NL9001538A - Werkwijze voor het vervaardigen van voorvormen voor optische vezels zonder omwentelingssymmetrie. - Google Patents

Description

Werkwijze voor het vervaardigen van voorvormen voor op¬tische vezels zonder omwentelingssymmetrie.

De uitvinding is in het bijzonder toe te passen bijhet realiseren van voorvormen voor speciale optische ve¬zels waarvan de samenstelling en de fysieke eigenschappenin elk punt moeten afhangen van de hoekpositie van hetbetreffende punt om de as van de vezel. Het gaat hier bij¬voorbeeld om gepolariseerde vezels of polarisatiebehouden-de vezels, dat wil zeggen met dubbele breking.

Een bekende werkwijze voor het realiseren van dubbe-le-brekingsvezels is beschreven in een artikel van R.D.Birch e.a., "Fabrication of polarisation-maintaining fi-bres using gas-phase etching" in Electronics Letters (V18,N24) .

Volgens de bekende werkwijze worden bepaalde neer-slagreakties van optisch aktieve elementen op het binnen-oppervlak van een uitgangsbuis verkregen met behulp vaneen brander die in lengterichting onder de buis verplaatstwordt. De neerslag vindt dus in hoofdzaak langs de onder¬ste beschrijvende lijn van de buis plaats.

Met deze bekende werkwijze blijkt het echter nietmogelijk gemakkelijk de gewenste hoekvariatie van de op¬tische eigenschappen van een uiteindelijke optische vezelte verkrijgen (men wenst dat deze vezel uiteindelijk ver¬kregen zal worden door ophalen en uittrekken van de voor¬vorm) .

De uitvinding heeft in het bijzonder betrekking ophet gemakkelijk verkrijgen van gewenste angulaire varia¬ties van de samenstelling van een voorvorm zonder het ri¬sico van vervorming van deze voorvorm tijdens warme neer-slagbewerkingen.

Daartoe verschaft de uitvinding een werkwijze voorhet vervaardigen van voorvormen voor optische vezels zon¬der omwentelingssymmetrie, omvattende: - het vervaardigen van een uitgangsbuis met eenlangsas, een binnenruimte en cylindrische binnen- en bui¬tenoppervlakken , - plaatsing van de uitgangsbuis op een glasdraaibank,zodanig dat de as van deze buis samenvalt met een inhoofdzaak horizontale draaiingsas waarom deze buis met eenbestuurbare snelheid gedraaid kan worden, waarbij dezebank een wagen met daarop een brander heeft en de brandereen verwarmingsvermogen heeft voor het verwarmen van hetbuitenoppervlak van deze buis, de verwarming van dit op¬pervlak door de brander op elk moment bijzonder sterk isin een zone van dit oppervlak dat zich op dat moment te¬genover de brander bevindt, de wagen verwarmingsgangenmaakt gedurende welke zij zich in lengterichting langs debuis verplaatst, - tenminste één laagbehandeling voor het vormen vaneen aktieve optische laag op het binnenoppervlak van deuitgangsbuis, waarbij deze behandeling tijdens een verwar-mingsgang plaatsvindt, - tenminste één laagbehandeling plaatsvindt tijdenseen selectieve verwarmingsgang gedurende welke het verwar¬mingsvermogen selectief angulair over het buitenoppervlakvan de uitgangsbuis zodanig verspreid wordt dat als gevolgvan deze behandeling het binnenoppervlak van de buis opeen selectief angulaire wijze verkregen wordt en op eenselectieve angulaire wijze een optische eigenschap van deaktieve optische laag beïnvloedt, met het kenmerk, dat - tijdens de selectieve verwarmingsgang men de buisin hoofdzaak continu draait met een rotatiesnelheid dievoldoende is voor het in hoofdzaak vermijden van elke gra-vitatievervorming van deze buis en aan de genoemde rota¬tiesnelheid van de buis en/of van het verwarmingsvermogeneen wisselende variatie mededeelt die gesynchroniseerd ismet de variatie van de hoeksnelheid van de buis.

De werkwijze is bij voorkeur zodanig dat dat de laag¬behandeling tijdens de selectieve verwarmingsgang een be¬werking is voor neerslag, aantasting of impregnatie van delaag en gedaan wordt met een aftasting van de binnenruimte van de uitgangsbuis door middel van geschikte reaktiemid-delen voor het doen plaatsvinden van reakties voor neer¬slag, aantasting respektievelijk impregnatie die van detemperatuur afhankelijk zijn.

De bruikbaarheid van de uitvinding volgt in het bij¬zonder uit de volgende overwegingen:

De opname van germanium of het vervluchtigen van an¬dere dopes in een siliciumdioxidelaag zijn zeer gevoeligvoor de temperatuur waardoor deze op hun concentraties kaninwerken.

De dikte van een neergeslagen laag kan ook gemakke¬lijk gestuurd worden omdat de thermoforesische verschijn¬selen die de neerslag bepalen zeer gevoelig voor de tempe¬ratuur zijn.

De verglazingsfaktor en daardoor de poreusiteit vaneen neergeslagen laag kan hierdoor ook gestuurd worden uitoogpunt van een impregnatie van deze laag, bijvoorbeelddoor een dope-oplossing van zeldzame aardzouten.

De neerslagcondities kunnen onafhankelijk voor ver¬schillende mantel- of kernlagen gekozen worden.

De uitvinding wordt toegelicht aan de hand van detekening. In de tekening tonen:

Fig. 1 een aanzicht van een glasdraaibank voor toe¬passing van de uitvinding; fig. 2 een doorsnede van een vezel die verkregen isuit een voorvorm die door de werkwijze volgens de uitvin¬ding verkregen is; en fig. 3 een variatiediagram als funktie van de hoek-coördinaat van een punt met constante radiale coördinaatvan een materiaaleigenschap in dit punt of in de aangren¬zende zone in het binnenste van een optische vezel of vaneen voorvorm.

Zoals getoond in fig. 1 omvat de glasdraaibank eenbovenloopse kop 10 en een benedenloopse kop 11 met bekken10a respektieveli jk 11a voor het vasthouden en om een ho¬rizontale as A draaien van een siliciumdioxide buis, zoals4, die de uitgangsbuis vormt. Deze buis wordt door dezebekken vastgehouden met behulp van bevestigingsmoffen vansiliciumdioxide die daaraan bij haar bovenloopse uiteinde 14 en haar benedenloopse uiteinde 16 gelast zijn. Eendraaibare invoerkoppeling 8 maakt invoer van reaktievegasmengsels naar de bovenloopse kop 10 mogelijk.

De inlaat en uitlaat voor de reaktieve gasmengselszijn met de pijlen 1 en 9 aangegeven.

De glasdraaibank heeft tevens een tafel 12 met eenwagen 7 die zich in lengterichting verplaatst, dat wilzeggen evenwijdig aan de as A.

Een neerslagbewerking voor impregnatie met titaanwordt bijvoorbeeld gerealiseerd op een vooraf neergeslagenlaag door het invoeren van een geschikt reaktief gasmeng¬sel via de draaibare koppeling 8 en het uitvoeren van eengang van een verwarmingsmiddel bestaande uit een zuurstof-waterstofbrander 22. Deze brander is daartoe op de wagen 7bevestigd. In bepaalde gevallen kan het reaktieve gasmeng¬sel met voordeel gesuspendeerde vloeistofdruppeltjes be¬vatten en hierdoor een mist vormen.

Verschillende neerslagbewerkingen van glaslagen wor¬den op analoge wijze na en voor een dergelijke impregna-tiebewerking met een dope-element op analoge wijze gerea¬liseerd.

De werkwijze volgens de uitvinding kan geïntegreerdworden in de gebruikelijke neerslagwerkwi jze "MCVD11 datgebruikt wordt voor het vervaardigen van conventionelevoorvormen.

Volgens de uitvinding is op de bovenloopse kop 10 eenhoekpositiedetector 20 aangebracht die het invoerdebietvan de zuurstof en de waterstof naar de brander 22 doorbuigzame buizen 26 en 28 stuurt.

De in fig. 2 getoonde vezel heeft een kern 30, eenoptische mantel 32 en een uitwendige laag 34 die uit deuitgangsbuis 4 verkregen is.

In twee diametraal tegenovergelegen angulaire secto¬ren van de mantel 32 zijn neerslagen 36 gevormd van tita-niumoxide Ti 02. Hierdoor wordt een polariserende optischevezel gevormd.

De variatie van de concentratie C van deze titanium-mantel is met coördinaten in fig. 3 getoond als funktie van de hoekpositie D van het betreffende punt, waarbijdeze positie met absissen getoond is.

Een analoge kromme kan een neerslagdikte tonen of eenchemische aantastingsdiepte van een voorafgaand op hetbinnenoppervlak van een uitgangsbuis neergeslagen laag.

Claims (2)

1. Werkwijze voor het vervaardigen van voorvormenvoor optische vezels zonder omwentelingssymmetrie, omvat¬tende : - het vervaardigen van een uitgangsbuis (4) met eenlangsas (A), een binnenruimte en cylindrische binnen- enbuitenoppervlakken, - plaatsing van de uitgangsbuis op een glasdraaibank(10, 11, 12), zodanig dat de as van deze buis samenvaltmet een in hoofdzaak horizontale draaiingsas (A) waaromdeze buis met een bestuurbare snelheid gedraaid kan wor¬den, waarbij deze bank een wagen (7) met daarop een bran¬der (22) heeft en de brander een verwarmingsvermogen heeftvoor het verwarmen van het buitenoppervlak van deze buis,de verwarming van dit oppervlak door de brander op elkmoment bijzonder sterk is in een zone van dit oppervlakdat zich op dat moment tegenover de brander bevindt, dewagen verwarmingsgangen maakt gedurende welke zij zich inlengterichting langs de buis verplaatst, - tenminste één laagbehandeling voor het vormen vaneen aktieve optische laag op het binnenoppervlak van deuitgangsbuis, waarbij deze behandeling tijdens een verwar-mingsgang plaatsvindt, - tenminste één laagbehandeling plaatsvindt tijdenseen selectieve verwarmingsgang gedurende welke het verwar¬mingsvermogen selectief angulair over het buitenoppervlakvan de uitgangsbuis zodanig verspreid wordt dat als gevolgvan deze behandeling het binnenoppervlak van de buis opeen selectief angulaire wijze verkregen wordt en op eenselectieve angulaire wijze een optische eigenschap van deaktieve optische laag beïnvloedt, met het kenmerk, dat - tijdens de selectieve verwarmingsgang men de buisin hoofdzaak continu draait met een rotatiesnelheid dievoldoende is voor het in hoofdzaak vermijden van elke gra-vitatievervorming van deze buis en aan de genoemde rota¬tiesnelheid van de buis (4) en/of van het verwarmingsver- mogen een wisselende variatie mededeelt die gesynchroni¬seerd is met de variatie van de hoeksnelheid van de buis.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk,dat de laagbehandeling tijdens de selectieve verwarmings-gang een bewerking is voor neerslag, aantasting of impreg-natie van de laag en gedaan wordt met een aftasting van debinnenruimte van de uitgangsbuis door middel van geschiktereaktiemiddelen voor het doen plaatsvinden van reaktiesvoor neerslag, aantasting respektievelijk impregnatie dievan de temperatuur afhankelijk zijn.