical waveguide which is able to do this, as well as to provide a method for manufacturing such an optical waveguide.
Het gestelde doel wordt volgens de uitvinding bereikt met een optische golfgeleider, waarbij de opbouw van de voorvorm zodanig is gekozen, dat in de golfgeleider dubbelbreking als gevolg van verschil in mechanische spanningen langs twee onderling loodrechte richtingen loodrecht op de as van de golfgeleider groter is dan 5 x 10'5 en dat de dikte van de mantel van de golfgeleider in een van de onderling loodrechte 25 richtingen aanmerkelijk groter is dan in de andere loodrechte richting.According to the invention, the stated object is achieved with an optical waveguide, the structure of the preform being chosen such that birefringence in the waveguide due to difference in mechanical stresses along two mutually perpendicular directions perpendicular to the axis of the waveguide is greater than 5 x 105 and that the thickness of the sheath of the waveguide in one of the mutually perpendicular directions is considerably greater than in the other perpendicular direction.
Deze maatregelen berusten op het inzicht, dat orthogonaal gepolariseerde golven meer doelmatig worden ontkoppeld in een golfgeleider, die op zodanige wijze is vervaardigd, dat daarin met opzet de door ais gevolg van vormverandering veroorzaakte mechanische spanning geïnduceerde dubbelbreking of spanningsdubbelbreking wordt vergroot. Dit bedrag bereikt men door een zodanige geometrische en 30 materiële afwijking in de cirkelvormige symmetrie in het vormstuk aan te brengen, waaruit de optische vezel wordt getrokken, dat de resulterende door mechanische spanning geïnduceerde dubbelbreking Δη met voordeel groter is dan 5 x 10"5. De resulterende zwevingsperiode L voor een dergelijke golfgeleider bedraagt minder dan 20 mm bij een golflengte van 1 μm en minder dan 10 mm bij 0,5 pm, waarin L = 2η/Δβ, en ΔΒ het verschil in voortbewegingsconstanten is voor de twee loodrechte richtingen van de van belang zijnde 35 golfpolarisatie.These measures are based on the recognition that orthogonally polarized waves are more efficiently decoupled in a waveguide manufactured in such a way that it deliberately increases mechanical stress induced by shape change as a result of shape change. This amount is achieved by providing such a geometric and material deviation in the circular symmetry in the molding from which the optical fiber is drawn that the resulting mechanical stress-induced birefringence Δη is advantageously greater than 5 x 10 5. The resulting beat period L for such a waveguide is less than 20 mm at a wavelength of 1 μm and less than 10 mm at 0.5 µm, where L = 2η / Δβ, and ΔΒ is the difference in propulsion constants for the two perpendicular directions of the wave polarization of interest.
Opgemerkt wordt, dat uit de publicatie Electronics Letters 10 (1974, 10, 31) 22, 449/450 een optische golfgeleider met een kern van een monokristallijn materiaal met dubbelbreking bekend is. Van dubbelbreking als gevolg van verschil in mechanische spanningen langs twee onderling loodrechte richtingen loodrecht op de as van de golfgeleider is evenwel geen sprake. De bekende golfgeleider lijkt dan ook niet in 40 staat vermogen met slechts één polarisatierichting door te laten.It is noted that from the publication Electronics Letters 10 (1974, 10, 31) 22, 449/450 an optical waveguide with a core of a monocrystalline material with birefringence is known. However, there is no question of birefringence due to difference in mechanical stresses along two mutually perpendicular directions perpendicular to the axis of the waveguide. The known waveguide therefore does not seem capable of transmitting power with only one polarization direction.
De werkwijze volgens de uitvinding voor het vervaardigen van de optische golfgeleider volgens de uitvinding kent verschillende uitvoeringsvormen.The method according to the invention for manufacturing the optical waveguide according to the invention has various embodiments.
Bij een eerste uitvoeringsvorm wordt een voorvorm toegepast, waarin de dikte van het manteldeei in een van twee onderling loodrechte richtingen aanmerkelijk groter is dan in de andere loodrechte richting, waarbij 45 de verhouding van de straal c van het bekledingsdeel ten opzichte van de dikte a van het manteldeei in de richting waarin deze dikte het grootst is minder dan 0,5 bedraagt en de verhouding van de geringere dikte b van het manteldeei in de richting loodrecht op de richting van de grootste dikte ten opzichte van die grootste dikte a gelijk is aan of minder bedraagt dan 0,1.In a first embodiment, a preform is used, in which the thickness of the jacket egg in one of two mutually perpendicular directions is considerably larger than in the other perpendicular direction, wherein the ratio of the radius c of the covering part with respect to the thickness a of the jacket egg in the direction in which this thickness is greatest is less than 0.5 and the ratio of the smaller thickness b of the jacket egg in the direction perpendicular to the direction of the greatest thickness relative to that greatest thickness a is equal to or less than 0.1.
Bij een andere uitvoeringsvorm wordt een voorvorm toegepast, waarin een manteldeei met uniforme dikte 50 is gevormd op het bekledingsdeel, welk manteldeei is voorzien van twee diametraal tegenover elkaar opgestelde, in lengterichting zich langs de voorvorm uitstrekkende gleuven.In another embodiment, a preform is used, in which a jacket egg of uniform thickness 50 is formed on the cladding portion, which jacket egg includes two diametrically opposed longitudinally extending slots along the preform.
Bij nog een andere uitvoeringsvorm, waarbij op de uit het Amerikaanse octrooischrift 3.982.916 bekende wijze de voorvorm is verkregen door het bekledingsdeel en het kerndeel in de vorm van lagen af te zetten op het binnenoppervlak van een het manteldeei vormend buisvormig lichaam en de holle ruimte van het 55 buisvormige lichaam met de afgezette lagen te doen bezwijken bij hoge temperatuur, wordt een buisvormig lichaam toegepast met een zodanig vooraf bepaalde vorm, dat de dikte van de wand van het buisvormige lichaam voor een eerste richting loodrecht op de as van het buisvormige lichaam aanmerkelijk afwijkt van de 193330 2 dikte van de wand voor een tweede richting loodrecht op de eerste richting en de as van het buisvormige lichaam.In yet another embodiment, wherein the preform is obtained in the manner known from U.S. Pat. No. 3,982,916 by depositing the cladding portion and the core portion in the form of layers on the inner surface of a tubular body forming the jacket egg and the cavity of the 55 tubular body with the deposited layers to collapse at high temperature, a tubular body of such predetermined shape is used that the thickness of the wall of the tubular body for a first direction perpendicular to the axis of the tubular body noticeably different from the wall thickness 193330 for a second direction perpendicular to the first direction and the axis of the tubular body.
Bij deze laatste uitvoeringsvorm worden bij voorkeur voor het vervaardigen van de voorvorm zodanige materialen toegepast, dat het smeltpunt van het bekledingsdeel lager is dan het smeltpunt van het het 5 manteldeel vormend buisvormige lichaam. Bij het koelen van de voorvorm worden daardoor mechanische spanningen geïnduceerd die de beoogde dubbelbreking in de uiteindelijke golfgeleider induceren.In the latter embodiment, materials are preferably used for manufacturing the preform such that the melting point of the cladding part is lower than the melting point of the tubular body forming the cladding part. In cooling the preform, therefore, mechanical stresses are induced which induce the intended birefringence in the final waveguide.
De uitvinding wordt toegelicht aan de hand van de tekening.The invention is elucidated with reference to the drawing.
Hierin toont resp. tonen: 10 figuren 1 en 2 twee vlakke optische golfgeleiders, figuur 3 een cilindrische voorvorm voor een optische golfgeleider met een binnenkern, die is omgeven door een bekleding, figuur 4 een uit drie lagen bestaande voorvorm voor een optische golfgeleider, figuur 5 de voorvorm volgens figuur 4 nadat diametraal tegenover elkaar gelegen delen van de buitenste 15 laag zijn verwijderd, figuur 6 een doorsnede door een uit de voorvorm volgens figuur 5 getrokken optische golfgeleider voor één polarisatierichting, figuren 7 en 8 een doorsnede van andere uitvoeringsvormen van een uit drie lagen bestaande voorvorm voor een optische golfgeleider voor één polarisatierichting, 20 figuur 9 een doorsnede van een uitvoeringsvorm van een uit twee lagen bestaande voorvorm voor een optische golfgeleider voor één polarisatierichting, figuur 10 een doorsnede van een substraatbuis voor een voorvorm voor een optische golfgeleider voor één polarisatierichting, figuur 11 een doorsnede van een uit de substraatbuis volgens figuur 10 verkregen voorvorm voordat de 25 voorvorm wordt versmolten tot een staaf, figuur 12 een doorsnede van een uit de versmolten voorvorm volgens figuur 11 verkregen optische golfgeleider voor één polarisatierichting, figuren 13 en 14 een doorsnede van andere uitvoeringsvormen van de substraatbuis voor een voorvorm voor een optische golfgeleider voor één polarisatierichting.Herein resp. Figures 1 and 2 show two planar optical waveguides, Figure 3 shows a cylindrical preform for an optical waveguide with an inner core surrounded by a cladding, Figure 4 shows a three-layer preform for an optical waveguide, Figure 5 shows the preform according to Figure 4 after diametrically opposed portions of the outermost layer have been removed, Figure 6 is a section through an optical waveguide drawn from the preform of Figure 5 for one polarization direction, Figures 7 and 8 are a section through other embodiments of a three-layer preform for an optical waveguide for one polarization direction, Fig. 9 is a sectional view of an embodiment of a two-layer preform for an optical waveguide for one polarization direction, Fig. 10 is a cross-section of a substrate tube for a preform for an optical waveguide for one polarization direction, figure 11 shows a cross-section of a piece from d the substrate tube according to figure 10 obtained before the preform is fused into a rod, figure 12 a cross section of an optical waveguide for one polarization direction obtained from the fused preform according to figure 11, figures 13 and 14 a section of other embodiments of the substrate tube for an optical waveguide preform for one polarization direction.
30 In figuur 1 is een vlakke golfgeleider 10 weergegeven, die bestaat uit een binnenste diëlektrisch kerndeel 11 en twee buitenste diëlektrische lagen 12 en 13, die in contact staan met de hoofdoppervlakken van het onderdeel 11. Teneinde golfgeleiding in de eerste plaats in het binnenste diëlektrische kerndeel 11, ofwel het kerngebied van de golfgeleider te verschaffen, is de brekingsindex van de buitenste lagen geringer dan die van het kerndeel 11.In Fig. 1, a flat waveguide 10 is shown, which consists of an inner dielectric core portion 11 and two outer dielectric layers 12 and 13, which are in contact with the major surfaces of the member 11. In order to guide waveguide primarily in the inner dielectric core portion 11, or the core region of the waveguide, the refractive index of the outer layers is less than that of the core portion 11.
35 Niettegenstaande het feit dat de breedte w van de kern vele malen groter is dan de dikte t, is een dergelijke golfgeleider in staat optische golfenergie te laten voortbewegen, die gepolariseerd is in richtingen evenwijdig aan beide dwarsafmetingen van het kerngebied. Bij afwezigheid van enig uitwendig koppelings-mechanisme kan een zwevingslengte L worden gedefinieerd, waarin energie volledig wordt uitgewisseld tussen de twee orthogonaal gepolariseerde golven, dat wil zeggen, dat de energie opnieuw in dezelfde 40 polarisatie verschijnt na volledig aan de andere polarisatie te zijn overgedragen. Voor een vezel met enkele modus wordt deze lengte L gegeven als: L = 2π/Δβ (1), waarin ΔΒ het verschil in voortbewegingsconstanten van de twee orthogonaal gepolariseerde golven voorstelt. Het zal duidelijk zijn, dat door ΔΒ te vergroten de zwevingslengte kan worden verkleind. Aange-45 zien mechanische verstoringen met een ruimtelijke periodiciteit, die vergelijkbaar is met de zwevingslengte, ongewenste koppeling veroorzaakt van de ene polarisatie met de andere, wordt de zwevingsperiode met voordeel kleiner gemaakt dan de verstoringsperiodiciteit, die wordt teweeggebracht door de wijze van vervaardigen of door buigen en wringen, dat plaatsvindt bij gebruik van de golfgeleider. Bij een golflengte van 0,63 pm heeft bijvoorbeeld een vezel van boorsilicaat met een gradiënt in de brekingsindex met een 50 nominaal circulaire geometrie een zwevingslengte die meer bedraagt dan 10 cm. Mechanische verstoringen met vergelijkbare lengte zijn niet ongewoon. Dientengevolge heeft de golfenergie, die met één polarisatie wordt geïnjecteerd en zich door een dergelijke vezel voortplant, de neiging om aan kruispolarisatie te worden blootgesteld. Bekende vlakke vezels hebben de neiging kruisgepolariseerde-golfenergie te leveren, niettegenstaande het feit, dat de aspectverhouding van het golfgeleidende gebied veel van één kan 55 verschillen. De polarisatiekoppeling wordt vermeden door middel van door mechanische spanning geïnduceerde breking in de golfgeleider, die zodanig is, dat ΔΒ sterk toeneemt. De uitdrukking ’’door mechanische spanning geïnduceerde dubbelbreking" of "spanningsdubbelbreking”, die hier wordt gebruikt, heeft 3 193330 betrekking op het verschil in hoofd-brekingsindices, voortgebracht door het bewerkstelligen van een verschil in mechanische spanningen langs onderling loodrechte dwarsrichtingen in het golfgeleidergebied. Op deze wijze kan bijvoorbeeld een dubbelbreking in de diëlektrische laag 11 worden geïnduceerd, wanneer de thermische uitzettingscoëfficiënt van de laag 11 verschilt van die van de buitenste lagen 12 en 13. Wanneer 5 dit zo is, zal de breedte van het kerndeel 11 anders willen zijn dan die van de lagen 12 en 13, wanneer de vezel koelt bij het trekken. Aangezien evenwel de drie lagen samengehecht zijn zullen zij alle dezelfde breedte aannemen, waardoor een inwendige spanning wordt gecreëerd in het kerndeel 11 in de w-richting, wanneer de buitenste lagen voldoende star zijn. Aangezien evenwel een dergelijke spanning niet in de t-richting wordt geïnduceerd, is het gevolg van deze anisotrope spanning het scheppen van een betrekkelijk 10 groot verschil in voortbewegingsconstanten voor golfenergie gepolariseerd langs deze twee richtingen.Notwithstanding that the width w of the core is many times greater than the thickness t, such a waveguide is capable of propagating optical wave energy polarized in directions parallel to both transverse dimensions of the core region. In the absence of any external coupling mechanism, a beat length L can be defined in which energy is fully exchanged between the two orthogonally polarized waves, that is, the energy reappears in the same polarization after being completely transferred to the other polarization. For a single mode fiber, this length L is given as: L = 2π / Δβ (1), where ΔΒ represents the difference in propagation constants of the two orthogonally polarized waves. It will be clear that by increasing ΔΒ the beat length can be reduced. Since mechanical perturbations with a spatial periodicity, which is similar to the beat length, cause unwanted coupling from one polarization to another, the beat period is advantageously made smaller than the disturbance periodicity caused by the method of manufacture or by bending and twisting, which occurs when using the waveguide. For example, at a wavelength of 0.63 µm, a borosilicate fiber having a refractive index gradient with a 50 nominal circular geometry has a beat length greater than 10 cm. Mechanical disturbances of comparable length are not uncommon. As a result, the wave energy injected with one polarization and propagated through such a fiber tends to be subject to cross polarization. Known planar fibers tend to provide cross-polarized wave energy, despite the fact that the aspect ratio of the waveguide region can differ much from one. Polarization coupling is avoided by mechanical stress-induced refraction in the waveguide, such that ΔΒ increases sharply. The term "mechanical stress-induced birefringence" or "stress birefringence", as used herein, refers to the difference in major refractive indices generated by effecting a difference in mechanical stresses along mutually perpendicular directions in the waveguide region. For example, birefringence in the dielectric layer 11 can be induced if the coefficient of thermal expansion of the layer 11 is different from that of the outer layers 12 and 13. If so, the width of the core portion 11 will be different. than that of layers 12 and 13, as the fiber cools upon drawing. However, since the three layers are bonded together, they will all assume the same width, creating an internal stress in the core portion 11 in the w direction when the outer layers are sufficiently rigid. However, since such a voltage is not induced in the t direction, the consequence of this anisotropic voltage is to create a relatively large difference in wave energy propagation constants polarized along these two directions.
De grootte van het verschil in brekingsindices Δη voor de twee polarisatierichtingen is evenredig met het verschil in mechanische spanning in deze twee richtingen en wordt gegeven door: Δη - (α0 - α,) ΔΤ (2) waarin α0 en α, de thermische coëfficiënten zijn van respectievelijk de buitenste en binnenste lagen en ΔΤ 15 het verschil is tussen de bedrijfstemperatuur en de temperatuur, waarbij de glaslagen stijf worden.The magnitude of the difference in refractive indices Δη for the two polarization directions is proportional to the difference in mechanical stress in these two directions and is given by: Δη - (α0 - α,) ΔΤ (2) where α0 and α are the thermal coefficients of the outer and inner layers and ΔΤ 15 respectively is the difference between the operating temperature and the temperature at which the glass layers become rigid.
Teneinde een alternatieve golfgeleiderstructuur te verschaffen kan de plaatstructuur volgens figuur 1 worden gewijzigd, zoals weergegeven in figuur 2 en een binnenkerngebied 14 omvatten omgeven door een tussenliggende bekleding 15 met kleinere brekingsindex en een buitenmantel 16. Een golfgeleider met een dergelijke structuur kan gemakkelijk worden vervaardigd door afzonderlijke glazen plaatjes samen te voegen 20 of door middel van algemeen bekende technieken van opeenvolgende afzetting.In order to provide an alternative waveguide structure, the plate structure of Figure 1 can be modified as shown in Figure 2 and include an inner core region 14 surrounded by an intermediate cladding 15 with less refractive index and an outer jacket 16. A waveguide of such structure can be easily manufactured by assemble individual glass slides or by well known sequential deposition techniques.
Teneinde de gewenste grote dubbelbreking in het golfgeleidende gedeelte, dat de kern 14 en de bekleding 15 omvat, te bereiken wordt het verschil tussen de thermische uitzettingscoëfficiënten van het mantelmateriaal en het golfgeleidermateriaal groot gemaakt. Daarnaast dienen de afmetingen van de plaatvormige lichamen bij voorkeur te voldoen aan de volgende ongelijkheden: 25 (t1 + t3)c1 »t2c2 (3) en (w, + Wajc, « w 2c2 (4) waarin c-, en c2 de elasticiteitsmoduli van de mantel en van het golfgeleidermateriaal weergeven, c-, en c2 zullen ongeveer gelijk zijn, zodat de boven gegeven ongelijkheden primair geometrisch zijn. In sommige 30 gevallen zijn, zoals hierna zal worden aangetoond, w, en w3 gelijk aan nul.In order to achieve the desired large birefringence in the waveguide portion, which includes core 14 and cladding 15, the difference between the thermal expansion coefficients of the sheath material and the waveguide material is made large. In addition, the dimensions of the plate-shaped bodies should preferably meet the following inequalities: 25 (t1 + t3) c1 »t2c2 (3) and (w, + Wajc,« w 2c2 (4) in which c- and c2 are the modulus of elasticity of the sheath and of the waveguide material, c-, and c2 will be approximately equal, so that the inequalities given above are primarily geometric In some cases, as will be shown below, w, and w3 are equal to zero.
De spanningsdubbelbreking voor de golfgeleider met de structuur van figuur 2 bedraagt (Sy - Sx) = (c^ - α2)ΔΤ (5) waarin Sy en Sx de mechanische spanningen zijn die respectievelijk langs de y-as en x-as worden geïnduceerd en ΔΤ = Ta - Tb, waarin Ta de omgevingstemperatuur bij bedrijf is en Tb ongeveer gelijk is aan 35 de "verwekingstemperatuur” van het materiaal, en o, en a2 de thermische uitzettingscoëfficiënten zijn van respectievelijk de mantel en de golfgeleidergebieden. Eenvoudigheidshalve wordt aangenomen, dat an en a2 onafhankelijk zijn van de temperatuur, wanneer schattingen worden gemaakt.The voltage birefringence for the waveguide with the structure of Figure 2 is (Sy - Sx) = (c ^ - α2) ΔΤ (5) where Sy and Sx are the mechanical stresses induced along the y axis and x axis, respectively, and ΔΤ = Ta - Tb, where Ta is the ambient operating temperature and Tb is approximately equal to the "softening temperature" of the material, and o, and a2 are the coefficients of thermal expansion of the jacket and waveguide regions, respectively. an and a2 are independent of the temperature when estimates are made.
De spanningsdubbelbreking Δη wordt gegeven door n3 ΔΠ + -2 (p„-p12) (α,-o^jAT (6) 40 waarin n de brekingsindex en p^ en p12 de fotoëlastische constanten van het golfgeleidermateriaal voorstellen.The voltage birefringence Δη is given by n3 ΔΠ + -2 (p „-p12) (α, -o ^ jAT (6) 40 where n represent the refractive index and p ^ and p12 the photoelastic constants of the waveguide material.
Een voor het vervaardigen van een golfgeleider toe te passen voorvorm of vormstuk zal bijvoorbeeld een mantel van zuiver siliciumoxide bevatten alsmede een bekleding en kern vervaardigd uit boorsilicaat, germaansilicaat of fosforsilicaat-glasmateriaal, waarbij de kern en bekleding verschillend zijn gedoteerd om 45 het gewenste verschil in brekingsindex te verkrijgen. In de volgende voorbeelden worden de waarden van Pil en p12 voor siliciumoxide gebruikt.For example, a preform or molding to be used for the fabrication of a waveguide will include a jacket of pure silicon oxide as well as a coating and core made of borosilicate, germanic silicate or phosphorsilicate glass material, the core and coating being doped differently to achieve the desired difference in refractive index. In the following examples, the values of P1 and p12 for silica are used.
Voorbeeld IExample I
Voor een bekleding van Si02 met 5 mol.% B203 bedraagt de berekende Δη 1 x 10"4, terwijl n ongeveer 50 gelijk is aan 1,5, (pn - p12) = 0,15, (α,-α2) = -5 x 10‘7 °C'1 en ΔΤ « -850°C.For a coating of Si02 with 5 mol% B203, the calculated Δη 1 x 10 "4, while n approximately 50 equals 1.5, (pn - p12) = 0.15, (α, -α2) = - 5 x 10'7 ° C'1 and ΔΤ «-850 ° C.
Voorbeeld IIExample II
Voor een bekleding van Si02 met 25 mol.% Ge02 bedraagt de berekende Δη 4 x 10'4, terwijl n « 1,5, (Pu - Pia) * 0,15, (α,-Oa) = -1,6 x 1Q-6 0C‘1 en ΔΤ = -1000°C.For a coating of Si02 with 25 mol% Ge02, the calculated Δη is 4 x 10'4, while n «1.5, (Pu - Pia) * 0.15, (α, -Oa) = -1.6 x 1Q-6 0C'1 and ΔΤ = -1000 ° C.
193330 4193 330 4
Voorbeeld IIIExample III
Voor een bekleding van Si02 met 12 mol.% P2Os bedraagt de berekende Δη 4 x 10-4, terwijl n = 1,5, (Pn - P12) » 0,15, (0^-0½) = -1,4 x 10-6 °σ1 en ΔΤ - -1200°C.For a coating of Si02 with 12 mol% P2Os, the calculated Δη is 4 x 10-4, while n = 1.5, (Pn - P12) »0.15, (0 ^ -0½) = -1.4 x 10-6 ° σ1 and ΔΤ - -1200 ° C.
Bij ieder van de boven gegeven voorbeelden is aangenomen, dat kern en bekleding ongeveer dezelfde 5 thermische eigenschappen hebben.In each of the above examples, it is believed that core and coating have approximately the same thermal properties.
Nu het werkzame mechanisme eenmaal is onderkend, kunnen de beginselen van de door mechanische spanningen geïnduceerde dubbelbreking of spanningsdubbelbreking worden toegepast om gebruikelijke optische golfgeleiders of vezels ook aan te passen. Een optische vezel wordt bijvoorbeeld getrokken uit een vormstuk 20 van het type zoals afgebeeld in figuur 3, omvattende een binnenste kerngebied 21 omgeven 10 door een buitenste bekleding 22. Vanwege de cirkelvormige symmetrie zal slechts zeer weinig door spanning geïnduceerde dubbelbreking in een vezel, getrokken uit een dergelijk vormstuk, optreden. Dientengevolge moet een afwijking van de cirkelvormige symmetrie doelbewust worden aangebracht om de spanningsdubbelbreking te versterken. Meer in het bijzonder wordt als uitgangsvormstuk de drie-lagenstructuur 30 van het type weergegeven in figuur 4 beschouwd, die een binnenste kerngebied 31 15 omvat, omgeven door een tussengelegen bekledingslaag 32 en een buitenste mantellaag 33. Bij een uitvoeringsvorm van de werkwijze voor het vervaardigen van een golfgeleider voor één polarisatierichting worden diametraal tegenover elkaar gelegen delen van de buitenste laag 33 weggeschuurd of op andere wijze verwijderd, waardoor het vormstuk achterblijft in de vorm weergegeven in figuur 5, omvattende een kern 31, een bekleding 32 en een gewijzigde buitenlaag 33, waarvan delen 33' en 33" zijn verwijderd.Once the operative mechanism has been recognized, the principles of mechanical stress-induced birefringence or stress birefringence can be applied to adapt conventional optical waveguides or fibers as well. For example, an optical fiber is drawn from a molding 20 of the type shown in Figure 3, comprising an inner core region 21 surrounded by an outer covering 22. Due to the circular symmetry, only very little stress-induced birefringence in a fiber drawn from such a molding. As a result, a deviation from the circular symmetry must be purposefully applied to enhance the voltage birefringence. More specifically, as a blank, the three-layer structure 30 of the type shown in Figure 4 is considered, comprising an inner core region 31 surrounded by an intermediate cladding layer 32 and an outer cladding layer 33. In one embodiment of the manufacturing method of a single polarization waveguide, diametrically opposed portions of the outer layer 33 are abraded or otherwise removed, leaving the molding in the shape shown in Figure 5, comprising a core 31, a coating 32 and a modified outer layer 33, parts 33 'and 33 "of which have been removed.
20 Wanneer een dergelijk gewijzigd vormstuk wordt getrokken, wijzigt de oppervlaktespanning de doorsnede daarvan tot de doorsnede, weergegeven in figuur 6, die de plaatvormige configuratie van figuur 2 benadert. Evenals bij de uitvoeringsvorm volgens figuur 2 produceert de buitenste mantellaag 33 een mechanische spanning in de vezel in de y-richting, die veel groter is dan de spanning geproduceerd in de x-richting. De verhouding van de twee spanningen houdt verband met de dikten a, b en c in het vormstuk en de 25 overeenkomstige afmetingen a', b' en c' in de resulterende vezel.When such a modified molding is drawn, the surface tension changes its cross-section to the cross-section shown in Figure 6, which approximates the plate-shaped configuration of Figure 2. As in the embodiment of Figure 2, the outer sheath layer 33 produces a mechanical stress in the fiber in the y direction, which is much greater than the stress produced in the x direction. The ratio of the two stresses is related to the thicknesses a, b and c in the molding and the corresponding dimensions a ', b' and c 'in the resulting fiber.
Hoewel iedere afwijking van de cirkelvormige symmetrie zal leiden tot een spanningsdubbelbreking is gebleken, dat zwevingsperioden van minder dan 5 mm worden bereikt, wanneer de verhouding van de straal c van de bekleding ten opzichte van de oorspronkelijke dikte a minder dan een half bedraagt, hetgeen betekent 30 | < o,5 (7) en wanneer de verhouding van de gereduceerde dikte b van de buitenste laag ten opzichte van de oorspronkelijke dikte a gelijk is aan of minder bedraagt dan een tiende, dat wil zeggen | < 0,1 (8) 35 Figuur 7 toont een andere uitvoeringsvorm van het vormstuk voor het vervaardigen van een golfgeleider voor één polarisatierichting. Bij deze uitvoeringsvorm zijn diametraal tegenover elkaar gelegen insnijdingen 40' en 40" aangebracht in de buitenste laag 40 rond de bekleding 41. Een vezel, getrokken uit een dergelijk vormstuk, kreeg de in figuur 8 weergegeven vorm.Although any deviation from the circular symmetry will lead to a stress birefringence, it has been found that beat periods of less than 5 mm are achieved when the ratio of the radius c of the coating to the original thickness a is less than half, which means 30 | <0, 5 (7) and when the ratio of the reduced thickness b of the outermost layer to the original thickness a is equal to or less than one-tenth, that is | <0.1 (8) Figure 7 shows another embodiment of the molding for manufacturing a waveguide for one polarization direction. In this embodiment, diametrically opposed cuts 40 'and 40 "are provided in the outer layer 40 around the liner 41. A fiber, drawn from such a molding, was given the shape shown in FIG. 8.
Bij een derde uitvoeringsvorm van het vormstuk voor een golfgeleider voor één polarisatierichting, 40 weergegeven in figuur 9, zijn diametraal tegenover elkaar opgestelde ringvormige segmenten 51 en 52 op de bekledingslaag 50 aangebracht.In a third embodiment of the single polarization waveguide molding 40 shown in Figure 9, diametrically opposed annular segments 51 and 52 are provided on the cladding layer 50.
Welke van de beschreven vormstukken worden toegepast zal afhankelijk zijn van de aard van het uitgangsvormstuk. Sommige vormstukken, bijvoorbeeld die welke zijn gedoteerd met boorsilicaat, worden bijvoorbeeld vervaardigd met drie lagen. Dientengevolge zal daarbij de methode, weergegeven aan de hand 45 van de figuren 5 en 7, toepasbaar zijn. Anderzijds wanneer wordt uitgegaan van een uit twee lagen opgebouwd vormstuk, kan de werkwijze volgens figuur 9 worden gebruikt.Which of the described moldings are used will depend on the nature of the blank. For example, some moldings, such as those doped with borosilicate, are made with three layers. Consequently, the method shown with reference to Figures 5 and 7 will be applicable. On the other hand, when starting from a two-layer molded part, the method according to figure 9 can be used.
In figuur 10 is een eindaanzicht van een kwarts-substraatbuis 60 weergegeven. De buitendiameter bedraagt 7,010 tot 7,087 mm. De binnendiameter bedraagt 2,515 mm. Vlakke oppervlakken werden op de zijden van de buis geschuurd, zoals weergegeven, waarbij de afstand tussen de vlakke oppervlakken 6,477 50 mm bedroeg. De substraatbuis werd vervolgens bevestigd in een inrichting van gebruikelijk type voor het afzetten van lagen van chemische stoffen op de binnenzijde van de substraatbuis. (De inrichting is in wezen een gewijzigde draaibank, waarin de substraatbuis wordt bevestigd in de gebruikelijke toevoerstand en een gasverhitter wordt bevestigd op de gereedschapsaandrijving.) Het inwendige van dit substraat was gereinigd met een gebruikelijke glasreiniger en gedistilleerd water en gedroogd in een stroom stikstofgas. Na in de 55 inrichting te zijn opgesteld werd de buis verhit tot 1025°C, terwijl een mengsel van 250 cm3/min. zuurstof en 750 cm3/min. argon daardoor werd geleid.Figure 10 shows an end view of a quartz substrate tube 60. The outside diameter is 7,010 to 7,087 mm. The inner diameter is 2.515 mm. Flat surfaces were sanded on the sides of the tube as shown, the distance between the flat surfaces being 6.477 50 mm. The substrate tube was then mounted in a conventional type device for depositing layers of chemicals on the inside of the substrate tube. (The device is essentially a modified lathe, in which the substrate tube is mounted in the usual supply position and a gas heater is mounted on the tool drive.) The interior of this substrate was cleaned with a conventional glass cleaner and distilled water and dried in a stream of nitrogen gas. After being set up in the 55 device, the tube was heated to 1025 ° C, with a mixture of 250 cc / min. oxygen and 750 cm3 / min. argon was guided by it.
5 1933305 193330
Een buitenste bekledingslaag werd afgezet door 4 uur en 12 min. 250 cm3/min. zuurstof, 50 cm3/min. 3% silaan in argonmengsel, 16 cm3/min. 1% diboraan in argon en 750 cm3/min. argon bij een temperatuur van 985°C te laten stromen. Een binnenste bekledingslaag werd afgezet door de stroom diboraan in argon gedurende 48 min. te vergroten tot 26 cm3/min., terwijl de andere parameters op de oorspronkelijke waarde 5 bleven gehandhaafd.An outer coating layer was deposited by 4 hours and 12 min. 250 cc / min. oxygen, 50 cm3 / min. 3% silane in argon mixture, 16 cm3 / min. 1% diborane in argon and 750 cm3 / min. flowing argon at a temperature of 985 ° C. An inner coating layer was deposited by increasing the flow of diborane in argon to 26 cc / min for 48 min, while the other parameters were maintained at the original value 5.
Een kernlaag werd afgezet door 27 min. 250 cm3/min. zuurstof, 25 cm3/min. 3% silaan in argon en 750 cm3/min. argon bij 1060°C te laten stromen.A core layer was deposited at 27 min. 250 cc / min. oxygen, 25 cm3 / min. 3% silane in argon and 750 cm3 / min. run argon at 1060 ° C.
Het aldus gevormde vormstuk is in figuur 11 weergegeven. Het substraat 60 omvat in het inwendige een buitenste bekledingslaag 63, een binnenste bekledingslaag 64 en een kernlaag 65. Het geheel werd 10 vervolgens in één behandeling samengedrukt tot een buitendiameter van 0,4724 mm en vervolgens getrokken tot een vezel met behulp van gebruikelijke middelen. De vezel had een buitendiameter van 0,1168 mm.The molding thus formed is shown in Figure 11. The substrate 60 internally includes an outer clad layer 63, an inner clad layer 64 and a core layer 65. The whole was then compressed in one treatment to an outer diameter of 0.4724 mm and then drawn into a fiber by conventional means. The fiber had an outer diameter of 0.1168 mm.
Tijdens het samendrukken van het vormstuk trekt de oppervlaktespanning op het buitenoppervlak het buitenste oppervlak tot een cirkelvormige doorsnede, weergegeven in figuur 12, waarbij het substraat 60' 15 een cirkelvormig buitenoppervlak vertoont en een niet-cirkelvormig binnenoppervlak, resulterend uit een deformatie van het inwendige als responsie op de oppervlaktespanningen aan het buitenoppervlak. De bekleding 66 omvat het materiaal van zowel de bekledingslagen 63 als 64. De juiste vorm zal uiteraard variëren met de gedetailleerde parameters van het vormstuk. De ellipticiteit van de bekleding 66 is in figuur 12 ter verduidelijking overdreven weergegeven. In het algemeen is het bekledingssubstraatoppervlak 20 duidelijk elliptisch in dwarsdoorsnede en het oppervlak tussen de kern 65' en de bekleding 66 is cirkelvormig in doorsnede of heeft een zeer geringe mate van ellipticiteit. In sommige gevallen kan de ellipticiteit van de kern sterk verschillen van die van de bekleding. Dit schijnt afhankelijk te zijn van de relatieve smeltpunten van de glasmaterialen van kern en van bekleding. Een kern van zuiver siliciumoxyde in een bekleding van boorsilicaat zal bijvoorbeeld vast worden, terwijl de bekleding nog vloeibaar is en vrijwel rond tevoor-25 schijn komen. Een soortgelijke vezel met een kern van zuiver germaniumoxyde, een bekleding van boorsilicaat en een substraatbuis van Pyrex heeft een vlakke, lintvormige kern. Vermoedelijk kan de ellipticiteit van de kern worden beheerst door dotering, teneinde het smeltpunt te wijzigen.During compression of the molding, the surface tension on the outer surface pulls the outer surface to a circular cross section, shown in Figure 12, the substrate 60 '15 having a circular outer surface and a non-circular inner surface, resulting from a deformation of the interior as response to the surface stresses on the outer surface. The coating 66 includes the material of both the coating layers 63 and 64. The correct shape will of course vary with the detailed parameters of the molding. The ellipticity of the coating 66 is exaggerated in Figure 12 for clarification. Generally, the coating substrate surface 20 is clearly elliptical in cross-section and the surface between the core 65 'and the coating 66 is circular in cross-section or has a very low degree of ellipticity. In some cases, the ellipticity of the core can be very different from that of the coating. This appears to depend on the relative melting points of the core and cladding glass materials. For example, a core of pure silicon oxide in a borosilicate coating will solidify while the coating is still liquid and will appear almost round. A similar fiber with a core of pure germanium oxide, a borosilicate coating and a Pyrex substrate tube has a flat, ribbon-shaped core. Presumably, the ellipticity of the core can be controlled by doping to change the melting point.
Een vezel vervaardigd door toepassing van de boven beschreven werkwijze heeft de polarisatie gehandhaafd over een lengte van 100 m met een kwaliteit van meer dan 100:1 (d.w.z. wanneer een bundel 30 gepolariseerde straling in de vezel werd gekoppeld en het ingangseinde van de vezel werd georiënteerd, zodanig dat de minimale hoeveelheid vermogen uit het uitgangseinde werd geëmitteerd in een vlak onder een rechte hoek ten opzichte van de hoofdbundel, bleek die minimale hoeveelheid minder te bedragen dan 1% van het vermogen van de hoofdbundel).A fiber manufactured using the above-described method has maintained polarization over a length of 100 m with a quality of more than 100: 1 (ie when a bundle of polarized radiation was coupled into the fiber and the input end of the fiber was oriented such that the minimum amount of power from the output end was emitted in a plane at right angles to the main beam, that minimum amount was found to be less than 1% of the power of the main beam).
In het geval van de boven besproken vezel, is de kern cirkelvormig of slechts in geringe mate elliptisch 35 en het gebied van de grootste geometrische afwijking van de cirkelvormige symmetrie is het grensvlak tussen bekleding en substraat, waar het elektromagnetische veld zwak is. Geometrische factoren zijn minder belangrijk dan door spanning geïnduceerde dubbelbreking. De spanningsdubbelbreking bedraagt meer dan 5 x 10"5 in de uitvoeringsvormen beschreven aan de hand van de figuren 11-14.In the case of the fiber discussed above, the core is circular or only slightly elliptical, and the area of the greatest geometric deviation from the circular symmetry is the interface between coating and substrate, where the electromagnetic field is weak. Geometric factors are less important than stress-induced birefringence. The voltage birefringence is more than 5x10 5 in the embodiments described with reference to Figures 11-14.
De vezel wordt gespannen omdat de materialen van substraat en kern (in wezen zuiver Si02) een ander 40 smeltpunt hebben dan de bekleding, die gedoteerd is om de brekingsindex te wijzigen. Wanneer het vormstuk afkoelt, nadat het samengedrukt is, koelt het substraat eerst af, waardoor de elliptische dwarsdoorsnede wordt tot stand gebracht voor de nog vloeibare of zachte bekleding. Wanneer de bekleding koelt en hardt verhindert het substraat een krimpen en derhalve wordt het genoodzaakt een groter volume in te nemen dan het geval zou zijn als het substraat niet aanwezig was, met als gevolg, dat de vezel onder 45 spanning wordt gebracht. Aangezien het substraat niet cirkelvormig symmetrisch is, is de spanning voor onderling verschillende richtingen verschillend, hetgeen aanleiding geeft tot dubbelbreking.The fiber is stretched because the substrate and core materials (essentially pure SiO2) have a different melting point than the coating doped to change the refractive index. When the molding cools after it has been compressed, the substrate first cools, creating the elliptical cross-section for the still liquid or soft coating. As the coating cools and hardens, the substrate prevents shrinkage and therefore it is required to occupy a larger volume than would be the case if the substrate were not present, resulting in tension of the fiber. Since the substrate is not circularly symmetrical, the voltage for different directions differs, which gives rise to birefringence.
De relatieve grootten van geometrische en spanningsverschijnselen zullen afhangen van de vorm van de vezel, de relatieve smeltpunten en de dikten van de verschillende lagen en tevens van de werkwijze voor het trekken van het vormstuk tot een vezel. De mate waarin een bepaalde vezel de polarisatie behoudt zal 50 ook afhankelijk zijn van de de polarisatie beïnvloedende aspecten van de vezel, onzuiverheden, bellen en onregelmatigheden in de vezelafmetingen o.a., en het nettoresultaat van deze concurrerende verschijnselen zal in een bepaald geval empirisch moeten worden vastgesteld.The relative sizes of geometric and stress phenomena will depend on the shape of the fiber, the relative melting points and the thicknesses of the different layers and also on the method of drawing the molding into a fiber. The degree to which a particular fiber retains the polarization will also depend on the aspects of the fiber influencing the polarization, impurities, bubbles and irregularities in the fiber dimensions, inter alia, and the net result of these competing phenomena will have to be determined empirically in a particular case .
Bij de boven beschreven werkwijze wordt een schuurbehandeling toegepast om een niet cirkelvormig symmetrisch substraat te vormen. De afwijking van de cirkelvormige symmetrie behoeft niet de vorm te 55 hebben van vlakke oppervlakken aan de buitenzijde van het substraat. Het uitwendige oppervlak 71 van het substraat kan bijvoorbeeld elliptisch zijn en het inwendige 72 cirkelvormig in doorsnede, zoals weergegeven in figuur 13. Het uitwendige oppervlak 81 kan cirkelvormig zijn en het inwendige oppervlak elliptisch, zoalsThe above-described method uses an abrasive treatment to form a non-circular symmetrical substrate. The deviation from the circular symmetry need not be in the form of flat surfaces on the outside of the substrate. For example, the exterior surface 71 of the substrate may be elliptical and the interior 72 circular in cross section, as shown in Figure 13. The exterior surface 81 may be circular and the interior surface elliptical, such as
Claims (5)
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US86936578A | 1978-01-13 | 1978-01-13 | |
| US05/869,366 US4179189A (en) | 1978-01-13 | 1978-01-13 | Single polarization optical fibers and methods of fabrication |
| US86936678 | 1978-01-13 | ||
| US86936578 | 1978-01-13 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL7900179A NL7900179A (en) | 1979-07-17 |
| NL193330B NL193330B (en) | 1999-02-01 |
| NL193330C true NL193330C (en) | 1999-06-02 |
Family
ID=27128109
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL7900179A NL193330C (en) | 1978-01-13 | 1979-01-09 | Optical waveguide and method for its manufacture. |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS54130044A (en) |
| DE (1) | DE2901092A1 (en) |
| FR (1) | FR2417120A1 (en) |
| GB (1) | GB2012983B (en) |
| NL (1) | NL193330C (en) |
Families Citing this family (53)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4184859A (en) * | 1978-06-09 | 1980-01-22 | International Telephone And Telegraph Corporation | Method of fabricating an elliptical core single mode fiber |
| DE2908752A1 (en) * | 1979-03-06 | 1980-09-18 | Max Planck Gesellschaft | OPTICAL TRANSMISSION FILTER |
| DE2909356A1 (en) * | 1979-03-09 | 1980-09-18 | Siemens Ag | Fissionable optical fiber and process for its production |
| DE3064691D1 (en) * | 1979-06-19 | 1983-10-06 | Andrew Corp | Dielectric waveguides and method of propagating polarized electromagnetic waves and communication apparatus and system using such waveguides and method |
| JPS5624306A (en) * | 1979-08-03 | 1981-03-07 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Production of optical fiber having elliptical core |
| JPS5627104A (en) * | 1979-08-13 | 1981-03-16 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Construction of optical fiber |
| JPS5737305A (en) * | 1980-08-18 | 1982-03-01 | Hitachi Ltd | Polarization plane preserving optical fiber |
| JPS5699306A (en) * | 1980-01-11 | 1981-08-10 | Hitachi Ltd | Single mode optical fiber which preserves plane of polarization |
| DE3176131D1 (en) * | 1980-01-11 | 1987-05-27 | Hitachi Ltd | Method of producing a preform rod for an optical fiber |
| DE3016705A1 (en) * | 1980-04-30 | 1981-11-05 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | GLASS FIBER FOR LIGHTWAVE GUIDE PURPOSES AND METHOD FOR THEIR PRODUCTION |
| US4372646A (en) * | 1980-07-31 | 1983-02-08 | Rockwell International Corporation | Birefringent electromagnetic transmission line that preserves the state of polarized radiation propagating therein |
| NL8004960A (en) | 1980-08-30 | 1982-04-01 | Philips Nv | METHOD FOR MANUFACTURING AN OPTICAL CORE FIBER WITH A CIRCULAR SECTION AND SECTIONAL CROWN FOR USE IN THIS PROCESS. |
| DE3035153A1 (en) * | 1980-09-18 | 1982-04-22 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | Optical fibre linear polarisation stabilisation - uses press applied radially to outside of optical fibre from opposite sides |
| DE3047290A1 (en) * | 1980-12-16 | 1982-07-29 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | "WAVE GUIDE AND A METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF" |
| 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 |
| US4360371A (en) | 1981-03-30 | 1982-11-23 | Corning Glass Works | Method of making polarization retaining single-mode optical waveguide |
| US4415230A (en) * | 1981-03-30 | 1983-11-15 | Corning Glass Works | Polarization retaining single-mode optical waveguide |
| JPS57185410A (en) * | 1981-05-11 | 1982-11-15 | Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> | Optical coupler |
| EP0067017B1 (en) * | 1981-05-29 | 1987-03-04 | Hitachi, Ltd. | Polarization plane maintaining optical fiber and fabricating method therefor |
| JPS6014321B2 (en) * | 1981-08-18 | 1985-04-12 | 日立電線株式会社 | Constant polarization optical fiber |
| AU531893B2 (en) * | 1981-08-19 | 1983-09-08 | Hitachi Cable Ltd. | d |
| JPS5835503A (en) * | 1981-08-27 | 1983-03-02 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Single lineary polarizing optical fiber of zero polarization scattering |
| JPS5869737A (en) * | 1981-10-21 | 1983-04-26 | Fujikura Ltd | Preparation of base material for optical fiber |
| DE3149616A1 (en) * | 1981-12-15 | 1983-07-21 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | Optical depolariser |
| JPS58155612A (en) * | 1982-03-11 | 1983-09-16 | 株式会社東芝 | Vacuum breaker |
| JPS58224306A (en) * | 1982-06-23 | 1983-12-26 | Hitachi Cable Ltd | Optical fiber for maintaining plane of polarization |
| DE3369675D1 (en) * | 1982-06-25 | 1987-03-12 | Nat Res Dev | Method of making optical fibre preforms and optical fibre preform |
| JPS594502U (en) * | 1982-06-30 | 1984-01-12 | 古河電気工業株式会社 | single polarization optical fiber |
| FR2539882B1 (en) * | 1983-01-21 | 1986-06-06 | Comp Generale Electricite | METHOD FOR FORMING AN OPTICAL FIBER CAPABLE OF TRANSMITTING LINEARLY POLARIZED RADIATION AND OPTICAL FIBER OBTAINED BY THIS PROCESS |
| US4589728A (en) * | 1983-08-26 | 1986-05-20 | Andrew Corporation | Optical fiber polarizer |
| FR2551883B1 (en) * | 1983-09-13 | 1986-01-24 | Thomson Csf | METHOD FOR MANUFACTURING A SINGLE-MODE OPTICAL FIBER HOLDING LINEAR POLARIZATION |
| US4578097A (en) * | 1983-09-26 | 1986-03-25 | Corning Glass Works | Method of forming a polarization preserving optical waveguide |
| US4630889A (en) * | 1983-11-09 | 1986-12-23 | Polaroid Corporation | Polarization locked optical fiber and method |
| JPH0644088B2 (en) * | 1985-05-22 | 1994-06-08 | 株式会社日立製作所 | Polarization-maintaining optical fiber |
| JPS6187109A (en) * | 1985-07-10 | 1986-05-02 | Hitachi Ltd | Optical fiber maintaining plate of polarization |
| IT1182639B (en) * | 1985-10-29 | 1987-10-05 | Cselt Centro Studi Lab Telecom | PROCEDURE FOR THE MANUFACTURE OF OPTICAL FIBERS WITH A NON-CIRCULAR SECTION CORE |
| JPH046010Y2 (en) * | 1986-06-25 | 1992-02-19 | ||
| DE3641285A1 (en) * | 1986-12-03 | 1988-06-09 | Schott Glaswerke | METHOD FOR MEASURING (ALPHA) AND SS RAYS OF LOW INTENSITY |
| JPH0662310B2 (en) * | 1987-12-07 | 1994-08-17 | 日立電線株式会社 | Method of manufacturing elliptical core type polarization-maintaining optical fiber |
| EP0372450B1 (en) * | 1988-12-09 | 1994-01-12 | Alcatel N.V. | Process for working up a preform for a polarization-maintaining optical fibre |
| US5056888A (en) * | 1989-07-17 | 1991-10-15 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Single-mode, single-polarization optical fiber |
| US5067793A (en) * | 1989-08-16 | 1991-11-26 | U.S. Philips Corporation | Polarization-maintaining single-mode optical fibre and method of making same |
| DE19535526C1 (en) * | 1995-09-25 | 1997-04-03 | Hannover Laser Zentrum | Double core fiber laser |
| JPH08233583A (en) * | 1995-12-11 | 1996-09-13 | Hitachi Ltd | Optical fiber coil |
| US6778747B1 (en) | 1998-09-09 | 2004-08-17 | Corning Incorporated | Radially varying and azimuthally asymmetric optical waveguide fiber |
| US6459838B1 (en) | 2000-02-29 | 2002-10-01 | 3M Innovative Properties Company | Method for making V-shaped highly birefringent optical fibers |
| US6580860B1 (en) * | 2000-02-29 | 2003-06-17 | 3M Innovative Properties Company | Method for making shaped highly birefringent optical fibers |
| US6948340B2 (en) * | 2001-03-22 | 2005-09-27 | Moritex Corporation | Method of producing an elliptic core optical fiber |
| US7724422B2 (en) | 2004-01-30 | 2010-05-25 | Nufern | Method and apparatus for providing light having a selected polarization with an optical fiber |
| JP4956108B2 (en) * | 2006-09-19 | 2012-06-20 | 株式会社クボタ | Harvesting device |
| US7437044B2 (en) | 2006-12-21 | 2008-10-14 | Weatherford/Lamb, Inc. | Pure silica core, high birefringence, single polarization optical waveguide |
| CA3009365A1 (en) * | 2016-01-20 | 2017-07-27 | Magic Leap, Inc. | Polarizing maintaining optical fiber in virtual/augmented reality system |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2419786B2 (en) * | 1974-04-24 | 1979-09-06 | Jenaer Glaswerk Schott & Gen., 6500 Mainz | Light guide |
| GB1514477A (en) * | 1974-09-24 | 1978-06-14 | Post Office | Optical devices |
| US4339173A (en) * | 1975-09-08 | 1982-07-13 | Corning Glass Works | Optical waveguide containing P2 O5 and GeO2 |
| GB1568521A (en) * | 1976-04-06 | 1980-05-29 | Standard Telephones Cables Ltd | Optical fibre manufacture |
-
1979
- 1979-01-09 NL NL7900179A patent/NL193330C/en not_active IP Right Cessation
- 1979-01-12 GB GB7901320A patent/GB2012983B/en not_active Expired
- 1979-01-12 FR FR7900790A patent/FR2417120A1/en active Granted
- 1979-01-12 DE DE19792901092 patent/DE2901092A1/en active Granted
- 1979-01-13 JP JP179279A patent/JPS54130044A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54130044A (en) | 1979-10-09 |
| GB2012983A (en) | 1979-08-01 |
| NL7900179A (en) | 1979-07-17 |
| FR2417120A1 (en) | 1979-09-07 |
| DE2901092C2 (en) | 1992-01-02 |
| DE2901092A1 (en) | 1979-07-19 |
| FR2417120B1 (en) | 1983-12-30 |
| GB2012983B (en) | 1982-05-26 |
| NL193330B (en) | 1999-02-01 |
| JPH0343602B2 (en) | 1991-07-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NL193330C (en) | Optical waveguide and method for its manufacture. | |
| US4274854A (en) | Polarization-preserving optical fiber | |
| CN108351465B (en) | Hollow core optical fiber and method of manufacturing the same | |
| US4179189A (en) | Single polarization optical fibers and methods of fabrication | |
| US4630890A (en) | Exposed core optical fibers, and method of making same | |
| CA2020531C (en) | Single-mode, single-polarization optical fiber | |
| EP0381473B1 (en) | Polarization-maintaining optical fiber | |
| US7616856B2 (en) | Varying refractive index optical medium using at least two materials with thicknesses less than a wavelength | |
| US7080529B2 (en) | Method for making large diameter optical waveguide having Bragg grating and being configured for reducing the bulk modulus of compressibility thereof | |
| US4354736A (en) | Stress-induced birefringent single mode optical fiber and a method of fabricating the same | |
| EP0145031B1 (en) | Method of forming an optical waveguide preform | |
| JPH02108010A (en) | Polarizing-state maintaining optical fiber for manufacturing coupler | |
| JPS6090848A (en) | Manufacture of optical fiber | |
| US4717225A (en) | Form polarizing fibers and method of fabrication | |
| NL7907340A (en) | METHOD FOR MANUFACTURING AN OPTICAL GLASS PREFORM, RESPECTIVE GLASS FIBER WITH AND GREAT STRENGTH | |
| US5307436A (en) | Partially detached core optical waveguide | |
| NL8200149A (en) | OPTICAL FIBER AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME | |
| Andreev et al. | Increasing the birefringence in anisotropic single-mode fiber lightguides with an elliptical stress cladding | |
| JPH0352042B2 (en) | ||
| JP2616087B2 (en) | Manufacturing method of elliptical core type polarization maintaining optical fiber | |
| JPS6328857B2 (en) | ||
| JPH0210093B2 (en) | ||
| RU2233811C2 (en) | Method of manufacture of the twin-core single-mode light-guiding fiber keeping polarization of emission | |
| JPH0439605A (en) | Elliptic core type polarization plane maintaining optical fiber and optical fiber polarizer | |
| RU2062257C1 (en) | Workstock for single-mode fibre light guide with maintenance of radiation polarization |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A85 | Still pending on 85-01-01 | ||
| BA | A request for search or an international-type search has been filed | ||
| BB | A search report has been drawn up | ||
| BC | A request for examination has been filed | ||
| V4 | Lapsed because of reaching the maximum lifetime of a patent |
Free format text: 19990602 |