DE3735532A1 - Verfahren zum herstellen einer vorform fuer lichtwellenleiter - Google Patents

Verfahren zum herstellen einer vorform fuer lichtwellenleiter

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DE3735532A1
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Ronald G Dr Sommer
Bertram Dipl Phys Glessner
Paul Dipl Phys Pitsch
Karl Dr Behm
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Kabel Rheydt AG
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AEG Kabel 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]
    • C03B37/018—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] by glass deposition on a glass substrate, e.g. by inside-, modified-, plasma-, or plasma modified- chemical vapour deposition [ICVD, MCVD, PCVD, PMCVD], i.e. by thin layer coating on the inside or outside of a glass tube or on a glass rod
    • C03B37/01853—Thermal after-treatment of preforms, e.g. dehydrating, consolidating, sintering

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Vorform für Lichtwellenleiter, bei dem ein rohrförmiger Körper innen beschichtet wird und bei dem zur Herstellung der Innenbeschichtung ein Soot (Rußpartikel) hergestellt, dieser auf die Innenwand des Rohres aufgebracht und dann zu einer glasigen Schicht gesintert wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer Vorform für Lichtwellenleiter anzugeben, bei dem auf der Innenwand eines rohrförmigen Körpers eine besonders reine Abscheidung (Innenbeschichtung) erfolgt.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Art nach der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Die Erfindung wird im folgenden an einem Ausführungsbeispiel erläutert.
Die Figur zeigt einen rohrförmigen Ausgangskörper 1 für die Herstellung einer Vorform für Lichtwellenleiter, der beispiels­ weise aus reinem Siliciumdioxid besteht.
Zur Herstellung einer Innenbeschichtung des rohrförmigen Körpers 1 wird gemäß der Figur in das Innere des rohrförmigen Körpers eine Gasmischung 2 eingeführt, aus der durch entsprechende Erwärmung ein Soot 3 hergestellt wird. Der hergestellte Soot 3 wird dann auf der Innenwand des rohrförmigen Körpers niedergeschlagen (4).
Die Temperatur T 1 zur Herstellung des Soots 3 wird nach der Erfindung so gewählt, daß der niedergeschlagene Soot 4 zunächst nicht gesintert wird. Der niedergeschlagene Soot 4 wird gemäß der Erfindung gereinigt. Der Reinigungsprozeß dient dazu, alle im Soot enthaltenen Fremdpartikel, die unerwünscht sind, zu entfernen. Solche Fremdpartikel sind beispielsweise Eisen, Kupfer oder wasser­ stoffhaltige Substanzen wie OH-Ionen. Der Reinigungsprozeß erfolgt mit Hilfe von Reinigungsgasen (5). Die Temperatur T 2 und die Einwirkungszeit sind so einzustellen, daß die Reinigungsgase 5 mit dem Soot reagieren (6). Dabei reagieren die Reinigungsgase mit den unerwünschten Fremdpartikeln. Die sich dabei ergebenden Reaktionsprodukte werden vom Reinigungsgas mitgenommen (7) und dadurch werden die unerwünschten Fremdprodukte vom Soot getrennt. Als Reinigungsgase eignen sich beispielsweise Mischungen von Helium, Chlor und Chlorverbindungen sowie Helium, Sauerstoff oder Mischungen von Sauerstoff und Chlor bzw. Chlor­ verbindungen. Die Reinigungstemperatur T 2 und die Reinigungszeit sind so zu wählen, daß der Soot nicht verglast.
Nach dem Reinigungsprozeß wird der niedergeschlagene Soot gesintert. Für den Sinterprozeß ist eine Gasmischung 8 erforderlich. Die beim Sintern verwendete Temperatur T 3, Zeit und die Gasmischung werden so gewählt, daß ein blasenfreies Glas (9) auf der Innenwand des rohrförmigen Körpers entsteht. Das auf der Innenwand des rohrförmigen Körpers hergestellte Glas 9 kann natürlich dotiert sein. Das Verfahren nach der Erfindung zur Herstellung eines hochreinen Glaskörpers durch Innenbeschichtung eines Trägerrohres erlaubt eine Trennung in mehrere, voneinander unabhängige und damit eigenständige Fertigungsschritte. Diese Schritte sind im Allgemeinen: - Sootproduktion- Reinigung- SinterprozeßDiese Vorgehensweise macht eine Optimierung des zusätzlichen, neuen Reinigungsschrittes möglich. Diese Optimierung bezieht sich auf die Reinigungsatmosphäre, die Temperatur und Reinigungs­ zeit. Bedingt durch die Unabhängigkeit des Reinigungsschrittes gemäß der Erfindung ist natürlich eine Optimierung des vorhergegangenen Sooterzeugungsprozesses und des nachfolgenden Sinterprozesses unabhängig durchführbar. Der zusätzliche Reinigungsschritt gemäß der Erfindung macht die Herstellung von Fasern mit geringster Fremdionenabsorption (wie OH- und Übergangsmetallionen) möglich. Des weiteren wird durch den getrennten Sinterprozeß mit optimierter Glasbildung die Untergrunddämpfung der Faser reduziert. Die Aufteilung in voneinander unabhängigen Schritten erlaubt eine bessere Gesamtprozeßkontrolle und damit eine höhere Reproduzierbarkeit des Produkts.

Claims (22)

1. Verfahren zum Herstellen einer Vorform für Lichtwellen­ leiter, bei dem ein rohrförmiger Körper innen beschichtet wird und bei dem zur Herstellung der Innenbeschichtung ein Soot (Rußpartikel) hergestellt, dieser auf die Innenwand des Rohres aufgebracht und zu einer glasigen Schicht gesintert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Soot vor dem Sintern durch einen getrennten Schritt gereinigt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst ein Soot erzeugt wird, daß dieser Soot auf der Innenwand des rohrförmigen Körpers niedergeschlagen wird, daß dann dieser Soot in einem weiteren separaten Schritt gereinigt wird und daß danach der gereinigte Soot gesintert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Soot entweder außerhalb oder innerhalb des Rohres erzeugt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Soot aus reinem Siliciumdioxid oder dotiertem Siliciumdioxid besteht.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der separate Reinigungsschritt mit Hilfe von Reinigungsgasen erfolgt.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rußpartikel getrocknet werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Fremdstoffe wie Eisen, Kupfer oder Vanadium aus dem Soot entfernt werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Reinigungsschritt mit Hilfe von Chlor oder chlorhaltigen Verbindungen erfolgt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Chlorbehandlung in Verbindung mit Helium und/oder Sauerstoff erfolgt.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß vor oder beim Sintern eine Dotierung erfolgt.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Dotierung mit Hilfe von fluorhaltigen Verbindungen erfolgt.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Sintern auf der Innenwand eines glasförmigen Körpers erfolgt.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Sinterschritt des gereinigten Soots getrennt oder mit dem Kollabierschritt erfolgt.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Reinigungsschritt, Sinterschritt, Kollabierschritt in einer oder getrennten Anlagen erfolgt.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Sinterschritt und/oder der Kollabierschritt gleichzeitig mit dem Faserziehprozeß erfolgt.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Sinter- und der Kollabierprozeß die im sparaten Schritt erhaltene Reinheit nicht beeinflussen.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Sinter- und Kollabierprozeß in einer Chlor- oder chlorhaltigen, Helium und/oder Sauerstoff Gasatmosphäre oder unter Vakuum stattfindet.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorform nach dem Sintern kollabiert und zu einer optischen Faser ausgezogen wird.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorform direkt zu einer optischen Faser ausgezogen wird.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorform kollabiert, Überfangen und dann zu einer Glasfaser ausgezogen wird.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß es bei der Herstellung einer Vorform Anwendung findet.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Reinigen und das Sintern innerhalb eines rohrförmigen Körpers erfolgt.
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