DE2814380C3 - Verfahren zur Herstellung optischer Glasfasern aus einem kollabierten Kieselglasrohr - Google Patents

Verfahren zur Herstellung optischer Glasfasern aus einem kollabierten Kieselglasrohr

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Description

Die Erfindung betrifft ein neuartiges Verfahren zur Herstellung von Nachrichten übertragenden Lichtleitfasern.
Qualifizierte Nachrichtenfasern müssen sich durch niedrige Transmissionsverluste von weniger als 10 dB/km, bevorzugt weniger als 6 dB/km, und durch geringe Impulsdispersion von weniger als 4 ns/km, bevorzugt weniger als 2 ns/km, auszeichnen, wenn sie zur Übertragung von Informationen über mehr als 1000 m mit ausreichender Bandbreite von mehreren Hundert Megahertz geeignet sein sollen. Solche Werte werden nur in Fasern erreicht, deren Brechzahl-Profil und Geometrie exakt eingestellt wurde und sind bisher nur unvollkommen erreicht worden.
Bekanntlich werden zur Herstellung von Preformen für Nachrichtenfasern zwei Verfahren angewandt.
Das eine Verfahren, die Außenbeschichtungstechnik, beruht auf der Abscheidung von Glasruß mittels eines Pyrolysebrenners auf einen Kieselglasstab. Nach dem Beschichtungsprozeß kann der Stab herausgezogen werden, und der Hohlzylinder wird zur Preform zusammengesintert und dann zur Faser ausgezogen.
Beim anderen Verfahren, der Innenbeschichtungstechnik, wird ein Kieselglasrohr so stark erhitzt, daß die Metallhalogenide und der Sauerstoff, mit denen der durchströmende Trägerstrom, welcher ebenfalls O2 sein kann, beladen ist, sich pyrolytisch zersetzen und auf der Innenwand des Rohres abscheiden.
Die Beschichtung erfolgt im allgemeinen in zwei Phasen. Zunächst zieht man optische Isolierschichten, hauptsächlich B2O3 — SiC>2-Systeme auf. Danach werden die Kernschichten erzeugt, bei denen der Brechungsindex von der ersten bis zur letzten Kernschicht ansteigt. Besonders kritisch ist der nachfolgende Schritt bei diesem Verfahren, bei dem aus dem beschichteten Rohr durch Kollabieren ein Vollstab (die Preform) hergestellt wird. Dort entstehen immer wieder Unregelmäßigkei
ten und Fehler im ursprünglich kreisförmigen Querschnitt des Rohres. Diese Abweichung von der Kreisform wird auch in die Faser verschleppt, was zur Verschlechterung der Geometrie und damit zur Verschlechterung der physikalischen Eigenschaften, insbesondere tier Impulsdispersion, führt
Ziel der Erfindung ist daher ein Verfahren zur Herstellung von Nachrichtenfasern, das möglichst gute Nachrichten-Faserqualitäten herzustellen erlaubt, wobei besonders Wert auf die Geometrie der Faser in bezug auf Kern- und Mantelabmessungen gelegt wird.
Dieses Ziel wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren erreicht, wie es in den Ansprüchen beschrieben ist, und das es erlaubt, Preformen mit exakt kreisförmigen Querschnitten zu erzielen, ohne daß der Beschichtungsprozeß und der Kollabierschritt getrennt werden müssen.
Zwar ist es aus der DE-OS 25 07 340 zur Vermeidung des »dip« bekannt, gegen Ende der Beschichtung von der normalen Beschichtungstemperatur von etwa 14500C abzuweichen und während der unter Temperatursteigerung einzusetzenden Kollabierung den Gasstrom der Komponenten langsam bis auf Null zu verringern, jedoch wird auf diese Weise das Ziel der vorliegenden Erfindung nicht erreicht, weil eine nennenswerte Temperaturerhöhung erst während der letzten Beschichtungsschritte erfolgt.
Vorzugsweise wird bei dem neuen Verfahren bei Verwendung von Kieselglasrohren bei Temperaturen oberhalb 1850°C gearbeitet.
Das erfindungsgemäße Verfahren bringt folgende entscheidende Vorteile mit sich:
Zunächst wird der Querschnitt des Rohres von Schicht zu Schicht etwas geringer und, damit verbunden, steigt die Wandstärke des Rohres an, was zur Stabilität des kreisförmigen Querschnittes des Rohres führt. Nach dem Beschichtungsprozeß ist der Rohrquerschnitt so stark verengt, daß bereits wenige Kollabierschritte ausreichen, um das Rohr zum Stab zu kollabieren. Dadurch werden Dotierungsstoffverluste aus dem Kernmaterial, insbesondere unkontrollierte Unterschiede von Schicht zu Schicht, so niedrig wie möglich gehalten, und es kommt zu gleichmäßigeren Brechzahlprofilen, wodurch die guten Übertragungseigenschaften erzielt werden.
Außerdem können Rohre mit größerem Durchmesser eingesetzt werden, d. h. größere Niederschlagsflächen bei höheren Durchflußraten des reaktiven Gasgemisches aus Metallhalogeniden und Sauerstoff benutzt werden, ohne daß die Zahl der Kollabierschritte wesentlich ansteigt.
Bei genannten hohen Temperaturen sind auch die letzten, hochbrechenden und höherviskosen Schichten flüssig genug, um eine gegenseitige Störung der Strukturen zwischen äußeren niederviskosen und inneren hochviskosen Schichten zu vermeiden. Offenbar kommt der Veränderung der Oberflächenspannung in Temperaturunabhängigkeit diesem Effekt besondere Bedeutung zu.
Das neue Verfahren hat darüber hinaus den wesentlichen Vorteil, die Halogenide nahezu optimal abzuscheiden, insbesondere sie glasig aufzuschmelzen. Bei den hohen Temperaturen werden im Vergleich zu mittleren und niedrigeren Pyrolysetemperaturen die dicksten Schichten erzeugt. Durch diesen wesentlich besseren Wirkungsgrad der Pyrolyse läßt sich die Längsausbeute aus solch einer Preform erheblich steigern.
Die Enden der Preform können noch besser als bisher zur Faserherstellung genutzt werden. Außerdem führt " das Hochtemperaturverfahren zu wesentlich geringerem Anfall an unzersetzten Halogeniden.
Die bisherigen Verfahren beinhalten generell eine Unlogik. Die Beschichtungen (durch Pyrolyse) werden bei niedrigeren Temperaturen, die nachfolgende Kollabierung bei höherer Temperatur durchgeführt Dabei wird nur von solchen Verfahren gesprochen, bei denen direkt glasig niedergeschlagen wird. Die Löslichkeit für Gase, welche durch das Trägergas und im Gefolge des Pyrolyse-Prozesses entstehen, ist bei niedrigen Temperaturen meist größer als bei höheren Temperaturen.
Deshalb erscheint es wesentlich besser, statt bei niedrigerer Temperatur die Innenbeschichtung und anschließend bei höherer Temperatur die Kollabierung durchzuführen, bei annähernd gleicher Temperatur zu beschichten und zu kollabieren. Nur dann werden die Schichten in Temperaturbereichen erzeugt, die beim Kollabieren kein >.reboil« erfahren. Damit wird die -" A^nfaiHcrVgit auf Störungen während d&r Herstellung von Preformen erheblich verringert, die Ausbeute erhöht und die Produktivität des Verfahrens entscheidend gesteigert.
Der größere Vorteil des neuen Verfahrens ist die y> vollständige Läuterung aller niedergeschlagenen Schichten während des gesamten Beschichtungsprozesses.
Bei den bisher bekannten Verfahien kam es bei der Kollabierung, welche dann während der Preformher- n> stellung erstmalig eine Temperaturerhöhung bedeutet, zu oft durch die höheren Temperaturen zum Nachläutern (reboiling).
Um die Nachläufer-Effekte möglichst gering zu halten, sollte die Beschichtung nie Lei niedrigeren J> Temperaturen als 160°C unterhalb der Kollabiertemperatur liegen. Auf diese Weise ist es darüber hinaus möglich, mit maximal 1 bis 4 Kollabierschritten auszukommen. Das verringert die Brechungsindexdepression (Dip) im Zentrum des Faserkernes. ·»»
An und für sich ist der Gedanke, höhere Temperaturen für die Innenbeschichtung zu benutzen, abwegig. Denn der gesamte Prozeß des Innenbeschichtungsverfahrens hängt sehr von der dauernden sauberen Geometrie des vom reaktiven Gasgemisch durchflösse- ■»> nen Glasrohres ab, welches in eine Glas-Drehbank an beiden Enden eingespannt ist und sich dreht, und unter dem der Brenner hin- und herwandert, die Pyrolyse im Rohr erzeugend. Hohe Temperaturen, insbesondere oberhalb von 18000C, haben die Erweichung des Rohres "'" zur Folge, was zu seiner Deformation führt, wenn nicht erfindungsgemäß vorgegangen wird.
Ein weiterer bedeutender Vorteil des beschriebenen Verfahrens liegt darin, daß bei der besonders hohen Pyrolyse-Temperatur Unterschiede bei der Zersetzung >> der Metallhalogenide in Sauersioffanwesenheit verringert werden. Deshalb werden Probleme, die durch fraktionierte Pyrolyse bei niedrigeren Temperaturen (< 18000C) auftreten, verringert. Das neue Hochtemperaturverfahren arbeitet deshalb oberhalb von 1850° C. bn
Die exakte Abscheidung des Gasgemisches beim erfindungsgemäßen Verfahren ist ein besonderer Vorteil. Nicht allein die Verstopfung des Abgasrohres, die eine dauernde Gefahr bei der Soot-Innenbeschichtung darstellt und zum Aufblähen des heißen Rohres, ·" zum Platzen und damit zum Scheitern des gesamten Fertigungsablaufs der Preform führt, ist durch die erhöhte Temperatur beseitigt. Die nachstehende Tabelle zeigt darüber hinaus, wie sehr die Ausbeute beim Hochtemperaturverfahren steigt, wenn man über 1850°C geht. Nur darüber erscheint eine Ausbeute höher als 90% erreichbar zu sein.
Pyrolyse-TemperaUir Ausbeule an Pyrolyse
des Gasgemiscyres
1620 C 76%
1735 C 88,5%
1825 C 89,4%
1910 C 92%
1935 C 94,7%
Die Bestimmung der Temperaturen ist problematisch und kann durch Fehler des Meßgerätes stark beeinflußt werden. Obwohl gute Ergebnisse mit einem Pyrometer, welches bei 5 μπι Wellenlänge arbeitet (z. B. Pyrometer Williamson 2000, Ε-Faktor auf 0,9), erzielt werden, ist es zweckmäßig, zusätzlich eine allgemein nachmeßbare, physikalische Eigenschaft als Bezugsgröße heranzuziehen. Als solche bietet sich die Erweichungstemperatur von Kieselglas an, die bei 16700C liegt. Mit Hilfe dieser kombinierten Meßanordnung wird beispirlsweise das Kollabieren eines Kuselglas-Rohres mit 20,0 mm Außendurchmesser und 1,4 mm Wandstärke bei 20580C mit vier Schritten verrolgt, wobei der Außendurchmesser des Rohres durch partielles Kollabieren während der Innenbeschichtung auf 18,4 mm sich verringert.
Der Durchmesser der Preform nach dem Kollabieren betrug hier 11,4 mm. Mit dieser, durch die Viskosität (Erweichungstemperatur) des bekannten Kieselglases definierten Meßanordnung ist also eine Überprüfung der in dieser Anmeldung angegebenen Temperaturwerte ohne weiteres möglich.
An dem nachfolgenden Beispiel wird die Erfindung eingehender erläutert:
Beispiel 1
Rohr:
aus synthetisch hergestelltem SiO>
0 a 20 mm
Wndst. 1,4 mm
Länge 1000 mm
Beschichtung: optische Isolierschicht
Gaszusammensetzung:
100 nilCVMin. durch BBr3: Temp. 700C der
ihermost. Fluss.
150 ml Oj/Min. durch SiCl4: Temp. 30°C der
thermost. Fluss.
100 ml O2/Min. durch SbCI5; Temp. 70°C der
thermost. Fluss.
1000 ml CVMin. Pyrolysesauerstoff
Anzahl der Schichten: 20
Beschichtungstemperatur:
1. Schicht: 2050°C
2.+ 3. Schicht: 1900°C
ab 4. Schicht: 18500C
Zwischenschichten:
2 Schichten nur Pyrolysesauerstoff Temp. 2050"C
Beschichtung: Kern
Gaszusammensetzung;
280 ml O2/Min, durch SiCi4; Temp, 30° C der
thermost. Fluss. 450-0 ml CVMin. durch BBr3; Temp. 70°C der
thermost. Fluss. 5-420mlO2/Min.durchGeCU; Temp. 30°C der
thermost. Fluss. 100 ml O2/Min. durch SbCI3; Temp 70°C der
thermosL Fluss. 15 ml On/Min. durch POCl3; Temp. 30°C der
thermost. Fluss.
1000 ml Oi/Min. Pyrolysesauerstoff Anzahl der Schichten: 55
Beschichtungstemperatur: 1975° C konstant
Kollabierung:
4 Schritte bei 2045 - 2060°C ohne Gasballast 1 Schritt bei 1700-1800°C zur Vermeidung der Bildung von Cristoballit
Eigenschaften der Preform:
Länge 580 rnrn, nuizbar davon für Fasern:
450 mm
0 a 11,4 mm
0 k 6,7 mm
Eigenschaften der Faser:
0a 105μΓη;αΒ^ιη <4/860mm;
Imp. Verbr. <2ns/km; 0 k 53 μπί; dB/km <3/1060 mm;
Reißfestigkeit: 16N(Max.) 9 N (Min.)
Numerische Apertur 0,23 Länge ca. 3,3 km
Während eine Temperatur von 160°C unterhalb der Kollabiertemperatur (nur vier Kollabierschritte bei einem ursprünglichen Rohraußendurchmesser von 20,0 mm bei 1,4 mm Wandstärke oder 5850° C Minimaltemperatur vorausgesetzt) gerade nicht mehr zum reboil der Mehrkomponenten-Glasschichten führt, ist ·> bei Temperaturen von durchschnittlich 150°C bis 0°C die Gefahr reboil generell beseitigt. Auch die Oberflächenspannung ändert sich oberhalb 1850° C nicht mehr so, daß unkontrollierte Verformungen die Geometrie stören.
in Der Kern der vorliegenden Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß es möglich ist, Deformationen des Rohres zu vermeiden, wenn bestimmte Abmessungsbedingungen eingehalten werden, und daß diese Möglichkeit trotz der hohen Temperaturen über 1850°C und der
damit verbundenen lokalen Erweichung des Kieselglasrohres besteht. Geht man von einem Rohrinnendurchmesser R, vor der Beschichtung aus, so verringert sich dieser Innendurchmesser unter den erfindungsgemäßen Verfahrensbeding'jngen auf einen Rohrinnendurchmes-
J<> ser η vor dem eigentlichen K Ilabierprozeß (Fig. 9). Dabei sind die auf der Rohrinnt·nwand abgeschiedenen Schichten S nicht berücksichtigt. Zustand A ist vor der Beschichtung, Zustand B ist nach der Beschichtung, aber vordem konventionellen Kollabieren.
j) Vorzugsweise wird von Rohren ausgegangen, die ein Verhältnis R0ZR1 > 1,15 besitzen, und vorzugsweise wird ein Vorkollabier-Verhältnis von R/r, > 1,7 angestrebt.
Wie bereits erwähnt, besteht das wesentliche
Merkmal der vorliegenden Erfindung darin, daß im Zuge des Innenbeschichtens des Rohres gleichzeitig das Rohr auch vorkollabiert ist. Mindestens ein Verhältnis von RiZU r, von 1,7 sollte überschritten werden, um gute Preformqualitäten zu sichern. Die Bedeutung der
3) Kennzahlen R0ZR1 und R/n ist ersichtlich aus den Beispielen der Tabelle 1.
Tabelle 1
Charakterisierung des Vorkollabierens und des Kollabierens zur Preform
Versuchs-Nr. I 2
9 X
1OX
Zahl α der Kernschichten
ohne opt. Isolierung
Temperatur in C des Beschichtungsprozesses
Temperatur in C der
Kollabierschritte
Zahl der Kollabierschritte
60 50 90 70 65 65 50 70 65
1950 2050 l?00 1910 1855 1975 1870 1890
65
1890
2170
2050- 2300 2050- 2200 2210 2270 2250 2250 2170 2150 2250
4 12 3 3 12 2 4 Preform 4 Preform
oval oval
Rohraußendurchmesser 2xR„ 20,00 20.00 20.00 2ί.00 20.00 14,00 18,00 18,00 14,00 18,00
vor der Beschichtung in mm
Rohrinnendurchmesser 2xR, 17.20 17,20 17,20 17.20 17.20 11.60 14,80 14.80 1160 vor der Beschichtung in mm
Innendurchmesser 2 x r, 7.50
vor dsm ersten Kollabierschrilt in mm
Auftragsdicke (/der Beschich- 998 434 Uingen (20 + «) auf der
Innerisvand vor dem Kollabieren in um
7,10 7.70 7.90 8.30 2.59 3.76 3.45 10,58
417 615 325 505 573
15,20
9,28
418
1.16 1.16 1.16 1.16 1.16 1.21 1.22 1,22 1,21 1.18
1.81 2,16 1.96 1.77 1.88 1.81 1,81 1.87 1.23 1.80
Die HcKpiele ')* um! 10» /eigen die (iren/en der lirfindung; sie liegen außerhalb des Krfindunnsbereichs.
Beispiel 2
Ein Kieselglas, hergestellt aus synthetischem S1O2 mit den Abmessungen: 2000 mm Länge, 14 mm Außendurchmesser und 1,4 mm Wandstärke wird in einer 5%igen Flußsäurelösung im Ultraschallbad gereinigt, mit dest. HjO und dest. Äthanol nachgespült und im trockenen Nz-Strom getrocknet. Dieses Rohr wird in eine Gleichlaufdrehbank Typ Heathway S 4/3" eingespannt, über Polytetrafluorethylenschlauch an die Gaserzeugungsapparatur angeschlossen und mit 85 UpM gedreht. Mittels eines Knallgasbrenners mit 5 halbkreisförmig angeordneten Brennerköpfen wird das Rohr auf 21003C geglüht. Dabei ist die Glüh/one ca. 3 cm breit, der Vorschub des Brenners beträgt 35 cm/Min., der Abstand der Rohroberfläche von den π 7löchrigen. außenmischenden Brennerköpfen beträgt 7 cm. Die Temperatur wird mit einem Infrarotthermometer der Firma Williamson (Typ 4420-s-ap) mit einem .^peziai-MeÖbereich von IJOU -^JOf) (_ gemessen. Der Abstand des Thermometers vom glühenden Rohr jo beträgt 30 cm. der Meßfleck 2.5 mm. Der Nullpunkt wird automatisch korrigiert. Das Gerät wurde zuvor verglichen mit einem geeichten Infrarotthermometer vom Typ lcron 710; die Abweichung betrug ± 10X.
Während das Rohr so vorgeglüht wird, fließen 600 ml :■■, getrockneter und nachgereinigter O: durch das Rohr. Danach werden 25 optische Isolierschichten aus Sb:O;/B;O)/SiO:-Material bei 1900"C in dem Rohr glasig aufpyrolisiert. Dazu werden 200 ml O- durch auf 30" C temperiertes SiCh geleitet, und dieses Aerosol wird zusammen mit 50 ecm BCh-Gas und den 600 ml Uberschuß-O: in der Mischkammer miteinander vermischt und dann über den Polytetrafluorethylenschlauch in das Rohr geleitet.
Bei diesen Temperaturen erhält man glasige Schich- i=> ten. keinen Ruß. Die sehr dicken Schichten läutern bei den Temperaturen durch, es bleiben keine Blasen zurück, und bei dem sich anschließenden Kernbeschichtungs- und Kollabierprozeß bilden sich auch keine Sekundärblasen. jo
Nach den Mantelschichten erfolgt der Aufbau der Kernschichten. Dazu wird zu dem Aerosol 20 ml/Min, mit POCh. 5 ml/Min, mit SbCh und 5 ml/Min, mit GeCl. beladener O; zudosiert. Innerhalb von 50 Schichten wird die Konzentration von BCh linear auf 0 gesenkt und die Konzentration von GeCL auf 250 ml/Min, und die von SbCh auf 50 ml/Min, linear angehoben.
Die Komponenten werden bei 2000" C als Oxide aus dem Gas herauspyroiisiert und glasig aufgeschmolzen. Die Umsetzung zu den Oxiden erfolgt nahezu so vollständig.
Nach dem Kernaüfbau wird die Gaszufuhr unterbrochen und die Giühtemperatur durch Verminderung des Brennervorschubes auf 2200" C erhöht Da durch die hohe Beschichiungstemperatur das Rohr bereits stark =.5 koilabiert ist. wird das Rohr ohne wesentliche Verdampfungen der innenschichten zur Preform mit den Abmessungen: Auöendurchmesser 8.5 mm. Kerndicke 4.2 mm und Manteldicke 0.7 mm kollabiert. Die Preform kann anschließend nach bekannten Verfahren ro zu einer strahlungsstabilen Nachrichtenfaser ausgezogen werden. Die Transmissionsverluste der Faser betragen 3.6 dB/km bei 860 mm und 1.6 ns/km fmpulsverbreiterung bei 904 um.
Beispiel 3
Ein Kieselglasrohr aus synthetisch erzeugtem SiO: mit den Abmessungen: Länge i 500 mm, Außendurchmesser 16 mm und einem Innendurchmesser von 13 mm wird 3 Minuten in Flußsäure getaucht, mit bidest. H2O nachgespült und mit Infrarotstrahler getrocknet. Das Rohr wird in eine Gleichlaufdrehbank vom Typ Arnold Junior 2 Special Mec eingespannt, an die Gaserzeugung angeschlossen und mit 100 UpM gedreht. Ein Knallgasbrenner glüht das Rohr bei einem Vorschub von 24 cm/Min, auf 20800C vor. Der Knallgasbrenner ist halbschalig ausgebildet und hat auf einer Breite von 5 cm 75 Düsen in 5 Reihen angeordnet. Der Brenner ist ein wassergekühlter Außenmischer und schafft eine Heiz.zone von 7 cm. Die Temperatur wird über ein Glasfiber-Pyrometer ST 2001 gemessen, der eine max. spektrale Empfindlichkeit von 0,8 μ aufweist, einen Meßbereich von I7OO-3OOO°C hat und bei einer Entfernung von 10 cm eine Meßfläche von durchschnittlich 3 mm benötigt. Die Meßgenauigkeit im Vergleich zu dem geeichten lcron 710 beträgt ± 15%.
Während des Vorglühens fließt mit 1000 ml/Min, nachgereinigter, über Molsieb getrockneter und über Membranfilter gereinigter Sauerstoff durch das Rohr Die optischen Isolierschichten werden durch Pyrolyse von mit SiCh und SbCI-, beladenem Oj-Strom. der mit 250 ml/Min, fließt, bei 2000"C glasig abgeschieden. Die 20 Schichten reines SiO; + Sb^O-, werden homogen und ohne Blasen aufgezogen.
Danach werden zwei Zwischenschichten ohne SiCL-haltigtn O2 bei 2100°C gefahren, um eine vollständige Läuterung der Schichten zu garantieren. Anschließend wird zu den Überschuß-02 150 ml/Min, mit SbCI,. 10 ml/Min. GeCL. 300 ml/Min, mit SiCL und 5 ml/Min, mit POCh beladener O. dosiert und bei 2050°C glasig abgeschieden. GeCL und POCh sind auf 40C thermostatisiert. SbCU auf 8O0C. Innerhalb von 70 Kernschichten wird die Durchflußmenge an Oi durch GeCL auf 300 ml/Min, und durch POCh auf 50 ml/Min, linear gesteigert. Nach Beendigung des Kernaufbaus wird der Komponentenstrom unterbrochen, und mit einem Restdruck an O2 von 1 m wird das bereits stark kollabierte Rohr durch Verminderung des Brennervorschubes und die damit verbundene Temperaturerhöhung auf 2300° C zur Preform kollabiert. Der Stab hat eine nutzbare Länge von 800 mm, einen Außendurchmesser von 9,8 mm und einen Kerndurchmesser incl. Isolierschichten von 6,0 mm.
Beispiel 4
Ein Kieselglasrohr aus synthetisch hergestelltem SiOj mit einem Außendurchmesser von 20 mm. einer Wandstärke von 13 mm und einer Länge von 1°00 mm wird gereinigt, getrocknet und in die Gleichlaufdrehbank eingespannt. Über eine Polytetrafluorethylenkupplung wird das Rohr an die Gaserzeugungsapparatur angeschlossen und das Rohr, während es mit 100 UpM dreht, mit nachgereinigtem, über Molsieb und Membranfilter gezogenen Sauerstoff gespült. Ein Mehrkopfbrenner mit einem Vorschub von 30 cm/Min, glüht das Rohi bei 2100= C vor. Die Heizzone ist ca. 2 cm breit, die Temperaturmessung erfolgt über ein Infrarotthermometer, das die gemessene Spannung an ein Me 3- und Regelgerät gibt, das die gemessene Spannung mit der Sollspannung vergleicht und den Wasserstoff des Knallgasbrenners entsprechend reguliert.
Der Sauerstoffstrom wird nun auf 1000 ml/Min, eingestellt und mittels Regelventile der Fa- BROOKS und TYLAN 75 ml/Min. O2 durch auf 30cC thermostatisiertes SiCk 50 ml 02/Min. durch BBr3 und 40 ml/Min, durch hochreines SbCI> beide auf 70: C thermostatisierL
geleitet und der so beladene (VStrom mit dem Pyrolyse-O2 im Mischturm gemischt und in das Rohr eingeleitet. Dort wird aus dem Aerosol bei 20500C eine glasige Schicht pyrolytisch auf der Quarzoberfläche abgeschieden. Die Schicht ist absolut frei von Blasen und unaufgeschmolzenen Niederschlagsnickständen.
In den beiden nächsten Schichten wird die Temperatur auf 195O0C erniedrigt, und dann werden die restliche' 17 Schichten bei 19000C aufpyrolisiert. Danach wird der Komponentenstrom unterbrochen, und in zwei Schichten mit reinem O2 werden bei 21000C die so erzeugten Mantelschichten noch einnvr! durchgeläutert.
Nach der Herstellung der Isolierschichten erfolgt der Aufbau der Kernschichten. Dazu wird zu dem Überschuß-O.> 50 ml/Min, mit BBr3, 200 ml/Min, mit SiCl4, 5 ml/Min, mit GeCU, 40 ml/Min, mit SbCl5 und 9 ml/Min, mit POCI) beladener O2-Strom zugegeben. Innerhalb 80 Schichten wird die Konzentration an GeCU auf 250 ml/Min, gesteigert und die von BBn auf 0 linear verändert, während die anderen Komponenten konstant gefahren werden.
Aus dem Gasstrom werden bei 20000C die Oxide abgeschieden und glasig aufgeschmolzen. Während des Beschichlungsprozesses wird das Rohrauf ca. IO mm im Durchmesser verringert. Der Gasstrom wird nach der letzten Schicht unterbrochen und durch Temperatursteigerung, hervorgerufen durch Vorschubverminderung, wird das Rohr in 5 Schritten zur kreisrunden, strahlungsstabilen Preform kollabiert. Die ausgezogene Faser hat bei einem Außendurchmesser von 134 μπι einen Kerndurchmesser von 60 μηι. Aus dieser Preform konnten 3 km Faser gezogen werden. Die Kreisabwei-
i< chung der Faser lag unter 2%. An dem fehlerfreien Profil der Faser konnte ein \ von 1,94 gemessen werden. Die Impiilsdispersion betrug 1.64 ns/km bei 850 μηι, die Verluste der Transmission waren 4,2 dB/km bei 860 μιτι.

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung optischer Glasfasern, bei dem in einem Glasrohr Mehrkomponentengläser schichtweise abgeschieden werden, die durch pyro-Iytische Oxidation von Halogeniden erzeugt werden, und das Glasrohr zu einem Stab kollabiert wird, der zur Faser ausgezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Kollabieren zum Stab bei einer Temperatur von höchstens 160° C unter der Kollabiertemperatur gearbeitet wird, was zu einer Verringerung des Rohrdurchmessers führt
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kieselglasrohr verwendet und dessen Innenbeschichtung bei Temperaturen > 18500C durchgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrdurchmesser während der Innenbeschichtung auf ein Verhältnis der Glasrohrinnenradien vor dem Beschichten (R1) zu denen nach dem Beschichten (n) von RJr,> 1,7 verringert wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für die Innenbeschichtung Rohre verwendet werden, deren Wandstärke, ausgedrückt durch das Verhältnis des Außenradius Äozum Innenradius Rn größer als 1,15 ist.
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