DE3440900A1

DE3440900A1 - Verfahren zur herstellung einer vorform

Info

Publication number: DE3440900A1
Application number: DE19843440900
Authority: DE
Inventors: Hans Peter 7910 Neu-Ulm Huber
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1984-11-09
Filing date: 1984-11-09
Publication date: 1986-05-15

Description

Beschreibung
"Verfahren zur Herstellung einer Vorform" Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Vorform, aus der ein Lichtwellenleiter gezogen wird, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Für die Herstellung von Lichtwellenleitern, z.B. aus Quarzglas-Lichtwellenleitern, wird zunächst eine sogenannte Vorform erzeugt, aus der anschließend der Lichtwellenleiter gezogen wird. Die Vorform wird beispielsweise dadurch hergestellt, daß auf der Innenwand eines senkrecht gestellten Quarzglas-Trägerrohres mindestens eine dotierte Quarz-Glasschicht abgeschieden wird. Dazu wird dem Innenraum des Trägerrohres ein Gas- und/oder Dampfgemisch, z.B.
gasförmiges Siliciumtetrachlorid sowie Germaniumtetrachlorid zugeführt, aus dem unter Wärmeeinwirkung eine Quarz- Glasschicht oder glasartige Schicht abgeschieden wird. Bei einem derartigen Verfahren wird jedoch lediglich ein geringer Teil der im Gas- und/oder Dampfgemisch enthaltenen Stoffmenge als Quarz-Glas schicht auf der Innenwand des Trägerrohres niedergeschlagen. Es entsteht außerdem in nachteiliger Weise ein sogenannter Glasruß, der ungenuzt bleibt und abgesaugt werden muß.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Verfahren dahingehend zu verbessern, daß die aus dem Gas- und/oder Dampfgemisch erzeugten Quarz-Glasteilchen möglichst vollständig auf der innenwand des Trägerrohres niedergeschlagen werden.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale. Vorteilhafte Ausgestaltungen oder Weiterbildungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.
Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, daß das erfindungsgemäße Verfahren kostengünstig durchführbar ist und daß derzeit bereits vorhandene Vorrichtungen zur Herstellung von Vorformen in kostengünstiger Weise auf das erfindungsgowße Vcrfhriil umrus L bar sind.
Die Erfindung beruht darauf, daß durch Thermophorese die Abscheidungsrate der entstandenen Quarz-Glasteilchen vergrößert wird.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungs- beispiels und einer schematischen Zeichnung näher erläutert.
Die Figur zeigt ein senkrecht gestelltes Trägerrohr 1, z.B. ein Quarzglasrohr mit einem Innendurchmesser von ungefähr 20mm und einer Wandstärke von ungefähr 2mm. Dem Innenraum des Trägerrohres 1 wird ein Gas- und/oder Dampfgemisch 3 zugeleitet, das z.B. gasförmiges SiCl4 sowie gasförmiges 2 enthält. Das Trägerrohr 1 ist von einer ringförmigen Wärmequelle 2 umgeben, z.B. einem durch elektrischen Strom direkt beheizbaren Graphitofen. Die Wärmequelle 2 ist in Richtung des Doppelpfeiles 7 bewegbar. An der Unterseite der Wärmequelle 2 wird zunächst rille Absaugvorrichtung 6 angebracht, welche das Trägerrohr 1 ringförmig umgibt und welche über einen Absaugstutzen 8 z.B. mit einer Vakuumpumpe verbunden wird. Unterhalb der Absaugvorrichtung 6 wird eine Düsenanordnung 5 angebracht, welche das Trägerrohr 1 ringförmig umgibt und welche über eine Zuführungsleitung 9 mit einer Kühlmittelpumpe verbunden wird.
Beim Abwärtsbewegen der Wärmequelle 2 wird aus der Düsenanordnung 5 Kühlmittel, z.B. Wasser,auf die Außenwand 4 des Trägerrohres 1 gespr:i tzt. Dadurch wird im Inrieziraum des Trägerrohres 1 ein großer radial verlaufender Temperaturgradient erzeugt, welcher eine Erhöhung der Abscheidungsrate der entstandenen Quarz-Glasteilchen bewirkt.
Dieser Effekt wird als Thermophorese bezeichnet. Durch die Absaugvorrichtung 6 werden Kühlmittelreste und/oder deren Zersetzungsprodukte, z.B. Wasserdampf, von der Wärmequelle 2 ferngehaltell, so daß everltuelle Störuiigen vermieden werden, z.B. eine unerwünschte Korrosion der Wärmequelle.
Es ist zweckmäßig, die Außenwand 4 lediglich während des Abscheideiis der Quarz-Glasteilchen zu kühlen, das heißt, während der Abwärtsbewegung der Wärmequelle 2. Dadurch wird z.B. eine unerwünscht große Auskühlung des Trägerrohres 1 vermieden. Eine derartig gesteuerte Kühlung wird z.B. durch ein entsprechendes Ein- und Ausschalten der erwä.hiiteji Kühlmittelpumpe möglich.
Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern sinngemäß auf weitere anwendbar. Beispielsweise ist es möglich, die Düsenanordnung 5 aus rnehreren Einzeldüsen aufzubauen, welche das Trägerrohr 1 riiigförmig umgeben und welche einzeln ansteuerbar sind, z.B. durch entsprechend vorgeschaltete Magnetventile, welche den Kühlmittelstrom unterbrechen. Mit einer derartigen A ilordnung wird durch eine entsprechend gewählte cletrische Allsteuerung z.B. eine radial-unsymmetrische Abscheidung der Quarz-Glasteilchen möglich, z.B. für die Herstellung einer Vorform für einen Quarzglas-Lichtwellenleiter mit polarisationserhaltenden optischen Eigen schaften.

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zur Herstellung einer Vorform, aus der ein Lichtwellenleiter gezogen wird, bei welchem Verfahren auf der Innenfläche eines senkrecht stehenden Trägerrohres mindestens eine Glasschicht und/oder glasartige Schicht aus einem Dampf- und/oder Gasgemisch abgeschieden wird durch eine Wärmequelle, die entlang des Trägerrohres bewegt wird,dadurch gekennzeichnet 1 daß während des Abscheidens der Glasschicht und/oder glasartigen Schicht die Außenwand (4) des Trägerrohres (1) unterhalb der Wärmequelle (2) gekühlt wird.
2. Verfahren zur Herstellung einer Vorform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwand (4) des Trägerrohres (1) unterhalb der Wärmequelle (2) durch aufgespritztes Wasser gekühlt wird.
3. Verfahren zur Herstellung einer Vorform nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abscheidung der Glasschicht und/oder glasartigen Schicht sowei die Kühlung der Außenseite des Trägerrohres (1) im wesentlichen bei der Abwärtsbewegung der Wärmequelle (2) durchgeführt werden.
4. Verfahren zur Herstellung einer Vorform nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine nichtradialsymmetrische Kühlung eine nichtratlialsymlllet ische Abs ohcidung der Glasschicht und/oder glasartigen Schicht erzeugt wird.
5. Verfahren zur Herstellung einer Vorform nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Wärmequelle (2) eine mitdleser bewegbaren Düsenanordnung (5) angebracht wird, aus der Kühlmittel auf das Trägerrohr aufgebracht wird, und daß zwischen der Wärmequelle (2) und der Düsenanordnung (5) eine Absaugvorrichtung (6) angebracht wird, mit der Kühlmittelreste und/oder deren Reaktions- und/oder Zersetzungsprodukte von der Wärmequelle (2) ferngehalten werden.
6. Vorfcthroii zur PlerstelLullg einer Vorform nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmequelle (2) als ein Graphitofen ausgebildet wird, welcher das Trägerrohr ringförmig umgibt und welcher durch elektrischen Strom direkt beheizt wird.