NL8200149A

NL8200149A - OPTICAL FIBER AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME

Info

Publication number: NL8200149A
Application number: NL8200149A
Authority: NL
Original assignee: Nippon Telegraph & Telephone
Priority date: 1981-01-17
Filing date: 1982-01-15
Publication date: 1982-08-16
Also published as: GB2096788A; DE3201342C2; FR2498339B1; DE3201342A1; FR2498339A1; CA1168488A; GB2096788B; NL184924B; NL184924C

Abstract

A single-polarization single-mode optical fiber comprises a core made of silica glass, a clad surrounding the core and made of silica glass having a smaller index of refraction than the glass comprising the core, a pair of stress applying members symmetrically disposed on the clad and made of silica glass having different thermal expansion coefficient from that of the clad, spacers interposed between the stress applying members and made of silica glass having substantially the same thermal expansion coefficient as the clad, and a jacket surrounding the spacers, stress applying members. The jacket is also made of silica glass and has a smaller expansion coefficient than the stress applying members. The optical fiber of this invention has an excellent polarization preserving characteristic, low loss, long length, and stable characteristics.

Description

-1- 22326/Vk/mb V _ 2 » t ·-1- 22326 / Vk / mb V _ 2 »t ·

Korte aanduiding: Optische fiber en werkwijze voor het vervaardigen hiervan.Short designation: Optical fiber and method for its manufacture.

De uitvinding heeft betrekking op een optische fiber met enkel-5 voudige polarisatie en enkele modus met een kern en een bekleding. De uitvinding heeft verder betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een dergelijke optische fiber. Met name heeft de uitvinding betrekking op een enkele modus optische fiber en meer in het bijzonder op een verbetering van een optische fiber met een enkelvoudige polarisatie-10 karakteristiek.The invention relates to an optical fiber with single-5 fold polarization and single mode with a core and a coating. The invention further relates to a method for manufacturing such an optical fiber. In particular, the invention relates to a single mode optical fiber and more particularly to an improvement of an optical fiber having a single polarization characteristic.

Diverse soorten optische fibers en werkwijzen voor het vervaardigen hiervan zijn reeds voorgesteld waarmee licht dat is gepolariseerd in een bepaalde richting kan worden voortgeplant door het bewerkstelligen van een verschil tussen de voortplantingsconstanten fix en βγ van de voort-15 plantingsmodus in orthogonale richtingen door het bewerkstelligen van een polarisatie-behoudingskarakteristiek van de fiber. Tot nu toe is echter nog geen optische fiber verkregen met een voortreffelijke polari-satie-behoudingskarakteristiek, met een laag verlies en van aanzienlijke lengte.Various types of optical fibers and methods for their manufacture have already been proposed that allow light that is polarized to propagate in a particular direction by effecting a difference between the propagation constants fix and βγ of the propagation mode in orthogonal directions by effecting a polarization preservation characteristic of the fiber. Until now, however, no optical fiber has been obtained with an excellent polarization-preservation characteristic, with a low loss and of considerable length.

20 Ten einde bijvoorbeeld een enkelvoudige polarisatie, enkele modus optische fiber te verkrijgen wordt de kern gevormd zodat deze een elliptische dwarsdoorsnedeconfiguratie heeft om de polarisatie-behoudende karakteristieken te bewerkstelligen. Een optische fiber met een dergelijke constructie wordt vervaardigd door een afschuurbewerking van tegenover 25 elkaar gelegen oppervlakken van een staaf die dient als voorvorm, bestaande uit een kern en een bekleding met een gemodificeerde chemische dampsamenstelling, aangegeven als de MCVD-methode ter vorming van evenwijdige gepolijste oppervlakken, waarna een mantel wordt aangebracht op de aldus behandelde voorvorm voor het instellen van de kerndiameter en 30 vervolgens wordt de van een mantel voorziene voorvorm getrokken of verlengd door het verhitten van de voorvorm bij een temperatuur boven 2000 °C in een verhittingsoven. Meer in het bijzonder wordt voor het trekken van de met een mantel voorziene voorvorm verhit, zodat de viscositeit van het geheel wordt verlaagd en de getrokken fiber kan een 35 rond oppervlak verkrijgen door de oppervlaktespanning. Zodoende zal door de verandering van de vorm van de vlakke gedeelten de volledige fiber een ellipsvormige dwarsdoorsnede hebben. Omdat de ellipsvormige bekleding een wanddikte heeft die verschillend is rond het oppervlak en omdat de thermische 8200149 -2- 22326/Vk/rab i » expansiecoëfficient van de bekleding hoger is dan van de mantel wordt een spanning uitgeoefend op de kern waarbij een optische fiber wordt verkregen met een polarisatie-behoudende karakteristiek.For example, in order to obtain a single polarization, single mode optical fiber, the core is formed to have an elliptical cross-sectional configuration to achieve the polarization-preserving characteristics. An optical fiber of such construction is fabricated by an abrasion operation of opposed surfaces of a preform rod consisting of a core and a coating with a modified chemical vapor composition, referred to as the MCVD method of forming parallel polished surfaces, then a jacket is applied to the thus treated preform to set the core diameter, and then the jacketed preform is drawn or extended by heating the preform at a temperature above 2000 ° C in a heating oven. More specifically, before drawing the jacketed preform, it is heated so that the viscosity of the whole is lowered and the drawn fiber can obtain a round surface by the surface tension. Thus, by changing the shape of the flat portions, the entire fiber will have an elliptical cross-section. Because the elliptical cladding has a wall thickness that is different around the surface and because the thermal expansion coefficient of the cladding is higher than that of the cladding, a stress is applied to the core whereby an optical fiber is obtained with a polarization-preserving characteristic.

Een optische fiber met een dergelijke constructie is beschreven 5 in een artikel van V. Ramaswamy getiteld "Single Polarization Optical Fibers: Exposed cladding technique", in Applied Physics Letter Vol. 33> nr. 9, 1 november 1978, biz. 814-816.An optical fiber with such a construction is described in an article by V. Ramaswamy entitled "Single Polarization Optical Fibers: Exposed cladding technique", in Applied Physics Letter Vol. 33> No. 9, November 1, 1978, biz. 814-816.

Bi j een gewone optische fiber diffundeert het licht dat zich voortplant door de kern meer of minder in de bekleding (bijvoorbeeld ongeveer 15 tot 10 25%)» zodat de fiber onderhevig is aan de invloed bewerkstelligd door de bekledingslaag. Met de bovenbeschreven constructie echter is het vanwege het feit dat de dikte van de bekleding niet gelijkmatig is, het moeilijk om een optische fiber te verkrijgen met een polarisatie-behoudende karakteristiek en met een lagè verlieskarakteristiek.In an ordinary optical fiber, the light propagating through the core diffuses more or less into the coating (for example, about 15 to 25%) so that the fiber is subject to the influence brought about by the coating. However, with the construction described above, due to the fact that the thickness of the coating is not uniform, it is difficult to obtain an optical fiber with a polarization-preserving characteristic and with a low loss characteristic.

15 Omdat een deel van de elliptische bekleding een hoge thermische expansiecoëfficient heeft en de richting van de kleinste as de spanning nagenoeg opheft die wordt bewerkstelligd door de bekleding en zich uitstrekt in de richting van de hoofdas van de ellips wordt de polarisatie-behoudende karakteristiek verslechterd.Because a portion of the elliptical coating has a high thermal expansion coefficient and the direction of the minor axis substantially cancels out the tension effected by the coating and extends toward the major axis of the ellipse, the polarization-preserving characteristic is deteriorated.

20 Verder wordt door het toepassen van een werkwijze waarbij een mechanische polijsting wordt uitgevoerd van het zijdelingse oppervlak van de voorvorm in de longitudinale richting de werkingsnauwkeurigheid niet gelijkmatig. Dit maakt het moeilijk om een lange optische fiber te verkrijgen. Een dergelijke polijstbewerking bewerkstelligt breuken bij de 25 voorvorm tijdens dit polijsten, zodat de opbrengst aan een voldoende goed produkt wordt verlaagd.Furthermore, by using a method in which a mechanical polishing of the lateral surface of the preform in the longitudinal direction is performed, the operating accuracy does not become uniform. This makes it difficult to obtain a long optical fiber. Such a polishing operation causes fractures in the preform during this polishing, so that the yield of a sufficiently good product is reduced.

Daarom is een van de doelstellingen volgens de uitvinding het verkrijgen van een enkelvoudige polarisatie, enkele modus optische fiber met een voortreffelijke polarisatie-behoudende karakteristiek en een werk-30 wijze voor het vervaardigen hiervan.Therefore, one of the objects of the invention is to obtain a single polarization, single mode optical fiber with an excellent polarization-preserving characteristic and a method of manufacturing it.

Verder wordt volgens de uitvinding gestreefd naar het verkrijgen van een enkelvoudige polarisatie, enkele modus optische fiber met een lage verlieskarakteristiek naast de bovenvermelde karakteristieken en een werkwijze voor het vervaardigen hiervan.Furthermore, according to the invention, the aim is to obtain a single polarization, single mode optical fiber with a low loss characteristic in addition to the above-mentioned characteristics and a method for manufacturing them.

35 Een anderedoelstelling volgens de uitvinding is het verkrijgen van een enkelvoudige polarisatie, enkele modus optische fiber met een aanzienlijke lengte evenals de van voordeel zijnde karakteristieken die hierboven zijn aangegeven en een werkwijze voor het vervaardigen hiervan.Another object according to the invention is to obtain a single polarization, single mode optical fiber of considerable length as well as the advantageous characteristics indicated above and a method of manufacturing them.

82 0 0 1 4 9.82 0 0 1 4 9.

**

XX

-3- 22326/Vk/mb-3- 22326 / Vk / mb

Verder wordt volgens de uitvinding gestreefd naar het verkrijgen van een nieuwe werkwijze voor het vervaardigen van een enkelvoudige polarisatie, enkele modus optische fiber met de gewenste karakteristieken door het toepassen van een relatief eenvoudige bewerking en zonder dat 5 een tot problemen leidende behandeling moet worden uitgevoerd.Furthermore, according to the invention, the aim is to obtain a new method for manufacturing a single polarization, single mode optical fiber with the desired characteristics by applying a relatively simple processing and without having to carry out a troublesome treatment.

Ook wordt volgens de uitvinding gestreefd naar het verkrijgen van een nieuwe werkwijze en enkelvoudige polarisatie, enkele modus optische fiber met gewenste karakteristieken door een kleine aantal bewerkings-trappen.The invention also seeks to achieve a new method and single polarization, single mode optical fiber with desired characteristics through a small number of processing steps.

10 Om deze en andere doelstellingen volgens de uitvinding te ver krijgen is een optische fiber ontwikkeld die is samengesteld uit een kern vervaardigd uit een silica glasvezel met een eerste brekingsindex, een bekleding die nagenoeg gelijkmatig is aangebracht rond de kern en een silica glasvezel omvat met een tweede brekingsindex die 15 kleiner is dan die van de kern, een orgaan dat een spanning uitoefent en plaatselijk is aangebracht op een buitenoppervlak van de bekleding en vervaardigd uit silica-glas met een thermische expansiecoëfficient die verschillend is van die van de bekleding, 20 een afstandorgaan van silicaglas met nagenoeg dezelfde thermische expansiecoëfficient als de bekleding en aangebracht op het buitenoppervlak van de bekleding nabij het spanningsorgaan en een mantel die het afstandsorgaan en het spanningsorgaan omgeeft, welke mantel ook is vervaardigd uit een silicaglas en met een lagere ther-25 mische expansiecoëfficient dan van het spanningsorgaan.To achieve these and other objects according to the invention, an optical fiber has been developed which is composed of a core made of a silica glass fiber with a first refractive index, a coating which is applied almost uniformly around the core and comprises a silica glass fiber with a second index of refraction less than that of the core, a member which applies a tension and is applied locally to an outer surface of the coating and made of silica glass with a thermal expansion coefficient different from that of the coating, a spacer of silica glass having substantially the same thermal expansion coefficient as the coating and applied to the outer surface of the coating near the tension member and a jacket surrounding the spacer and the tension member, which jacket is also made of a silica glass and has a lower thermal expansion coefficient than of the voltage organ.

Zodoende worden op de buitenzijde van een bekleding die concentrisch een nagenoeg ronde kern orageeft,organen aangebracht die een spanning uitoefenen, verder aangegeven als spanningsorganen, met een thermische expansiecoëfficient die verschillend is van die van de bekleding en vulorganen 30 of afstandsorganen op de buitenste gedeelten van de bekleding waar de spanningsorganen niet zijn aangebracht. Het geheel wordt dan omgeven door een mantel.Thus, on the exterior of a coating that concentrically arranges a substantially round core, members are applied which apply a tension, further referred to as stress members, with a thermal expansion coefficient different from that of the coating and fillers 30 or spacers on the outer portions of the covering where the tension members are not fitted. The whole is then surrounded by a mantle.

Met deze constructie wordt een spanning, uitgeoefend op de kern en de bekleding door het verschil in thermische expansiecoëfficient van 35 de bekleding en de spanningsorganen met het resultaat dat een dubbele breking plaatsheeft tussen de kern en de bekleding zodat een enkele modus optische fiber wordt verkregen met een enkelvoudige polarisatiekarakteristiek.With this construction, a stress applied to the core and cladding by the difference in thermal expansion coefficient of the cladding and the stress members results in birefringence between the core and cladding to obtain a single mode optical fiber with a single polarization characteristic.

8200149 « * -4- 22326/Vk/mb8200149 «* -4- 22326 / Vk / mb

Zodoende wordt volgens de uitvinding een enkelvoudige polarisatie, enkele modus optische fiber verkregen, bestaande uit een kern vervaardigd uit een enkelvoudig silicaglas met een eerste brekingsindex; een bekleding die nagenoeg gelijkmatig is aangebracht rond de kern en samengesteld uit 5 een silicaglas met een tweede brekingsindex die lager is dan die van de kern; een spanningsorgaan dat plaatselijk is aangebracht op een buitenoppervlak van de bekleding en vervaardigd uit een silicaglas met een thermische expansiecoëfficient,verschillend van die van de bekleding; een afstandsorgaan vervaardigd uit een silicaglas met nagenoeg dezelfde 10 thermische expansiecoëfficient als de bekleding en aangebracht op het buitenoppervlak van de bekleding nabij het spanningsorgaan, en een mantel die het afstandsorgaan en het spanningsorgaan omgeeft, welke mantel ook is vervaardigd uit silicaglas met een lagere thermische expansiecoëfficient dan die van het spanningsorgaan.Thus, according to the invention, a single polarization, single mode optical fiber is obtained, consisting of a core made of a single silica glass with a first refractive index; a coating substantially evenly applied around the core and composed of a silica glass with a second index of refraction lower than that of the core; a tension member locally applied to an outer surface of the coating and made of a silica glass with a thermal expansion coefficient different from that of the coating; a spacer made of a silica glass with substantially the same thermal expansion coefficient as the coating and applied to the outer surface of the coating near the tension member, and a jacket surrounding the spacer and tension member, which jacket is also made of silica glass with a lower thermal expansion coefficient than that of the voltage organ.

15 Volgens een ander aspekt van de uitvinding wordt een werkwijze ver kregen voor het vervaardigen van een enkelvoudige polarisatie, enkele modus optische fiber, bestaande uit het vervaardigen van een kern-bekleding-samenstelsel dat een kern omvat vervaardigd uit een silicaglas met een eerste brekingsindex,, een bekleding die nagenoeg gelijkmatig is aange-20 bracht rond de kern en vervaardigd uit een silicaglas met een tweede brekingsindex die kleiner is dan de eerste brekingsindex, plaatselijk een spanningsorgaan is aangebracht op een buitenoppervlak van het geheel van kern en bekleding, welk spanningsorgaan is vervaardigd uit een silicaglas met een thermische expansiecoëfficient die verschillend is van die 25 van het bekledingsorgaan; een afstandsorgaan wordt aangebracht op het oppervlak van het geheel van kern en bekleding, nabij het spanningsorgaan; het afstandsorgaan is vervaardigd uit een silicaglas met nagenoeg dezelfde thermische expansiecoëfficient als de bekleding; een mantel wordt aangebracht rond het afstandsorgaan en het spanningsorgaan zodat deze zijn 30 omgeven met de mantel, welke mantel is vervaardigd uit een glas met een thermische expansiecoëfficient die lager is dan die van het spanningsorgaan, en het verkregen saraenstelsel wordt gestrokken zodat de kern, de bekleding, het spanningsorgaan, het afstandsorgaan en de mantel samensmelten tot een geïntegreerde optische fiber.According to another aspect of the invention, there is obtained a method of manufacturing a single polarization, single mode optical fiber, comprising manufacturing a core cladding assembly comprising a core made of a silica glass with a first refractive index, a coating which is substantially evenly applied around the core and made of a silica glass with a second refractive index smaller than the first refractive index, a tension member locally applied to an outer surface of the core and cladding assembly, which tension member is made of a silica glass with a thermal expansion coefficient different from that of the coating member; a spacer is applied to the surface of the core and cladding assembly near the tension member; the spacer is made of a silica glass with substantially the same thermal expansion coefficient as the coating; a jacket is placed around the spacer and tension member so that they are surrounded by the jacket, which jacket is made of a glass having a thermal expansion coefficient lower than that of the tension member, and the resulting seam system is stretched so that the core, the cladding, the tension member, the spacer member and the jacket fuse into an integrated optical fiber.

35 De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van de volgende beschrijving, waarbij is verwezen naar de bijgevoegde tekening waarin: fig. 1 een dwarsdoorsnede is van een uitvoeringsvorm van een enkelvoudige polarisatie, enkele modus optische fiber volgens de uitvinding, 82 0 0 149 i. » -5- 22326/Vk/mb fig. 2 een grafiek is die het verband aangeeft tussen een hoek 2Θ bewerkstelligd door een spanningsorgaan toegepast bij de optische fiber zoals aangegeven in fig. 1 en de dubbele breking, fig. 3 een grafiek is die het verband aangeeft tussen de hoeveel-5 heid gedoteerd in het silicaglas waaruit het spanningsorgaan is vervaardigd en toegepast in de optische fiber zoals aangegeven in fig. 1 en de dubbele breking, fig. 4 een grafiek is die het verband aangeeft tussen de verhouding van de radiale dikte van het spanningsorgaan dat is toegepast in fig. 1 10 tot de straal van de kern en de dubbele breking, fig. 5 een grafiek is die het verband aangeeft tussen de verhouding van de bekledingsdiameter tot de kerndiameter van de optische fiber die is aangegeven in fig. 1 en de de dubbele breking, fig. 6 de verlieskarakteristiek weergeeft van een optische fiber 15 volgens de uitvinding waarbij de verhouding van de bekledingsdiameter tot kerndiameter verschillend is, fig. 7A-7E de achtereenvolgende stappen weergeven voor het vervaardigen van een enkelvoudige polarisatie, enkele modus optische fiber volgens de uitvinding en 20 fig. 8A en 8B een ander voorbeeld weergeven van de werkwijze voor het vervaardigen van de optische fiber volgens de uitvinding.The invention is further elucidated with reference to the following description, reference being made to the annexed drawing, in which: Fig. 1 is a cross section of an embodiment of a single polarization, single mode optical fiber according to the invention, 82 0 0 149 . 22326 / Vk / mb Fig. 2 is a graph indicating the relationship between an angle 2Θ effected by a tension member applied to the optical fiber as shown in Fig. 1 and the birefringence, Fig. 3 is a graph which indicates the relationship between the amount doped in the silica glass from which the stress member is made and applied in the optical fiber as shown in Fig. 1 and the birefringence, Fig. 4 is a graph showing the relationship between the ratio of the radial thickness of the stress member used in Fig. 10 to the radius of the core and birefringence, Fig. 5 is a graph showing the relationship between the coating diameter to the core diameter ratio of the optical fiber indicated 1 and the birefringence, FIG. 6 shows the loss characteristic of an optical fiber 15 according to the invention, the ratio of the coating diameter to core diameter being different, FIGS. 7A-7E successive steps for manufacturing a single polarization, single mode optical fiber according to the invention and Figs. 8A and 8B show another example of the method for manufacturing the optical fiber according to the invention.

In fig. 1 is een bij voorkeur toegepaste uitvoeringsvorm van de enkelvoudige polarisatie, enkele modus optische fiber weergegeven te weten een optische fiber 10 bestaande uit een kern 11 en een bekleding 12 25 die nagenoeg concentrisch om de kern is aangebracht. Een voorbeeld van combinaties van materialen waaruit de kern 11 en bekleding 12 zijn samengesteld zijn de volgende: 1) Ge02 - Si02: Si02 2) P205 - Si02: Si02 30 3) Ge02 - P205 - Si02: Si02 4) Ge02 - Si02: F - Si02 5) SiOg: F - SI02Fig. 1 shows a preferred embodiment of the single polarization, single mode optical fiber, namely an optical fiber 10 consisting of a core 11 and a coating 12, which is arranged substantially concentrically around the core. An example of combinations of materials that make up the core 11 and cladding 12 are the following: 1) Ge02 - Si02: Si02 2) P205 - Si02: Si02 30 3) Ge02 - P205 - Si02: Si02 4) Ge02 - Si02: F - SiO2 5) SiOg: F - SIO2

Het zal duidelijk zijn dat bij elke combinatie van de kern en de bekleding de brekingsindex van de bekleding lager moet zijn dan die van 35 de kern. De kern 11 heeft een diameter van ongeveer 4,8 /am en de bekleding 12 heeft een buitendiameter van ongeveer 25 /am en is aangebracht rond kern 11. Een dergelijke kern 11 en bekleding 12 worden vervaardigd volgens een hiertoe bekende methode zoals een VAD-methode of eenMCVD-methode.It will be understood that with any combination of the core and the cladding, the refractive index of the cladding must be lower than that of the core. The core 11 has a diameter of about 4.8 / am and the coating 12 has an outer diameter of about 25 / am and is arranged around core 11. Such a core 11 and coating 12 are manufactured by a method known for this purpose such as a VAD- method or a MCVD method.

8200149 -6- 22326/Vk/mb8200149 -6- 22326 / Vk / mb

Volgens de uitvinding wordt een paar sectorvormige spannings-organen 15a en 15b gevormd elk met een dikte van ongeveer 12,5/urn en aangebracht op het oppervlak van een optische fiber bestaande uit een kern en bekleding zoals boven aangegeven, symmetrisch ten opzichte van 5 de as van de fiber. Deze spanningsorganen 15a en 15b zijn vervaardigd uit een materiaal met dezelfde of een iets afwijkende brekingsindex als van de nabij gelegen bekleding en met een hogere thermische expansiecoëffi-cient dan van de bekleding. De reden voor het gebruik van een dergelijk materiaal is de volgende. Een reden is om een spanning uit te oefenen op 10 de glasfiber door de thermische expansie zodat rek wordt bewerkstelligd in kern 11 en bekleding 12 zodat'de brekingsindices van de kern en de bekleding in een richting waarin de spanningsorganen 15a en 15bzLjn aangebracht verschillend zijn van de brekingsindices van de andere gedeelten. Om de brekingsindices te variëren door het aanleggen van panning is een 15 algemene methode bekend zoals beschreven door K. Brugger "Effect of thermal stress on refractive index in clad fibers", Appl. Opt. Vol. 10, 1971, blz. 437.According to the invention, a pair of sector-shaped tension members 15a and 15b, each having a thickness of about 12.5 µm, is formed and applied to the surface of an optical fiber consisting of a core and coating as indicated above, symmetrical with respect to the axis of the fiber. These tension members 15a and 15b are made of a material with the same or a slightly different refractive index as the neighboring coating and with a higher thermal expansion coefficient than that of the coating. The reason for using such a material is the following. One reason is to apply a stress to the glass fiber by the thermal expansion so that stretching is effected in core 11 and cladding 12 so that the refractive indices of the core and cladding in a direction in which the stress members 15a and 15bzLin are arranged are different from the refractive indices of the other parts. To vary the refractive indices by applying panning, a general method is known as described by K. Brugger "Effect of thermal stress on refractive index in clad fibers", Appl. Opt. Full. 10, 1971, p. 437.

Een andere reden is dat de spanningsorganen 15a en 15b zijn aangebracht nabij de bekleding 12 waarbij het noodzakelijk is om de licht-20 diffusie te voorkomen welk licht wordt voortgeplant door de bekleding 12 naar de spanningsorganen. Daarom is het van voordeel dat de spanningsorganen een brekingsindex hebben die zo dicht mogelijk gelegen is bij die van de bekleding. Dit kan worden bewerkstelligd door een geschikte keuze van de glassamenstellingen van de kern en de bekleding. Daarom geldt 25 dat omdat silica (Si02) gewoonlijk wordt gebruikt als materiaal voor de kern en de bekleding het van voordeel is dat de spanning-opwekkende organen 15a en 15b nagenoeg dezelfde brekingsindex hebben als die van het silicaglas.Another reason is that the tension members 15a and 15b are disposed near the coating 12, it is necessary to prevent the light diffusion which is propagated through the coating 12 to the tension members. It is therefore advantageous that the tension members have a refractive index as close as possible to that of the coating. This can be accomplished by a suitable choice of the glass compositions of the core and the coating. Therefore, since silica (SiO2) is commonly used as the core and cladding material, it is advantageous that the stress generating members 15a and 15b have substantially the same refractive index as that of the silica glass.

Voorbeelden van de samenstelling van de spanningsorganen 15 a en 30 15 b zijn de volgende 1) Ge02 - B203 - Si02 2) Ge02 - F - Si02 3) P205 - F - Si02 4) p2o5 - b2o3 - Si02 35 5) B203 - Si02 6) Ge02 - P205 - F - Si02 7) Ti02 - F - Si02Examples of the composition of the voltage members 15 a and 30 15 b are the following 1) Ge02 - B203 - Si02 2) Ge02 - F - Si02 3) P205 - F - Si02 4) p2o5 - b2o3 - Si02 35 5) B203 - Si02 6) Ge02 - P205 - F - Si02 7) Ti02 - F - Si02

GeCL, Bo0_, F en P_CL in deze samenstellingen zijn verbindingen die 2 2 3 2 5 82 0 0 1 4 0 -7- 22326/Vk/mb worden toegepast voor het verhogen van de thermische expansiecoëfficient van het spanningsorgaan, welke stoffen worden gebruikt in het silicaglas. Wanneer TiO^ wordt toegepast in een te voren bepaalde hoeveelheid wordt hiermee de thermische expansiecoëfficient verlaagd. Andere verbindingen 5 die effectief zijn om de thermische expansiecoëfficient te verhogen zijn bijvoorbeeld PbO, AlgO^ en ZrO.GeCL, Bo0_, F and P_CL in these compositions are compounds which are used 2 2 3 2 5 82 0 0 1 4 0 -7- 22326 / Vk / mb to increase the thermal expansion coefficient of the stress member, which substances are used in the silica glass. When TiO 2 is used in a predetermined amount, the thermal expansion coefficient is lowered. Other compounds that are effective to increase the thermal expansion coefficient are, for example, PbO, AlgO2 and ZrO.

Van deze verbindingen zullen GeOg, PgOj-, Ti02, AlgO^ en ^r0 de. brekingsindex verhogen van het spanningsorgaan vervaardigd uit silica-glas, terwijl en F de brekingsindex verlagen. Door een geschikte 10 combinatie van deze verbindingen is het raogelljk om een materiaal te verkrijgen. met nagenoeg dezelfde brekingsindex als van SiO^.Of these compounds, GeOg, PgOj-, TiO2, AlgO2 and ^ r0. increase refractive index of the stress member made of silica glass, while and F decrease the refractive index. Due to a suitable combination of these compounds it is very easy to obtain a material. with substantially the same refractive index as that of SiO4.

In deze uitvoeringsvorm zijn de spanningsorganen vervaardigd uit BgO^-SiOg. De koordehoeken van deze spanningsorganen 15a en 15b zijn respectievelijk 60 graden.In this embodiment, the tension members are made from BgO-SiOg. The chord angles of these tension members 15a and 15b are 60 degrees, respectively.

15 Vulorganen of afstandsorganen 16a en 16b zijn symmetrisch aange bracht nabij de gedeelten van het oppervlak waar de spanningsorganen 15a en 15b niet zijn aangebracht. Deze afstandsorganen 16a en 16b hebben nagenoeg dezelfde radiale dikte als die van de spanningsorganen 15a en 15b. Zo worden de afstandsorganen gevormd.Fillers or spacers 16a and 16b are arranged symmetrically near the portions of the surface where the tension members 15a and 15b are not provided. These spacers 16a and 16b have substantially the same radial thickness as that of the tension members 15a and 15b. This is how the distance organs are formed.

20 Voor deze afstandsorganen 16a en 16b wordt een materiaal gebruikt dat nagenoeg dezelfde karakteristieken heeft als het bekledingsmateriaal 12 van de optische fiber 10. Dit materiaal is bijvoorbeeld silicaglas. Afwijkend van de spanningsorganen 15a .en 15b moeten de afstandsorganen 16a en 16b geen spanning uitoefenen op de bekleding en de kern.For these spacers 16a and 16b, a material is used which has substantially the same characteristics as the coating material 12 of the optical fiber 10. This material is, for example, silica glass. Deviating from the tension members 15a and 15b, the spacers 16a and 16b should not apply tension to the coating and the core.

25 Een mantel 18 wordt vervolgens aangebracht om de spanningsorganen 15a en 15b en de afstandsorganen 16a en 16b (xölorganen 16a en 16b) volledig te omgeven. De aldus gevormde optische fiber'heeft een buitendiameter van 125 pm en de afgesneden·golflengte is 1,1 yura wanneer het relatieve verschil in de brekingsindices van de kern 11 en de bekleding 12 0,6$ is.A jacket 18 is then applied to completely surround the tension members 15a and 15b and the spacers 16a and 16b (xol organs 16a and 16b). The optical fiber thus formed has an outer diameter of 125 µm and the cut wavelength is 1.1 µm when the relative difference in the refractive indices of the core 11 and the coating 12 is 0.6.

30 In dit voorbeeld hebben de afstandshouders 16a en 16b nagenoeg dezelfde thermische expansiecoëfficient als de bekleding terwijl de mantel 18 een lagere thermische expansiecoëfficient heeft dan de spanningsorganen .In this example, the spacers 16a and 16b have substantially the same thermal expansion coefficient as the cladding, while the jacket 18 has a lower thermal expansion coefficient than the stress members.

Wanneer de voortplantingsconstanten in aanmerking worden genomen 35 in de richtingen van de X-as en de Y-as van het in de HE^-modus gepolariseerde licht in de richting van de hoofdas van de dwarsdoorsnede van de optische fiber door respectievelijk /Jx en wordt de modale dubbele breking-B gegeven door vergelijking 1: 8200149 -8- 22326/Vk/mb Β = (Λχ - Ay)/k (1) waarbij k s 2*ί/Λι en X geeft de golflengte van licht weer in vacuüm.When the propagation constants are taken into account in the directions of the X-axis and the Y-axis of the light polarized in the HE ^ mode in the direction of the major axis of the cross section of the optical fiber by / Jx respectively, and the modal birefringence-B given by equation 1: 8200149 -8- 22326 / Vk / mb Β = (Λχ - Ay) / k (1) where ks 2 * ί / Λι and X represents the wavelength of light in vacuum.

Wanneer kern 11 de vorm heeft van een zuivere cirkel is de 5 dubbele breking die wordt veroorzaakt door de spanningsorganen 15a en 15b gelijk aan de modale dubbele breking en wordt uitgedrukt door vergelijking 2 te weten: B s P((fx - éy) (2) waarbij P de fotoëlastische coëfficiënt voorstelt van kern 11 10 die wordt uitgedrukt door de volgende vergelijking waarbij gewoon silica-glas wordt toegepast: P = 3» 36 x 10-5 (mm^/km).When core 11 is in the form of a pure circle, the 5 birefringence caused by the stress members 15a and 15b is equal to the modal birefringence and is expressed by equation 2 namely: B s P ((fx - éy) (2 ) where P represents the photoellastic coefficient of core 11 10 which is expressed by the following equation using ordinary silica glass: P = 3 »36 x 10-5 (mm ^ / km).

%%

Gedoteerd silicaglas heeft nagenoeg dezelfde waarde voor P. Ór.Doped silica glass has almost the same value for P. Ór.

2 en y geven de hoofd-spanningscoëfficienten weer (uitgedrukt in kg/mm ) 15 in de hoofdasrichting, en de X, Y-richting.2 and y represent the major stress coefficients (expressed in kg / mm) 15 in the major axis direction, and the X, Y direction.

Wanneer de koordehoeken van de spanningsorganen 15a en 15b worden weer* geven door respectievelijk 2 9 wordt de dubbele breking B weergegeven in fig. 2. De waarde van B (2 6) voor B (90°) bij 29 is 90° wordt maximaal bij 20 = 90° en parabolisch en neemt geleidelijk toe van 20 =0 tot 20 20a 90°. Buiten het traject van 2Θ s 90° neemt de waarde van B (20 ) parabolisch af. Een dergelijke afname in de dubbele breking B buiten ' 20 a 90° wordt toegeschreven aan het feit dat de dubbele breking, ver oorzaakt door de spanningsorganen aangebracht op 2Θ = 0 - 90° wordt opgeheven door de voorvormen van de spanningsorganen aangebracht op gedeelten 25 waarbij 2 0 groter is dan 90°. Daarom is de hoek 26 gevormd door de spanningsorganen 15a en 15b bij voorkeur lager dan 90°. Zoals duidelijk zal zijn uit fig. 2 zal direkt na het overschrijden van 2Θ = 90° de procen-' tuele verlaging van de dubbele breking klein zijn zodat zelfs wanneer de spanningsorganen worden aangebracht op de plaats waarbij de waarde 20 30 enigszins buiten het gebied van 90° ligt, er geen praktische problemen optreden. Daarbij zal de polarisatie-behoudende karakteristiek echter enigszins slechter worden.When the chord angles of the voltage members 15a and 15b are represented by 2 and 9 respectively, birefringence B is shown in Fig. 2. The value of B (2 6) for B (90 °) at 29 is 90 ° becomes maximum at 20 = 90 ° and parabolic and gradually increases from 20 = 0 to 20 20a 90 °. Outside the range of 2Θ s 90 °, the value of B (20) decreases parabolically. Such a decrease in birefringence B outside of 20 to 90 ° is attributed to the fact that birefringence caused by the tension members applied at 2Θ = 0 - 90 ° is canceled by the preforms of the tension members applied to portions 25 where 2 0 is greater than 90 °. Therefore, the angle 26 formed by the tension members 15a and 15b is preferably less than 90 °. As will be apparent from Fig. 2, immediately after exceeding 2Θ = 90 °, the percentage reduction of the birefringence will be small so that even when the stress members are applied at the location where the value 20 is slightly outside the range of 90 °, no practical problems arise. However, the polarization-preserving characteristic will deteriorate somewhat.

Wanneer de spanningsorganen 15a en 15b zijn vervaardigd uit ®2^3 ” ^;ί·¢½, van*eert de modale dubbele breking B sterk in afhankelijkheid 35 van de hoeveelheid hierin verwerkt B^0^. Deze karakteristiek is weergegeven in fig. 3· Omdat de thermische expansiecoëfficient ƒ(x) varieert zoals aangegeven door de volgende vergelijking in afhankelijkheid van de hoeveelheid hierin verwerkt BgO^ (x mol.JÊ) weergegeven door: 82 0 0 1 4 9 -9- 22326/Vk/mb J(x) 5 Cx) X 10“7 + (5,5) X 10'7 (1/°C) (3) waarbij (5,5) X 10“7/°C de thermische expansiecoëfficient weergeeft van niet gedoteerd silicaglas, maar omdat de spanningsorganen 15a en 15b zijn omgeven door enerzijds de bekleding 12 en anderzijds mantel 5 18, die zijn vervaardigd uit silicaglas, zou de thermische expansiecoëffi cient van de spanningsorganen worden opgeheven door de andere gedeelten. Daardoor, beïnvloedt de thermische expansiecoëfficient hiervan uitgedrukt in 3 (x) in dit geval niet de dubbele breking.When the stress members 15a and 15b are made of 2, 3, 3, 1, the modal birefringence B strongly depends on the amount of B ^ 0 ^ incorporated therein. This characteristic is shown in Fig. 3 · Because the thermal expansion coefficient ƒ (x) varies as indicated by the following equation depending on the amount of BgO ^ (x mol.JÊ) incorporated herein: 82 0 0 1 4 9 -9 - 22326 / Vk / mb J (x) 5 Cx) X 10 “7 + (5.5) X 10'7 (1 / ° C) (3) where (5.5) X 10“ 7 / ° C the represents thermal expansion coefficient of undoped silica glass, but since the stress members 15a and 15b are surrounded by the cladding 12 on the one hand and the mantle 5 18, on the other, made of silica glass, the thermal expansion coefficient of the stress members would be canceled by the other portions. Therefore, its thermal expansion coefficient expressed in 3 (x) does not affect birefringence in this case.

In fig. 3 is een grafiek weergegeven die het verband aangeeft 10 tussen de dubbele breking B en de hoeveelheid BgQ^ die is verwerkt in de spanningsorganen 15a en 15b waarbij b/a s 5, d/a s 4 en het yerschil in de brekingsindices van de kern 11 en de bekleding 12 is 0,6$ en 20 = 60° waarbij 'a de straal voorstelt van de kern 11, b de buitenstraal is van bekleding 12 en d de dikte is van de spanningsorganen 15a en 15b. Zoals 15 duidelijk kan zijn uit fig. 3 is de variatie in de dubbele breking BFig. 3 shows a graph showing the relationship between birefringence B and the amount of BgQ ^ processed in the stress members 15a and 15b where b / axis 5, d / axis 4 and the yer difference in the refractive indices of the core 11 and the cladding 12 is 0.6 and 20 = 60 ° where 'a represents the radius of the core 11, b is the outer radius of cladding 12 and d is the thickness of the tension members 15a and 15b. As can be seen from Fig. 3, the birefringence variation is B.

met betrekking tot de hoeveelheid toegevoegd nagenoeg proportioneel.with regard to the amount of added almost proportional.

De bij •voorkeur toegepaste hoeveelheid aan toegevoegd BgO^ bleek ongeveer 20 mol.ί te zijn.The preferred amount of added BgO 2 was found to be about 20 moles.

Het‘resultaat· van het experiment gaf aan dat de karakteristiek 20 die is aangegeven in fig. 3 ook kan worden verkregen wanneer andere do-teringsmiddelen worden verwerkt in het spanningsorgaan 15a .en 15b. Hierbij moet echter worden opgemerkt dat het verband tussen de thermische expansiecoëfficient en de hoeveelheid toegevoegd doteringsmiddel varieert in afhankelijkheid van het type doteringsmiddel.The result of the experiment indicated that the characteristic 20 shown in Figure 3 can also be obtained when other dopants are incorporated into the voltage members 15a and 15b. It should be noted, however, that the relationship between the thermal expansion coefficient and the amount of dopant added varies depending on the type of dopant.

25 Fig. 4 geeft het verband weer tussen de verhouding d/a tussen de dikte d van de voorvorm van het spanningsorgaan en de straal a van de kern en de dubbele breking B. De karakteristiek aangegeven in fig, 4 was verkregen bij d/a =5, 20 : 60°, en de brekingsindices van de kern 11 en de bekleding 12 zijn respectievelijk 0,6$ en de hoeveelheid hierin ver-30 werkt BgO^ in het spanningsorgaan is 7 mol.$. Zoals kan worden waargenomen uit fig. 4 heeft de dubbele breking B de neiging om monotoon toe te nemen met de verhoging van de verhouding d/a. De karakteristiek die is aangegeven in fig. 4 geeft ook aan dat in een gebied waarin de verhouding d/a ligt boven 10 de dubbele breking B de neiging tot verzadiging heeft.FIG. 4 shows the relationship between the ratio d / a between the thickness d of the preform of the tension member and the radius a of the core and the birefringence B. The characteristic indicated in fig. 4 was obtained at d / a = 5, 20: 60 °, and the refractive indices of the core 11 and the coating 12 are 0.6%, respectively, and the amount of BgO 2 incorporated in the stress member is 7 mol. As can be seen from Fig. 4, birefringence B tends to increase monotonically with the increase of the d / a ratio. The characteristic shown in Fig. 4 also indicates that in an area where the ratio d / a is above 10 birefringence B tends to saturate.

35 De normaliserende frequentie V die de karakteristiek bepaalt van de enkele modus optische fiber wordt in het algemeen aangegeven door vergelijking 4: ƒThe normalizing frequency V which defines the characteristic of the single mode optical fiber is generally indicated by equation 4: ƒ

V = ^ V (nj - n22) WV = ^ V (nj - n22) W

8200149 -10- 22326/Vk/mb waarbij n^ de brekingsindex weergeeft van kern 11 en n^ die van bekleding 12.8200149 -10-22326 / Vk / mb where n ^ represents the refractive index of core 11 and n ^ that of cladding 12.

Ten einde een enkele modus optische fiber te verkrijgen moet de waarde van V lager zijn dan 2,405.In order to obtain a single mode optical fiber, the value of V must be less than 2.405.

5 In een gebied waarbij V> 2,405 is wordt, omdat licht van hogere orde zich anders voortplant, de fiber een multimodus fiber. Wanneer bijvoorbeeld n^ - n2^ni = 0>Q006, t®n einde te voldoen aan de vergelijking (4)λ = 1,1 /um, 2a = 5,26/urn.In an area where V> 2.405 is, because higher order light propagates differently, the fiber becomes a multi-mode fiber. For example, when n ^ - n2 ^ ni = 0> Q006, t®n ends to satisfy the equation (4) λ = 1.1 / µm, 2a = 5.26 / µm.

Wanneer b/a = 5, dan geldt a+b + d = a (1 + 5+ 10)= l6a=84/jm. 10 Zodoende kan worden gesteld dat de diameter van de optische fiber 2D gelijk moet zijn aan ongeveer minimaal 160 yum.When b / a = 5, then a + b + d = a (1 + 5+ 10) = 16a = 84 µm. Thus, it can be stated that the diameter of the optical fiber 2D should be approximately at least 160 µm.

Wanneer de verhouding d/a wordt verhoogd tot boven 10, neemt de diameter 2D van de optische fiber verder toe, waardoor de toepasbaarheid hiervan minder wordt.When the ratio d / a is increased to above 10, the diameter 2D of the optical fiber increases further, reducing its applicability.

15 Anderzijds wanneer de verhouding d/a lager wordt gemaakt dan 2, dan wordt de dubbele breking B kleiner dan (5) X 10~5, zodat de polarisatie-behoudende karakteristiek slechter wordt.On the other hand, when the ratio d / a is made lower than 2, the birefringence B becomes smaller than (5) X 10 ~ 5, so that the polarization-preserving characteristic deteriorates.

Wanneer de optische fiber wordt gebogen, zodat deze een straal heeft van 10 mm geeft een berekening aan dat de verkregen dubbele breking 20 B ongeveer 10-^ zou zijn zodat wanneer de invloed wordt beschouwd die wordt bewerkstelligd wanneer de glasfiber wordt vervaardigd in een kabel, _5 in een gebied waarbij B < 5 X 10 , een voldoende karakteristiek niet kan worden verkregen.When the optical fiber is bent so that it has a radius of 10 mm, a calculation indicates that the birefringence obtained 20 B would be about 10- ^ so that considering the influence effected when the glass fiber is manufactured in a cable, _5 in an area where B <5 X 10, a sufficient characteristic cannot be obtained.

Fig. 5 geeft het verband weer tussen de verhouding van de kern- 25 diameter 2a tot de diameter van de bekleding 2b en de dubbele breking B.Fig. 5 shows the relationship between the ratio of the core diameter 2a to the diameter of the coating 2b and the birefringence B.

Zoals aangegeven neemt de dubbele breking B monotoon af met een toename -5 van de verhouding b/a en wordt ongeveer (4) X 10 waarbij b/a s 9 en het verschil tussen de brekingsindices van de kern 11 en de bekleding 12 is ongeveer 0,6$. Wanneer de verhouding b/a toeneemt tot meer dan 10 daalt 30 de dubbele breking B waardoor de polarisatie-behoudende karakteristiek slechter wordt evenals de karakteristiek van de enkelvoudige polarisatie, enkele modus optische fiber. Anderzijds wanneer de verhouding b/a wordt verlaagd strekt de lichtvoortplanting door de optische fiber zich uit naar de spanningsorganen 15a en 15b zodat het licht zou worden beïnvloed door 35 het infrarood absorptieverlies van B^O^ aanwez^-S in de spanningsorganen 15a en 15b.As indicated, birefringence B decreases monotonically with an increase -5 in the ratio b / a and becomes about (4) X 10 where b / axis 9 and the difference between the refractive indices of the core 11 and the cladding 12 is about 0 .6 $. As the ratio b / a increases to more than 10, the birefringence B decreases, making the polarization-preserving characteristic worse as well as the single polarization characteristic, single mode optical fiber. On the other hand, when the ratio b / a is lowered, the light propagation through the optical fiber extends to the voltage members 15a and 15b so that the light would be affected by the infrared absorption loss of B ^ O ^ present in the voltage members 15a and 15b. .

Fig. 6 geeft spectrale verlieskarakteristieken weer van twee optische fibers met verschillende b/a-verhoudingen, waarbij de gestippelde 82 0 0 1 4 9 ! '2- 9 -11- 22326/Vk/mb lijn een verhouding van b/a =2,4 weergeeft terwijl de getrokken lijn overeenkomt met de verhouding b/a = 8. Uit deze karakteristieken blijkt dat wanneer b/a =2,4 het verlies L van de optische fiber aanzienlijk toeneemt bij een golflengte die langer is dan 1,2 /urn. Het resultaat van 5 de uitgevoerde analyse op verschillende waarden van de verhouding b/a, met inbegrip van het resultaat dat is aangegeven in fig. 6 geeft aan dat de optische fiber volgens de uitvinding met een verhouding b/a< 2 het verlies vergroot tot een mate die de praktische toepassing van de optische fiber als lichtgeleidend transmissiemedium voorkomt.Fig. 6 shows spectral loss characteristics of two optical fibers with different b / a ratios, the dotted 82 0 0 1 4 9! 2- 9 -11- 22326 / Vk / mb line represents a ratio of b / a = 2.4 while the solid line corresponds to the ratio b / a = 8. These characteristics show that when b / a = 2, 4, the loss L of the optical fiber increases significantly at a wavelength longer than 1.2 µm. The result of the analysis performed on different values of the ratio b / a, including the result indicated in Fig. 6, indicates that the optical fiber according to the invention with a ratio b / a <2 increases the loss to a degree that prevents the practical use of the optical fiber as a light-conducting transmission medium.

10 Het gebruik van de enkelvoudige polarisatie, enkele modus optische fiber volgens de uitvinding resulteert in diverse voordelen en deze zijn hieronder nader toegelicht.The use of the single polarization, single mode optical fiber according to the invention results in various advantages and these are further explained below.

1) Zoals boven beschreven, geldt omdat de optische fiber volgens de uitvinding spanningsorganen bevat die plaatselijk zijn aangebracht nabij 15 het buitenste oppervlak van de optische fiber bestaande uit een concentrische kern en bekleding, te weten nabij de bekleding om een plaatselijke spanning uit te oefenen op de kern en de bekleding ter verkrijging van de polari-satie-behoudende karakteristiek, heeft de optische fiber volgens de uitvinding meer voortreffelijke polarisatie-behoudende karakteristieken en 20 minder verlies dan de bekende optische fiber.1) As described above, because the optical fiber according to the invention contains tension members locally located near the outer surface of the optical fiber consisting of a concentric core and coating, namely near the coating to apply a local tension to the core and coating to obtain the polarization-preserving characteristic, the optical fiber of the invention has more excellent polarization-preserving characteristics and less loss than the known optical fiber.

2) Omdat de spanningsorganen plaatselijk zijn aangebracht op het buitenste oppervlak van de bekleding en afstandsorganen zijn aangebracht op de gedeelten van de buitenste bekleding waar geen spanningsorganen zijn aangebracht geeft deze constructie een voldoende grote polarisatie - be-25 houdende karakteristiek.2) Since the stress members are locally applied to the outer surface of the cladding and spacers are disposed on the portions of the outer cladding where no stress members are applied, this construction gives a sufficiently large polarization-retaining characteristic.

3) Verder geldt dat de optische fiber bestaande uit de kern en bekleding vervaardigd uit glas en omdat de spanningsorganen zijn aangebracht op afstand van de kern, het mogelijk is dat een enkelvoudige polarisatie, enkele modus optische fiber wordt verkregen met een aanzienlijke lengte 30 en een laag verlies.3) Furthermore, since the optical fiber consisting of the core and cladding made of glass and because the tension members are arranged at a distance from the core, it is possible to obtain a single polarization, single mode optical fiber of considerable length and a low loss.

Een voorbeeld van de werkwijze voor het vervaardigen van de enkelvoudige polarisatie, enkele modus optische fiber zal nu worden toegelicht aan de hand van de fig. 7A-7E.An example of the method for manufacturing the single polarization, single mode optical fiber will now be explained with reference to Figures 7A-7E.

Eerst wordt een optische fiber bestaande uit een kern en een 35 bekleding bereid volgens een bekende dampfase axiale opbrengingsmethode (VAD). Hierbij is de diameter van de kern bijvoorbeeld 7 mm, de buitenste diameter van de bekleding 42 mm en de verhouding van de buitenste diameter van de bekleding tot de diameter van de kern gelijk aan 6. De kern heeft 8200149 ' t' -12- 22326/Vk/rab een samenstelling overeenkomend met GeO^-SiC^r terwijl de bekleding is vervaardigd uit SiO^. Zodoende is het relatieve verschil van de brekingsindices tussen de kern en de bekleding in s 0,7?.First, an optical fiber consisting of a core and a coating is prepared according to a known vapor phase axial application method (VAD). For example, the diameter of the core is 7 mm, the outer diameter of the cladding is 42 mm and the ratio of the outer diameter of the cladding to the diameter of the core is 6. The core has 8200149 't' -12-22326 / Vk / rab a composition corresponding to GeO 2 -SiC 2 r while the coating is made of SiO 2. Thus, the relative difference of the refractive indices between the core and the cladding in s is 0.7 ?.

De aldus gevormde optische fiber wordt verlengd door deze te 5 leiden door een inrichting voor het trekken van een fiber of door verlengings-apparatuur zodat de buitenste diameter wordt verlaagd tot 8 mm. Na trekken is de buitenste diameter van de kern ongeveer 1,3 mm, zodat de oorspronkelijke verhouding wordt gehandhaafd.The optical fiber thus formed is extended by passing it through a fiber drawing device or extension equipment so that the outer diameter is reduced to 8 mm. After drawing, the outer diameter of the core is about 1.3 mm, so that the original ratio is maintained.

Fig. 7A geeft de dwarsdoorsnede weer van de verlengde kern 31 en 10 de bekleding. Vervolgens worden de spanningsorganen gevormd door een gemodificeerde chemische dampopbrengingsmethode (MCVD). De verkregen spanningsorganen zijn vervaardigd uit gedoteerd kwartsglas eik met een buitendiameter van 7,8 mm. (15 mol.?) en GeC^ (4 mol.?) worden gebruikt als doteringsmiddelen. Een deklaag met een buitendiameter van ongeveer 12 mm 15 en vervaardigd uit kwartsglas wordt aangebracht om de kern en de spanningsorganen te bekleden.Fig. 7A shows the cross section of the elongated core 31 and 10 the liner. Then, the stress members are formed by a modified chemical vapor application (MCVD) method. The tension members obtained are made of doped quartz glass oak with an outer diameter of 7.8 mm. (15 mol.?) And GeC2 (4 mol.?) Are used as dopants. A coating with an outer diameter of about 12 mm 15 and made of quartz glass is applied to coat the core and the stress members.

Het geheel wordt vervolgens getrokken om de buitendiameter te verlagen tot 5 mm. Op dit tijdstip heeft de kern, vervaardigd uit hetThe whole is then pulled to reduce the outer diameter to 5 mm. At this time, the core made from the

gedoteerde kwartsglas een buitendiameter van ongeveer 3,2 mm. Fig. 7Bdoped quartz glass with an outer diameter of approximately 3.2 mm. Fig. 7B

20 geeft het verkregen saraenstelsel 35 weer waarin de kern is aanvegeven met 35a en het spanningsorgaan is aangegeven met 35b. In dit voorbeeld is het aantal gerekte spanningsorganen 4, maar het zal duidelijk zijn dat dit aantal indien noodzakelijk kan worden gevarieerd.20 shows the resulting sizing system 35 in which the core is indicated by 35a and the tension member is indicated by 35b. In this example, the number of stretched stress members is 4, but it will be understood that this number can be varied if necessary.

De spanningsorganen zijn vervaardigd uit gedoteerd kwartsglas met 25 één of meer stoffen gekozen uit de groep bestaande uit GeO,,, B^^, P2°5’The stress members are made of doped quartz glass with one or more materials selected from the group consisting of GeO ,,, B ^^, P2 ° 5 "

TiO., F, A1„0_, ZrO„, Sb„0_ en met een thermische expansiecoëfficient 2 23 2 2DTiO., F, A1 „0_, ZrO„, Sb „0_ and with a thermal expansion coefficient 2 23 2 2D

die hoger of lager is dan die van gewoon kwartsglas of van het bekledings-materiaal en een verwekingspunt dat lager is dan van gewoon kwartsglas of bekledingsmateriaal. De omhulling die de spanningsorganen omgeeft is ver-30 vaardigd uit kwartsglas.which is higher or lower than that of ordinary quartz glass or of the coating material and a softening point lower than that of ordinary quartz glass or coating material. The enclosure surrounding the tension members is made of quartz glass.

Daarna worden de vulorganen of afstandsorganen 36 vervaardigd met nagenoeg dezelfde thermische expansiecoëfficient als van de bekleding.Then, the fillers or spacers 36 are manufactured with substantially the same thermal expansion coefficient as the coating.

Elk van de afstandsorganen 36 heeft nagenoeg dezelfde thermische uit-zettingscoëfficient als de bekleding en kan worden vervaardigd door het 35 trekken van een staaf kwartsglas om de diameter hiervan te verlagen van ongeveer 10 mm tot 5 mm. In dit voorbeeld zijn vier afstandsorganen 36 toegepast en één van de afstandsorganen 36 is weergegeven in fig. 7C.Each of the spacers 36 has substantially the same thermal expansion coefficient as the cladding and can be made by drawing a quartz glass rod to decrease its diameter from about 10 mm to 5 mm. In this example, four spacers 36 are used and one of the spacers 36 is shown in Fig. 7C.

Paren van de spanningsorganen 35 worden symmetrisch aangebracht 82 0 0 1 4 9 ί -13- 22326/Vk/mb rond het centrum van het gerekte samenstelsel 33 van kern en bekleding.Pairs of the stress members 35 are arranged symmetrically around the center of the stretched core 33 and sheath assembly 33.

Een aantal afstandsorganen 36 (in dit voorbeeld 2) elk bestaande uit een staaf van kwartsglas met een buitendiameter van 5 mm wordt aangebracht op gedeelten van het buitenoppervlak van de bekleding 32 waar de spannings-5 organen niet zijn aangebracht.A plurality of spacers 36 (in this example 2) each consisting of a quartz glass rod with an outer diameter of 5 mm is applied to portions of the outer surface of the liner 32 where the stress members are not provided.

Vervolgens wordt het geheel ingebracht in een mantel van kwartsglas bestaande uit een buis 38 met een buitendiameter van 33 mm en een binnendiameter van 18,5 mm. De mantelbuis 38 heeft een thermische expan-siecoëfficient die lager is dan die van de spanningsorganen.The whole is then inserted into a quartz glass jacket consisting of a tube 38 with an outer diameter of 33 mm and an inner diameter of 18.5 mm. The casing tube 38 has a thermal expansion coefficient lower than that of the stress members.

10 Het samenstelsel is weergegeven in fig. 7. Dit geheel wordt ver volgens in een onder verlaagde druk gebrachte koolstofbestandige oven •gebracht die wordt gehouden op een temperatuur van 2100 °C en daarna getrokken tot een buitendiameter van 125 ƒ1111. De trekapparatuur voor de fiber is apparatuur zoals bijvoorbeeld beschreven door M. Nakahara, 15 S. Sakaguchi en T. Miyashita "Optical fiber drawing techniques", Tsuken. Jippo, Vo.. 26, nr. 9, 1977, biz. 2557.The assembly is shown in Fig. 7. This assembly is then placed in a vacuum vacuum oven which is maintained at a temperature of 2100 ° C and then drawn to an outer diameter of 125 111111. The fiber drawing equipment is equipment as described, for example, by M. Nakahara, S. Sakaguchi and T. Miyashita "Optical fiber drawing techniques", Tsuken. Jippo, Vo. 26, No. 9, 1977, biz. 2557.

De dwarsdoorsnede van de verkregen optische fiber is aangegeven in fig. 7E. Als resultaat van de trekbewerking worden de afstandsorganen 36 en de spanningsorganen 35 aangebracht op de buitenkant van het geheel 20 van kern en bekleding 33 en gedeformeerd zodat de afstandsorganen worden omgezet in deel-segmentvormen. Zodoende worden op afstand spanningsorganen 35 gevormd die gelijk zijn aan die weergegeven in fig. 1 op het buitenoppervlak van de bekleding 32. De koordehoek door elk van de spanningsorganen 35 is scherp èn elk heeft een bepaalde dikte. Als resultaat van 25 de aldus verkregen optische fiber die wordt waargenomen onder een scanning-type elektronenraicroscopp is gevonden dat de kerndiameter 4,9/um bedraagt.The cross section of the obtained optical fiber is shown in Fig. 7E. As a result of the drawing operation, the spacers 36 and the tension members 35 are applied to the exterior of the core 20 and cladding assembly 33 and deformed so that the spacers are converted into sub-segment shapes. Thus, tension members 35 equal to those shown in Figure 1 are formed remotely on the outer surface of the liner 32. The chord angle through each of the tension members 35 is sharp and each has a certain thickness. As a result of the thus obtained optical fiber observed under a scanning type electron microscope, the core diameter was found to be 4.9 µm.

De golflengte waarbij de modus enkel-modus wordt, welke omstandig- 2Tta / 2 2 heid wordt bepaald door de normaliseerfrequentie V = —y n^ -n^ , waarbij X de golflengte is en n^ is de brekingsindex van kern 31 30 en n^ die van de bekleding, waarbij V 2,405 wordt en was 1,1yüm. De optische fiber werd 10 keer rond een cylinder gewonden met een straal van 2 cm en een verlieSpiek werd genoteerd nabij 1,1/üm door de meting op basis van het meetsysteem voor de overdrachtsverliesgolflengte. Dit geeft aan dat als resultaat van de buiging van de optische fiber hoge orde-modus zijn 35 verstrooid als stralingsraodus. Wanneer een doteringsmiddel als wordt toegevoegd aan kwartsglas is het verwekingspunt in het algemeen lager dan dat van kwartsglas. Omdat de viscositeitscoëfficient hiervan bij de trek-temperatuur, bijvoorbeeld 2100 °C, lager is dan van het kwartsglas, 82 0 0 1 4 9 -14- 22326/Vk/mb zullen de spanningsorganen na trekken een sectorvorm hebben zoals aangegeven in fig. 7E. De optische fiber die aldus is verkregen heeft een verlies van respectievelijk 0,7 dB/km en 0,5 dB/km bij een golflengte van respectievelijk 1,3/um en 1,55 yum. Wanneer uitgedrukt als dubbele 5 breking (bepaald door de slaglengte) is de polarisatie-behoudende karakteristiek per 1 km optische fiber ongeveer 8 x 10~^, hetgeen voldoende hoog is voor praktische toepassing. De koordehoek voor elk spannings-orgaan is 2Θ = 75°.The wavelength at which the mode becomes single mode, which condition is determined by the normalization frequency V = -yn ^ -n ^, where X is the wavelength and n ^ is the refractive index of core 31 and n ^ that of the coating, where V becomes 2.405 and was 1.1 µm. The optical fiber was wound 10 times around a cylinder with a radius of 2 cm and a loss peak was noted close to 1.1 µm by the measurement based on the transmission loss wavelength measurement system. This indicates that as a result of the bending of the optical fiber, high order mode has been scattered as the radiation mode. When a dopant is added to quartz glass, the softening point is generally lower than that of quartz glass. Because the viscosity coefficient of this at the drawing temperature, for example 2100 ° C, is lower than that of the quartz glass, 82 0 0 1 4 9 -14- 22326 / Vk / mb, the tension members after drawing will have a sector shape as shown in Fig. 7E . The optical fiber thus obtained has a loss of 0.7 dB / km and 0.5 dB / km at a wavelength of 1.3 µm and 1.55 µm, respectively. When expressed as birefringence (determined by the stroke length), the polarization-preserving characteristic per 1 km of optical fiber is about 8 x 10 ~ 1, which is sufficiently high for practical application. The chord angle for each tension member is 2Θ = 75 °.

Omdat in deze uitvoeringsvorm de spanningsorganen worden ver-10 vaardigd volgens de MCVD-methode wordt het effectieve oppervlak dat wordt ingenomen door elk spanningsorgaan verlaagd. Wanneer echter een GeO^-B^O^-SiO^ glasstaaf wordt gebruikt kunnen de oppervlakken die worden ingenomen door de spanningsorganen worden verruimd. Als gevolg hiervan is het mogelijk om de berekende waarde van de dubbele breking 1,5 keer 15 te verhogen ten opzichte van de bovenbeschreven uitvoeringsvorm.Since, in this embodiment, the stress members are manufactured according to the MCVD method, the effective area occupied by each stress member is decreased. However, when a GeO ^ -B ^ O ^ -SiO ^ glass rod is used, the surfaces occupied by the stress members can be widened. As a result, it is possible to increase the computed birefringence value 1.5 times from the above-described embodiment.

Een ander voorbeeld van de werkwijze voor het vervaardigen van een enkelvoudige polarisatie, enkele modus fiber volgens de uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van de fig. 8a en 8B.Another example of the method for manufacturing a single polarization, single mode fiber according to the invention will be explained in more detail with reference to Figs. 8a and 8B.

Eerst wordt een samenstelsel 43 bestaande uit kern en bekleding 20 vervaardigd uit een kern 41 en een bekleding 42 volgens de dampfase axiale opbrengingsmethode (VAD). Op dat tijdstip is de buitendiameter van het geheel van kern en bekleding 30 mm. Wanneer dit geheel warm wordt getrokken op dezelfde wijze als boven is aangegeven is de buitendiameter van de kern 4 ram en die van de bekleding 0,8 mm. SiO^ waarin 5 mol.ji Ge02 is verwerkt 25 wordt gebruikt als kern 41 en een gewoon kwartsglas wordt gebruikt voor de bekleding 42.First, an assembly 43 consisting of core and cladding 20 is made from a core 41 and a cladding 42 by the vapor phase axial application method (VAD). At that time, the outer diameter of the core and cladding assembly is 30 mm. When fully drawn in the same manner as above, the outer diameter of the core is 4 ram and that of the liner is 0.8 mm. SiO4 incorporating 5 moles of GeO2 is used as the core 41 and an ordinary quartz glass is used for the coating 42.

Op dezelfde wijze worden de spanningsorganen 45 vervaardigd volgens de VAD-m°thode. Elk van de spanningsorganen 45 omvat een gedoteerde silicaglasstaaf waarin 4 mol.^ GeO^ en 10 mol.$ B2^3 verwerkt· Elk van 30 de aldus vervaardigde spanningsorganen 45 heeft een buitendiameter van ongeveer 2,5 mm en getrokken op dezelfde wijze als het geheel van kern en bekleding wordt de diameter verlaagd tot 3 mm. Hierbij worden 6 van dergelijke spanningsorganen toegepast.Likewise, the voltage members 45 are manufactured according to the VAD-m ° method. Each of the stress members 45 includes a doped silica glass rod incorporating 4 moles of GeO 2 and 10 moles of B2 2 3. Each of the thus prepared stress members 45 has an outer diameter of about 2.5 mm and is drawn in the same manner as the made entirely of core and cladding, the diameter is reduced to 3 mm. Here 6 of such tension members are used.

Verder worden sectorvormige vul- of afstandsorganen 46 vervaar-35 digd. Elk afstandsorgaan 46 is vervaardigd uit kwartsglas en heeft een binnendiameter van 4,0 mm, een buitendiameter van 7 mm en een koordehoek van 115°. In deze uitvoeringsvorm worden twee van dergelijke afstands-organen toegepast.Furthermore, sector-shaped filling or spacing members 46 are manufactured. Each spacer 46 is made of quartz glass and has an inner diameter of 4.0 mm, an outer diameter of 7 mm and a chord angle of 115 °. In this embodiment, two such spacers are used.

8200149 -15- 22326/Vk/mb8200149 -15- 22326 / Vk / mb

Verder wordt een cylindervormige mantel 48 toegepast, vervaardigd van kwartsglas en met een binnendiameter van 7,5 mm en een buitendiameter van 17 mm. Na bereiden van de samenstellende elementen zoals boven is aangegeven wordt een paar van drie spanningsorganen 45 symmetrisch aange-5 bracht op het buitenoppervlak van bekleding 42, welke bekleding 42 en kern 41 een samenstelsel van kern en bekleding 43 vormen.In addition, a cylindrical casing 48 is used, made of quartz glass and having an inner diameter of 7.5 mm and an outer diameter of 17 mm. After preparing the constituent elements as indicated above, a pair of three tension members 45 are symmetrically applied to the outer surface of cladding 42, which cladding 42 and core 41 form an assembly of core and cladding 43.

Vervolgens wordt het geheel ingebracht in een buisvormige mantel 48. Daarna worden de vul- of afstandsorganen 46 symmetrisch aangebracht op die gedeelten van de bekleding 42 waar geen spanningsorganen 45 zijn 10 aangebracht. Deze toestand is aangegeven in fig. 8A.The whole is then inserted into a tubular jacket 48. Then, the fillers or spacers 46 are symmetrically applied to those portions of the liner 42 where no tension members 45 are provided. This state is indicated in Fig. 8A.

Het verkregen samenstelsel wordt verwarmd tot een temperatuur van 2100 °C en vervolgens getrokken met een algemeen bekende trekinrichting. Fig. 8B geeft in dwarsdoorsnede de constructie weer van de gerekte optische fiber.The resulting assembly is heated to a temperature of 2100 ° C and then drawn using a well known drawing device. Fig. 8B shows in cross-section the construction of the stretched optical fiber.

15 In deze optische fiber is de thermische expansiecoëfficient laag,15 In this optical fiber, the thermal expansion coefficient is low,

omdat alle bekleding 42, mantel 48 en vulorganen 46 zijn vervaardigd uit SiOg-kwartsglas en wel bijvoorbeeld 5,5 x 10~^/°C. Omdat de spanningsorganen 45 echter zijn vervaardigd uit gedoteerd kwartsglas waarin 4 mol.iSbecause all of the cladding 42, jacket 48, and fillers 46 are made of SiOg quartz glass, for example, 5.5 x 10 ~ / ° C. However, because the tension members 45 are made of doped quartz glass in which 4 mol

GeO en 10 mol.% B 0, is verwerkt is de thermische expansiecoëfficient <- j 7 o 20 hoog bijvoorbeeld (20) x 10 /C. De SiO^ waarin Ge02 en is verwerkt heeft een lagere verwekingstemperatuur dan het niet gedoteerde Si02·GeO and 10 mol.% B 0, the thermal expansion coefficient <- j 7 o 20 is high, for example (20) x 10 / C. The SiO4 in which GeO2 is incorporated has a lower softening temperature than the undoped SiO2

Daarom geldt dat wanneer de optische fiber is getrokken nadat deze is verhit tot ongeveer 2100 °C de spanningsorganen 45 stollen na het stollen van de bekleding 42 en de vul- of afstandsorganen 46. Omdat de 25 spanningsorganen 45 een hoge thermische expansiecoëfficient hebben krimpen deze meer dan kwartsglas wanneer dit wordt afgekoeld. Zodoende zal bij het laatste stadium van de afkoeling de reeds gestolde bekleding 43 en de vulorganen 46 de neiging hebben om te worden gedrukt tegen de spanningsorganen 45 waarbij een trekspanning wordt bewerkstelligd rond de span-30 ningsorganen 45. De spanning bereikt de kern 41 en de bekleding 42 zodat een rek wordt uitgeoefend op de kern. Door de fotoëlastische werking verlaagt de spanning die werkt op kern 41 en bekleding 42 de brekingsindex van de kern en de bekleding. Verder heeft in de richting loodrecht op de spanningsorganen een kleine trekkracht plaats. Deze induceren een 35 grote mate van gewenste symmetrie in het indexprofiel.Therefore, when the optical fiber is drawn after it has been heated to about 2100 ° C, the tension members 45 solidify after solidification of the coating 42 and the filler or spacer members 46. Because the tension members 45 have a high thermal expansion coefficient, they shrink more then quartz glass when cooled. Thus, at the final stage of cooling, the already solidified coating 43 and the fillers 46 will tend to be pressed against the tension members 45, causing a tensile stress around the tension members 45. The tension reaches the core 41 and the coating 42 to stretch the core. Due to the photo-elastic action, the stress acting on core 41 and cladding 42 lowers the refractive index of the core and cladding. Furthermore, a small tensile force takes place in the direction perpendicular to the tension members. These induce a high degree of desired symmetry in the index profile.

Fig. 8b geeft de verdeling weer van de thermische expansiecoëfficient in de X- en Y-richtingen. Zoals aangegeven is, omdat de spanningsorganen 45 op diametraal tegenovergestelde plaatsen zijn aangebracht met 82 0 0 1 4 9 -16- 22326/Vk/mb betrekking tot de kern 41, wordt de verandering van de brekingsindex, geïnduceerd in de kern 41 door het verschil in de thermische expansiecoëfficient bewerkstelligd in de richting van de spanningsorganen 45. De variatie van de brekingsindex, bewerkstelligd wanneer de verhouding van de buiten- 5 diameter van de bekleding tot de diameter van de kern is ongeveer 5, _ü is (1) x 10 , zodat een voldoende grote dubbele breking wordt bewerk stelligd .Fig. 8b shows the distribution of the thermal expansion coefficient in the X and Y directions. As indicated, since the stress members 45 are arranged in diametrically opposite positions with 82 0 0 1 4 9 -16-22326 / Vk / mb with respect to core 41, the change of the refractive index induced in core 41 by the difference in the thermal expansion coefficient effected in the direction of the stress members 45. The variation of the refractive index effected when the ratio of the outer diameter of the cladding to the diameter of the core is about 5.10 (1) x 10, so that a sufficiently large birefringence is effected.

Natuurlijk worden in dit voorbeeld de brekingsindex n^ van de kern 41, de brekingsindex n^ van de bekleding 42, de buitendiameter 10 2a van de kern 41 en de golflengte >. van het licht zodanig gekozen dat vergelijking (4) voldoet aan de voorwaarde dat V = 2,405.Of course, in this example, the refractive index n ^ of the core 41, the refractive index n ^ of the coating 42, the outer diameter 102a of the core 41, and the wavelength>. of the light chosen so that equation (4) satisfies the condition that V = 2,405.

In de uitvoeringsvorm die is weergegeven in de fig. 8A en 8B kunnen de spanningsorganen 45 zijn vervaardigd uit gedoteerd kwartsglas met een samenstelling Ge02 - - Si02 en aangebracht op het oppervlak 15 van de kern zoals weergegeven in fig. 7B.In the embodiment shown in Figs. 8A and 8B, the stress members 45 may be made of doped quartz glass having a composition GeO2 - SiO2 and applied to the surface 15 of the core as shown in Fig. 7B.

Wanneer de spanningsorganen zoals weergegeven in fig. 7B worden gebruikt zijn deze organen van elkaar gescheiden zoals eilanden, waarbij is gevonden dat de waarde van de dubbele breking vergelijkbaar is met die verkregen met de constructie zoals weergegeven in de fig. 8A en 8B.When the voltage members as shown in Fig. 7B are used, these members are separated from each other like islands, the value of the birefringence has been found to be comparable to that obtained with the construction shown in Figs. 8A and 8B.

20 De boven beschreven werkwijze volgens de uitvinding heeft de volgende voordelen.The above-described method according to the invention has the following advantages.

1) Deze werkwijze vereist geen polijst- of schuurwerk en de kern en de bekleding kunnen worden vervaardigd door een synthese-methode. Verder geldt dat nadat de spanningsorganen en afstandsorganen zijn aange- 25 bracht op het buitenste oppervlak van de kern, de mantel kan worden aangebracht. Zodoende zijn deze trappen eenvoudig uitvoerbaar en de methode correspondeert met een zogenaamde staaf-in-buismethode.1) This method does not require polishing or sanding and the core and coating can be manufactured by a synthesis method. Furthermore, after the tension members and spacers have been applied to the outer surface of the core, the jacket can be applied. These steps are thus easy to perform and the method corresponds to a so-called rod-in-tube method.

2) Verder kan volgens de uitvinding een optische fiber worden vervaardigd door eencombinatie van op zich bekende trappen en een optische 30 fiber worden verkregen van een hoge kwaliteit en met een hoge opbrengst.2) Furthermore, according to the invention, an optical fiber can be manufactured by a combination of steps known per se and an optical fiber can be obtained of a high quality and with a high yield.

Het zal duidelijk zijn dat de uitvinding niet is beperkt tot de specifieke uitvoeringsvormen die hierboven zijn beschreven en dat een aantal veranderingen en modificaties kunnen worden uitgevoerd die voor een deskundige voor de hand liggend zijn. Zodoende kan bijvoorbeeld een 35 doteringsmiddel worden gebruikt in de spanningsorganen voor het verhogen van de thermische expansiecoëfficient, hetgeen een van de stoffen BaO,It will be understood that the invention is not limited to the specific embodiments described above and that a number of changes and modifications can be made which are obvious to one skilled in the art. Thus, for example, a dopant can be used in the stress members to increase the thermal expansion coefficient, which is one of the substances BaO,

CaO, YgO en MgO kan zijn of een· combinatie hiervan. Wanneer dergelijke doteringsmiddelen echter worden gebruikt is het noodzakelijk om de hoe 82 0 0 1 4 9 -17- 22326/Vk/mb veelheden hiervan zodanig te kiezen dat geen kristallisatie wordt bewerkstelligd .CaO, YgO and MgO can be or a combination of these. However, when such dopants are used, it is necessary to choose the how many of them such that no crystallization is effected.

Verder was in de hierboven beschreven uitvoeringsvorm een kern omgeven door een bekleding, waarbij een tussenlaag kan worden aangebracht 5 tussen de kern en de bekleding. Vanwege de niet gelijkmatige productie hoeft de kern niet altijd een exacte cirkel te zijn.Furthermore, in the above-described embodiment, a core was surrounded by a coating, whereby an intermediate layer can be applied between the core and the coating. Due to the non-uniform production, the core does not always have to be an exact circle.

In plaats van het groter maken van de thermische expansiecoëffi-cient van de spanningsorganen ten opzichte van die van de bekleding kan dit verband ook worden omgekeerd zodat een samendrukkende kracht wordt 10 uitgeoefend, waarbij alleen in overweging moet worden genomen om een spanning of trek uit te oefenen op de kern en de bekleding. Qm de bepaalde thermische coëfficiënt om te keren kan kwartsglas worden gebruikt dat is gedoteerd met TiO^.Rather than increasing the thermal expansion coefficient of the stress members relative to that of the cladding, this relationship can also be reversed so that a compressive force is applied, taking into consideration only to exert a stress or pull. practice on the core and lining. In order to reverse the determined thermal coefficient, quartz glass doped with TiO4 can be used.

In plaats van een symmetrische rangschikking van de spannings-15 organen ten aanzien van de as van de kern kunnen spanningsorganen worden aangebracht op slechts een deel van de omtrek van de kern. Wanneer een orgaan met een hogere thermische expansiecoëfficient en een orgaan met een lagere thermische expansiecoëfficient dan de bekleding afwisselend worden aangebracht op de buitenkant van de bekleding is het mogelijk om 20 de dubbele breking te verhogen.Instead of a symmetrical arrangement of the stress members with respect to the axis of the core, stress members can be arranged on only part of the circumference of the core. When an element with a higher thermal expansion coefficient and an element with a lower thermal expansion coefficient than the coating are alternately applied to the outside of the coating, it is possible to increase the birefringence.

In plaats van het aanbrengen van een mantel na het plaatsen van de afstandsorganen en spanningsorganen op het buitenoppervlak van de bekleding zoals beschreven met betrekking tot de fig. 7A-7E kunnen de afstandsorganen en spanningsorganen achtereenvolgens worden ingebracht 25 in de mantel. Anderzijds kunnen na het inbrengen van de spanningsorganen op de bekleding en het aanbrengen van de mantel de afstandsorganen worden aangebracht in de mantel met elke willekeurige methode waarbij de constructie van de uiteindelijke optische fiber gelijk is.Instead of applying a jacket after placing the spacers and tension members on the outer surface of the liner as described with respect to Figures 7A-7E, the spacers and tension members can be successively inserted into the jacket. On the other hand, after the application of the stress members to the cladding and the application of the jacket, the spacers may be applied to the jacket by any method whereby the construction of the final optical fiber is the same.

Samengevat kan dan ook worden gesteld dat volgens de uitvinding 30 een enkelvoudige polarisatie, enkele modus optische fiber is verkregen bestaande uit een kern vervaardigd uit silicaglas, een bekleding die de kern orageeft en vervaardigd uit silicaglas met een lagere brekingsindex dan van het glas waaruit de kern is vervaardigd, een paar spanningsorganen die symmetrisch zijn aangebracht op de bekleding en vervaardigd uit silicaglas 35 met een afwijkende thermische expansiecoëfficient ten aanzien van die van de bekleding, afstandsorganen aangebracht tussen de spanningsorganen en vervaardigd uit silicaglas met nagenoeg dezelfde thermische expansiecoëfficient als de bekleding en een mantel die de afstandsorganen en spannings- 82 0 0 1 4 9 -18- 22326/Vk/mb organen omgeeft. De mantel is eveneens vervaardigd uit silicaglas en heeft een lagere expansiecoëfficient dan die van de spanningsorganen. De optische fiber volgens de uitvinding heeft een voortreffelijke polarisatie-behoudende karakteristiek, een laag verlies, grote lengte en stabiele 5 karakteristieken.In summary, it can therefore be stated that according to the invention a single polarization, single mode optical fiber is obtained consisting of a core made of silica glass, a coating which organizes the core and made of silica glass with a lower refractive index than that of the glass from which the core is a pair of stress members symmetrically mounted on the coating and made of silica glass 35 having a different thermal expansion coefficient from that of the coating, spacers disposed between the stress members and made of silica glass having substantially the same thermal expansion coefficient as the coating and a jacket that surrounds the distance organs and voltage 82 0 0 1 4 9 -18- 22326 / Vk / mb organs. The jacket is also made of silica glass and has a lower expansion coefficient than that of the stress members. The optical fiber according to the invention has an excellent polarization-preserving characteristic, low loss, long length and stable characteristics.

-CONCLUSIES- 8200149- CONCLUSIONS - 8200149

Claims

1. Optische fiber met enkelvoudige polarisatie en enkele modus met een kern en bekleding, met het kenmerk, dat de fiber is samengesteld 5 uit een kern vervaardigd uit een silicaglasvezel met een eerste brekingsindex, een bekleding die nagenoeg gelijkmatig is aangebracht rond de kern en een silicaglasvezel omvat met een tweede brekingsindex die kleiner 10 is dan die van de kern, een orgaan dat een spanning uitoefent en plaatselijk,is aangebracht op een buitenoppervlak van de bekleding en vervaardigd uit silicaglas met een thermische expansiecoëfficient die verschillend is van die van de bekleding, 15 een afstandsorgaan van silicaglas met nagenoeg dezelfde thermische expansiecoëfficient als de bekleding en aangebracht op het buitenoppervlak van de bekleding nabij het spanningsorgaan en een mantel die het afstandsorgaan en het spanningsorgaan omgeeft, welke mantel ook is vervaardigd uit een silicaglas en met een lagere 20 thermische expansiecoëfficient dan van het spanningsorgaan.1. Single polarization, single mode optical fiber with a core and cladding, characterized in that the fiber is composed of a core made of a silica glass fiber with a first refractive index, a cladding which is applied almost uniformly around the core and a silica glass fiber having a second refractive index less than that of the core, a member which applies a tension and locally, is applied to an outer surface of the coating and made of silica glass with a thermal expansion coefficient different from that of the coating, 15 a silica glass spacer having substantially the same thermal expansion coefficient as the coating and applied to the outer surface of the coating near the tension member and a jacket surrounding the spacer and tension member, which jacket is also made of a silica glass and with a lower thermal expansion coefficient than from the tension member.

2. Optische fiber volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de mantel een cirkelvormige dwarsdoorsnede heeft.Optical fiber according to claim 1, characterized in that the jacket has a circular cross section.

3. Optische fiber volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de verhouding van de buitendiameter van de kern tot de buitendiameter van de 25 bekleding 2 tot 10 bedraagt,3. Optical fiber according to claim 1, characterized in that the ratio of the outer diameter of the core to the outer diameter of the coating is 2 to 10,

4. Optische fiber volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het glas dat wordt toegepast ter vorming van de kern een samenstelling heeft gekozen uit de groep bestaande uit Ge02 - SiOg, PgO - Si02, Ge02 - - Si02 en SiOg.Optical fiber according to claim 1, characterized in that the glass used to form the core has a composition selected from the group consisting of GeO 2 - SiOg, PgO - SiO 2, GeO 2 - SiO 2 and SiOg.

5. Optische fiber volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het glas dat wordt toegepast ter vorming van de bekleding wordt gekozen uit de groep bestaande uit Si02, F - Si02, P20^ - Si02 en PgO^ - F - Si02.Optical fiber according to claim 1, characterized in that the glass used to form the coating is selected from the group consisting of SiO 2, F-SiO 2, P 2 O-SiO 2 and PgO-F-SiO 2.

6. Optische fiber volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het spanningsorgaan is gedoteerd zodat dit een materiaal is met een hogere 35 thermische spanningscoëfficient dan het bekledingsmateriaal. T. Optische fiber volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat het doteringsraateriaal is gekozen uit de groep bestaande uit Ge02, Ρ20ζ’ B2^*3# Pb° en A12°3‘ 82 0 0 1 4 9 -20- 22326/Vk/mbOptical fiber according to claim 1, characterized in that the tension member is doped so that it is a material with a higher thermal stress coefficient than the coating material. T. Optical fiber according to claim 6, characterized in that the doping material is selected from the group consisting of Ge02, Ρ20ζ 'B2 ^ * 3 # Pb ° and A12 ° 3' 82 0 0 1 4 9 -20-22326 / Vk / mb

8. Optische fiber volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat het materiaal voor het spanningsorgaan is gedoteerd met een additioneel materiaal dat een brekingsindex van het spanningsorgaan bewerkstelligt zodat dit gelegen is nabij de brekingsindex van silicaglas.Optical fiber according to claim 6, characterized in that the material for the tension member is doped with an additional material that produces a refractive index of the tension member so that it is close to the refractive index of silica glass.

9. Optische fiber volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het spanningsorgaan is gedoteerd met een materiaal zodat dit een lagere thermische expansiecoëfficient heeft dan het bekledingsmateriaal.Optical fiber according to claim 1, characterized in that the tension member is doped with a material so that it has a lower thermal expansion coefficient than the coating material.

10. Optische fiber volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat het doteringsmateriaal TiO^ is.Optical fiber according to claim 9, characterized in that the doping material is TiO 2.

11. Optische fiber volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat het additionele materiaal wordt gekozen uit een groep bestaande uit en F.Optical fiber according to claim 10, characterized in that the additional material is selected from a group consisting of and F.

12. Optische fiber volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het spanningsorgaan en het afstandsorgaan zijn vervaardigd uit een materiaal 15 met een brekingsindex die nagenoeg gelijk is aan die van het bekledingsmateriaal .Optical fiber according to claim 1, characterized in that the tension member and the spacer are made of a material 15 with a refractive index substantially equal to that of the coating material.

13. Optische fiber volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat de brekingsindex ongeveer gelijk is aan die van silicaglas.Optical fiber according to claim 12, characterized in that the refractive index is approximately equal to that of silica glass.

14. Optische fiber volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de 20 dubbele breking bewerkstelligd door de asymmetrische spanning, wordt -5 uitgeoefend op de kern door het spanningsorgaan gelijk is aan 5 x 10 of hoger.14. Optical fiber according to claim 1, characterized in that the birefringence effected by the asymmetric tension is applied to the core by the tension member at 5 x 10 or higher.

15. Optische fiber volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de mantel is vervaardigd uit silicaglas.Optical fiber according to claim 1, characterized in that the jacket is made of silica glass.

16. Optische fiber volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het spanningsorgaan een sectorvormige dwarsdoorsnede heeft.Optical fiber according to claim 1, characterized in that the tension member has a sector-shaped cross section.

17. Optische fiber volgens conclusie 1 of 13, met het kenmerk, dat het spanningsorgaan een zodanige afmeting heeft dat de koordehoek met betrekking tot de as van de kern lager is dan 90° en dat de radiale 30 dikte groter is dan de diameter van de kern.17. Optical fiber according to claim 1 or 13, characterized in that the tension member is dimensioned such that the chord angle with respect to the axis of the core is less than 90 ° and that the radial thickness is greater than the diameter of the core.

18. Optische fiber volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het spanningsorgaan een paar stukken omvat symmetrisch aangebracht ten aanzien van de as van de kern.Optical fiber according to claim 1, characterized in that the tension member comprises a pair of pieces arranged symmetrically with respect to the axis of the core.

19. Optische fiber volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het 35 druk uitoefenende orgaan is samengesteld uit de kern en een druk-uit- oefenend stuk. 82 0 0 ί4 0 * f ~ -21- 22326/Vk/rab19. Optical fiber according to claim 1, characterized in that the pressure-exerting member is composed of the core and a pressure-exerting piece. 82 0 0 ί4 0 * f ~ -21- 22326 / Uk / rab

20. Werkwijze voor het vervaardigen van een enkelvoudige polarisatie, enkele modus optische fiber, door het uitvoeren van een aantal bewerkingen, hierdoor gekenmerkt, dat een samenstelsel wordt vervaardigd bestaande uit een kern enbekleding, welk samenstelsel een kern omvat ver-5 vaardigd uit silicaglas met een eerste brekingsindex en een bekleding die nagenoeg gelijkvormig is aangebracht rond de kern en vervaardigd uit silicaglas met een tweede brekingsindex waarvan de brekingsindex kleiner is dan de eerste brekingsindex, plaatselijk een spanningsorgaan wordt aangebracht op een buitenste 10 oppervlak van het geheel van kern en bekleding, welk spanningsorgaan is vervaardigd uit silicaglas met een thermische expansiecoëfficient die verschillend is van die van het bekledingsorgaan, een afstandsorgaan wordt aangebracht op het oppervlak van het geheel van kern en bekleding, nabij het spanningsorgaan, welk afstandsorgaan is 15 vervaardigd uit silicaglas met nagenoeg dezelfde thermische expansiecoëfficient als van het bekledingsorgaan, een mantel wordt aangebracht rond het afstandsorgaan en het spanningsorgaan om deze te omhullen, welk mantelorgaan is vervaardigd uit glas met een thermische expansiecoëfficient die lager is dan die van het 20 spanningsorgaan en het verkregen geheel wordt getrokken om de kern, de bekleding, het spanningsorgaan, het afstandsorgaan en de mantel met elkaar te verbinden tot een integrale optische fiber.20. A method of manufacturing a single polarization, single mode optical fiber, by performing a number of operations, characterized in that an assembly is made consisting of a core and coating, which assembly comprises a core made of silica glass with a first refractive index and a coating substantially uniformly arranged around the core and made of silica glass with a second refractive index whose refractive index is less than the first refractive index, a tension member is applied locally to an outer surface of the core and cladding assembly, which tension member is made of silica glass with a thermal expansion coefficient different from that of the coating member, a spacer is applied to the surface of the body of core and cladding, near the tension member, which spacer is made of silica glass with substantially the same thermal exp coefficient as of the cladding member, a jacket is applied around the spacer and the tension member to encapsulate it, which jacket member is made of glass with a thermal expansion coefficient lower than that of the tension member and the resulting assembly is drawn around the core, joining the cladding, tension member, spacer and sheath together to form an integral optical fiber.

21. Werkwijze volgens conclusie 20, met het kenmerk, dat het 25 spanningsorgaan een hogere thermische expansiecoëfficient heeft dan het materiaal van de bekleding.21. A method according to claim 20, characterized in that the tension member has a higher thermal expansion coefficient than the material of the coating.

22. Werkwijze volgens conclusie 20, met het kenmerk, dat de spanningsorganen symmetrisch zijn aangebracht op een buitenoppervlak van de bekleding met betrekking tot de as van de kern.A method according to claim 20, characterized in that the tension members are arranged symmetrically on an outer surface of the coating with respect to the axis of the core.

23. Werkwijze volgens conclusie 20, met het kenmerk, dat de spanningsorganen bestaan uit een spanning-uitoefenend stuk en een be-dekkingsorgaan dat dit omgeeft.A method according to claim 20, characterized in that the tension members consist of a tension-applying piece and a covering member surrounding it.

24. Werkwijze volgens conclusie 23, met het kenmerk, dat het spanning-uitoefenende stuk een thermische expansiecoëfficient heeft die 35 verschillend is van die van het bekledingsmateriaal en het bedekkingsorgaan een nagenoeg gelijke thermische expansiecoëfficient heeft als het bekledingsmateriaal . 82 0 0 1 4 9 i ι' -22- 22326/Vk/mb24. A method according to claim 23, characterized in that the stress-applying piece has a thermal expansion coefficient different from that of the coating material and the cover member has a substantially equal thermal expansion coefficient as the coating material. 82 0 0 1 4 9 i ι '-22- 22326 / Vk / mb

25. Werkwijze volgens conclusie 20, met het kenmerk, dat de verhouding van de buitendiameter van de kern tot de buitendiameter van de bekleding ongeveer 2 tot 10 bedraagt.A method according to claim 20, characterized in that the ratio of the outer diameter of the core to the outer diameter of the coating is about 2 to 10.

26. Werkwijze volgens conclusie 20, met het kenmerk, dat het glas 5 dat wordt toegepast ter vorming van de kern een samenstelling heeft die gekozen is uit een groep bestaande uit Ge02 - Si02, P20,_ - Si02> Ge02 - P205 - Si02 en Si02·A method according to claim 20, characterized in that the glass 5 used to form the core has a composition selected from a group consisting of GeO 2 - SiO 2, P 2 O, - SiO 2> GeO 2 - P 2 O 5 - SiO 2 and Si02

27. Werkwijze volgens conclusie 20, met het kenmerk, dat het glas dat wordt toegepast ter vorming van de bekleding wordt gekozen uit 10 de groep bestaande uit Si02, F - Si02, PgO^ - SiC>2 en P20^ - F - Si02·27. A method according to claim 20, characterized in that the glass used to form the coating is selected from the group consisting of SiO 2, F-SiO 2, PgO 2 - SiC> 2 and P 2 O - F - SiO 2.

28. Werkwijze volgens conclusie 20, met het kenmerk,.dat het spanningsorgaan wordt gedoteerd met een materiaal zodat dit een hogere thermische expansiecoëfficient heeft dan het bekledingsmateriaal.28. A method according to claim 20, characterized in that the tension member is doped with a material so that it has a higher thermal expansion coefficient than the coating material.

29. Werkwijze volgens conclusie 20, met het kenmerk, dat het 15 spanningsorgaan wordt gedoteerd met een materiaal zoals dit een lagere thermische expansiecoëfficient heeft dan het bekledingsmateriaal.29. A method according to claim 20, characterized in that the tension member is doped with a material such as this which has a lower thermal expansion coefficient than the coating material.

30. Werkwijze volgens conclusie 28, met het kenmerk, dat het doteringsmateriaal is gekozen uit een groep bestaande üit Ge02, P20j-, PbO, AljOg en ZrO.A method according to claim 28, characterized in that the doping material is selected from a group consisting of GeO 2, P 2 O 3, PbO, AljOg and ZrO.

31. Werkwijze volgens conclusie 29, met het kenmerk, dat het doteringsmateriaal Ti02 is.A method according to claim 29, characterized in that the doping material is TiO 2.

32. Werkwijze volgens conclusie 20, met het kenmerk, dat het materiaal waaruit het spanningsorgaan is vervaardigd is gedoteerd met een additioneel materiaal dat de brekingsindex van het spanningsorgaan 25 brengt op een waarde nabij die van silicaglas.A method according to claim 20, characterized in that the material from which the tension member is made is doped with an additional material which brings the refractive index of the tension member 25 to a value close to that of silica glass.

33· Werkwijze volgens conclusie 32, met het kenmerk, dat het additionele materiaal is gekozen uit B20^ en F.A method according to claim 32, characterized in that the additional material is selected from B20 ^ and F.

34. Werkwijze volgens conclusie 20, met het kenmerk, dat de mantel is vervaardigd uit silicaglas (Si02).A method according to claim 20, characterized in that the jacket is made of silica glass (SiO 2).

35. Werkwijze volgens conclusie 20, met het kenmerk, dat het spanningsorgaan en het afstandsorgaan zijn vervaardigd uit een materiaal met een stralingsindex die nagenoeg gelijk is aan die van de bekleding.A method according to claim 20, characterized in that the tension member and the spacer member are made of a material with a radiation index substantially equal to that of the coating.

36. Werkwijze volgens conclusie 20, met het kenmerk, dat de brekingsindex nagenoeg gelijk is aan die van öilicaglas. 82 0 0 1 4 9 Eindhoven, januari 1982A method according to claim 20, characterized in that the refractive index is substantially equal to that of oil glass. 82 0 0 1 4 9 Eindhoven, January 1982