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CH649755A5 - Verfahren zur herstellung eines mehrschichtigen rohlings fuer zugfeste lichtleitfasern. - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines mehrschichtigen rohlings fuer zugfeste lichtleitfasern. Download PDF

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Publication number
CH649755A5
CH649755A5 CH8702/79A CH870279A CH649755A5 CH 649755 A5 CH649755 A5 CH 649755A5 CH 8702/79 A CH8702/79 A CH 8702/79A CH 870279 A CH870279 A CH 870279A CH 649755 A5 CH649755 A5 CH 649755A5
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CH
Switzerland
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layer
blank
glass
substrate tube
fiber
Prior art date
Application number
CH8702/79A
Other languages
English (en)
Inventor
Adolf Richard Asam
Original Assignee
Int Standard Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Int Standard Electric Corp filed Critical Int Standard Electric Corp
Publication of CH649755A5 publication Critical patent/CH649755A5/de

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines mehrschichtigen Rohlings für durch eine hochkomprimierte Aussenschicht zugfest gemachte Lichtleitfasern, mit einer Kernschicht, einer Mantelschicht und mindestens einer diese Schichten umgebenden Schicht, welche Schichten in umgekehrter Reihenfolge durch chemische Dampfablagerungen an die Innenwand eines Substratrohres aufgetragen werden, wonach das entstandene Gebilde durch Hitzeeinwirkung zum Zusammenfallen gebracht wird, um einen stabförmigen Rohling zu bilden, wobei die als erste an die Rohrinnenwand aufgebrachte Schicht eine dünne Glasschicht aus einem Material, dessen Wärmeausdehnungskoeffizient niedriger ist als jener der nachfolgend aufgebrachten Schicht oder Schichten.
Mehrschichtige, aus einem Rohling heruntergezogene Lichtleitfasern finden heute im Bereiche der Lichtübertragung über grosse Distanzen eine vermehrte Verwendung. Um Lichtverluste womöglich zu verhindern, werden heute zusammengesetzte, heruntergezogene Fasern verwendet, die aus einem Glaskern und aus einer diesen Kern umgebenden Mantelschicht aus Glas bestehen. Hierbei ist der Brechungsindex der Mantelschicht niedriger als jener des Glaskerns. Monomode-Fasern können einen Kerndurchmesser von lediglich einigen [im und einen Aussendurchmesser von
Kern und Mantel, der zwischen 10- und lOOmal grösser ist, aufweisen. Hingegen sind die Kerndurchmesser von Multimode-Fasern viel grösser, z.B. zwischen 60 und 100 [i,m, wobei der Aussendurchmesser des Mantels ungefähr 150 Jim 5 beträgt. Der Kern mit dem optischen Mantel ist üblicherweise durch mindestens eine aus einem entsprechenden Kunststoff bestehende Schicht geschützt. Auch so ergeben sich jedoch Probleme wegen der niedrigen Zug- und Dauerfestigkeit, sowie der kurzen Lebensdauer der Faser, io Wird die Faser auf Zug oder Biegung beansprucht, steigt die Spannung an der äusseren Faseroberfläche beträchtlich. Auch wenn Vorkehrungen getroffen werden, die Staubpartikel und Feuchtigkeit von der äussern Glasoberfläche der Faserstruktur fernhalten, wie z.B. das sofortige Auftragen 15 einer Plasmabeschichtung während des Herstellungsvorgangs, leidet die Faser trotzdem üblicherweise unter einem gewissen Abrieb, der Mikrorisse an der Faseroberfläche entstehen lässt. Da eine Lichtleitfaser für optische Übertragungszwecke beträchtlichen Zug- und Biegespannungen unterwor-20 fen sein kann, verbreiten sich die erwähnten Mikrorisse vom Umfang der Glasoberfläche bis in den Glaskern hinein. Nach einer gewissen Zeit wird die ganze Faser geschwächt und kann nach einer verhältnismässig kurzen Lebensdauer brechen. Das Vorhandensein von Wassermolekeln am Um-25 fang der Glasfaser unterstützt die Fortpflanzung von Rissen, wodurch die Wahrscheinlichkeit eines vorzeitigen Versagens der Faser erhöht wird.
Ein bekanntes Verfahren zur Erhöhung der Festigkeit von Lichtleitfasern für Übertragungszwecke besteht darin, 30 die Oberflächenkompression in der Glasfaser-Mantelfläche zu erhöhen. Es existiert ein Artikel im Journal of the American Ceramic Society, December 1969, Seiten 661-664, von D. A. Krohn und A. R. Cooper, in welchem theoretische und experimentelle Daten veröffentlicht werden, die be-35 weisen, dass bei einer richtigen Wahl der thermischen Ausdehnungskoeffizienten von Kern und Mantel (wobei der Mantelkoeffizient niedriger als der Kernkoeffizient ist) und bei Beachtung der Sprungtemperaturen von Mantel und Kern, eine gute Chance zur Erhöhung der Kompressions-40 Spannung an der Faserfläche besteht, durch welche die Faserfestigkeit verbessert werden kann.
Es wurde auch ganz allgemein vorgeschlagen, die Festigkeit einer zusammengesetzten Faser zu erhöhen, indem ein zweiter Mantel über die optische Mantelschicht aufge-45 tragen wird, wobei dieser zweite Mantel einen niedrigem Ausdehnungskoeffizienten aufweist als jener der Mantelschicht oder der Kombination Kern-Mantel — siehe z.B. die DE-OS 24 19 786 vom 6. November 1975.
Das US-Pat.Ges. Nr. 949 351 vom 6. Oktober 1978 50 befasst sich mit neuartigen drei- und vierschichtigen, zusammengesetzten Rohlingen für Lichtleitfasern. Durch das dort angegebene Herstellungsverfahren werden mehrschichtige Rohlinge aus verschiedenen Glasarten ausgewählter Glaszusammensetzungen, Dicken, Temperatur-Ausdehnungs-55 koeffizienten und Sprungtemperaturen gebildet; aus den Rohlingen werden dann Lichtleitfasern heruntergezogen, die eine sehr hohe Oberflächenkompression aufweisen und folglich hochzugfest sind. Gemäss den im US-Pat.Ges. angegebenen Massnahmen ist es möglich, in der äussern Oberflä-6o che der fertigen Lichtleitfaser Kompressionsspannungen von mindestens 3,5 . 108 N/m2 (= 3,5 .103 kp/cm2) zu erlangen.
Bei der Herstellung von Faserrohlingen gemäss dem zitierten US-Pat.Ges. wird die an sich bekannte Technik 65 der chemischen Dampfablagerung von Schichten auf der Innenwand eines rohrförmigen Substratrohres aus Siliciumdioxid angewandt. Nach der Ablagerung der gewünschten Schichten wird das ganze Gebilde unter Hitzeeinwirkung
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zum Zusammenfallen gebracht, wodurch der Faserrohling entsteht. Ehe jedoch der Rohling erneut erhitzt und zu einer Lichtleitfaser heruntergezogen wird (wiederum durch ein herkömmliches Verfahren), werden gemäss dem US-Pat.Ges. Methoden angewandt, die an der Faseroberfläche viel höhere Kompressionsspannungen erzeugen, als dies bisher an der Oberfläche der verhältnismässig dicken, durch das Zusammenfallen des Substratrohres entstandenen äusseren Schicht möglich war. Um die erwähnte Substratschicht praktisch ganz zu beseitigen, werden zwei Methoden angegeben: Das Präzisionsschleifen und Polieren oder das Wegfräsen durch einen von einem Hochintensitäts-C02-Laser erzeugten. Strahl. Übrig bleibt dann eine verhältnismässig dünne Schicht, die ursprünglich als erste auf der Innenwand des Substratrohres abgelagert wurde. Im US-Gesuch wird auch erläutert, wie dieser dünnen Schicht eine hohe Kompression zu verleihen. Aus einem derartigen Rohling kann dann eine lange Lichtleitfaser gezogen werden, deren Haltbarkeit, Festigkeit und Lebensdauer viel grösser sind, als dies bisher überhaupt als möglich erachtet wurde.
Manchmal ist es jedoch schwierig, durch das erwähnte Schleifen oder Fäsen die Substratschicht gleichmässig zu beseitigen. Es geht hier um Fälle, in welchen der zusammengefallene Rohling nicht ganz gerade ist oder der Kern und die verschiedenen Schichten nicht genau konzentrisch gelagert sind. Ausserdem muss die gewünschte äussere Schicht des fertigen Rohlings und der Faser eine Dicke von lediglich einigen |xm aufweisen, um die bereits erwähnte hohe Kompressionsspannung am Faserumfang sicherzustellen. Es wurde festgestellt, dass die Dicke der äussern, hochkomprimierten Schicht des fertigen Aufbaus geringer als 10 p,m sein sollte, vorzugsweise im Bereich von 1 bis 5 {im. Die vorliegende Erfindung befasst sich mit dem Problem der Beseitigung des erwünschten Substratmaterials mit einer bisher unerreichten Präzision, ungeachtet der Geometrie des Rohlings oder der Konzentrizität seiner Schichten. Die Lösung des Problems besteht in einer neuartigen Wahl von Materialien und in einem Verfahrens Vorgang, der nachstehend beschrieben werden soll.
Das erwähnte, unerwünschte Substratmaterial an der äussern Oberfläche des durch das Zusammenfallen des innen beschichteten Substratrohres entstandenen Rohlings wird durch die Anwendung neuer Techniken beseitigt:
1. Das Ausgangssubstrat, nämlich das Glasrohr, wird aus einem etwas andern Glas hergestellt als die erste, an seiner Innenwand abgelagerte Schicht, welche die äussere, hochkomprimierte Schicht der fertigen Faser bilden soll,
und
2. die nach dem Zusammenfallen aus dem Substratrohr entstandene Substratschicht des Rohlings wird durch selektives Wegätzen beseitigt, ohne dass die darunterliegende, hochkomprimierte Schicht beschädigt würde.
Wie dies beispielsweise durchgeführt werden kann, wird anhand der nachstehenden Beschreibung mit Hilfe der Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigt:
Fig. 1 einen Querschnitt durch einen «Ausgangs»-Roh-ling, bei welchem die Substratschicht noch nicht beseitigt wurde und aus welchem nach deren Beseitigung ein Drei-Schicht-Rohling entsteht, welcher dann zu einer Lichtleitfaser heruntergezogen wird, und
Fig. 2 einen ähnlich en Querschnitt durch einen vierschichtigen «Ausgangs»-Rohling, bei welchem, wie im Falle der Fig. 1, die Substratschicht durch die erfindungsgemässen Massnahmen zu beseitigen ist.
Der «Ausgangs»-Rohling («Ausgang»- im Gegensatz zum definitiven Rohling, der durch selektives Wegätzen von Substratmaterial entsteht, siehe weiter), gemäss Fig. 1 wird durch die bereits erwähnte chemische Dampfablagerung von Schichten an der Innenwand des Substratrohres aufgebaut. Das Zusammenfallen der so entstandenen Struktur führt zu dem in Fig. 1 abgebildeten Ausgangs-Rohling, welcher eine zylindrische Kernschicht 10 und eine diese umgebende optische Mantelschicht 11 aufweist. Um optimale Lichtübertragungs-Eigenschaften der Faser zu gewährleisten, muss das Glasmaterial der Mantelschicht einen niedrigem Brechungsindex haben als jener des Glasmaterials der Kemschicht.
Die Mantelschicht 11 ist von einer viel dünneren Schicht 12 umgeben. Das Auftragen der hier erwähnten Schichten auf die Innenwand des Substratrohres 13 erfolgt in der Reihenfolge 12-11-10. Aus Produktions- und Kostengründen kann die Substratschicht aus einem Glasmaterial niedriger Qualität als jenes der Schicht 12 bestehen. Folglich wirkt die Schicht 12 auch als Ionen-Barriere, welche das Durchdringen von Fremdstoffen aus der Schicht 13 in die Schicht 11 während des Entstehungsprozesses verhindert. Primär ist jedoch die Schicht 12 dazu bestimmt, die dünne, hochkomprimierte Schicht am Rohling nach der Beseitigung der Substratschicht 13 gemäss der Lehre dieser Erfindung zu bilden.
Um nun die höchstmögliche Kompression in der resultierenden äussern Schicht 12 zu erreichen, werden im US-Pat.Ges. für die Schichten 10, 11 und 12 speziell ausgesuchte Glassorten verwendet, die optimale Temperaturausdehnungskoeffizienten und Glas-Sprungtemperaturen aufweisen. Die Sprung- oder Härtetemperatur STg, wie sie üblicherweise in dieser Technik genannt wird, ist jene Temperatur, bei welcher ein geschmolzenes Glas von seinem zähflüssigen Zustand in einen elastischen Zustand während des Abkühlungsprozesses wechselt; oft wird sie genauer definiert als jene Temperatur, bei welcher die Viscosität des sich abkühlenden, geschmolzenen Glases 1013 Poise erreicht. In der US-Patentanmeldung wird beispielsweise für die Kemschicht 10 ein germaniumoxiddotiertes Silikatglas, für die Mantelschicht 11 ein bordotiertes Silikatglas und für die Schicht 12 ein praktisch reines, geschmolzenes Siliciumdioxid verwendet. Das Kern- und Mantelglas haben verhältnismässig hohe thermische Ausdehnungskoeffizienten und verhältnismässig niedrige Glas-Sprungtemperaturen im Vergleich zum verhältnismässig niedrigen thermischen Ausdehnungskoeffizienten und zur verhältnismässig hohen Glas-Sprungtemperatur der dünnen Siliciumdioxid-Schicht 12, wodurch die gewünschte, Hochkompressionsspannung in der äussern Oberfläche des fertigen Rohlings (d.h. jenes Rohlings, bei welchem bereits die Substratschicht 13 beseitigt wurde), herbeigeführt wird. Würde man die verhältnismässig dicke Substratschicht 13 nicht beseitigen, wäre die Oberflächenkompression und damit auch die Zugfestigkeit der aus dem Rohling gemäss Fig. 1 heruntergezogenen Faser unerwünscht niedrig.
Um eine höchstmögliche Kompressionsspannung in der äussern Schicht 12 des fertigen Rohlings oder der aus diesem heruntergezogenen Faser zu erhalten, muss die Substratschicht so gründlich wie möglich beseitigt werden, wobei die Schicht 12 eine gleichmässige Dicke im Bereich von 1 bis 10 (Am aufweisen sollte, vorzugsweise nicht mehr als 2 bis 3 |j,m der fertigen Faser. Bei herkömmlichen, mechanischen Beseitigungsverfahren der Schicht 13 durch Schleifen oder Fräsen, wie dies z.B. im erwähnten US-Pat.Ges. beschrieben ist, ist es schwierig, die optimale Dünne der Schicht 12 zu erreichen, falls der zusammengefallene Rohling auch nur eine minimale Nichtlinearität oder eine Nichtkon-zentrizität des Kems und der darüberliegenden Schicht oder Schichten aufweist. In diesem Falle bleibt entweder ein kleiner Teil der Substratschicht 13 übrig oder wird ein Teil der Schicht 12 abgetragen, wodurch die Grösse und Gleich5
10
15
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4
mässigkeit der gewünschten Kompressionsspannung in der äussern Oberfläche ungünstig beeinflusst wird. Zusammenfassend kann gesagt werden, dass durch die bisherigen Abtragungsmethoden der Schicht 13 keine optimale Dicke von
2 bis 3 {im der Schicht 12 bei der fertigen Faser erreicht werden konnte.
Wie nun nachfolgend gezeigt wird, ist der erfindungs-gemässe Abtragungsprozess weder durch eine Nichtlinea-rität des in Fig. 1 gezeigten Rohlings, noch durch die Nicht-konzentrizität des Kerns oder der ihn umgebenden Schichten beeinflusst. Folglich kann die Schicht 12 der fertigen Faser viel dünner hergestellt werden, als es bisher möglich erschien, z.B. in einer Dicke von 2 bis 3 (im.
Im US-Pat.Ges. wird erwähnt, dass die Schicht 12 aus praktisch derselben Glaszusammensetzung gebildet werden soll wie die Substratschicht, d.h. aus undotiertem Siliciumdioxid von vorzugsweise hoher Reinheit. Werden folglich diese zwei Schichten zusammengeschmolzen, bilden sie — betreffend Schleifen und Fräsen — eine einzige Schicht. Nach der Idee der vorliegenden Erfindung kann jedoch das Abtragen der Substratschicht 13 viel feiner gesteuert werden als bisher, indem die Glaszusammensetzung der Schichten 12 bzw. 13 unterschiedliche Ätzraten bèim Eintauchen des Ausgangs-Rohlings gemässs Fig. 1 in ein Ätzmittel für kommerzielles Glas, wie z.B. eine Flusssäurelösung, aufweisen. Für die Schicht 12 kann hier praktisch reines Siliciuimdioxid, für das Substratrohr 13 jedoch dotiertes Si-liciumdioxidmaterial verwendet werden, welches eine beträchtlich höhere Ätzrate als das erstgenannte Material aufweist. Es wurde festgestellt, dass sich Silikatglas, welches unter der Schutzmarke «VYCOR» (Corning Glass Works, New York) bekannt ist, für die erwähnten Zwecke gut eignet. Bei dieser Glaszusammensetzung handelt es sich um ein Natrium-Borsilikatglas aus 96 bis 97 % Siliciumdioxid und
3 bis 4% einer Mischung von Bortrioxid und Natriumoxid. Es ist gut bekannt, dass dieses Natriumborsilikatglas ein wenig weicher ist als reines Siliciumdioxidglas und dass seine Ätzerate in Flusssäure ungefähr dreimal höher ist als jene von reinem Siliciuimdioxidglas. Die Ätzraten können bis zu einem gewissen Grade durch die Änderung der Konzentration und der Temperatur des Ätzmittels herauf- oder herabgesetzt werden.
Die herausragende Idee der vorliegenden Erfindung ist folglich die Wahl von insbesondere VYCOR oder eines ähnlichen Glases für die Substratschicht, dessen Ätzrate höher ist als jene von reinem Siliciumdioxid- oder einem ähnlichen Glas, auch welchem die dünne, hochkomprimierte Schicht 12 gebildet wird.
Fig. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Aus-gangs-Rohlings, welcher gleichfalls durch chemische Dampfablagerung von Schichten auf die Innenwand eines Substratrohres und durch das nachfolgende Zusammenfallen des Gebildes entstanden sein kann. Der Unterschied zwischen den Fig. 1 und 2 besteht in einer zusätzlichen Hockexpan-sions-Glasschicht 14 zwischen der optischen Mantelschicht 11 und der hochkomprimierten Schicht 12. Die Glasschicht 14 hat, wie auch die Kern- und Mantelschicht, einen höheren thermischen Ausdehnungskoeffizienten und eine niedrige Glas-Sprungtemperatur als die Schicht 12. Die Schicht 14 ist vorzugsweise beträchtlich dicker als die Mantelschicht 11. Folglich ist die durch die Kompressionsschicht 12 in der fertigen Vierschichtfaser eingeschlossene Oberfläche pro Längeneinheit viel grösser als die durch Schicht 12 umschlossene Oberfläche pro Längeneinheit in der fertigen Dreischichtfaser, die aus dem Rohling gemäss Fig. 1 entstanden ist. Die Oberflächenkompression der Vierschichtfaser ist also höher als jene der Dreischichtfaser, so dass verschiedene Eigenschaften, wie z.B. Zug-, Dauerfestigkeit und Lebendsdauer, bei der Vierschichtfaser im Vergleich zur Dreischichtfaser verbessert werden konnten.
Bis auf die Ablagerung eines glasförmigen Materials, z.B. ein Germaniumoxid-Silikatglas, für die Hockexpan-sionsschicht 14, kann das Verfahren zur Herstellung eines Ausgangs-Rohlings gemäss Fig. 2 jenem der Fig. 1 entsprechen. Die erfindungsgemässe Idee findet folglich Anwendung bei der Herstellung einer beliebigen Mehrschichtstruktur.
Um die Ätzzeiten sowohl gemäss Fig. 1 als auch Fig. 2 zu verkürzen, kann ein beträchtlicher Teil der Substratschicht vorerst durch mechanisches Mittel, wie z.B. Schleifen oder Laser-Fräsen, abgetragen werden. Der Ätzvorgang kann präzise durch Steuerung der Ätzkonzentration, der Temperatur und der Eintauchzeit geregelt werden. Das Ätzmittel wird vorzugsweise mechanisch gerührt, um eine einheitliche Ätzlösung zu gewährleisten. Die Ätzzeit wird der Dicke der zu beseitigenden Substratschicht angepasst, wobei das Substratmaterial vollkommen beseitigt und die hochkomprimierte Schicht 12 als äussere Schicht des fertigen Rohlings freigelegt wird. Da das weichere Substratglas viel rascher weggeätzt wird als die darunterliegende Schicht 12, kann der Ätzvorgang mit einer vernünftigen Zeittoleranz gestoppt werden bevor es zu einer Beschädigung der Schicht 12 kommen könnte.
Die nachfolgende Tabelle I gibt einige Glaszusammensetzungen, welche im erfindungsgemässen Ätzvorgang vorzugsweise verwendet werden können, an, zusammen mit kurzen Kommentaren über die Eigenschaften jeder der Glas arten.
TABELLE I
Schicht Nr. (Fig. 1 od. 2)
Glaszusammensetzung
Physik. Eigenschaften
10
20% Germaniumsilikatglas (ev. mit Spuren von Bor oder Phosphor).
Entsprechender BI* des Faserkerns. Verhältnismässig hoher TAK**. Verhältnismässig niedere g'J' ***
11
4% Borsilikatglas (oder ev. eine Mischung von 40% Germaniumsilikat-und 15% Borsilikatglas).
Entsprechender BI des optischen Mantels. Verhältnismässig hoher TAK. Verhältnismässig niedere STg.
14
(nur Fig. 2)
40% Germaniumsilikatglas (oder ev. eine Mischung von Germanium-und Borsilikatglas).
Relativ hoher TAK. Relativ niedrige STg.
12
Reines, geschmolzenes Siliciumdioxidglas (Si02).
Relativ niedriger TAK. Relativ hohe STg. Relativ niedrige Ätzrate.
13
VYCOR-Glas oder ähnliches
Reativ hohe Ätzrate in Flusssäure.
Erläuterungen der Abkürzungen * BI Brechungsindex ** TAK Thermischer Ausdehnungskoeffizient «m« STg Sprungtemperatur des Glases
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
5
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Wie bereits vorher erwähnt, können die genauen Dimensionen des Kerns und der verschiedenen Schichten sehr unterschiedlich sein, je nach Art der Verwendung der fertigen Faser und je nach Übertragung des Signals (Monomode, Multimode). Die nachstehende Tabelle II gibt Beispielsangaben über Dimensionen fertiger Multimode-Fasern, welche aus fertigen Rohlingen der Fig. 1 und 2 heruntergebogen werden können. Es ist zu beachten, dass in jedem Falle die hochkomprimierte äussere Schicht 12 ihre fast optimale Dicke von 2 bis 3 [im aufweist, wie dies durch die erfindungsgemässe Idee ermöglicht wurde.
Faserschicht
TABELLE II
Aus Rohlings- Dicke ([im) Schicht Nr.
Gesamtdurchmesser-(prn)
A. Fertige Dreischichtfaser (aus Fig. 1)
Kern
Optischer Mantel
Hochkomprimierte äussere Schicht
10
11
12
50 50
(Durchmesser)
15
2-3
80
84-86
B. Fertige Vierschichtfaser (aus Fig. 2) Kern 10
50 50
(Durchmesser)
Optischer Mantel
11
Hochexpansionsschicht 14
Hochkomprimierte äussere Schicht 12
15 30
2-3
80 140
144-146
Abschliessend sollen nun zusammenfassend die Vorteile des erfindungsgemässen Verfahrens angegeben werden:
1. Es ist zwar wünschenswert, dass das rohrförmige Substrat eine Präzisionsbohrung aufweist, eine extreme Genauig-
5 keit der Wanddicke wird jedoch nicht benötigt.
2. Die Teilbeseitigung des Substratmaterials durch Schleifen, Fräsen oder durch andere mechanische Mittel ist nicht kritisch, da das Substratmaterial nicht bis zur hochkomprimierten Schicht beseitigt werden muss.
io 3. Beim selektiven Wegätzen besteht keine Gefahr einer Beschädigung der dünnen, hochkomprimierten Schicht.
4. Der erfindungsgemässe Ätzvorgang kann auch bei Ausgangs-Rohlingen verwendet werden, deren geometrische Formen Ungleichmässigkeiten, verursacht z.B. einen 15 uneinheitlichen Zusammenfall, aufweisen. Durch das selektive Wegätzen der Substratschicht entsteht ein definitiver Rohling, aus welchem eine Lichtleitfaser heruntergezogen werden kann, deren äussere, hochkomprimierte Schicht eine einheitliche Dicke aufweist, wodurch der Faser die bereits 20 erwähnten vorzüglichen mechanischen Eigenschaften verliehen werden.
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1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

649755
1. Verfahren zur Herstellung eines mehrschichtigen Rohlings für durch eine hochkomprimierte Aussenschicht zugfest gemachte Lichtleitfasern, mit einer Kernschicht (10), einer Mantelschicht (11) und mindestens einer diese Schichten umgebenden Schicht (12, 14), welche Schichten in umgekehrter Reihenfolge durch chemische Dampfablagerungen an die Innenwand eines Substratrohres (13) aufgetragen werden, wonach das entstandene Gebilde durch Hitzeeinwirkung zum Zusammenfallen gebracht wird, um einen stabförmigen Rohling zu bilden, wobei die als erste an die Rohrinnenwand aufgebrachte Schicht (12) eine dünne Glasschicht aus einem Material ist, dessen Wärmeausdehnungskoeffizient niedriger ist als jener der nachfolgend aufgebrachten Schicht oder Schichten, dadurch gekennzeichnet, dass für das Substratrohr (13) ein Material gewählt wird, welches eine wesentlich höhere Ätzrate als das Material der ersten an die Rohrinnenwand aufgebrachten Schicht (12) aufweist, und dass der erwähnte stabförmige Rohling in ein Ätzmittel getaucht wird, um entweder das ganze Substratrohr (13) oder mindestens den der erstaufgebrachten Schicht
(12) benachbarten, inneren Teil des Substratrohres mit gesteuerter Geschwindigkeit selektiv wegzuätzen, wobei im zweitgenannten Fall der äussere Teil des Substratrohres vor dem Ätzvorgang mechanisch beseitigt wurde, wonach der Ätzvorgang beendet wird, so dass die erstaufgebrachte Schicht (12) nun die erwähnte, hochkomprimierte Aussenschicht des Rohlings bzw. der aus diesem Rohling heruntergezogenen Lichtleitfaser bildet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der aufgebrachten Schicht (12) reines, geschmolzenes Siliciumdioxid und das Material für das Substratrohr (13) Natriumborsilikat ist.
2
PATENTANSURÜCHE
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der erstaufgebrachten Schicht (12) hartes Siliciumdioxid und das Material für das Substratrohr
(13) Natriumborsilikatglas, enthaltend 96-97% Siliciumdioxid und 3 bis 4% einer Mischung von Bor- und Natriumoxid, ist.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Ätzmittel Flusssäure ist.
CH8702/79A 1978-10-06 1979-09-27 Verfahren zur herstellung eines mehrschichtigen rohlings fuer zugfeste lichtleitfasern. CH649755A5 (de)

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