NL8600373A

NL8600373A - Werkwijze voor het fabriceren van een gas in glasvezel.

Info

Publication number: NL8600373A
Application number: NL8600373A
Authority: NL
Original assignee: American Telephone & Telegraph
Priority date: 1985-02-15
Filing date: 1986-02-14
Publication date: 1986-09-01
Also published as: US4623373A; ES551955A0; KR860006409A; IT8619374A1; IT1188368B; IT8619374A0; ES8706584A1; GB2171094A; KR930002666B1; GB2171094B; JPS61191537A; GB8602935D0

Description

* i *é VO 8031

Werkwijze voor het fabriceren van een gas in glasvezel.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het fabriceren van een gas in glasvezel, welke doortrokken wordt met een bepaald gas zoals bijvoorbeeld deuterium of waterstof. Meer in het bijzonder wordt een lengte enkelvoudig gevormde vezel in een drukvat 5 geplaatst, waarbij de einden door afdichting in de wanden reiken, welk vat ten dele of geheel gevuld wordt met een bepaalde vloeistof of een gas hetzij voor of nadat het vat is afgedicht en de druk in het vat wordt verhoogd tot het bereiken van een bepaalde einddruk.

Het bedoelde gas dat in de vezel moet trekken wordt onder druk in het 10 afgedichte vat toegelaten, hetzij vanuit een uitwendige bron voor het uitoefenen van de drukfase of via een flesje dat het gas bevat alsmede een breekschijf welke inslaat wanneer de einddruk wordt bereikt, teneinde het gas vrij te geven.

Het is bekend dat zowel waterstof als deuterium gemakkelijk in 15 glasachtig 3ilicium trekken en dat bij verhoogde temperaturen zo ook onder andere omstandigheden bijvoorbeeld bestraling met een sterke elektromagnetische straling deuterium een uitwisselende reactie veroorzaakt met waterstof voor de omzetting van OH in OD.

In dit verband wordt bijvoorbeeld verwezen naar de artikelen 20 "Diffusion of Hydrogen in Natural and Synthetic Fused Quartz" door R.W. Lee in The Journal of Chemical Physics, vol.38, No.2, januari 15, 1963 op blz. 448-455; en "Radiation Induced Isotope Exchange in Vitreous Silica" door J.E. Shelby et al in Journal of AppliedEïysics, vol. 50, No.8, augustus 1979, op blz. 5533-5535, 25 Deze werkwijzen worden toegepast bijvoorbeeld voor het verlagen van de verdunning in een vezel als gevolg van absorptie door onzuiverheden aanwezig in het geleidingsgebied van de vezel. In dit verband wordt bijvoorbeeld verwezen naar het artikel "Reduction of Loss Due to OH in Optical Fibers by a Two-step OH —9OD Exchange Process" door 30 J. Stone et al., in Electronic Letters, vol.18,No.2, januari 21,1982 op blz. 78-80.

Het probleem van de stand van de techniek is te voorzien in een geschikte werkwijze voor het doen intrekken en handhaven van een bepaald gas in een gas-in-glasvezel bijvoorbeeld voor het vervaardigen 35 van een gas-in-glasvezel laser.

-2- • Λ 4

Het voorgaande probleem wordt volgens de uitvinding opgelost welke betrekking heeft op een werkwijze voor het doen intrekken en handhaven van een lengte optische vezel met een bepaald gas zoals, bijvoorbeeld waterstof, stikstof of deuterium.

5 Het is een aspect van de uitvinding te voorzien in een werk wijze voor het fabriceren van een gas-in-glas vezel welke doortrokken wordt en waarin gehandhaafd wordt een bepaald gas zoals bijvoorbeeld waterstof, stikstof of deuterium. Meer in het bijzonder wordt een lengte van een enkelvoudig gevormde optische vezel geplaatst in een drukvat voorbij 10 de einden door afdichtingen buiten de wanden reiken en het vat wordt geheel of gedeeltelijk gevuld met een medium, zoals gas of water.

De druk binnen het vat wordt dan verhoogd voor het verkrijgen van een bepaalde einddruk. Het betreffende gas onder druk, dat in de vezel moet trekken wordt ingébracht in het afgedichte vat hetzij vanuit een 15 uitwendige bron voor het toepassen van de drukfasebf via een vat dat zowel het in te trekken gas bevat als een breekschijf welke inslaat wanneer de bepaalde einddruk is bereikt teneinde het gas vrij te geven.

Het vrijgekomen gas trekt dan in het omgevende medium en de vezel.

Andere aspecten van de onderhavige uitvinding blijken uit 20 de navolgende beschrijving met verwijzing naar de bijgaande tekeningen.

In de tekening waarin gelijke delen voorzien zijn van dezelfde ver-wijzingscijfers toont in verschillende aanzichten: fig. 1 een dwarsdoorsnede van de opstelling volgens de onderhavige uitvinding voor het doen intrekken en vasthouden van een bepaald 25 gas in een lengte optische vezel; en fig. 2 een dwarsdoorsnede door een andere opstelling volgens de uitvinding voor het doen intrekken en handhaven van een bepaald gas in een lengte optische vezel.

Fig. 1 toont een dwarsdoorsnede van een opstelling volgens de 30 uitvinding voor het doen intrekken en vasthouden van een bepaald gas, zoals bijvoorbeeld waterstof, stikstof of deuterium in een lengte enkelvoudig gevormde optische vezel. In fig. 1 is een bepaalde lengte optische vezel 10 geplaatst in een drukvat 11 zodanig, dat de einden van de vezel 10 buiten afdichtingen 12 reiken in ten minste één wand van het 35 drukvat 11. Een houder 14 met een samengeperst volume van een bepaald j -3- * J? gas 15 dat in de vezel moet trekken en een naar binnen slaande breek-schijf 16 in een wand daarvan, is in het vat II geplaatst. Het vat 11 wordt dan geheel gevuld met een medium 17, bijvoorbeeld water of gas en dan afgedicht. Aangezien de oplosbaarheid van gas in water zeer 5 laag is, en aangezien water goedkoop en gemakkelijk te verkrijgen is, verdient het de voorkeur water als medium 17 voor het uitvoeren van de betreffende werkwijze toe te passen. Duidelijkheidshalve zal dan ook worden aangenomen, dat het medium 17 water is.

Een drukverhogend middel 18 wordt dan in werking gesteld 10 voor het doen opvoeren van de hydrostatische druk in het vat 11 voor het verkrijgen van waarde, welke oorzaak is dat de breekschijf 16 naar binnen slaat en het gas 15 in het vat 11 wordt vrijgegeven.

Aangezien een vloeistof, zoals water, niet samendrukbaar is, kan de druk gemakkelijk worden verhoogd. Wanneer het gas eenmaal is vrij-15 gekomen zou dit geheel in het vat 11 trekken bij een druk welke dicht bij de begindruk in het vat 14 ligt. Het gas zal zowel in de vloeistof 17 als de vezel 10 trekken bij de RT-diffusiesnelheid totdat het oplos sings evenwicht is bereikt, zowel in de vezel als in de vloeistof.

Wanneer dit evenwicht bereikt is zai het systeem gehandhaafd blijven 20 tenzij het gas een weg vindt om uit het systeem te ontwijken.

Aangezien de afdichtingen 12 het eerste element vormt voor mogelijke lek, verdient het aanbeveling dat de afdichtingen 12 zijn van een type bestand tegen een noodzakelijke hydrostatische druk zonder dat vloeistof of gas kaïi weglekken. Een hermetische afdichting kan bij-25 voorbeeld worden bereikt door het metalliseren van het vezeloppervlak 10 in het af te dichten gebied, en vervolgens de vezel op zijn plaats zonder lek vastsolderen als bijvoorbeeld voorgesteld in het Amerikaanse octrooischrift 4.033.668 van H.M. Presby op juli 5, 1977.

Zoals bij een zeer kleine lek, zou het effect zeer laag zijn wanneer 30 een zeer klein reservoir 19 van niet oplosbaar gas 20, overeenkomstig het in in te brengen gas 15 aanwezig is en gehandhaafd blijft. De middelen 18 voor het verhogen vein de druk binnen het vat kunnen bestaan uit een geschikte inrichting zoals een pomp of plunjer welke op zijn beurt een diafragma-afdichting kan bewegen voor het verminderen van volume 35 in het vat 11.

-4-

Fig. 2 toont een alternatieve opstelling ten opzichte van fig. 1 voor het doen intrekken en handhaven in een gas-in-glas-vezel. Bij de opstelling volgens fig. 2 wordt een lengtevezel 10 geplaatst- in een vat 11 door afdichtingen 12 als in fig. 1. Het vat 5 11 wordt dan gedeeltelijk gevuld met een medium 17, gemakshalve water voor het bedekken van de vezel 10 en het vat wordt afgedicht met de overblijvende ruimte boven het water, waarin zich een bepaald gas bevindt.

Het betreffende gas 15, zoals deuterium, stikstof of waterstof, wordt toegevoerd vanuit een gasbron 21 in het vat 11 totdat een bepaalde druk 10 in het vat^is bereikt en de toevoer via een klep 22 wordt afgesloten.

Het drukverhogende middel 18 wordt dan (a) in werking gesteld teneinde de druk in het vat 11 te verhogen tot een bepaalde waarde en (b) onderbroken om die druk te handhaven. Het intrekken van het gas 15 zowel in de vloeistof 17 als de vezel 10 zoals beschreven met betrekking 15 tot de opstelling volgens fig. 1. Het voordeel van de opstelling volgens fig. 2 is dat elke voorbereiding kan plaatsvinden bij een bepaalde druk bijvoorbeeld atmosferische druk alvorens het vat wordt afgedicht. Vervolgens wordt het bepaalde gas 15 bij een eerste druk ingebracht waama de drukverhogende middelen 18, bijvoorbeeld een plunjer, 20 wordt ingedrukt voor het verkrijgen van een extra druk tot aan de gewenste einddruk. Het voordeel van- de opstelling volgens de uitvinding is dat geen hoge gasdruk wordt vereist, vooropgesteld dat een houder met samengeperst gas wordt toegepast. Een dergelijke houder kan bijvoorbeeld bestaan uit een klein flesje met deuterium bij een druk 25 van ongeveer 500 kg/cm^. Deze opstelling maakt het mogelijk dat het drukvat op kamertemperatuur blijft, nadat het bepaalde gas is ingetrokken.

Het is duidelijk dat bovenbedoelde uitvoeringsvormen slechts illustratief voor het beginsel van de onderhavige uitvinding zijn.

30 Verschillende andere modificaties en veranderingen kunnen in principe van de onderhavige uitvinding worden toegepast en vallen geheel binnen het kader van de uitvinding. Het drukvat kan bijvoorbeeld worden gevuld met een gas in plaats van een vloeistof 17, waarbij de afdichtingen niet doorlaatbaar mogen zijn. Het nadeel voor het 35 gebruik van een gas in plaats van een vloeistof is de grotere volume- .. .·' .") -5- * i vermindering na het vullen, noodzakelijk om een hoge druk te verkrijgen- De uitvinding kan worden toegepast bij instrumenten , z.g, "Optical Time Domain Reflectometers" voor het meten van eigenschappen, bijvoorbeeld verliezen of foutief plaatsen in optische vezels.

5 Bestaande reflectometers meten in het algemeen eigenschappen over een ma-srimiim vezellengte van 72 km, terwijl wanneer de uitvinding wordt toegepast op een reflectometer, lengtes van 100 km beproefd kunnen worden mogelijk ook grotere lengtes.

Claims

1. Werkwijze voor het doen intrekken en handhaven in een gas-in-glas vezel, welke werkwijze bestaat uit de navolgende stappen: (a) het plaatsen van een voorafbepaalde lengte van een optische vezel in een drukvat waarbij de einden van de vezel buiten afdich-5 tingen reiken in ten minste één wand van het drukvat; (b) het plaatsen van een houder binnen het drukvat met (1) een bepaald gas dat in de vezel moet trekken en een bepaalde verhoogde druk heeft en (2) een ringschijf in de wand daarvan; (c) het afdichten van het drukvat; en 10 (d) op een bepaalde druk brengen van het vat om de schijf in de gashouder te doen breken, welke naar binnen slaat en het gas vrijgeeft zodat dit in dè vezel kan trekken.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de werkwijze voorts bestaat uit: 15 (al) een voorbereidende fase (a) voor het brengen van een lengte van een enkelvoudig gevormde vezel in het drukvat.

3. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de werkwijze de navolgende stap omvat: (bl) een voorbereidenie fase(b) voor het aanbrengen van een houder 20 met deuterium in het drukvat.

4. Werkwijze volgens conclusie 2, welke werkwijze de navolgende stap omvat: (bl) een voorbereidende fase (b) voor het plaatsen van een houder met waterstof in het drukvat.

5. Werkwijze volgens conclusie 2, waarbij de werkwijze de na volgende fase omvat: (bl) een voorbereidende fase (b), het brengen van een houder met stikstof in het drukvat.

6. Werkwijze volgens conclusie 1, welke werkwijze de navolgende 30 fase omvat: (bl) een voorbereidende fase (b), het brengen van een houder met waterstof in het drukvat.

7. Werkwijze volgens conclusie 1, welke werkwijze de navolgende fase omvat: 35 (bl) een voorbereidende fase (b) het plaatsen van een houder - "t -7- «r <! met stikstof in het drukvat.

8. Werkwijze voor het doen intrekken en handhaven van een gas-in-glas vezel, welke werkwijze de navolgende fase omvat: (a) het plaatsen van een voorafbepaalde lengte optische 5 vezel binnen een drukvat, waarbij de einden van de vezel door afdichtingen reiken in ten minste één wand van het drukvat; (b) het af dichten van het drukvat; Cc) het inbrengen van een bepaald gas dat in de vezel moet trek-ken in het vat bij een eerste voorafbepaalde verhoogde druk; en IQ (d) het verhogen van de druk binnen het vat tot een bepaalde tweede ver hoogde druk en het houden van het vat bij deze druk.

9. Werkwijze volgens conclusie 8, welke werkwijze de navolgende fase omvat: (al) een voorbereidende fase (a) , het brengen van een enkelvou-15 dig gevormde vezel in het drukvat.

10. Werkwijze volgens conclusie 9, welke werkwijze de navolgende fase omvat: Cel) een voorbereidende fase (c), het inbrengen van deuterium in het drukvat.

11. Werkwijze volgens conclusie 9, welke werkwijze de navolgende fase omvat: (cl) een voorbereidende fase (c), het. inbrengen van waterstof in het drukvat.

12. Werkwijze volgens conclusie 9, welke de navolgende fase omvat: 25 (cl) een voorbereidende fase (c), het inbrengen van stikstof in het drukvat.

13. Werkwijze volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat deze werkwijze de navolgende fase omvat: (cl) een voorbereidende fase (c), het inbrengen van deuterium 30 in het drukvat.

14. Werkwijze volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat deze de volgende fase omvat: (cl) een voorbereidende stap (c), het inbrengen van waterstof in het drukvat.

15. Werkwijze volgens conclusie 8,met het kenmerk, datcieze de navolgende fase omvat: (cl) een voorbereidende fase (c),het inbrengen van stikstof in het drukvat.