DE2919619A1 - METHOD OF MANUFACTURING FIBER OPTIC LIGHT WAVE GUIDES - Google Patents
METHOD OF MANUFACTURING FIBER OPTIC LIGHT WAVE GUIDESInfo
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Description
J. Ir ve n-I1IJ. Ir ve nI 1 I.
Verfahren zur Herstellung von Glasfaser-Lichtwellenleitern Process for the production of glass fiber optical waveguides
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Glasfaser-Lichtwellenleiters mit einem radialen Profil des Brechungsindexes, insbesondere zur Herstellung von dessen Vorform, bei dem aus einer chemischen Dampfphasenreaktion das Glasmaterial zunächst auf der Flammenoberfläche einer Grundplatte, die um eine senkrecht auf ihrer Flammenoberfläche stehende Achse gedreht wird, parallel zu dieser Drehachse niedergeschlagen wird, und dann auf der freien Endfläche der durch die Niederschlagung auf der Grundplatte erzeugten und mit dieser gedrehten stabförmigen Vorform.The invention relates to a method for producing a glass fiber optical waveguide with a radial one Profile of the refractive index, in particular for the production of its preform, in the case of which from a chemical Vapor phase reaction the glass material first on the flame surface of a base plate, which is around a is rotated perpendicular to its flame surface axis, is deposited parallel to this axis of rotation is, and then on the free end face of the deposition on the base plate generated and rotated with this rod-shaped preform.
Ein derartiges Verfahren ist in den älteren Patentanmeldungen DE-OS 28 35 326 und P 29 13 726 vorgeschlagen. Das Gradientenprofil der Vorform und damit auch das des Lichtwellenleiters wird bei der Anmeldung DE-OS 28 35 326 dadurch erzeugt, daß die Niederschlagung des Glasmaterials durch eine Anordnung von konzentrischen Brennerdüsen geschieht, wobei die Zusammensetzung der dort reagierenden Gase von Düse zu Düse in radialer Richtung derart unterschiedlich ist, daß eine vorbestimmte radiale Verteilung des Brechungsindexes entsteht, Die Niederschlagung des Glasmaterials erfolgt durch Flammenhydrolyse.Such a method is proposed in the earlier patent applications DE-OS 28 35 326 and P 29 13 726. The gradient profile of the preform and thus also that of the optical waveguide is used in the DE-OS application 28 35 326 produced in that the precipitation of the glass material by an arrangement of concentric Burner nozzles happens, the composition of the gases reacting there from nozzle to nozzle in a radial direction Direction is so different that a predetermined radial distribution of the refractive index is created, The glass material is precipitated by flame hydrolysis.
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Bei der Anmeldung P 29 13 726 erfolgt die Niederschlagung durch eine Reihe von parallel angeordneten Brennerdüsen, wobei die Zusammensetzung der dort reagierenden Gase ebenfalls von Düse zu Düse in ."-radialer Richtung derart unterschiedlich ist, daß eine vorbestimmte radiale Verteilung des Brechungsindexes entsteht. Die Niederschlagung des Glasmaterials erfolgt durch eine chemische Dampfphasenreaktion.When registering P 29 13 726, the cancellation takes place through a series of parallel arranged burner nozzles, the composition of the there reacting gases also from nozzle to nozzle in. "- more radial Direction is so different that a predetermined radial distribution of the refractive index arises. The crackdown of the glass material takes place through a chemical vapor phase reaction.
Bei beiden Verfahren wird die Fläche, auf der das Glasmaterial niedergeschlagen wird, in axialer Richtung von den Düsen wegbewegt, und die erzeugte Vorform wird in einem weiteren, getrennten Arbeitsgang zur Glasfaser ausgezogen.In both methods, the surface on which the glass material is deposited is in the axial direction moved away from the nozzles, and the preform produced becomes fiberglass in a further, separate operation moved out.
Aufgabetask
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein weiteres Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben.It is the object of the invention to provide a further method of the type mentioned at the beginning.
Lösungsolution
Die Aufgabe wird nach einem der Ansprüche 1 bis 3 gelöst. Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.The object is achieved according to one of Claims 1 to 3. Further developments result from the subclaims.
Beschreibungdescription
Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen beispielsweise
näher erläutert.
Es zeigen:The invention will now be explained in more detail with reference to the drawings, for example.
Show it:
Fig.l ein Verfahren mit einem Flammhydrolysebrenner,Fig.l a method with a flame hydrolysis burner,
Fig.2 ein Verfahren mit einem Flammhydrolysebrenner nach Fig.l und einen weiteren Brenner zum Schmelzen des niedergeschlagenen Glasmaterials,Fig.2 shows a method with a flame hydrolysis burner according to Fig.l and another burner for Melting the deposited glass material,
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Pig.3 ein Verfahren mit einem Plasmabrenner undJ.Irven-l ^
Pig.3 a process with a plasma torch and
Fig.4 ein Verfahren, bei dem die Vorform nach einem der Verfahren nach Fig.l bis 3 hergestellt wird und gleichzeitig zur Glasfaser ausgezogen wird.4 shows a method in which the preform is produced by one of the methods according to FIGS and at the same time is pulled out to the fiberglass.
In der folgenden Beschreibung ist der Ausdruck "Niederschlagung aus einer chemischen Dampfphasenreaktion" derart zu verstehen, daß er u.a. die Niederschlagung durch die Flammenhydrolyse und die Niederschlagung durch eine Reaktion in einem durch Hochfrequenz angeregten Plasma.In the following description, the expression "precipitation from a chemical vapor phase reaction" to be understood in such a way that he inter alia the suppression by the flame hydrolysis and the suppression by a reaction in a plasma excited by high frequency.
Das erste Verfahren zur Herstellung einer Vorform eines Glasfaser-Lichtwellenleiters verwendet die Flammenhydrolyse. In Fig.l wird ein Brenner 10 mit Wasserstoff und Sauerstoff gespeist. Der Sauerstoff wird durch einen nicht gezeigten Behälter zur Anreicherung mit Dampf geleitet, der einen Teil des Gasflusses durch eine Auswahl von verschiedenen Flüssigkeiten durchperlen läßt, um deren Dämpfe aufzunehmen und zum Brenner zu transportieren. In typischer Weise enthalten diese Flüssigkeiten Siliziumtetrachlorid, das in der Flamme reagieren soll,um Siliziumdioxid zu erzeugen, und Germaniumtetrachlorid, Phosphoroxidchlorid (POCl,)und Borchlorid (BCl,), die in der Flamme reagieren, undThe first method of making a preform of a Glass fiber optic cable uses flame hydrolysis. In Fig.l is a burner 10 with hydrogen and fed oxygen. The oxygen is enriched with steam through a container not shown which bubbled part of the gas flow through a selection of different liquids leaves to absorb their vapors and transport them to the burner. Typically these contain Liquids silicon tetrachloride to react in the flame to produce silicon dioxide, and Germanium tetrachloride, phosphorus oxychloride (POCl,) and Boron chloride (BCl,), which react in the flame, and
2^ Oxide produzieren, die das Siliziumdioxid dotieren und damit seinen Brechungsindex beeinflussen. Mit einer anderen Apparatur zur Anreicherung des Trägergases mit Dämpfen kann eines oder mehrere der Halogenide durch Hydride ersetzt werden. Die aus dem Brenner ausströmende 2 ^ produce oxides that dop the silicon dioxide and thus influence its refractive index. Using another apparatus for enriching the carrier gas with vapors, one or more of the halides can be replaced by hydrides. The one flowing out of the burner
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Flamme 11 wird gegen eine Grundplatte 13 oder einen Stab gerichtet, auf deren oder dessen Oberfläche sieh der Niederschlag der Flammhydrolyse ansammelt. Die Grundplatte oder der Stab 13 wird um ihre Achse gedreht, und gleichzeitig wird der Brenner von einer Seite zur anderen Seite quer über die Endfläche des Stabes oder die Oberfläche der Grundplatte entlang einer Linie geführt, die durch die Achse verläuft. Auf diese Weise ist dafür gesorgt, daß sich der Niederschlag auf der gesamten Endfläche ansammelt. Es sei darauf hingewiesen, daß, wenn die Niederschlagsrate konstant wäre, und die Querbewegung in einer geraden Linie und mit gleichmäßiger Geschwindigkeit erfolgen würde, sich der Niederschlag gegen die Mitte der Oberfläche mit einer größeren Geschwindigkeit aufbauen würde» Dies ist unerwünscht, so daß wenigstens einer dieser 3 Parameter geändert werden muß, um einen gleichmäßigen Niederschlag zu erhalten. Ein wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung ist die Beeinflussung der Flammenhydrolyse synchron mit der Querbewegung, um das Reaktionsprodukt derart zu verändern, daß ein Gradientenprofil des Brechungsindexes entsteht. Dies wird dadurch erreicht, daß die relativen Anteile der Gasflüsse durGh die verschiedenen Flüssigkeiten verändert werden, die die Dampfreagenzien zur Bildung des Niederschlages liefern. So werden in dem Teil der Querbewegung von der Mitte in Richtung zum Umfang die relativen Anteile der Ausgangsmaterialien der den Brechungsindex erhöhenden Mittel, wie z.B. Germanium- und Phosphorpentoxid, mehr und mehr vermindert. Es wurde daher für nützlich befunden, die zyklischen Änderungen der Durchflußgeschwindigkeiten, die nötig sind, um die Endfläche des Stabes 13 gleichmäßig zu bedecken, denjenigen zyklischen Änderungen zu Flame 11 is against a base plate 13 or a Rod directed, on whose or whose surface see the precipitation of the flame hydrolysis accumulates. the Base plate or rod 13 is rotated about its axis, and at the same time the torch is moved from side to side across the end face of the rod or the surface of the base plate is guided along a line passing through the axis. To this We ensure that the precipitate accumulates on the entire end face. It should be noted that if the precipitation rate were constant, and the transverse movement in a straight line and would occur at a steady rate, with the precipitation moving towards the center of the surface with a greater speed would build »This is undesirable, so at least one of these 3 parameters must be changed in order to be even To get precipitation. A key feature of the The present invention is to influence the flame hydrolysis synchronously with the transverse movement in order to change the reaction product in such a way that a gradient profile of the refractive index arises. This is achieved by that the relative proportions of the gas flows are changed by the various liquids which the Provide steam reagents to form the precipitate. Thus, in the part of the transverse movement from the center towards the periphery, the relative proportions of the starting materials become of the refractive index increasing agents, such as germanium and phosphorus pentoxide, more and more reduced. It has therefore been found useful that the cyclical changes in the flow rates necessary to uniformly cover the end face of the rod 13 to those cyclical changes
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überlagern, die nötig sind, um das geforderte Gradientenprofil des Brechungsindexes zu erreichen. Entsprechend einer bevorzugten Ausbildung der Vorform erstreckt sich das Gradientenprofil des Brechungsindexes nicht bis zum äußeren Rand, sondern es wird ein Oberflächenbereich von im wesentlichen konstantem Brechungsindex aufgetragen, von wo der Brechungsindex langsam in näherungsweise parabolischer Form bis zum maximalen Wert in der Mitte ansteigt.overlay that are necessary to achieve the required gradient profile of the refractive index. Corresponding In a preferred embodiment of the preform, the gradient profile of the refractive index does not extend to the outer edge, but it becomes a surface area of substantially constant refractive index plotted, from where the refractive index slowly in an approximately parabolic shape up to the maximum Value in the middle increases.
Der Stab wird langsam vom Brenner 10 wegbewegt mit einer Geschwindigkeit, die der Niederschlagsrate auf seiner Endfläche angepaßt ist, so daß der Abstand zwischen dem Brenner und der Oberfläche, auf die die Flamme 11 auftrifft, konstant gehalten wird.The rod is slowly moved away from the burner 10 with it a speed which is adapted to the rate of precipitation on its end face, so that the distance between the burner and the surface on which the flame 11 impinges, is kept constant.
!5 Es wäre zu bevorzugen, die Niederschlagsbedingungen derart zu wählen, daß der Niederschlag beim Niederschlagen direkt glasig wird, anstatt, daß der Niederschlag in einer nichtglasigen Form in Gestalt von Glaspartikeln erfolgt, die ein darauffolgendes Erschmelzen zum glasigen Zustand notwendig macht. Es wurde jedoch gefunden, daß mit dieser Niederschlagsmethode dies nicht möglich ist, wenn man flüchtige Dotiermittel wie z.B. Germaniumdioxid, Phosphorpentoxid oder Boroxid in den Niederschlag einbauen will. Die Flüchtigkeit dieser Dotiermittel ist so groß, daß es bei diesem Niederschlagsverfahren nicht möglich ist, daß ein bedeutender Anteil dieser Dotiermittel im Niederschlag zurückbleibt. Um eine mit diesem Dotiermittel dotierte Vorform herzustellen, wird der Niederschlag zunächst bei einer Temperatur, bei der er! 5 It would be preferable to have precipitation conditions like this to choose that the precipitate becomes glassy as soon as it is deposited, instead of the precipitate in a non-vitreous form takes place in the form of glass particles, which a subsequent melting to vitreous State makes it necessary. However, it has been found that this is not possible with this precipitation method, if you incorporate volatile dopants such as germanium dioxide, phosphorus pentoxide or boron oxide into the precipitate want. The volatility of these dopants is so great that this deposition process does not it is possible that a significant proportion of these dopants will remain in the precipitate. To one with this To produce dopant-doped preform, the precipitate is initially at a temperature at which it
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einen dichten partikelförmigen Niederschlag bildet, aufgesammelt und darauf bei einer höheren Temperatur, die gerade hoch genug ist, den Niederschlag glasig zu machen, gesintert.forms a dense particulate precipitate, collected and placed on top at a higher temperature, which is just high enough to make the precipitate glassy, sintered.
Das darauffolgende überführen des partikelförmigen Niederschlages kann dadurch geschehen, daß man die stabförmige Vorform 13 und den Niederschlag auf ihrer Endfläche vom Brenner durch einen niehtgezeigten Ofen hindurch abzieht. Es ist natürlich nicht notwendig, daß die überführung in den glasigen Zustand zusammen mit der Niederschlagung erfolgt. Falls erwünscht, kann das überführen in den glasigen Zustand als ein vollständig getrennter unabhängiger darauffolgender Verfahrensschritt durchgeführt werden. Alternativ dazu kann auch ein zyklisches Arbeitsverfahren angewendet werden, bei. dem die Zufuhr der Dämpfe zum Brenner eine zeitlang unterbrochen wird, wenn eine vorgegebene Dicke des teilchenförmigen Niederschlags erreicht worden ist, und die Flamme so eingestellt werden, daß ihre Temperatur genügend erhöht wird, um den Niederschlag glasig zu machen, bevor mit dem Niederschlagen wieder weiter fortgefahren wird.The subsequent transfer of the particulate precipitate can be done by the rod-shaped preform 13 and the deposit on its end face from the burner through a furnace not shown pulls through. It is of course not necessary that the transformation in the glassy state together with the crackdown. If desired, the glassy state can be converted into a complete one separate independent subsequent process step can be carried out. Alternatively, you can also a cyclical working process can be applied. the supply of vapors to the burner for a while is interrupted when a predetermined thickness of the particulate precipitate has been reached, and the flame can be adjusted so that its temperature is increased enough to make the precipitate glassy before continuing with the knockdown.
Ein weiteres alternatives Verfahren, um einen Niederschlag, den man nicht direkt glasig machen kann, in den glasigen Zustand zu überführen, verwendet eine Art einer Niederschlagung zusammen mit einer Verglasung. Dabei wird der Niederschlag in Partikelform in einer lokalisierten quer über die Endfläche des Stabes (oder des darauf niedergeschlagenen Materials) bewegten Zone gebildet,Another alternative method of converting a precipitate that cannot be made glassy directly into the glassy one Convicting state uses a kind of a knockdown along with a glazing. It will the precipitation in particulate form in a localized across the end face of the rod (or the one on it precipitated material) moving zone formed,
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und das dabei in Partikelform niedergeschlagene Material wird in einer zweiten lokalisierten Zone glasig geschmolzen, die ebenfalls quer über die Endfläche (oder das darauf niedergeschlagene Material) bewegt wird. Eine mögliche Anordnung zur Durchführung dieses Verfahrens ist in Fig.2 gezeigt. Diese unterscheidet sich von der Anordnung nach Fig.l nur darin, daß ein zweiter Brenner 20 vorhanden ist, der gemeinsam mit dem ersten Brenner 10 quer über die Endfläche, auf der niedergeschlagen wird, bewegt wird. Dieser Brenner wird lediglich mit Wasserstoff und Sauerstoff ohne jegliche zusätzliche Dämpfe versorgt, und ist so eingestellt, daß er eine Flamme 21 erzeugt, die heiß genug ist, um den beim Durchgang des Brenners 10 mit seiner Flamme 11 gebildeten Niederschlag zu erschmelzen. Zu diesem Zweck ist die Anordnung derart ausgestaltet, daß die Flamme 21 in ihrem Weg dem der Flamme 11 folgt. Am Ende jeder Querbewegung in einer Richtung wird die relative Position der beiden Brenner umgekehrt, so daß die Anordnung zur Querbewegung zurück in der entgegengesetzten Richtung bereit ist.and the material deposited thereby in particulate form becomes in a second localized zone melted glassy, which is also across the end face (or the material deposited on it) is moved. One possible arrangement for carrying out this method is shown in FIG. This is different differs from the arrangement according to Fig.l only in the fact that a second burner 20 is present, which is common is moved with the first burner 10 across the end surface on which is deposited. This Burner is only supplied with hydrogen and oxygen without any additional vapors, and is adjusted so that it generates a flame 21 which is hot enough to be the when the burner 10 to melt the precipitate formed with its flame 11. For this purpose the arrangement is such designed so that the flame 21 follows that of the flame 11 in its path. At the end of each lateral movement in one Direction, the relative position of the two burners is reversed, allowing the assembly to return to transverse movement in the opposite direction is ready.
In einer weiteren nichtgezeigten Abwandlung umgibt der zweite Brenner den ersten in einer konzentrischen Anordnung. In a further modification, not shown, the second burner surrounds the first in a concentric arrangement.
Bei der bisherigen Beschreibung wurde zur Niederschlagung nur die Flammenhydrolyse angeführt. Ein dazu alternatives Verfahren, das verwendet werden kann, ist die Niederschlagung aus einem durch Hochfrequenz angeregten Plasmastrahl. Ein Merkmal der Flammende· hydrolyse besteht darin, daß wegen der Gegenwart von In the description so far, only flame hydrolysis has been cited for suppression. A An alternative method that can be used is the precipitation from a high frequency excited plasma jet. A feature of flaming hydrolysis is that because of the presence of
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Wasserstoff und Sauerstoff bei der Reaktion, das entstehende Produkt zu Verunreinigungen durch OH-Gruppen neigt, die für Absorptionsbanden verantwortlich sind, die sich in dem Bereich des Spektrums hineinerstrecken, für den die Faser bestimmt ist. Bei einem Verfahren der Niederschlagung aus einem Plasmastrahl, ist es möglich, eine Reaktion zu wählen, von der Wasserstoff und wasserstoffhaltige Verbindungen ausgeschlossen sind, so daß keine OH-Gruppen entstehen können, dieHydrogen and oxygen in the reaction, the resulting product to contamination by OH groups tends, which are responsible for absorption bands that extend into the region of the spectrum, for which the fiber is intended. In a method of precipitation from a plasma jet, it is possible to choose a reaction from which hydrogen and hydrogen-containing compounds are excluded are, so that no OH groups can arise
^P ansonsten in den Niederschlag eingebaut werden könnten. Die-Pig«.3 zeigt eine Anordnung mit einem durch Hochfrequenz angeregten Plasmabrenner. Diese unterscheidet sich von der Anordnung nach Fig.1 nur dadurch, daß der Flammenhydrolysebrenner durch einen Plasmabrenner 30 ersetzt ist. Dieser Brenner hat eine konzentrische Anordnung, bei der ein durch Hochfrequenz (im Bereich von bis 27 MHz) angeregter Sauerstoff-Plasmastrahl.aus dem inneren Kanal strömt, wogegen die dampfförmigen Materialien, die den Niederschlag bilden sollen, aus dem den inneren Kanal umgebenden ringförmigen äußeren Kanal in den Plasmastrahl hineinströmen. Diese Materialien werden durch den Sauerstoff des Plasmas oder durch das Sauerstoffgas, das die Dämpfe mitführt, in Oxide umgesetzt. Diese Dämpfe können dieselben. Halogenide und Oxidhalogenide sein, die in der oben beschriebenen Anordnung nach Fig.l verwendet werden. In diesem Beispiel ist die entstehende Reaktion jedoch eine direkte Oxidation anstatt einer Hydrolyse. Der Plasmastrahl kann genügend Energie liefern, um in dem dem Brenner direkt gegenüberliegenden Bereich die Verglasung von Material zu fördern, welches im^ P could otherwise be built into the precipitation. Die-Pig «.3 shows an arrangement with a plasma torch excited by high frequency. This is different differs from the arrangement according to FIG. 1 only in that the flame hydrolysis burner is replaced by a plasma burner 30 is replaced. This burner has a concentric arrangement in which a high frequency (in the range of up to 27 MHz) excited oxygen plasma jet. from the inner channel flows, while the vaporous materials, which are supposed to form the precipitate, from the inner Channel surrounding annular outer channel in the Plasma jet flow into it. These materials are produced by the oxygen in the plasma or by the oxygen gas, that carries the vapors, converted into oxides. These vapors can be the same. Halides and oxide halides which are used in the arrangement according to Fig.l described above. In this example the resulting Reaction, however, a direct oxidation instead of one Hydrolysis. The plasma jet can deliver enough energy to work in the area directly opposite the torch to promote the glazing of material which is in the
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Bereich näher zum Rand des Strahls in nicht glasiger Form niedergeschlagen worden ist. Ein spezieller getrennter darauffolgender Verfahrensschritt zur Verglasung von niedergeschlagenem Material, das eines 5 oder mehrere flüchtige Dotiermittel wie z.B. Germaniumdioxid enthält, ist daher nicht notwendig.The area closer to the edge of the beam has been cast down in a non-vitreous form. A special one separate subsequent process step for the vitrification of deposited material, the one 5 or more volatile dopants such as germanium dioxide is therefore not necessary.
Es ist darauf hinzuweisen, daß jede der oben beschriebenen Anordnungen derart betrieben werden kann, daß fortlaufend eine optische Glasfaser hergestellt werden kann. Dies ist in Fig.4 gezeigt. Jedoch sind dazu auch andere Verfahren zur Herstellung der Vorform geeignet, bei denen eine Niederschlagung des Glasmaterials in axialer Richtung, bezogen auf die Vorform, erfolgt, beispielsweise auch die in den beiden eingangs genannten älteren Patentanmeldungen vorgeschlagenen Verfahren.It should be noted that any of the arrangements described above can be operated in such a way that continuously an optical fiber can be manufactured. This is shown in Fig.4. However, there are also other processes for the production of the preform are suitable, in which a precipitation of the glass material in axial direction, based on the preform, takes place, for example, also those in the two initially mentioned earlier patent applications proposed method.
Bei der Anordnung nach Fig.4 wird ein Flammenhydrolysebrenner oder ein Plasmabrenner 40 quer über das Ende einer Vorform 43 bewegt, so daß auf der freien Endfläche der Vorform laufend durch die Flamme 41 neues Material aufgetragen wird. Die zur Herstellung der Vorform zunächst notwendige Grundplatte zur Niederschlagung ist hier bereits entfernt, so daß die Vorform alleine um ihre Achse gedreht und vom Plasmabrenner oder Flammenhydrolysebrenner 40 durch nichtgezeigte Mittel weggezogen wird, die derart eingestellt sind, daß das Wegziehen der Vorform mit einer Geschwindigkeit erfolgt, die derjenigen angepaßt ist, mit der das Material aufgetragen wird, so daß zwischen dem Brenner 40 und der Endfläche derIn the arrangement according to FIG. 4, a flame hydrolysis burner is used or a plasma torch 40 is moved across the end of a preform 43 so that on the free end face the preform running through the flame 41 new material is applied. The baseplate for knockdown, which is initially necessary for the production of the preform, is here already removed so that the preform is rotated on its own around its axis and removed from the plasma torch or flame hydrolysis torch 40 is withdrawn by means not shown which are set so that the withdrawal of the Preform takes place at a speed which is adapted to that at which the material is applied, so that between the burner 40 and the end face of the
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Vorforin 43 ein konstanter Abstand eingehalten wird. Diese die Vorform vom Brenner in axialer Richtung wegbewegenden Mittel führen die Vorform gleichzeitig in einen Faserziehofen 45, in welchem das andere Ende auf eine Temperatur erhitzt wird, bei der es zur Paser 46 ausgezogen werden kann. Die entstehende Faser wird auf eine Trommel 47 aufgewickelt. Normalerweise wird die Faser durch ein Beschichtungsbad (nicht gezeigt) geführt, bevor sie auf die Trommel aufgewickelt wird, um die frisch gezogene Faser mit einer Schutzschicht zu überziehen, die ihre Oberfläche vor einer Zersetzung an der angreifenden Atmosphäre schützt. Es wurde herausgefunden, daß,auch wenn sich die Vorform andauernd um ihre Achse dreht, während sie zur Faser ausgezogen wird, es nicht notwendig ist, die gezogene Faser synchron mit der Vorform rotieren zu lassen, weil nämlich eine andauernde Scherung am Zugpunkt hingenommen werden kann.Vorforin 43 a constant distance is maintained. These means moving the preform away from the burner in the axial direction simultaneously guide the preform into a fiber drawing furnace 45 in which the other end is heated to a temperature at which it can be pulled out to Paser 46. The resulting fiber is wound onto a drum 47. Normally the fiber is passed through a coating bath (not shown) before being wound onto the drum is used to cover the freshly drawn fiber with a protective layer that protects its surface from a Protects against decomposition in the attacking atmosphere. It was found that even if the preform continuously rotates around its axis while it is being drawn to the fiber, it is not necessary to do the drawn To let the fiber rotate synchronously with the preform, because a continuous shear was accepted at the point of tension can be.
Es wird angenommen, daß die oben beschriebenen Nieder-Schlagsreaktionen wenigstens vorzugsweise homogene Dampfphasenreaktionen sind, bei denen ein Russ (soot) aus gemischten Oxiden gebildet wird. Dieser·wird darauf in Partikelform niedergeschlagen und darauffolgend gesintert oder er wird niedergeschlagen,und der Russ wird gleichzeitig in den glasigen Zustand geschmolzen. Ein weiteres alternatives Niederschlagsverfahren kann angewendet werden, bei dem eine heterogene Oberflächenreaktion erfolgt, bei der Glas direkt auf der Substratoberfläche aufwächst. Es ist typisch für eine heterogeneIt is believed that the precipitation reactions described above are at least preferably homogeneous vapor phase reactions in which a soot is formed from mixed oxides. This · is on it precipitated in particle form and subsequently sintered, or it is precipitated, and the soot is simultaneously melted into the glassy state. Another alternative precipitation method can be can be used in which a heterogeneous surface reaction takes place, in which glass directly on the substrate surface grows up. It's typical of a heterogeneous
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J. Irven-1'4J. Irven-1'4
Reaktion, das sie bei einer niedrigeren Substrattemperatur vonstatten gehen kann, als bei der Temperatur, die bei einer äquivalenten homogenen Reaktion notwendig ist, damit sich ein glasiger Niederschlag bildet. Die Niederschlagung aus einer Reaktion in einem Plasmastrahl, die im Zusammenhang mit der Fig.3 beschrieben wurde, wird für eine hauptsächlich homogene Reaktion gehalten, wenn sie unter normalen Betriebsbedingungen und Flußgeschwindigkeiten verläuft, jedoch kann man durch eine Änderung der Apparatur, derart, daß der Plasmabrenner, das Substrat und die Anordnung zur Querbewegung in einer Umgebung unter reduziertem Druck arbeiten anstatt unter dem atmosphärischen Druck eine heterogene Reaktion fördern, bei der der Niederschlag direkt in glasiger Form erfolgt. Eine solche Reaktion geschieht beispielsweise bei einem Betrieb bei einem Druck im Bereich von 1 bis 50 Torr mit einem induktiven oder H-Flasma der Frequenz von 27 MIIz und der Leistung von mehreren Kilowatt.Reaction that it can take place at a lower substrate temperature than the Temperature that is necessary for an equivalent homogeneous reaction to produce a glassy Precipitation forms. The suppression of a reaction in a plasma jet that is related with the Fig.3 was described, is considered to be a mainly homogeneous reaction if it is below normal operating conditions and flow rates, however, one can change the Apparatus such that the plasma torch, the substrate and the arrangement for transverse movement in one environment work under reduced pressure instead of promoting a heterogeneous reaction under atmospheric pressure, in which the precipitation takes place directly in glassy form. Such a reaction happens, for example, at operating at a pressure in the range of 1 to 50 Torr with an inductive or H-plasma of frequency of 27 MIIz and the power of several kilowatts.
Das induktive Plasma kann auch durch ein höher frequentes Mikrowellenplasma ersetzt werden, beispielsweise mit 2,1JS GHz, wobei die Anforderungen an den Druck und die Leistung im wesentlichen unverändert bleiben.The inductive plasma may also be replaced by a higher Frequentes microwave plasma, for example with 2, 1 GHz JS, wherein the requests to the pressure and power remain substantially unchanged.
Eine heterogene Oberflächenreaktion kann bei atmosphärischem Druck durch eine thermisch aktivierte Reaktion gefördert werden, obwohl bei relativ niedrigen Niederschlagsraten angenommen wird, daß der Betrieb bei vermindertem Druck keine notwendige Bedingung für eine plasmaaktivierte, heterogene Oberflächenreaktion ist, vorausgesetzt, daß die FlußgeschwJndigkeit, die Konzentration der Reagenzien und die Ionen- und Elektronentemperaturen der Plasmaentladung so gewählt sind, daß eine geringe Konzentration von aktivierten spezifischen Reagenzien im Plasma herrscht.A heterogeneous surface reaction can be promoted by a thermally activated reaction at atmospheric pressure although relatively low precipitation rates are believed to operate at reduced pressure is not a necessary condition for a plasma-activated, heterogeneous surface reaction, provided that the flow rate, the concentration of the reagents and the ion and electron temperatures of the plasma discharge are chosen so that a low concentration of activated specific reagents prevails in the plasma.
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3132508A1 (en) * | 1980-08-22 | 1982-09-23 | Nippon Telegraph & Telephone Public Corp. | METHOD FOR THE PRODUCTION OF STRAND-SHAPED / ROD-SHAPED STARTING MATERIAL FOR LIGHT-GUIDE FIBERS |
DE3206178A1 (en) * | 1982-02-20 | 1983-08-25 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | Process for the production of a preform from which optical fibres can be drawn |
FR2537291A1 (en) * | 1982-12-02 | 1984-06-08 | Western Electric Co | PREFORM MANUFACTURING METHOD AND CORRESPONDING OPTICAL DEVICE |
EP0094053B1 (en) * | 1982-05-12 | 1986-10-15 | Schott Glaswerke | Plasma method for making a dielectric rod |
EP0545432A1 (en) * | 1991-12-06 | 1993-06-09 | Sumitomo Electric Industries, Limited | A method for fabricating an optical waveguide |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA1218270A (en) * | 1982-07-26 | 1987-02-24 | Herman M. Presby | Method of fabricating optical fiber preforms |
KR100277358B1 (en) * | 1998-06-25 | 2001-01-15 | 윤종용 | Optical fiber base material manufacturing apparatus and method by chemical vapor deposition |
CN111694088B (en) * | 2019-09-29 | 2022-06-14 | 法尔胜泓昇集团有限公司 | Single-mode optical fiber and preparation method thereof |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1287540A (en) * | 1961-02-02 | 1962-03-16 | Saint Gobain | Further training in the manufacture of silica glass or silicic glasses |
DE2647121A1 (en) * | 1975-10-23 | 1977-05-05 | Western Electric Co | METHOD OF MANUFACTURING A PREFORM FOR OPTICAL FIBERS |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS50102610A (en) * | 1974-01-17 | 1975-08-14 | ||
JPS5171316A (en) * | 1974-12-18 | 1976-06-21 | Sumitomo Electric Industries | HIKARIDENSOYOGARASUNO SEIZOHOHO |
JPS5930658B2 (en) * | 1977-06-17 | 1984-07-28 | 日本電信電話株式会社 | Method for manufacturing cylindrical glass with radially varying refractive index |
-
1978
- 1978-05-18 GB GB2043778A patent/GB1574115A/en not_active Expired
-
1979
- 1979-05-11 CA CA327,435A patent/CA1130660A/en not_active Expired
- 1979-05-14 AU AU46978/79A patent/AU526305B2/en not_active Ceased
- 1979-05-16 DE DE19792919619 patent/DE2919619A1/en not_active Ceased
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- 1979-05-18 CH CH466179A patent/CH641428A5/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1287540A (en) * | 1961-02-02 | 1962-03-16 | Saint Gobain | Further training in the manufacture of silica glass or silicic glasses |
DE2647121A1 (en) * | 1975-10-23 | 1977-05-05 | Western Electric Co | METHOD OF MANUFACTURING A PREFORM FOR OPTICAL FIBERS |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3132508A1 (en) * | 1980-08-22 | 1982-09-23 | Nippon Telegraph & Telephone Public Corp. | METHOD FOR THE PRODUCTION OF STRAND-SHAPED / ROD-SHAPED STARTING MATERIAL FOR LIGHT-GUIDE FIBERS |
DE3206178A1 (en) * | 1982-02-20 | 1983-08-25 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | Process for the production of a preform from which optical fibres can be drawn |
EP0094053B1 (en) * | 1982-05-12 | 1986-10-15 | Schott Glaswerke | Plasma method for making a dielectric rod |
FR2537291A1 (en) * | 1982-12-02 | 1984-06-08 | Western Electric Co | PREFORM MANUFACTURING METHOD AND CORRESPONDING OPTICAL DEVICE |
EP0545432A1 (en) * | 1991-12-06 | 1993-06-09 | Sumitomo Electric Industries, Limited | A method for fabricating an optical waveguide |
US5385594A (en) * | 1991-12-06 | 1995-01-31 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method for fabricating an optical waveguide |
US5556442A (en) * | 1991-12-06 | 1996-09-17 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method for fabricating an optical waveguide |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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