JPS59165005 | PRODUCTION OF IMAGE FIBER |
JPS62138337 | PRODUCTION OF STRESS-IMPARTED POLARIZED WAVE MAINTAINING FIBER PREFORM |
WO/2004/083139 | METHOD FOR PRODUCING GLASS MATERIAL |
GENZ CHRISTIAN (DE)
HAEMMERLE WOLFGANG (DE)
KOETZING JOERG (DE)
SCHEWE MICHAEL (DE)
BREHM LOTHAR (DE)
GENZ CHRISTIAN (DE)
HAEMMERLE WOLFGANG (DE)
KOETZING JOERG (DE)
SCHEWE MICHAEL (DE)
WO2000027773A1 | 2000-05-18 |
JPS54131043A | 1979-10-11 | |||
EP0972752A1 | 2000-01-19 | |||
US20040159124A1 | 2004-08-19 | |||
EP1129999A2 | 2001-09-05 |
Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung von Glasfaserpreformen mit einem großen Kerndurchmesser umfassend folgende Schritte: a) Herstellung einer Primärpreform, b) Bearbeitung dieser Primärpreform bis auf einen kleineren Kerndurchmesser, c) Herstellung eines innen beschichteten, mit Cladding- und Kernschichten versehenen Substratrohrs mittels MCVD- Verfahren, d) anschließendes Vorkollabieren des innenbeschichteten Rohres auf einen Kapillardurchmesser der geringfügig größer ist als der Durchmesser der bearbeiteten Primärpreform, e) Einführen der bearbeiteten Primärpreform in das innenbeschichtete und vorkollabierte Rohr eingeführt, f) und abschließendes Aufschmelzen des vorkollabierten Rohres auf die bearbeitete Primärpreform, wobei diese einzelnen Schritte a bis f mehrfach wiederholt werden können, in dem die im letzten Verfahrensschritt entstandene Glasfaserpreform an Stelle der Primärpreform des Verfahrensschrittes a für die folgenden Verfahrensschritte verwendet wird.
2. Verfahren zur Herstellung von Glasfaserpreformen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Substratrohr mit bis zu 30 Cladding- und bis zu 10 Kernschichten versehen wird.
3. Verfahren zur Herstellung von Glasfaserpreformen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bearbeiten durch das Entfernen des Mantel- und des Gladdingglases erfolgt.
4. Verfahren zur Herstellung von Glasfaserpreformen gemäß Ansprach 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Entfernen durch Absäuern erfolgt.
5. Verfahren zur Herstellung von Glasfaserpreformen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kerndurchmesser der Primärpreform auf bis zu 6 mm festgelegt wird.
6. Verfahren zur Herstellung von Glasfaserpreformen gemäß einem oder mehrer der voran stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Primärpreform bis auf den Kerndurchmesser durch nasschemisches ätzen mit Flußsäure oder Ammoniumbifluoride, durch Plasmaätzen oder durch mechanisches Abtragen freigelegt wird und der entstandene Kernstab einseitig mit einem stabformigen Handieende versehen wird.
7. Verfahren zur Herstellung von Glasfaserpreformen gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Flußsäure 35%ig ist.
8. Verfahren zur Herstellung von Glasfaserpreformen gemäß Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Substratrohr in einer MCVD- Anlage auf einen Kapillardurchmesser vorkollabiert wird, der etwa 2 mm über dembearbeiteten Kerndurchmesser des Primärpreform liegt.
9. Verfahren zur Herstellung von Glasfaserpreformen gemäß Ansprach
8, dadurch gekennzeichnet, dass von dem vorkollabierten Rohr das Rußaustragsrohr so abgeschmolzen wird, dass eine öffnung von mindestens 4 mm am Rohrende offen bleibt und das Rohr anschließend mit vorderem Ansatzrohr aus der MCVD-Anlage entfernt wird.
I O.Verfahren zur Herstellung von Glasfaserpreformen gemäß Ansprach
9, dadurch gekennzeichnet, dass an das vorkollabierte Rohr unter Spülung in einer vertikalen Ummantelungsanlage am unteren Ende ein Ansatzrohr mit einem geringeren Kapillardurchmesser von ca. 4 mm angesetzt wird.
I 1.Verfahren zur Herstellung von Glasfaserpreformen gemäß Ansprach
10, dadurch gekennzeichnet, dass die bis auf den Kern abgesäuerte Preform in der vertikalen Ummantelungsanlage in das vom unteren Ansatzrohr aus gespülte vorkollabierte Rohr bis zum Aufsetzen auf dem unteren Ansatzrohr eingesetzt wird.
12. Verfahren zur Herstellung von Glasfaserpreformen gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zentrische Position des Kernstabes innerhalb des vorkollabierten Rohres am oberen Rohrende fixiert wird und danach der Kernstab mit diesem Rohr von oben oder von unten beginnend verschmolzen wird.
13. Verfahren zur Herstellung von Glasfaserpreformen gemäß Anspruch
12, dadurch gekennzeichnet, dass an das obere oder untere Handlerohr über eine vakuumtaugliche Drehdurchführung ein Vakuum angelegt wird, um das Verschmelzen des Kernstabes mit der Innenseite des Ummantelungsrohres zu unterstützen
H.Verfahren zur Herstellung von Glasfaserpreformen gemäß Anspruch
13, dadurch gekennzeichnet, dass wenn der Ofen am oberen bzw. am unteren Preformende angelagt ist, der Ofen stehen bleibt und der obere bzw. untere Reitstock sich nach oben bzw. unten bewegt, um ein konisches Abschmelzende zu erzeugen. |
Verfahren zur Herstellung von Glasfaserpreformen mit einem großen Kerndurchmesser
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Glasfaserpreformen mit einem großen Kerndurchmesser.
Die Herstellung einer Glasfaser erfolgt in der Weise, dass eine Glasfaserpreform in vertikaler Ausrichtung einseitig am unteren Ende erwärmt und eine Faser bei definierten Geschwindigkeit abgezogen wird. Zur besseren Handhabbarkeit wird die Faser mit einer Schutzschicht, die im allgemeinen aus Polymer besteht, jedoch auch aus anderen Materialien wie z.B. Metall oder Graphit bestehen kann, beschichtet. Die Coatingschicht schützt die Faser gegenüber Umwelteinflüssen.
Die Glasfaserpreform stellt einen massiven zylindrischen Stab mit einem bestimmten radialen Brechzahlprofilverlauf und einem daraus abgeleiteten Kern/Mantel-Durchmesserverhältnis dar. Für die Herstellung üblicher Multimodefasern für
Kommunikationsanwendungen beträgt das Kernmantel- Verhältnis 50μm/125μm = 0,40 bzw. 62,5μm/125μm = 0,50. Standard- Monomodefasern weisen ein Kern-Mantel-Durchmesser- Verhältnis von typischerweise 9μm/125μm = 0,072 auf.
Während des Faserziehens bleibt der Brechzahlprofilverlauf sowie das Kern/Mantel-Verhältnis praktisch unverändert.
Der Durchmesser der Glasfaserpreform liegt um einige Zehnerpotenzen über dem Durchmesser der gezogenen Faser. Die Länge der aus der Glasfaserpreform ziehbaren Faser ist direkt proportional der Preformmasse. Diese wiederum ist proportional dem Preform- Kerndurchmesser. Durch die Verwendung von Glashalbzeugen mit einer großen Masse bzw. einem großen Kerndurchmesser ergeben sich bei gleicher Halbzeuglänge wesentliche Kosteneinsparungen beim Faserziehen.
Es sind mehrere konkurrierende Verfahren zur Herstellung von Glasfaserpreformen bekannt. Das am weitesten verbreitete Verfahren ist
das sogenannte MCVD-Verfahren (Modified Chemical Vapor Deposition).
Bei diesem Verfahren wird das gewünschte radiale Brechzahlprofil bzw. das gewünschte Kern/Mantel-Durchmesserverhältnis dadurch erzeugt, dass glasartiger Soot auf der Innenfläche eines rotierenden Glasrohres abgeschieden und aufgeschmolzen wird. Der Glassoot besteht aus SiO 2 und einem oder mehreren die Brechzahl beeinflussenden Dotanden. Die durch spezielle Dotanden erzeugte Brechzahlerhöhung (bspw. durch Germanium) im abgeschiedenen Kernmaterial und/oder die erzeugte Brechzahlabsenkung (bspw. durch Fluor) in einem dem Kernmaterial umgebenden abgeschiedenen Claddingmaterial ist erforderlich, um eine gewünschte Wellenleitung im Kernbereich zu ermöglichen.
Die Größe des Kerndurchmessers der Glaspreformen bei der Herstellung nach dem MCVD-Verfahren wird durch mehrere Faktoren limitiert. Das ist zum einen die begrenzte Querschnittsfläche des Rohrinnenraumes für die Abscheidung des Glassootes an der inneren Rohrwandung und zum anderen der mit zunehmender Dicke der Rohrwandung (Substratrohr+abgeschiedene Glasschichten) schwieriger werdende Eintrag von Wärme der äußeren Wärmequelle in das Innere des Substratrohres. Für die chemische Reaktion im Rohrinnem und für das transparente Aufschmelzen des abgeschiedenen Glassootes wird eine ausreichend hohe Temperatur (> 1300 0 C) benötigt. Bei der Herstellung von Monomodepreformen werden die abgeschiedenen Kernschichten zur Erzeugung der geforderten typischen Brechzahldifferenz von ca. 4,5* 10 '3 deutlich geringer mit GeO 2 dotiert als es für die Abscheidung von Kernschichten für Multimodepreformen (typische maximale Brechzahl-differenzen Kern/Mantel von 13...26* 10 " 3 ) der Fall ist. Mit der geringeren Dotierungskonzentration der Kernschichten steigt bei Monomode-Preformen die erforderliche Aufschmelztemperatur der abgeschiedenen Soot-Schichten. Eine höhere Aufschmelztemperatur erfordert jedoch wegen eines radial abfallenden Temperaturverlaufes in der Rohrwandung eine höhere Substratrohraußentemperatur. Bei höherer Substatrohrtemperatur während der Kernabscheidung neigt das Rohr jedoch verstärkt zum
Kollabieren. Während des Kollabierens steigt die Rohrwandstärke und der Wärmeeintrag in das Rohrinnere wird zusätzlich erschwert.
Beim MCVD-Verfahren bewegt sich im allgemeinen eine externe
Wärmequelle entlang des Substratrohres und heizt das Rohr örtlich partiell auf der Außenfläche auf.
Während jedes Heizerdurchlaufes wird im Rohrinnern eine dünne
Glasschicht abgeschieden und aufgeschmolzen. Bei der Herstellung von
Monomode-Glashalbzeugen werden zuerst Claddingschichten und anschließend Kernschichten erzeugt. Die Claddingschichten dienen als
Diffusionsbarriere für OH-Ionen und andere Verunreinigungen aus dem
Substratrohr. Darüberhinaus ermöglicht der abgeschiedene
Claddingbereich durch seine Beteiligung an der Wellenleitung eine geringe Faserdämpfung. Die Größe des Claddingbereiches hängt daher ganz entscheidend von der Qualität der verwendeten Substratrohre
(Reinheit des Substratrohrmaterials und innere Substratrohrgrenzfläche) ab.
Bei der Herstellung von Multimode-Glashalbzeugen kann im allgemeinen auf die Abscheidung von Claddingschichten verzichtet werden.
Am Ende des Abscheideprozesses wird die Temperatur auf der
Substratrohraußenseite örtlich partiell weiter erhöht um ein gerichtetes
Kollabieren des innenbeschichteten Substratrohres zu einem Kernstab zu erhalten.
Der Kerndurchmesser des so gefertigten Kernstabes weist bei
Monomode-Glashalbzeugen einen typischen Durchmesser von 4 bis
6 mm, bei Multimode-Glashalbzeugen einen Kemdurchmesser von ca.
10 bis 20 mm auf.
Auf die hergestellten Glasfaserpreformen können in einem anschließenden Prozeß weitere Rohre mittels der sogenannten Rod-in-
Tube Technik aufgeschmolzen werden. Durch dieses Vorgehen gelingt es einen Großteil des Glases in dem gesamten Herstellungsprozeß durch die verwendeten Ummantelungsrohre zuzuführen.
Die Effizienz der Faserherstellung hängt ganz entscheidend von der Größe der eingesetzten Preform ab. Gegenwärtig beträgt die Faserergiebigkeit von Monomode- Preformen bis zu ca. 5200 km
(K.H.Chang u.a., Optical Fiber Communication Conference 2005, Next generation fiber manufacturing for highest performing conventional single-mode fiber , JWA5). Solch große Preformen werden nach dem sogenannten Rod-in-Cylinder (RCI)-Prozeß gefertigt. Dabei wird ein Kernstab in einen dickwandigen Zylinder eingeschmolzen. Der Einsatz von Zylindern mit einem typischen Rohrquerschnitt (CSA - cross sectional area) > 10.000 mm 2 ist kostengünstiger als der Einsatz von bisher verwendeten Jacketingrohren mit einem CSA bis ca. 5000 mm 2 , weil der Jacketingrohrherstellungsprozeß entfallt und größere Preformen höhere Ziehgeschwindigkeiten ermöglichen.
Die Nutzung des RIC-Prozesses erfordert jedoch Primärpreformen oder Kernstäbe mit einem größeren Cladding- bzw. Kerndurchmesser. Bei der erwähnten Faserergiebigkeit von 5200 km besitzt die Preform einen Durchmesser von ca. 170 mm. Bei dem Kern-Mantel- Durchmesserverhältnis von 0,072 muß der Preformkern einen Durchmesser von 12,2 mm aufweisen. Ein solch großer Kerndurchmesser kann bisher nur unter Verwendung des VAD- Verfahrens hergestellt werden (K.H.Chang et al., Next Generation Fiber Manufacturing for the Highest Performing Conventional Single-Mode Fiber, Vortrag JWA5, OFC '05). Der maximal erreichbare Monomode- Prefoπn-Kerndurchmesser bei Verwendung von Substratrohr- basierenden Primärpreform-Herstellungsverfahren (MCVD-Verfahren, PCVD-Verfahren) liegt gegenwärtig bei ca. 6 mm. Eine Kombination des Rod-in-Cylinder Prozesses mit den Overclad-during-Draw Prozeß fuhrt zu einer weiteren Erhöhung der Effektivität des Faserherstellungsprozesses (OFC 05, Next generation fiber manufacturing for the highest performing conventional single-mode fiber, JWA5).
Die Schrift DE 699 00 958 T2 offenbart ein Verfahren zum Herstellen einer optischen Monomode-Faser mit folgendenden Schritten:
• Auswählen eines ersten zylindrischen Rohres, welches eine Länge und eine zentrale Achse aufweist, und aus einem Glas mit einem Hydroxylionen-(OH-)Anteil besteht, welcher kleiner als 0,5 Gewichtsanteile pro Million (ppm) ist.
• Anordnen des ersten zylindrischen Rohres in einer horizontalen Achse und Drehen des Rohres um seine zentrale Achse;
• Abscheiden aufeinander folgender Schichten eines Mantelmaterials auf die Innenoberfläche des ersten Rohres über dessen Länge;
• Abscheiden aufeinander folgender Schichten eines Kernmaterials auf das Mantelmaterial über dessen Länge;
• Aussetzen des ersten Rohres an eine Wärmequelle, die sich entlang der Länge des Rohres bewegt, wobei die Wärme aus der Quelle ein einwärts gerichtetes Kollabieren des Rohres zur Ausbildung eines Kernstabes bewirkt, wobei das abgeschiedene Kernmaterial einen Durchmesser aufweist, der größer als etwa 5 mm ist und das abgeschiedene Mantelmaterial einen Durchmesser aufweist, der kleiner als etwa 15 mm;
• Auswählen eines zweiten zylindrischen Rohres mit einem Innendurchmesser, der etwas größer als der Außendurchmesser des Kernstabes ist, wobei das zweite Rohr aus einem Glas mit einem Hydroxylionen-(OH-)Anteil besteht, welcher kleiner als 1,0 ppm Gewichtsanteile ist;
• Platzieren eines erheblichen Abschnittes des Kernstabes in dem zweiten Rohr;
• Aussetzen des zweiten Rohres an eine Wärmequelle, die ein einwärts gerichtetes Kollabieren dieses auf den Kernstab zur Erzeugung einer ersten Vorform bewirkt, was durch folgende Schritte gekennzeichnet ist:
• überwachen des Außendurchmessers des ersten Rohres und Verändern des Gasdrucks innerhalb des ersten Rohres, um dessen Außendurchmesser während der Abscheidung der Kern- und Mantelmaterialien zu steuern; und
• überwachen der Geradlinigkeit des ersten Rohres und Verändern der Drehgeschwindigkeit des ersten Rohres abhängig von dessen Winkelposition während der Abscheidung der Kern- und Mantelmaterialien, um dessen Geradlinigkeit während der Abscheidung der Kern- und Mantelmaterialien zu steuern.
Der Nachteil dieses Verfahrens ist, dass lediglich Glasfaserpreformen mit Kerndurchmesser von bis maximal 6 mm erreicht werden können.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zur Herstellung von Glasfaserpreformen mit einem großen Kerndurchmesser anzugeben, das die Nachteile des Standes der Technik vermeidet und Glasfaserpreformen mit einem größeren Kerndurchmesser als bisher bereitstellt.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Merkmale des ersten Patentanspruchs gelöst und durch die Merkmale der Unteransprüche vorteilhaft ausgestaltet.
Verfahren zur Herstellung einer optischen Multimodefaser/Monomodefaser umfaßt folgende Schritte:
- Auswählen eines ersten Substratrohres mit einem möglichst geringen OH-Gehalt, guten geometrischen Parametern (Siding, Bow, Längsgleichförmigkeit), preiswerte Glasqualität
- Einbau des Rohres in eine Glasdrehbank und Rotation des Substratrohres
- Monomode-Preform: Abscheidung aufeinanderfolgender Schichten eines Claddingmaterials auf der Innenoberfläche eines ersten Rohres über dessen Länge, die Anzahl der notwendigen Claddingschichten richtet sich nach dem OH- Gehalt des verwendeten Substratrohres
- Abscheidung aufeinanderfolgender Schichten eines Kernmaterials auf das Claddingmaterial über dessen Länge
- Kollabieren des ersten innenbeschichteten Substratrohres durch örtlich partielle Erhöhung der Substratrohrtemperatur mit Hilfe eines externen Wärmequelle, die sich entlang des Substratrohres bewegt
- Das abgeschiedene Kernmaterial weist einen Durchmesser von ca. 5 mm auf, das abgeschiedene Claddingmaterial einen Durchmesser zwischen 7 und 12 mm
- Das Substratrohrmaterial sowie das abgeschiedene Gladdingglas wird durch eine naßchemische Reaktion (z.B. HF,
NH 4 HF 2 ), Gasphasenätzung/Plasmaätzung oder durch Verdampfung über die gesamte Preformlänge vollständig entfernt
- Auswählen eines zweiten zylindrischen Substratrohres und Abscheidung aufeinanderfolgender Schichten eines Claddingmaterials auf der Innenoberfläche eines zweiten Substratrohres über dessen Länge
- Abscheidung aufeinanderfolgender Schichten eines Kernmaterials auf das Claddingmaterial über die Länge des Mantelmaterials
- Kollabieren des innenbeschichteten Substratrohres durch örtlich partielle Erhöhung der Substratrohrtemperatur solange, bis der Innendurchmesser ca. 2 mm über dem Außendurchmesser des freigelegten Kernstabes liegt
- Einführen des Kernstabes in das innenbeschichtete Substratrohr und Fixierung des Stabes im Rohr
- örtlich partielle Erwärmung des zweiten Rohres und Kollabieren des Rohres auf den Kernstab zur Erzeugung einer zweiten Preform, Verschmelzung des Kernbereiches des Kernstabes mit dem Kernbereich des innenbeschichteten Substratrohres
- Die zweite Preform kann durch wiederholtes Entfernen des Substratrohrglases bzw. des Claddingglases und Ummanteln mit innenbeschichteten Substratrohren weiterverarbeitet werden
- Verziehen der nach obigem Ansprüchen gefertigten Preform zu einer optischen
Faser
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Ausfuhrungsbeispiele näher erläutert.
Ausführungsbeispiel 1
Single-Mode Preformherstellung
Zunächst wird eine möglichst dicke Primärpreform bestehend aus 20 Claddingschichten und 9 Kernschichten entsprechend den vorhandenen Temperaturbedingungen und unter Berücksichtigung eines minimalen Kern-/Cladding-Durchmesserverhältnisses von ca. 2 hergestellt (z.B. eine Primärpreform mit einem Kerndurchmesser von ca. 5 mm und einem Außendurchmesser von ca. 19,2 mm). Eine solche Primärpreform der Länge 1 m weist nach dem Ummanteln mit einem Jacketingrohr eine Faserergiebigkeit von ca. 300 km auf.
Gemäß der Erfindung wird dann das äußere Glas der Primärpreform bis auf den Kern von ca. 5 mm Durchmesser durch Naßätzen in verdünnter HF (Flusssäure) bzw. Plasmaätzen entfernt. Außerdem wird ein Substratrohr bis zu einer Gesamtwandstärke von ca. 5,5 mm erst mit bspw. 30 Claddingschichten und anschließend mit bspw. 10 Kernschichten innen beschichtet. Dieses beschichtete Rohr wird jedoch nicht zu einem massiven Stab kollabiert, sondern nur bis zu einem Kapillardurchmesser von ca. 6-7 mm vorkollabiert. Anschließend wird der abgesäuerte Stab mittels vorkollabiertem Rohr ummantelt. Auf diese Weise erhält man eine Primärpreform, die eine Kernquerschnittsfläche erreicht, die mindestens doppelt so groß ist, wie der Kernquerschnitt der ersten Primärpreform.
Jetzt kann diese vergrößerte Primärpreform auch wieder bis auf den Kern abgeätzt werden und der nun entstandene Stab dient als Ausgangmaterial für weitere Ummantelungen mit Rohren, die einen abgeschiedenen Kern- und Claddingbereich besitzten. Eine solch große Primärpreform kann mittels eines RIC (Rod in Cylinder) - Prozesses nochmals ummantelt werden. Die Faserergiebigkeit erreicht auf diese Weise Werte von mehr als 1000 km pro Preform. Wird der Vorgang des Abtragens der Mantelschicht von diesem Kernstab wiederholt und in ein weiteres mit Kern- und Claddingschichten versehenes Substratrohr eingeschmolzen, entstehen Primärpreformen mit extremer Faserergiebigkeit bis weit über 5000 km.
Für die Herstellung von Primärpreformen, für die im weiteren das Substratrohr wieder entfernt wird, kann unter Berücksichtigung der OH- Diffusion während der Heißtemperaturschritte und einer geeignet gewählten abgeschiedenen Claddingdicke ein preisgünstigeres
Substratrohr mit einem erhöhten OH-Gehalt (bis ca. 10 ppm) verwendet werden.
Die Herstellung einer Single-Mode Preform erfolgt im Einzelnen wie folgt:
• Herstellung einer Primärpreform mit einem Kerndurchmesser von ca. 5,0 mm, einem Kern/Clad-Durchmesserverhältnis (CCR) von ca. 2 (Claddingdurchmesser beträgt 2*5,0 mm= 10,0 mm) und einem Primärpreformdurchmesser von ca. 18, 2 mm,
• Diese Primärpreform wird in 35%iger Flußsäure bis auf den Kerndurchmesser von 4,7 bis 4,9) bis mm abgesäuert (ätzrate ca. 0,1 mm/h). Der entstandene Kernstab wird nun einseitig mit einem stabförmigen Handieende versehen,
• Ein Substratrohr wird mittels MCVD-Verfahren innen mit einer von der Qualität des Substratrohres abhängigen Anzahl von Claddingschichten beispielsweise 30 und einer zusätzlich durch den begrenzten Wärmeeintrag in das Innere des beschichteten Substratrohres abhängigen Anzahl von Cladding- und Kernschichten, neben den 30 Claddingschichten noch beispielsweise 10 Kernschichten, beschichtet,
• Anschließend wird das Rohr in der MCVD- Anlage vorkollabiert auf einen Kapillardurchmesser von ca. 6,5 mm,
• In der MCVD-Anlage wird nun das Rußaustragsrohr vom Substratrohr so abgeschmolzen, dass das Substratrohr an diesem Rohrende eine öffnung von ca. 5 mm aufweist. Anschließend wird das vorkollabierte Rohr aus der Anlage mit dem noch angesetzten vorderen Ansatzrohr entfernt,
• Das vorkollabierte Rohr wird nun in eine vertikale Ummantelungsanlage so eingespannt, dass das abgeschmolzene Ende nach unten gerichtet ist. An das vorkollabierte Rohr wird jetzt unter Spülung mit trockenem Sauerstoff am unteren Anschmelzende ein Anzatzrohr mit einem geringen Kapillardurchmesser von ca. 4 mm angesetzt. Am oberen Ende des Rohres wird auf das in der MCVD-Anlage nicht abgeschmolzene Ansatzrohr gespannt,
• Die bis auf den Kern abgesäuerte Preform, mit einem Ansatzstab versehen, wird in der vertikalen Ummantelungsanlage von oben in das vorkollabierte Rohr bis zum Aufsetzen auf dem Ansatzrohr mit dem Kapillardurchmesser von 4 mm eingeführt,
• Nach dem Anschließen einer Drehdurchführung wird der Kernstab mit dem Ummantelungsrohr von oben oder von unten beginnend unter Ausnutzung eines Vakuums mit der Wärme aus einem Graphitofen verschmolzen. Das Vakuum von < 100 mbar wird über die angeschlossene Drehdurchführung in dem Zwischenraum zwischen dem Kernstab und dem Ummantelungsrohr erzeugt und unterstützt das Verschmelzen von Ummantelungsrohr und Kernstab.
• Wenn der Graphitofen nach dem Verschmelzen am Umkehrpunkt angelangt ist, bleibt der Ofen stehen und der zugeordnete Reitstock bewegt sich weg von der verschmolzenen Preform. Auf diese Weise wird ein sauberes Abschmelzende erzeugt.
Dabei werden folgende Prozeßbedingungen gewählt:
Temperatur in der heißen Zone: ca. 1570
0 C
Ofenleistung: ca.30 kW
Verschmelzgeschwindigkeit von Stab und Rohr: 35 mm/min
Länge des Verfahrweges parallel zur Rohrachse: ca. 800 mm
Ausftihrmigsbeispiel 2
Gradientenindex-Multimode-Preformherstellung
Bei der Multimode-Primärpreformherstellung wird das Verfahren gemäß Ausführungsbeispiel 1 wie folgt modifiziert: Je nachdem, wie groß die Primärpreform werden soll, wird zunächst nur ein begrenzter Ausschnitt des inneren Gesamtkernprofils abgeschieden.
Dieser Kernbereich wird wiederum durch Abtragen des äußeren Mantelglases freigelegt. In das nächste Rohr wird entsprechend den technologischen Möglichkeiten hinsichtlich max. erreichbarer Rohrwandstärke wiederum ein bestimmter Kreisringbereich des Gesamtprofiles abgeschieden. Das Rohr wird mit dem vorhandenen Kernstab verschmolzen. Der entstandene Stab wird nun wieder bis auf den Kernbereich vom Glas befreit und dient als Kernstab für weitere Ummantelungen mit Profilkreisringbereichen, die in weiteren Substratrohren abgeschieden wurden. Auf diese Weise lassen sich sowohl Multimode-Stufenindex als auch Multimode-Gradientenindex- Primärpreformen herstellen erstellen.
Alle in der Beschreibung und den nachfolgenden Ansprüchen dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.
Next Patent: FIRE PROTECTION SYSTEM FOR ONE OR SEVERAL SUPPLY LINES