WO2002008132A1 - Verfahren zur herstellung einer vorform für optische fasern, sowie die vorform und die optische faser - Google Patents

Verfahren zur herstellung einer vorform für optische fasern, sowie die vorform und die optische faser Download PDF

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WO2002008132A1
WO2002008132A1 PCT/EP2001/008365 EP0108365W WO0208132A1 WO 2002008132 A1 WO2002008132 A1 WO 2002008132A1 EP 0108365 W EP0108365 W EP 0108365W WO 0208132 A1 WO0208132 A1 WO 0208132A1
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layer
quartz glass
refractive index
soot
soot layer
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PCT/EP2001/008365
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Inventor
Heinz Fabian
Original Assignee
Heraeus Tenevo Ag
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    • 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]
    • C03B37/01413—Reactant delivery systems
    • C03B37/0142—Reactant deposition burners
    • C03B37/01426—Plasma deposition burners or torches

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a component for the production of optical fibers which has radially successive layers of quartz glass which differ in their refractive index, the production of a quartz glass layer comprising the following method steps:
  • the invention relates to a preform produced using the component for the production of an optical fiber, with a core rod which has radially successive layers of quartz glass which differ in their refractive index and which is enveloped by a sheath made of quartz glass.
  • the invention relates to an optical fiber with a core region which has radially successive layers of quartz glass, which differ in their refractive index, and that of a cladding region made of quartz glass is enveloped.
  • a method and a preform of the type mentioned are known from EP-A 216 338.
  • a quartz glass rod which forms the core glass of the preform, with a soot layer made of SiO 2 particles by means of external deposition, during which
  • soot layer Deposition of the soot layer in the reaction chamber creates a chlorine-containing atmosphere.
  • the soot layer is then vitrified in zones to form the cladding glass of the preform, in that the coated quartz glass rod is pushed through the plasma flame from top to bottom at a feed rate of a few millimeters per hour.
  • a dopant is introduced into the cladding glass to lower the refractive index.
  • Soot layer and requires an extremely slow speed glazing which is reflected in the known method in an advance rate of only a few millimeters per 'hour.
  • a density gradient or a change in the chemical composition in accordance with the temperature gradient can occur, in particular when glazing thick SiO 2 soot layers over the layer to be glazed.
  • the temperature gradient complicates the reproducibility of the glazing step; in particular, there is a risk that too high a temperature will lead to the formation of bubbles.
  • the known method can therefore only be used to a limited extent for the production of a preform with a predetermined refractive index profile.
  • EP-A1 785 448 describes a generic optical fiber made of quartz glass with a fiber design which is referred to as "double-core + double-cladding" (double core + double cladding), which is used to reduce the so-called polarization mode dispersion should contribute.
  • the invention has for its object to modify the method according to the type mentioned in such a way that it is suitable for the production of components for optical fibers with a complex refractive index profile, and a preform produced using the component with a low OH content and a corresponding optical Specify fiber.
  • this object is achieved according to the invention in that in process step a) the silicon-containing starting compound reacts with oxygen in a hydrogen-free reaction zone, in that process steps a) to c) are repeated at least once, in each case as support body in the Process step a) the support body provided with the quartz glass layer is used after process step c), that in process step a) an Si0 2 soot layer is produced with a layer thickness of at least 10 mm, and that the drying and glazing of the Si0 2 soot layer in an electrically heated oven.
  • An optical fiber is drawn, for example, from a preform having a core / cladding structure, a cladding tube made of quartz glass and any other cladding material having collapsed onto a core rod in the preform.
  • Jacket tube and any other jacket material in tube form arranged coaxially.
  • the jacket tube is only collapsed onto the core rod during fiber drawing.
  • a component in the sense of this invention is a preform or a preliminary product thereof, such as a core rod or a tube with a plurality of radial quartz glass layers.
  • the initial carrier body - before the first quartz glass layer is applied - can be in the form of a tube or a rod.
  • an Si0 2 soot layer is produced by flame hydrolysis of silicon-containing starting compounds in the course of the production of an optical preform.
  • OH groups are incorporated into the SiO 2 soot layer.
  • the OH groups contained therein can be removed by treatment in a drying atmosphere.
  • This property of porous SiO 2 soot layers is also used in the method according to the invention.
  • the silicon-containing starting compound is heated in a hydrogen-free reaction zone, where it reacts with oxygen to form SiO 2 pellets, which are deposited on the carrier body as essentially OH-free SiO 2 soot layers.
  • a component with any refractive index profile in particular with a complex refractive index profile, can be produced inexpensively by repeating the process steps a) to c) in accordance with the minimum layer thickness of the respective SiO 2 soot layers and the measures relating to the drying and glazing process. At least some of the quartz glass layers forming the complex refractive index profile are successively produced by the above-mentioned method steps a) to c).
  • SiO 2 particles are formed from a silicon-containing starting compound and successively deposited as porous SiO 2 soot layers on a carrier body, the soot layer being treated in a drying atmosphere after the deposition, thereby reducing the OH content to a predetermined value becomes.
  • the dried, porous Si0 2 soot layer is then vitrified to form a dense quartz glass layer with a predetermined refractive index.
  • An essential characteristic of the present invention is that the drying and glazing of the SiO 2 soot layer produced by a hydrogen-free reaction takes place in an electrically heated oven.
  • an electrically heated furnace In an electrically heated furnace, a temperature profile with a - in comparison to the plasma flame - relatively small gradient over the thickness of the porous Si0 2 soot layer to be glazed can be set without problems.
  • thick SiO 2 soot layers can also be glazed without a material gradient or a density gradient being established over the layer thickness.
  • the Si0 2 soot layers, which were obtained in a hydrogen-free reaction zone are dried and vitrified in an electrically heated oven. By drying, the already low OH content of the Si0 2 soot layers is further reduced.
  • an SiO 2 soot layer with a layer thickness of at least 10 mm is produced during the deposition according to method step a) mentioned above.
  • the minimum thickness mentioned for the layer thickness results on the one hand from economic considerations and, on the other hand, from reasons of layer homogeneity.
  • the inventive method makes it possible to set the layer thickness of the Si0 2 soot layer so thick that a quartz glass layer with the specified thickness is obtained directly therefrom after the glazing. Repeated deposition and vitrification of Si0 2 soot layers to produce a predetermined thickness of a quartz glass layer is not necessary, so that radial layer inhomogeneities are avoided.
  • the method according to the invention in particular simplifies the production of a component with a complex refractive index profile, which is formed by a large number of radially successive quartz glass layers with a different refractive index.
  • a further characteristic of the invention is therefore that to produce at least some of these quartz glass layers, the above-mentioned process steps a) to c) in their modification according to the invention, namely depositing an SiO 2 soot layer with a layer thickness of at least 10 mm in a hydrogen-free reaction zone, and Drying and vitrification of the porous Si0 2 soot layer using an electric furnace are repeated, with the proviso that a repetition produces a quartz glass layer whose refractive index differs from that of the adjacent surface layer.
  • the Si0 2 soot layers are each generated and deposited by means of a hydrogen-free reaction zone, it is avoided that OH groups are introduced into the underlying, glazed surface layer.
  • This aspect of the method according to the invention is particularly important because OH groups, the soot layer 2 are introduced into the glass surface layer in generating and depositing the Si0, during the subsequent drying of the SiO can not be removed 2 soot layer.
  • the absorption caused by the OH content is particularly noticeable with a quartz glass layer in the light-guiding core area of the fiber. Especially for those close to the core
  • Quartz glass layers therefore require the lowest possible OH content. In the method according to the invention, this can be easily accomplished by drying the soot layer in the drying atmosphere. However, as already explained above, the incorporation of OH groups in the area near the surface is also avoided. By repeating the above-mentioned method steps at least once, a sequence of quartz glass layers with a predetermined refractive index profile is generated, which are essentially free of hydroxyl groups.
  • the method according to the invention thus enables the cost-effective and reproducible production of a layer sequence of homogeneous quartz glass layers with a low OH content and a defined refractive index.
  • SiO 2 soot layer is understood to mean a layer-by-layer deposition of nanoscale SiO 2 particles.
  • a requirement of “SiO 2 soot layers” in the sense of this invention is that their OH content by treatment in a drying atmosphere in an electrically heated oven can be reduced to a range below 1 ppm by weight.
  • heating takes place by means of heating elements through which current flows.
  • the current flow through the heating elements can be generated directly or inductively, as in the so-called MF (medium frequency) ovens or induction ovens.
  • the hydrogen-free reaction zone is preferably generated by a hydrogen-free plasma.
  • the hydrogen-free plasma ensures the formation of the SiO 2 particles and deposition of the SiO 2 layers with largely exclusion of water or OH groups.
  • Quartz glass layers with an average OH content of at most 0.5 ppm by weight, preferably at most 0.1 ppm by weight and particularly preferably at most 0.03 ppm by weight, are advantageously produced.
  • the average OH content of the respective quartz glass layer can be determined spectroscopically by means of a difference measurement.
  • a refractive index profile is obtained which has at least three successive quartz glass layers with a different refractive index and a low OH content.
  • a dopant is introduced to produce a quartz glass layer with a refractive index different from quartz glass.
  • Doping at least one Si0 2 soot layer with germanium oxide, boron oxide and / or phosphorus oxide is expediently carried out when the layer is deposited, whereas doping with fluorine and / or chlorine has proven successful after the deposition of the respective Si0 2 soot layer.
  • the above-mentioned object is achieved according to the invention starting from the preform mentioned at the outset in that the core rod is a component produced by the method according to the invention.
  • the core rod of the preform according to the invention is thus formed by a component which is characterized by a radial sequence of homogeneous quartz glass layers with a different refractive index and low OH content.
  • These properties of the core rod produced according to the invention have a favorable effect particularly in the core area of the preform.
  • the preform is obtained by covering the core rod with a cladding glass.
  • optical fiber With regard to the optical fiber, the object specified above is achieved according to the invention on the basis of the fiber mentioned at the outset in that the
  • Core area is formed by elongating a component produced by a method according to the invention.
  • the fiber according to the invention is obtained either by pulling from a preform according to the invention, or by pulling a coaxial arrangement forming a core / shell structure, in which a core rod is arranged coaxially within a jacket tube and any other jacket material in tube form.
  • the quartz glass for the core area of the fiber is obtained from the core rod.
  • FIG. 1 shows a refractive index profile of an optical fiber according to the invention in the form of a single-mode fiber which was obtained from a preform according to the invention
  • Figure 2 shows the core area of a preform for the production of a single-mode fiber according to Figure 1 in a radial section
  • FIG. 3 typical examples of further refractive index profiles of preforms which can advantageously be produced using the method according to the invention.
  • a relative refractive index difference ⁇ (n1-n2) / n2 [in%] is plotted on the y axis, where n1 denotes the absolute refractive index in the corresponding light-guiding region of the optical fiber.
  • the reference point n2 corresponds to the refractive index in the outer cladding area of the optical fiber, which in the following is 1, 4589 at 589.3 nm.
  • the fiber radius is given in ⁇ m on the x-axis.
  • the refractive index profile is typical of a so-called "LEAF fiber” (large effective area fiber) and, compared to a dispersion-shifted fiber, leads to an enlarged mode field diameter and thus to a lower average energy density in the optical fiber. This is desirable for
  • This refractive index profile typically has a total of four core segments.
  • the core segment D is followed by the outer optical cladding region of the fiber, which consists of undoped quartz glass.
  • the core segment A is provided in the form of a quartz glass rod produced according to the OVD or VAD method, the quartz glass of which is doped with 9% by weight Ge0 2 and thus compared to the undoped quartz glass of the inner layer 2
  • the core segments B, C and D are generated by the method according to the invention, as will be explained in more detail below:
  • the area of the core of a preform 1 for the production of the fiber with this refractive index profile is shown schematically in FIG.
  • the central core area of the preform 1 is provided by the above-mentioned quartz glass rod 5 doped with Ge0 2 .
  • Layers 2, 3 and 4 are successively produced on the quartz glass rod 5 by external plasma deposition in a plasma chamber and subsequent glazing in an induction furnace.
  • the inner layer 2 consists of undoped quartz glass with a refractive index of approximately 1,459 at 589.3 nm.
  • the thickness of the inner layer 2 in the final preform is 4.5 mm.
  • This is followed by an intermediate layer 3 doped with approx. 3% by weight Ge0 2 , which results in the above-mentioned increase in the standardized refractive index of ⁇ 0.234% in the core segment C.
  • the layer thickness of the intermediate layer 3 is 1.24 mm.
  • the core segment B corresponds to the inner layer 2
  • the core segment C corresponds to the intermediate layer 3
  • the core segment D corresponds to the outer layer 4.
  • Layers 2, 3 and 4 of preform 1 are successively deposited and vitrified by a plasma OVD soot process.
  • the quartz glass rod has an initial diameter of 25 mm.
  • the undoped inner layer 2 is obtained by forming SiO 2 by converting SiCl in the plasma and depositing a porous, essentially OH-free layer of SiO 2 in a layer thickness of 45 mm on the quartz glass rod 5.
  • the quartz glass rod 5 coated in this way is subjected to chlorine treatment at elevated temperature in an induction furnace.
  • the porous layer of SiO 2 is then vitrified in the same furnace to form the inner layer 2, the layer thickness of the soot layer being approximately halved by the vitrification.
  • the germanium-doped intermediate layer 3 is then produced on the coated quartz glass rod 5 produced in this way by the plasma OVD soot method described. This is obtained in that the SiCl 4 is added during the deposition of the intermediate layer GeCI. 4 A porous, essentially OH-free layer of SiO 2 / GeO 2 with a layer thickness of 12.5 mm is thus obtained on the quartz glass rod 5.
  • An advantage of the method according to the invention is that when this layer is deposited, due to the hydrogen-free plasma, no OH groups are installed in the inner layer 2, which is already glazed underneath.
  • the coated quartz glass rod 5 is subjected to a renewed chlorine treatment at elevated temperature in an electrically heated furnace in order to further reduce the OH content of this layer to a value of less than 30 ppb.
  • the porous layer of Si0 2 / Ge0 2 is then vitrified to form the intermediate layer 3 in the same furnace.
  • the outer layer 4 is produced analogously to the production of the inner layer 2 explained above.
  • the thickness of the porous SiO 2 soot layer produced by plasma deposition on the intermediate layer 3 is 13.0 mm.
  • the diameter of the core rod thus produced is 95.5 mm.
  • the core staff is pulled out to a fifth of this diameter, so that a final core rod with a diameter of 19.1 mm is obtained.
  • the core rod is overlaid with a cylinder made of undoped quartz glass, so that the final preform with an outer diameter of approximately 137 mm is ultimately obtained.
  • Optical fibers with an outer diameter of 125 ⁇ m and with the refractive index profile shown in FIG. 1 in the core region are drawn from this.
  • the core area of the fibers is formed by the core rod produced by the method according to the invention.
  • FIGS. 3a-3g show further “complex refractive index profiles” which can advantageously be produced using the method according to the invention.
  • DE-A1 196 29 170 proposes to create an electrostatic field between the deposition burner and the soot body;
  • DE-A1 196 28 958 and DE-A1 198 27 945 specify measures for the homogenization of the soot separation when using an oscillating burner array.
  • Methods and devices for handling the soot body during and after the deposition process are known from DE-A1 197 51 919 and DE-A1 196 49 935; and measures result from US-A 5,665,132, US-A 5,738,702 and DE-A1 197 36 949 for holding the soot body when glazing.

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Abstract

Bei einem bekannten Verfahren zur Herstellung eines Bauteils für die Herstellung optischer Fasern, das radial aufeinanderfolgende Schichten aus Quarzglas aufweist, die sich in ihrem Brechungsindex unterscheiden, umfasst die Herstellung einer Quarzglasschicht folgende Verfahrensschritte: (a) Erzeugen von SiO2-Partikeln durch Erhitzen einer siliziumhaltigen Ausgangsverbindung, die in einer Reaktionszone mit Sauerstoff reagiert, und Abscheiden einer SiO2-Sootschicht auf der Aussenmantelfläche eines Trägerkörpers, (b) Trocknen der SiO2-Sootschicht durch Behandlung in einer trocknenden Atmosphäre, und (c) Verglasen der SiO2-Sootschicht durch Erhitzen mittels einer Heizquelle. Um dieses Verfahren so zu modifiziern, dass es zur Herstellung von Bauteilen für optische Fasern mit komplexem Brechzahlprofil geeignet ist, wird vorgeschlagen, dass in Verfahrensschritt a) die Ausgangsverbindung in einer durch Plasma erzeugten wasserstofffreien Reaktionszone mit Sauerstoff reagiert, dass die Verfahrensschritte a) bis c) mindestens einmal wiederholt werden, dass in Verfahrensschritt (a) eine SiO2-Sootschicht mit einer Schichtdicke von mindestens 10 mm erzeugt wird, und dass das Trocknen und Verglasen in einem elektrisch beheizten Ofen erfolgt.

Description

VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINER VORFORM FÜR OPTISCHE FASERN, SOWIE DIE VORFORM UND DIE OPTISCHE FASER.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils für die Herstellung optischer Fasern, das radial aufeinanderfolgende Schichten aus Quarzglas aufweist, die sich in ihrem Brechungsindex unterscheiden, wobei die Herstellung einer Quarzglasschicht folgende Verfahrensschritte umfasst:
a) Erzeugen von Siθ2-Parti eln durch Erhitzen einer siliziumhaltigen
Ausgangsverbindung, die in einer Reaktionszone mit Sauerstoff reagiert, und Abscheiden einer Si02-Sootschicht auf der Außenmantelfläche eines Trägerkörpers,
b) Trocknen der Siθ2-Sootschicht durch Behandlung in einer trocknenden
Atmosphäre, und
c) Verglasen der Si02-Sootschicht durch Erhitzen mittels einer Heizquelle unter Bildung der Quarzglasschicht mit einem vorgegebenen Brechungsindex, der sich von demjenigen der Oberflächenschicht unterscheidet.
Weiterhin betrifft die Erfindung eine unter Einsatz des Bauteils hergestellte Vorform für die Herstellung einer optischen Faser, mit einem Kernstab, der radial aufeinanderfolgende Schichten aus Quarzglas aufweist, die sich in ihrem Brechungsindex unterscheiden, und der von einem Mantel aus Quarzglas umhüllt ist.
5 Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine optische Faser, mit einem Kernbereich, der radial aufeinanderfolgende Schichten aus Quarzglas aufweist, die sich in ihrem Brechungsindex unterscheiden, und der von einem Mantelbereich aus Quarzglas umhüllt ist.
Ein Verfahren und eine Vorform der genannten Gattung sind aus der EP-A 216 338 bekannt. Zur Herstellung einer Vorform für eine optische Faser wird vorgeschlagen, einen Quarzglasstab, der das Kernglas der Vorform bildet, mittels Außenabscheidung mit einer Sootschicht aus Si02-Partikeln zu versehen, wobei während der
Abscheidung der Sootschicht in der Reaktionskammer eine chlorhaltige Atmosphäre erzeugt wird. Anschließend wird die Sootschicht unter Bildung des Mantelglases der Vorform zonenweise verglast, indem der beschichtete Quarzglasstab mit einer Vorschubgeschwindigkeit von einigen Millimetern pro Stunde von oben nach unten durch die Plasmaflamme geschoben wird. Zur Absenkung des Brechungsindex wird in das Mantelglas ein Dotierstoff eingebracht.
Für eine Plasmaflamme ist ein extrem steiles Temperaturprofil charakteristisch. Während im Zentrum der Flamme Temperaturen um 30.000 °C herrschen können, liegen die Temperaturen am Rand des Plasmabereichs typischerweise bei einigen hundert Grad Celsius. Dieser steile Gradient erschwert das Verglasen der
Sootschicht und erfordert eine extrem langsame Verglasungsgeschwindigkeit, was sich bei dem bekannten Verfahren in einer Vorschubgeschwindigkeit von lediglich einigen Millimetern pro 'Stunde niederschlägt. Abgesehen vom damit einhergehenden Zeitaufwand und dem Materialverlust durch Abbrand kann sich insbesondere beim Verglasen von dicken Si02-Sootschichten über der zu verglasenden Schicht ein Dichtegradient oder eine Änderung der chemischen Zusammensetzung entsprechend dem Temperaturgradienten einstellen. Zudem erschwert der Temperaturgradient die Reproduzierbarkeit des Verglasungsschrittes; insbesondere besteht die Gefahr, dass eine zu hohe Temperatur zu Blasenbildung führt. Das bekannte Verfahren ist daher für die Herstellung einer Vorform mit vorgegebenem Brechzahlprofil nur eingeschränkt einsetzbar.
Bei der Signalübertragung hochentwickelter optischer Singlemodefasern werden zur Zeit Übertragungsraten zwischen 10 und 40 Gbit/s bei Verstärkerabständen von mehr als 50 Kilometern Länge erreicht. Diese Signalübertragungsraten erfordern eine geringe Modendispersion. Zur Optimierung der Modendispersion wurden sogenannte „dispersionsverschobene" Fasern oder „dispersionsgeglättete" Fasern vorgeschlagen. Derartige Fasern weisen komplexe Brechzahlprofile mit einer radialen Abfolge einer Vielzahl von Quarzglas-Schichten unterschiedlicher Brechzahl auf. Diese Schichten bilden den Kernbereich der optischen Faser und wirken an der Lichtführung mit.
Im Zuge der Optimierung der Übertragung werden auch optische Fasern entwickelt, die für die gleichzeitige Übertragung mehrerer Wellenlängen mit hohen Übertragungsraten geeignet sind. Auch diese Fasern weisen Faserdesigns mit komplexen Brechzahlprofilen auf. So ist beispielsweise in der EP-A1 785 448 eine gattungsgemäße optische Faser aus Quarzglas mit einem Faserdesign beschrieben, das als "double-core + double-cladding" (doppelter Kern + doppelter Mantel) bezeichnet wird, das zur Verminderung der sogenannten Polarisationsmoden- Dispersion beitragen soll.
Aufgrund des Einsatzes hochenergetischer Laser machen sich zunehmend auch sogenannte nichtlineare Effekte, die Übertragungsraten limitieren oder die
Transmission verringern können, bemerkbar. Durch Reduzierung der Leistungsdichte der in der optischen Faser geführten Signale lassen sich derartige nichtlineare Effekte minimieren. Hierfür ist ein großer Modenfelddurchmesser hilfreich, welcher ebenfalls durch komplexe Brechzahlprofile im Kernbereich der Faser erzeugt werden kann. Als Beispiel seien die sogenannten "LEAF-Fasern" (large effective area fibers) genannt, wie sie beispielsweise in der EP-A2 775 924 beschrieben sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren gemäß der eingangs genannten Gattung so zu modifizieren, dass es zur Herstellung von Bauteilen für optische Fasern mit komplexem Brechzahlprofil geeignet ist, sowie eine unter Einsatz des Bauteils hergestellte Vorform mit geringem OH-Gehalt und eine entsprechende optische Faser anzugeben.
Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in Verfahrensschritt a) die siliziumhaltige Ausgangsverbindung in einer wasserstofffreien Reaktionszone mit Sauerstoff reagiert, dass die Verfahrensschritte a) bis c) mindestens einmal wiederholt werden, wobei jeweils als Trägerkörper im Verfahrensschritt a) der mit der Quarzglas- Schicht versehene Trägerkörper nach Verfahrensschritt c) eingesetzt wird, dass in Verfahrensschritt a) eine Si02- Sootschicht mit einer Schichtdicke von mindestens 10 mm erzeugt wird, und dass das Trocknen und Verglasen der Si02-Sootschicht in einem elektrisch beheizten Ofen erfolgt.
Eine optische Faser wird zum Beispiel aus einer eine Kern-Mantelstruktur aufweisenden Vorform gezogen, wobei in der Vorform ein Mantelrohr aus Quarzglas und etwaiges weiteres Mantelmaterial auf einen Kernstab kollabiert sind. Es ist aber auch möglich, die Faser aus einer eine Kern-Mantelstruktur bildenden koaxialen Anordnung mehrerer Bauteile zu ziehen. Dabei wird der Kernstab innerhalb des
Mantelrohres und etwaigem weiteren Mantelmaterial in Rohrform koaxial angeordnet. Das Mantelrohr wird dabei erst während des Faserziehens auf den Kernstab kollabiert. Bei einem Bauteil im Sinne dieser Erfindung handelt es sich um eine Vorform oder ein Vorprodukt davon, wie etwa einen Kernstab oder ein Rohr mit mehreren radialen Quarzglasschichten. Der anfängliche Trägerkörper - vor dem Aufbringen der ersten Quarzglasschicht - kann in Form eines Rohres oder eines Stabes vorliegen.
im allgemeinen wird im Rahmen der Herstellung einer optischen Vorform eine Si02- Sootschicht durch Flammhydrolyse siliziumhaltiger Ausgangsverbindungen erzeugt. Dabei werden jedoch OH-Gruppen in die Siθ2-Sootschicht eingebaut. Es ist auch bekannt, dass aufgrund der Porosität der Si02-Sootschicht die darin enthaltenen OH- Gruppen durch Behandlung in trocknender Atmosphäre entfernt werden können. Von dieser Eigenschaft poröser Siθ2-Sootschichten wird auch beim erfindungsgemäßen Verfahren Gebrauch gemacht. Allerdings wird die siliziumhaltige Ausgangsverbindung bei dem erfindungsgemäßen Verfahren in einer wasserstofffreien Reaktionszone erhitzt, wobei sie mit Sauerstoff unter Bildung von Si0 -Ratikeln reagiert, die als im wesentliche OH-freie Si02-Sootschichten auf dem Trägerkörper abgeschieden werden. Da bereits beim Erzeugen der Siθ2-Partikel und beim Abscheiden der Si02-Sootschichten die Bildung von Wasser oder OH-Gruppen weitgehend vermieden wird, ist der OH-Gehalt der so erzeugten Si02-Sootschicht von vornherein niedrig, so dass das Trocknen erleichtert wird. Durch Wiederholung der Verfahrensschritte a) bis c) unter Maßgabe der genannten Mindestschichtdicke der jeweiligen Si02-Sootschichten und der Maßnahmen hinsichtlich des Trocknungs- und Verglasungsverfahrens ist ein Bauteil mit beliebigem, insbesondere mit komplexem Brechzahlprofil kostengünstig herstellbar. Mindestens ein Teil der das komplexe Brechzahlprofil bildenden Quarzglasschichten wird dabei sukzessiv durch die oben genannten Verfahrensschritte a) bis c) erzeugt.
In einer wasserstofffreien Reaktionszone werden aus einer siliziumhaltigen Ausgangsverbindung Siθ2-Partikel gebildet und sukzessive als poröse Si02- Sootschichten auf einem Trägerkörper abgeschieden, wobei jeweils die Sootschicht nach dem Abscheiden in einer trocknenden Atmosphäre behandelt und dadurch der OH-Gehalt auf einen vorgegebenen Wert reduziert wird. Die getrocknete, poröse Si02-Sootschicht wird anschließend unter Bildung einer dichten Quarzglasschicht mit vorgegebenem Brechungsindex verglast.
Ein wesentliches Kennzeichen der vorliegenden Erfindung ist, dass das Trocknen und Verglasen der durch wasserstofffreien Reaktion erzeugten Si02-Sootschicht in einem elektrisch beheizten Ofen erfolgt. In einem elektrisch beheizten Ofen ist problemlos ein Temperaturprofil mit einem - im Vergleich zur Plasmaflamme - relativ geringen Gradienten über die Dicke der zu verglasenden, porösen Si02- Sootschicht einstellbar. Dadurch können auch dicke Si02-Sootschichten verglast werden, ohne dass sich über die Schichtdicke ein stofflicher Gradient oder ein Dichtegradient einstellt. Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die Si02-Sootschichten, die in einer wasserstofffreien Reaktionszone erhalten wurden, in einem elektrisch beheizten Ofen getrocknet und verglast. Durch das Trocknen wird der sowieso schon geringe OH-Gehalt der Si02-Sootschichten weiter gesenkt.
Ein weiteres Kennzeichen der Erfindung besteht darin, dass beim Abscheiden gemäß oben genanntem Verfahrensschritt a) eine Siθ2-Sootschicht mit einer Schichtdicke von mindestens 10 mm erzeugt wird. Die genannte Mindeststärke für die Schichtdicke ergibt sich zum einen aufgrund von wirtschaftlichen Erwägungen, zum anderen aus Gründen der Schichthomogenität. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, die Schichtdicke der Si02-Sootschicht so dick einzustellen, dass daraus nach dem Verglasen eine Quarzglasschicht mit der vorgegebenen Stärke unmittelbar erhalten wird. Ein mehrmaliges Abscheiden und Verglasen von Si02- Sootschichten zur Erzeugung einer vorgegeben Stärke einer Quarzglasschicht ist nicht erforderlich, so dass radiale Schichtinhomogenitäten vermieden werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren vereinfacht insbesondere die Herstellung eines Bauteils mit komplexem Brechzahlprofil, das durch eine Vielzahl radial aufeinanderfolgender Quarzglasschichten mit unterschiedlichem Brechungsindex gebildet wird. Ein weiteres Kennzeichen der Erfindung besteht daher darin, dass zur Erzeugung mindestens eines Teils dieser Quarzglasschichten die eingangs genannten Verfahrensschritte a) bis c) in ihrer erfindungsgemäßen Modifikation, nämlich Abscheiden einer Siθ2-Sootschicht mit einer Schichtdicke von mindestens 10 mm in einer wasserstofffreien Reaktionszone, und Trocknen und Verglasen der porösen Si02-Sootschicht unter Einsatz eines elektrischen Ofens, wiederholt werden, mit der Maßgabe, dass bei der Wiederholung eine Quarzglasschicht erzeugt wird, deren Brechungsindex sich von dem der benachbarten Oberflächenschicht unterscheidet.
Da die Si02-Sootschichten jeweils mittels einer wasserstofffreien Reaktionszone erzeugt und abgeschieden werden, wird vermieden, dass OH-Gruppen in die darunter liegende, verglaste Oberflächenschicht eingebracht werden. Dieser Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens ist besonders wichtig, denn OH-Gruppen, die beim Erzeugen und Abscheiden der Si02-Sootschicht in die verglaste Oberflächenschicht eingebracht werden, können beim anschließenden Trocknen der Siθ2-Sootschicht nicht mehr entfernt werden. Die durch den OH-Gehalt hervorgerufene Absorption macht sich bei einer Quarzglasschicht im lichtführenden Kernbereich der Faser besonders bemerkbar. Insbesondere bei kernnahen
Quarzglasschichten ist daher ein möglichst geringer OH-Gehalt erforderlich. Dies lässt sich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren durch Trocknen der Sootschicht in der trocknenden Atmosphäre einfach bewerkstelligen. Aber auch der Einbau von OH- Gruppen in den oberflächennahen Bereich wird, wie oben bereits erläutert - vermieden. Durch mindestens einmaliges Wiederholen der oben genannten Verfahrensschritte wird eine Folge von Quarzglasschichten mit vorgegebenem Brechungsindexverlauf erzeugt, die im wesentlichen frei von Hydroxylgruppen sind.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht somit die kostengünstige und reproduzierbare Herstellung einer Schichtenfolge homogener Quarzglasschichten mit geringem OH-Gehalt und definiertem Brechungsindex.
Unter einer „Siθ2-Sootschicht" wird eine schichtweise Ablagerung nanoskaliger Si02- Teilchen verstanden. Ein Erfordernis von „Si02-Sootschichten" im Sinne dieser Erfindung besteht darin, dass ihr OH-Gehalt durch Behandlung in trocknender Atmosphäre in einem elektrisch beheizten Ofen auf einen Bereich unterhalb 1 Gew.-ppm gesenkt werden kann.
Bei den elektrisch beheizten Öfen im Sinne der Erfindung erfolgt die Beheizung durch stromdurchflossene Heizelemente. Der Stromfluss durch die Heizelemente kann direkt oder induktiv erzeugt werden, wie bei den sogenannten MF-(Mittelfrequenz)- Öfen oder Induktionsöfen.
Die wasserstofffreie Reaktionszone wird vorzugsweise durch ein wasserstofffreies Plasma erzeugt. Das wasserstofffreie Plasma gewährleistet eine Bildung der Siθ2- Partikel und Abscheidung der Siθ2-Schichten unter weitgehendem Ausschluss von Wasser bzw. von OH-Gruppen.
Vorteilhafterweise werden Quarzglasschichten mit einem mittleren OH-Gehalt von maximal 0,5 Gew.-ppm, vorzugsweise maximal 0.1 Gew.-ppm und besonders bevorzugt maximal 0,03 Gew.-ppm, erzeugt. Der mittlere OH-Gehalt der jeweiligen Quarzglasschicht läßt sich dabei spektroskopisch mittels einer Differenzmessung ermitteln.
Es hat sich als günstig erwiesen, die Verfahrensschritte a) bis c) in ihrer erfindungsgemäßen Modifikation mindestens dreimal zu wiederholen. Auf diese Weise wird ein Brechzahlprofil erhalten, das mindestens drei aufeinanderfolgende Quarzglasschichten mit unterschiedlichem Brechungsindex und geringem OH-Gehalt aufweist. Zur Herstellung einer Quarzglasschicht mit einem von Quarzglas unterschiedlichen Brechungsindex wird ein Dotierstoff eingebracht. Eine Dotierung mindestens einer Si02-Sootschicht mit Germaniumoxid, Boroxid und/oder Phosphoroxid erfolgt zweckmäßigerweise beim Abscheiden der Schicht, wohingegen sich die Dotierung mit Fluor und/oder Chlor nach dem Abscheiden der jeweiligen Si02-Sootschicht bewährt hat.
Hinsichtlich der Vorform für die Herstellung einer optischen Faser wird die oben angegebene Aufgabe ausgehend von der eingangs genannten Vorform erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Kernstab ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Bauteil ist.
Der Kernstab der erfindungsgemäßen Vorform wird somit von einem Bauteil gebildet, das sich durch eine radiale Abfolge homogener Quarzglasschichten mit unterschiedlichem Brechungsindex und geringem OH-Gehalt auszeichnet. Diese Eigenschaften des erfindungsgemäß hergestellten Kernstabs wirken sich gerade im Kernbereich der Vorform günstig aus. Hinsichtlich der Wirkungen und Eigenschaften des Kernstabs wird auf die obigen Erläuterungen zum erfindungsgemäßen Verfahren verwiesen. Die Vorform wird erhalten, indem der Kernstab mit einem Mantelglas überfangen wird.
Hinsichtlich der optischen Faser wird die oben angegebene Aufgabe ausgehend von der eingangs genannten Faser erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der
Kernbereich durch Elongieren eines nach einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Bauteils gebildet ist.
Die erfindungsgemäße Faser wird entweder durch Ziehen aus einer erfindungsgemäßen Vorform erhalten, oder durch Ziehen einer eine Kern- Mantelstruktur bildenden koaxialen Anordnung, bei der ein Kernstab innerhalb eines Mantelrohres und etwaigem weiteren Mantelmaterial in Rohrform koaxial angeordnet ist. Aus dem Kernstab wird das Quarzglas für den Kernbereich der Faser erhalten. Hinsichtlich der Wirkungen und Eigenschaften des Kernstabs wird auf die obigen Erläuterungen zum erfindungsgemäßen Verfahren verwiesen. Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und einer Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen in schematischer Darstellung im einzelnen
Figur 1 ein Brechzahlprofil einer erfindungsgemäßen optischen Faser in Form einer Einmodenfaser, die aus einer erfindungsgemäßen Vorform erhalten wurde,
Figur 2 den Kernbereich einer Vorform für die Herstellung einer Einmodenfaser gemäß Figur 1 in einem radialen Schnitt und
Figur 3 typische Beispiele weiterer Brechzahlprofile von Vorformen, die mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens vorteilhaft hergestellt werden können.
Bei dem nachfolgend anhand der Figur 1 näher erläuterten Brechzahlprofil ist auf der y-Achse eine relative Brechzahldifferenz Δ=(n1-n2)/n2 [in %] aufgetragen, wobei n1 die absolute Brechzahl im entsprechenden lichtführenden Bereich der optischen Faser bezeichnet. Der Bezugspunkt n2 entspricht der Brechzahl im Außenmantelbereich der optischen Faser, der im folgenden 1 ,4589 bei 589,3 nm beträgt. Auf der x-Achse ist der Faserradius in μm angegeben.
Das Brechzahlprofil ist typisch für eine sogenannte "LEAF-Faser" (large effective area fiber) und führt im Vergleich zu einer dispersionsverschobenen Faser zu einem vergrößerten Modenfelddurchmesser, und dadurch zu einer geringeren mittleren Energiedichte in der optischen Faser. Dies ist wünschenswert zur
Verringerung nichtlinearer Effekte, wie der sogenannten Selbstphasenmodulation (SPM). Darüber hinaus bewirkt das Profil eine geringere Dispersionssteigung
Dieses Brechzahlprofil weist typischerweise insgesamt vier Kernsegmente auf. Im inneren Kernsegment A mit einem Durchmesser von ca. 4,5 μm (Radius 2,25 μm) beträgt die relative Brechzahldifferenz Δ = 0,6 %. Im nach außen hin daran anschließenden Kernsegment B, mit einer Schichtdicke von 4,125 μm, beträgt die relative Brechzahldifferenz Δ = 0 (dort gilt: n1 = n2). Die relative Brechzahldifferenz des Kernsegmentes C liegt bei Δ = 0,234 % und seine Schichtdicke bei 1 ,125 μm. Das Kernsegment C ist von einem Kernsegment D mit einer relativen Brechzahldifferenz Δ = 0 umgeben, das eine Schichtdicke von 1 ,18 μm aufweist. Auf das Kernsegment D folgt der äußere optische Mantelbereich der Faser, der aus undotiertem Quarzglas besteht.
Das Kernsegment A wird in Form eines nach OVD- oder VAD-Verfahren hergestellten Quarzglasstabes bereitgestellt, dessen Quarzglas mit 9 Gew.-% Ge02 dotiert ist und damit gegenüber dem undotiertem Quarzglas der inneren Schicht 2
-3 eine Brechzahlerhöhung von ca. 9x10 aufweist
Die Kernsegmente B, C und D werden durch das erfindungsgemäße Verfahren erzeugt, wie im folgenden näher erläutert wird:
Der Bereich des Kerns einer Vorform 1 für die Herstellung der Faser mit diesem Brechzahlprofil ist schematisch in Figur 2 dargestellt. Der zentrale Kernbereich der Vorform 1 wird durch den oben erwähnten, mit Ge02 dotierten Quarzglasstab 5 bereitgestellt. Auf dem Quarzglasstab 5 werden durch Plasma-Außenabscheidung in einer Plasmakammer und anschließendem Verglasen in einem Induktionsofen sukzessive die Schichten 2, 3 und 4 hergestellt.
Die innere Schicht 2 besteht aus undotiertem Quarzglas mit einer Brechzahl von ca. 1 ,4589 bei 589,3 nm. Die Dicke der inneren Schicht 2 beträgt in der endgültigen Vorform 4,5 mm. Daran schließt sich eine mit ca. 3 Gew.-% Ge02 dotierte Zwischenschicht 3 an, wodurch die oben genannte Erhöhung der normierten Brechzahl von Δ = 0,234% im Kernsegment C resultiert. Die Schichtdicke der Zwischenschicht 3 beträgt 1 ,24 mm. Die äußere Schicht 4 der Vorform 1 , die eine Dicke von 1 ,30 mm aufweist, besteht wiederum aus undotiertem Quarzglas. Bei dem Brechzahlprofil der unter Verwendung der Vorform 1 erhaltenen optischen Faser entspricht das Kernsegment B der inneren Schicht 2, das Kernsegment C der Zwischenschicht 3, und das Kernsegment D der äußeren Schicht 4.
Die Schichten 2, 3 und 4 der Vorform 1 werden sukzessive durch ein Plasma-OVD- Sootverfahren abgeschieden und verglast. Hierzu werden einer Plasmakammer SiCI4 und gegebenenfalls eine Ausgangsverbindung für den oben genannten Dotierstoff zugeführt und auf dem in einer Plasmakammer um seine Längsachse rotierenden Quarzglasstab 5 Si02-Partikel schichtweise abgeschieden. Der Quarzglasstab hat einen anfänglichen Durchmesser von 25 mm.
Zunächst wird die undotierte innere Schicht 2 dadurch erhalten, dass durch Umsetzung von SiCI im Plasma Siθ2 gebildet und auf dem Quarzglasstab 5 eine poröse, im wesentlichen OH-freie Schicht aus Siθ2 in einer Schichtdicke von 45 mm abgeschieden wird. Zur weiteren Reduzierung des OH-Gehalts auf einen Wert von unter 30 Gew.-ppb wird der so beschichtete Quarzglasstab 5 einer Chlorbehandlung bei erhöhter Temperatur in einem Induktionsofen unterzogen. Anschließend wird die poröse Schicht aus Siθ2 unter Bildung der inneren Schicht 2 im gleichen Ofen verglast, wobei sich die Schichtdicke der Sootschicht durch das Verglasen jeweils etwa halbiert.
Auf dem so hergestellten, beschichteten Quarzglasstab 5 wird anschließend die Germanium-dotierte Zwischenschicht 3 durch das beschriebene Plasma-OVD- Sootverfahren hergestellt. Diese wird dadurch erhalten, daß dem SiCI4 während der Abscheidung der Zwischenschicht GeCI4 beigemengt wird. Auf dem Quarzglasstab 5 wird so eine poröse, im wesentlichen OH-freie Schicht aus Si02/Ge02 mit einer Schichtdicke von 12,5 mm erhalten. Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass beim Abscheiden dieser Schicht aufgrund des wasserstofffreien Plasmas in der darunter liegenden, bereits verglasten, inneren Schicht 2 keine OH- Gruppen eingebaut werden. Nach Abschluss des Abscheideprozesses wird zur weiteren Reduzierung des OH-Gehalts dieser Schicht auf einen Wert von unter 30 Gew.-ppb der beschichtete Quarzglasstab 5 einer erneuten Chlorbehandlung bei erhöhter Temperatur in einem elektrisch beheizten Ofen unterzogen. Anschließend wird die poröse Schicht aus Si02/Ge02 unter Bildung der Zwischenschicht 3 im gleichen Ofen verglast.
Die Herstellung der äußeren Schicht 4 erfolgt analog zur oben erläuterten Herstellung der inneren Schicht 2. Die Stärke der durch Plasmaabscheidung auf der Zwischenschicht 3 erzeugten porösen Siθ2-Sootschicht beträgt dabei 13,0 mm.
Der Durchmesser des so hergestellten Kernstabs beträgt 95,5 mm. Der Kernstab wird auf ein Fünftel dieses Durchmessers ausgezogen, so dass ein endgültiger Kernstab mit einem Durchmesser von 19,1 mm erhalten wird. Zur Fertigstellung der erfindungsgemäßen Vorform wird der Kernstab mit einem Zylinder aus undotiertem Quarzglas überfangen, so dass letztendlich die endgültige Vorform mit einem Außendurchmesser von etwa 137 mm erhalten wird. Daraus werden optische Fasern mit einem Außendurchmesser von 125 μm und mit dem in Figur 1 gezeigten Brechzahlprofil im Kernbereich gezogen. Der Kernbereich der Fasern wird dabei durch den nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Kernstab gebildet.
In Figur 3a - 3g sind weitere „komplexe Brechzahlprofile" dargestellt, die mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens vorteilhaft hergestellt werden können.
Diese Profile werden nur der Deutlichkeit halber aufgeführt. Sie sind in Proceedings of the IEEE, Vol. 85, (1997) No. 11 , Seiten 1765 - 1779 publiziert.
Näheres zu den im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung relevanten Verfahren und Vorrichtungen für die Herstellung von synthetischem Quarzglas für optische Fasern durch CVD-Abscheidung sind aus folgenden Druckschriften zu entnehmen: In der US-A 5,788,730 wird ein Verfahren und ein Abscheidebrenner aus Quarzglas mit einer Mitteldüse und mindestens drei Ringspaltdüsen für die Herstellung eines Sootkörpers mit homogener radialer Dichteverteilung beschrieben; in der DE-A1 197 25 955 wird der Einsatz eines Brenners für eine Einspeisung von flüssigem Glasausgangsmaterial gelehrt; und in der DE-A1 195 01 733 wird eine Vorrichtung für die gleichzeitige und gleichmäßige Gasversorgung einer Vielzahl von Abscheidebrennern unter Einsatz eines Druckausgleichsgefäßes offenbart. Zur Steigerung der Effizienz der Soot-Abscheidung wird in der DE-A1 196 29 170 vorgeschlagen, ein elektrostatisches Feld zwischen Abscheidebrenner und Sootkörper anzulegen; in der DE-A1 196 28 958 und in der DE-A1 198 27 945 werden Maßnahmen für die Homogenisierung der Soot-Abscheidung bei Einsatz eines oszillierend bewegten Brenner-Arrays angegeben. Aus der DE-A1 197 51 919 und der DE-A1 196 49 935 sind Verfahren und Vorrichtungen zur Handhabung des Sootkörpers während und nach dem Abscheideprozess bekannt; und aus US-A 5,665,132, US-A 5,738,702 und DE-A1 197 36 949 ergeben sich Maßnahmen für die Halterung des Sootkörpers beim Verglasen. Die Dotierung von Quarzglas mit Fluor und Bor wird in der EP-A 582 070 beschrieben; in der US-A 5,790,736 wird eine Lehre zur Anpassung der Viskosität von Kern- und Mantelmaterial einer Faser gegeben; und in der DE 198 52 704 geht es um ein Verfahren zur Herstellung einer optischen Faser unter Einsatz dotierter Substratrohre nach dem MCVD-Verfahren. Die Nachbearbeitung eines verglasten Quarzglas-Hohlzylinders unter Einsatz eines speziellen Bohrers ist in der US-A 5,643,069 beschrieben. Die US-A 5,785,729 gibt eine Lehre zur Herstellung großvolumiger Vorformen unter Einsatz der Stab-in-Rohr- Technik; und die DE-A1 199 15 509 beschreibt einen zur Durchführung dieser Technik geeigneten Abzug. Gegenstand von EP-A1 767 149 und DE-A1 196 29 169 ist die Herstellung maßgenauer Quarzglas-Rohre durch ein Vertikalziehverfahren.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines Bauteils für die Herstellung optischer Fasern, das radial aufeinanderfolgende Schichten aus Quarzglas aufweist, die sich in ihrem Brechungsindex unterscheiden, wobei die Herstellung einer Quarzglasschicht folgende Verfahrensschritte umfasst:
a) Erzeugen von Si02-Partikeln durch Erhitzen einer siliziumhaltigen
Ausgangsverbindung, die in einer Reaktionszone mit Sauerstoff reagiert, und Abscheiden einer Si02-Sootschicht auf der Außenmantelfläche eines Trägerkörpers,
b) Trocknen der Si02-Sootschicht durch Behandlung in einer trocknenden
Atmosphäre, und
c) Verglasen der Siθ2-Sootschicht durch Erhitzen mittels einer Heizquelle unter Bildung der Quarzglasschicht mit einem vorgegebenen Brechungsindex, der sich von demjenigen der Oberflächenschicht unterscheidet,
dadurch gekennzeichnet,
dass in Verfahrensschritt a) die siliziumhaltige Ausgangsverbindung in einer wasserstofffreien Reaktionszone mit Sauerstoff reagiert,
dass die Verfahrensschritte a) bis c) mindestens einmal wiederholt werden, wobei jeweils als Trägerkörper im Verfahrensschritt a) der mit der Quarzglasschicht versehene Trägerkörper nach Verfahrensschritt c) eingesetzt wird,
dass in Verfahrensschritt a) eine Si02-Sootschicht mit einer Schichtdicke von mindestens 10 mm erzeugt wird, und
dass das Trocknen und Verglasen der Siθ2-Sootschicht in einem elektrisch beheizten Ofen erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, die wasserstofffreie Reaktionszone durch ein wasserstofffreies Plasma erzeugt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Quarzglasschicht mit einem mittleren OH-Gehalt von maximal 0,5 Gew.-ppm erzeugt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Quarzglasschicht mit einem mittleren OH-Gehalt von maximal 0,1 Gew.-ppm erzeugt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Quarzglasschicht mit einem mittleren OH-Gehalt von maximal 0,03 Gew.-ppm erzeugt wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verfahrensschritte a) bis d) mindestens 3 mal wiederholt werden.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Si02-Sootschicht beim Abscheiden mit Germaniumoxid, Boroxid und/oder Phosphoroxid dotiert wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Si0 -Sootschicht nach dem Abscheiden mit Fluor und/oder Chlor dotiert wird.
9. Vorform für die Herstellung einer optischen Faser, mit einem Kernstab (1), der radial aufeinanderfolgende Schichten (2, 3, 4, 5) aus Quarzglas aufweist, die sich in ihrem Brechungsindex unterscheiden, und der von einem Mantel aus Quarzglas umhüllt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kernstab (1) ein nach einem Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 bis 8 hergestelltes Bauteil ist.
10. Optische Faser, mit einem Kernbereich, der radial aufeinanderfolgende Schichten (A, B, C, D) aus Quarzglas aufweist, die sich in ihrem
Brechungsindex unterscheiden, und der von einem Mantelbereich aus Quarzglas umhüllt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kernbereich durch Elongieren eines nach einem Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 bis 8 hergestellten Bauteils gebildet ist.
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