SE440283B - Forfarande for tillverkning av optisk fibervagledare - Google Patents

Forfarande for tillverkning av optisk fibervagledare

Info

Publication number
SE440283B
SE440283B SE7805823A SE7805823A SE440283B SE 440283 B SE440283 B SE 440283B SE 7805823 A SE7805823 A SE 7805823A SE 7805823 A SE7805823 A SE 7805823A SE 440283 B SE440283 B SE 440283B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
optical fiber
fibers
manufacturing
procedure
fiber guide
Prior art date
Application number
SE7805823A
Other languages
English (en)
Other versions
SE7805823L (sv
Inventor
D A Pinnow
A L Gentile
A G Standlee
A J Timper
Original Assignee
Hughes Aircraft Co
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 Hughes Aircraft Co filed Critical Hughes Aircraft Co
Publication of SE7805823L publication Critical patent/SE7805823L/sv
Publication of SE440283B publication Critical patent/SE440283B/sv

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/44Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
    • G02B6/4401Optical cables
    • G02B6/441Optical cables built up from sub-bundles
    • G02B6/4414Optical cables built up from sub-bundles with internal serpentine waveguides
    • 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
    • C03B37/022Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor from molten glass in which the resultant product consists of different sorts of glass or is characterised by shape, e.g. hollow fibres, undulated fibres, fibres presenting a rough surface
    • C03B37/023Fibres composed of different sorts of glass, e.g. glass optical fibres, made by the double crucible technique
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C13/00Fibre or filament compositions
    • C03C13/008Polycrystalline optical fibres
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/102Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type for infrared and ultraviolet radiation
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/44Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
    • G02B6/4401Optical cables
    • G02B6/4402Optical cables with one single optical waveguide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2201/00Type of glass produced
    • C03B2201/80Non-oxide glasses or glass-type compositions
    • C03B2201/82Fluoride glasses, e.g. ZBLAN glass
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2201/00Type of glass produced
    • C03B2201/80Non-oxide glasses or glass-type compositions
    • C03B2201/84Halide glasses other than fluoride glasses, i.e. Cl, Br or I glasses, e.g. AgCl-AgBr "glass"
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2205/00Fibre drawing or extruding details
    • C03B2205/04Non-vertical drawing

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Radiation Pyrometers (AREA)
  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
  • Multicomponent Fibers (AREA)
  • Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)

Description

15 20 25 30 7:8 0.5 8123- 7 väsentligt högre än 10-2 cm_1 och följaktligen är deras användbarhet begränsad. Detta är ej fallet med vågledarna enligt den föreliggande uppfinningen. För vidare diskussioner av den allmänna fiberoptikteknologin hänvisas även till boken "Fundamentals of Optical Fiber Communications" av Michael K. Barnoski, Academic Press 1976.
Analyser av de tillgängliga materialens karakteri- stika ger vid handen att de föredragna materialen för ut- sträckt infrarödöverföring utgörs av tungjonföreningar såsom talliumbromid (TlBr) och talliumbromjodid (TlBrXI1_x).
Försök att bearbeta dessa material till optiska fibrer med konventionell fiberdragningsteknik var ej lyckade. Denna teknik var uppenbarligen anpassbar till sådana material.
Det har emellertid upptäckts att det är möjligt att sträng- spruta materialen till fiberform vid höga temperaturer och tryck och att dessa fibrer kan formas till och fungera som strâlningsvågledare för vidsträckta infrarödvåglängder.
Ovan angivna och andra ändamål, särdrag och för- delar med den föreliggande uppfinningen kommer att mer i detalj framgå av den nedan följande beskrivningen i samband med bifogad ritning, där fig. 1 visar en schematisk bild av en strängsprut- anordning avsedd för tillverkning av vågledare enligt den föreliggande uppfinningen, fig. 2 visar ett längdsnitt genom fibervågledaren enligt den föreliggande uppfinningen och fig. 3 visar ett snitt 3 - 3 enligt fig. 2.
I figurerna betecknar samma hänvisningssiffror likartade konstruktionselement. I fig. 2 och 3 visas en ny typ av en optisk fibervågledare 10, som har infraröd transparens och effektiv överföringsförmåga för våglängder långt utanför de som kan överföras med hittills kända glas- aktiga material. Denna nya vågledartyp har utformats med polykristallina kärnor 11 av en metallhalogenid, såsom talliumbromid, talliumbromjodid (KRS-5), silverkloríd eller alkalihalogenid, medelst ett strängsprutningsförfarande.
För att fullända vågledaren har de polykristallina kärnorna införts i ett löst sittande polymerhölje 12, som.tjänar som 10 15 20 25 30 35 78058-23-7 ett optiskt begränsningsorgan för de överförda strålninge- formerna i kärnan och som mekaniskt skydd för de kristallina kärnorna. Denna generella typ av polymerhöljesförsedd fiber med kiselkärnor finnes diskuterad i ett dokument "Low-Loss Polymer-Clad Silica Fibers Produced by Laser Drawing" av L.L. Blyler, Jr. m.fl., och publicerad under rubriken "Optical Fiber Tansmission" i ett sammandrag av tekniska uppsatser vilka presenterades vid ett möte 7 - 9 januari 1975 i Williamsburg, Virginia arrangerat av The Optical Society of America under måttot "Topical Meeting on Optical Fiber Transmission". I detta dokument anges att polymerhöljet exempelvis kan bestå av Teflon (reg. varum.).
Fibrernas 10 optiska genomskinlighet sträcker sig från ungefär 0,6 u i det synliga området till ungefär 35 u inom det infraröda området. I jämförelse härmed har de konventionella oxidglasfibrerna en infrarödbegränsning till området U eller 5 u och de mindre vanliga glasfibrerna av arsenidtrisulfod och arsenidtriselenid uppvisar en infraröd- begränsning till omrâdet 8 p respektive 12 u.
Potentiella användningsområden för de nya poly- kristallina fibrerna inbegriper analys av fokalplananordningar (dissektoranordningar) för förbättrad detekterings- och Signalbehandling, överföring av fokalplan till på avstånd belägna fotodetektorer, böjliga överföringsledare för hög- effektlaserstrålar av CO- och C02-typ för uppvärmning och bearbetning av på avstånd belägna eller otillgängliga arbets- stycken samt kommunikationsledare med extremt låga förluster.
Användningen som kommunikationsledare fordrar ytterst stor noggrannhet vid vågledarutformning och materialrening. För- lusterna i dylika fibrer är, då de tillverkas av ultrahögt rena material, i en storleksordning som är mindre än vad som gäller för de bästa lågförlustglasfibrerna som för när- varande finns att tillgå och vilka har förluster på ungefär 1 dB/km vid 1,06 U.
I fig. 1 återges schematiskt en strängsprutnings- anordning avsedd att användas för tillverkning av kärnor 11 till vågledaren 10. Denna strängaprutningsanordning omfattar en behållare 21, i vilken en materialsats 11a införs. 10 15 20_ 25 30 '35 728-0-58123-7 Behållaren 21 leder till ett sprutmunstycke 22 vid sin ena ände. En kolv 23 drivs av ett drivorgan 24 för att förflyttas i axiell riktning längs behållaren 21 ned mot munstycket 22. 7 Munstycksöppningens 25 diameter är sådan att de hittills tillverkade polykristallina fibrerna uppvisar kärndíametrar i området 100 - 500 u. Strängsprutningstempera- turen för KRS-5 ligger mellan 200 och 350°C (som är under smältpunkten H14°C för KRS-5) och strängsprutningshastigheten var flera centimeter per minut. Vågledarna tillverkades av kommersiellt tillgängliga material och deras förluster begränsas såväl av absorption på grund av orenhet och av spridning på grund av inperfekta vågledare. Totala absorp- 2 cm“1 och till och med så låga som 10 % per meter eller 10-3 cm_1 tionsförluster på mindre än 10- har konstaterats vid 10,6 u och en kontinuerlig C02-laserstråle på 2W har KRS-5- fibrerna besitter anmärkningsvärda "plast"-lika egenskaper inom temperaturområdet 250 - 350oC. I detta intervall kan överförts via en testfiber utan någon nedsättning. fibrerna böjas till nästan vilken som helst godtycklig form, vilken kan göras permanent när fibern nedkyls till omgívningstemperaturen. De mekaniska egenskaperna för tallium- bromidfibrerna är mycket annorlunda. Deras plastiska tempera- turintervall sträcker sig ned under rumstemperatur och dessa fibrer är ytterst flexibla vid omgivningstemperaturer.
Allmänt sett kan kärnorna för dessa fibrer till- verkas av halogenider av metaller ur grupp IA i det periodiska systemet och alltså omfattar alkalimetallerna litium, natríum, kalium, rubidium, cesium och francium eller ur grupp IB med koppar, silver och guld eller ur grupp III A med aluminium, gallium, indium och tallium. Slutligen kan anges att en "halogenid" är en binär kemisk förening av en halogen med ett positivt laddat element eller grupp och en "halogen" är i sin tur är ett ur en grupp om fem kemiskt besläktade ickemetalliska element i grupp VII A innefattande fluor, klor, brom, jod och astat. Dessa normalt accepterade definitioner gäller för de häri använda bcnämningarna. 7=805=8.2'3- 7 De polymerer som lämpar sig som hölje 12 innefattar polyetylen, polyamider samt de som saluförs under varu- märkena Teflon, Saran, Elvax, Surlyn, Kynar samt Hytrel- polyestrar och liknande.

Claims (1)

1. 7805823-7 PATENTKRAV Förfarande för tillverkninq av optisk fibervâgledare (1) innefattande en kärna (11), k ä n n e t e c k n a t av att kärnan (11) strängsprutas av kristallin talliumbromjodid vid en temperatur av 200 - 350OC. Vä 'l
SE7805823A 1977-05-24 1978-05-22 Forfarande for tillverkning av optisk fibervagledare SE440283B (sv)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US80014977A 1977-05-24 1977-05-24

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE7805823L SE7805823L (sv) 1978-11-25
SE440283B true SE440283B (sv) 1985-07-22

Family

ID=25177610

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE7805823A SE440283B (sv) 1977-05-24 1978-05-22 Forfarande for tillverkning av optisk fibervagledare

Country Status (7)

Country Link
US (1) US4451116A (sv)
JP (1) JPS53145645A (sv)
CA (1) CA1096672A (sv)
DE (1) DE2821642C3 (sv)
FR (1) FR2392403A1 (sv)
GB (1) GB1574893A (sv)
SE (1) SE440283B (sv)

Families Citing this family (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54124746A (en) * 1978-03-20 1979-09-27 Kokusai Denshin Denwa Co Ltd Fiber for optical transmission
JPS54143242A (en) * 1978-04-28 1979-11-08 Kokusai Denshin Denwa Co Ltd Optical fiber
JPS54149652A (en) * 1978-05-16 1979-11-24 Sumitomo Electric Ind Ltd Optical transmission path
DE2845625A1 (de) * 1978-10-19 1980-04-30 Siemens Ag Anordnung zur elektrooptischen spannungsmessung
US4253731A (en) * 1979-04-09 1981-03-03 Honeywell Inc. Infrared fiber of AgCl clad AgBr and method of fabrication
JPS5643606A (en) * 1979-09-19 1981-04-22 Furukawa Electric Co Ltd:The Wire-shaped body for infrared ray transmission
JPS56104304A (en) * 1980-01-22 1981-08-20 Agency Of Ind Science & Technol Optical fiber for infrared light
JPS585407B2 (ja) * 1980-01-22 1983-01-31 工業技術院長 赤外用光フアイバ−
JPS585406B2 (ja) * 1980-01-22 1983-01-31 工業技術院長 赤外用光フアイバ−ならびにその製造方法
JPS56156803A (en) * 1980-05-09 1981-12-03 Sumitomo Electric Ind Ltd Infrared light transmission line
JPS56158303A (en) * 1980-05-12 1981-12-07 Sumitomo Electric Ind Ltd Fiber for transmission of infrared ray
JPS56167108A (en) * 1980-05-29 1981-12-22 Sumitomo Electric Ind Ltd Fiber for transmitting infrared light
JPS5713410A (en) * 1980-06-27 1982-01-23 Furukawa Electric Co Ltd:The Manufacture of infrared optical fiber
JPS6053844B2 (ja) * 1981-01-12 1985-11-27 住友電気工業株式会社 赤外用光フアイバ−とその製造方法
US4669818A (en) * 1981-01-21 1987-06-02 Hughes Aircraft Company Miniature window
JPS5880602A (ja) * 1981-11-09 1983-05-14 Sumitomo Electric Ind Ltd 赤外光用フアイバ
US4552434A (en) * 1982-03-16 1985-11-12 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Crystalline infrared optical fiber with a small gap and a process for the production of same
US4616901A (en) * 1982-04-09 1986-10-14 At&T Bell Laboratories Doped optical fiber
US4532000A (en) * 1983-09-28 1985-07-30 Hughes Aircraft Company Fabrication of single crystal fibers from congruently melting polycrystalline fibers
JPS6141105A (ja) * 1984-08-02 1986-02-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd 赤外用光フアイバ
DE3511452A1 (de) * 1985-03-29 1986-10-09 Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg Verfahren und vorrichtungen zur herstellung von glaskoerpern
DE3511450A1 (de) * 1985-03-29 1986-10-02 Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg Verfahren und vorrichtung zur herstellung von glaskoerpern mittels strangpressen
IL81690A0 (en) * 1986-03-15 1987-09-16 Sumitomo Electric Industries Crystalline optical fiber and its manufacture
US4798954A (en) * 1987-02-03 1989-01-17 Foster-Miller, Inc. Monitoring technology
USRE33789E (en) * 1987-02-03 1992-01-07 Foster-Miller, Inc. Monitoring technology
US4908053A (en) * 1987-08-19 1990-03-13 Non Oxide Glass Research And Development Co., Ltd. Process for producing chalcogenide glass fiber
US4911712A (en) * 1988-04-14 1990-03-27 Heraeus Lasersonics, Inc. Medical laser probe
DE3935510A1 (de) * 1989-10-25 1991-05-02 Rheydt Kabelwerk Ag Aufnahmekoerper fuer lichtwellenleiter
US5283211A (en) * 1990-11-28 1994-02-01 Corning Incorporated Thallium germanate, tellurite, and antimonite glasses
US5239176A (en) * 1991-10-03 1993-08-24 Foster-Miller, Inc. Tapered optical fiber sensing attenuated total reflectance
JP2971639B2 (ja) * 1991-10-09 1999-11-08 住友重機械工業株式会社 ガラスの成形方法
JPH063546A (ja) * 1992-06-18 1994-01-14 Ibiden Co Ltd シングルモード光導波路
US5796903A (en) * 1992-07-06 1998-08-18 Infrared Fiber Systems, Inc. Heavy metal-oxide glass optical fibers for use in laser medical surgery and process of making
US5585634A (en) * 1994-09-29 1996-12-17 Foster-Miller, Inc. Attenuated total reflectance sensing
US6613254B1 (en) 1999-10-19 2003-09-02 Ethicon, Inc. Method for making extruded, oriented fiber
US7071417B2 (en) * 2004-10-25 2006-07-04 Demodulation, Inc. Optically encoded glass-coated microwire
US10689284B2 (en) * 2011-02-11 2020-06-23 The Government Of The United States, As Represented By The Secretary Of The Navy Infrared (IR) transmitting graded index (GRIN) optical elements and method for making same

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1536821A (en) * 1924-09-27 1925-05-05 Gen Electric Apparatus for and method of making vitreous silica
US1579019A (en) * 1924-07-18 1926-03-30 Gen Electric Machine and process for preparing quartz
US2986527A (en) * 1957-07-22 1961-05-30 Union Carbide Corp Infrared transmitting optical filter
US3551051A (en) * 1967-08-18 1970-12-29 Gen Electrodynamics Corp Infra-red detectors
US3674330A (en) * 1971-01-22 1972-07-04 John D Strong Achromatic doublet lens for infrared radiation
DE2145921C2 (de) * 1971-09-14 1982-05-06 Günther Dr. 8022 Grünwald Nath Einrichtung zur Materialbearbeitung durch ein Laserstrahlungsbündel mit einem biegsamen Lichtleiter

Also Published As

Publication number Publication date
FR2392403B1 (sv) 1984-03-16
DE2821642A1 (de) 1978-11-30
DE2821642B2 (de) 1980-02-07
SE7805823L (sv) 1978-11-25
DE2821642C3 (de) 1987-12-03
US4451116A (en) 1984-05-29
FR2392403A1 (fr) 1978-12-22
GB1574893A (en) 1980-09-10
CA1096672A (en) 1981-03-03
JPS53145645A (en) 1978-12-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE440283B (sv) Forfarande for tillverkning av optisk fibervagledare
Tao et al. Infrared fibers
Nishii et al. Chalcogenide glass fiber with a core–cladding structure
US8516856B2 (en) Methods of making fiber waveguides from multilayer structures
EP0727054B1 (en) Liquid core optical waveguide
EP0105706B1 (en) Flexible dielectric waveguide for high efficiency middle ir wavelength transmission
US4583821A (en) Infrared fibers
Lucas et al. Glasses to see beyond visible
EP0249886A1 (en) Method of manufacturing hollow core optical fibers
Harrington Infrared alkali halide fibers
Harlin et al. Polymeric optical fibres and future prospects in textile integration
JPS5893003A (ja) 光伝送性繊維
Harrington Infrared fiber optics for CO2 laser applications
JP2521710B2 (ja) 光伝送ホ−ス
Diemer et al. Liquid-core light guides for near-infrared applications
Gentile et al. Infrared fiber optical materials
Harmon Polymers for optical fibers and waveguides: An Overview
Wehr et al. Properties of telluride based chalcogenide glass fibers for thermal infrared transmission
Prasad Optical Communication
US20240061238A1 (en) Optomechanical fiber actuator
Bureau et al. Fluoride and Chalcogenide Glasses for Mid‐infrared Optics
Bandyopadhyay Optical communication and networks
Brehm et al. Plastic-clad chalcogenide glass fibers
PEARSON Glass Fiber Waveguides for Optical Communications Applications
Tao et al. Drawing robust infrared optical fibers from preforms produced by efficient multimaterial stacked coextrusion

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed

Ref document number: 7805823-7

Effective date: 19911209

Format of ref document f/p: F