DE2908092C3

DE2908092C3 - Verfahren zur Herstellung einer optischen Faservorform

Info

Publication number: DE2908092C3
Application number: DE2908092A
Authority: DE
Inventors: Katsuyuki Sayama Imoto; Iwao Sagamihara Matsuyama
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1978-03-03
Filing date: 1979-03-02
Publication date: 1981-12-17
Also published as: NL171569B; FR2418777B1; NL7901640A; FR2418777A1; GB2017077B; DE2908092B2; NL171569C; GB2017077A; US4259101A; JPS54116429A; DE2908092A1; JPS5627455B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer optischen Fascrvorforni. bei dem man durch wenigstens eine Düse gasförmiges Material bläst, das bei seiner Reaktion Glas nach einem chemischen Dampfabscheideverfahren zur Erzeugung von Glas· materialfrittc bildet, die auf einem Auffänger unter Bildung einer von einem unter Abstand im wesentlichen konzentrisch angeordneten, gasdurchströmten Rohr umgebenen Frittestange abgeschieden wird, und die im ersten Schritt erzeugte Frittestange erhitzt und transparent macht.

Dabei geht es um eine optische Faservorform, die als Ausgangsmaterial zur Erzeugung von faseroptischen Bündeln durch Drahtziehen zur Bildung optischer Übertragungsleitungen verwendet wird.

ίο Ein Außenseiten-Dampfoxydationsabscheideverfahren und ein Axialabscheideverfahren sind als Verfahren zur Herstellung einer optischen Faservorform durch Bewirkung der Abscheidung von Fritte auf dem Auffänger zur Bildung einer Frittestange (eines

stangenförmigen kompakten Körpers aus pulverförmigem Glas) und Erhitzen der Frittestange zwecks Transparentmachung bekannt.

Das Außenseiten- Dampfhydroxydationsabscheideverfahren wird zunächst anhand der F i g. 1 beschrieben.

Eine Sauerstoff-Wasserstoff-Flamme 3, die Quellengas enthält, das bei Reaktion Glas bildet, wird durch einen Brenner 4 gegen eine rotierende Keimglassstange 2 geblasen, wobei der Brenner 4 beweglich ist. Das Feste in der Flamme 3 wird auf der rotierenden Keimglasstange 2 unter Bildung einer Frittestange 1 abgeschieden. Die Frittestange 1 wird transparent gemacht, indem man sie der Kalzini^rung unterwirft und sie dann auf erhöhte Temperatur erhitzt, nachdem man die Keimglasstange 2 herausgezogen hat Man erkennt in Fig. 1

JO auch noch eine Brennerbewegungsführung 5.

Das Axialabsche'itieverfahren wird anhand der F i g. 2 und 3 beschrieben. Nach dem in F i g. 2 veranschaulichten Verfahren, das in der JP-OS 1 07 313/76 beschrieben ist, wird Fritte auf einem rotierenden Auffänger 15 axial dazu abgeschieden. Im einzelnen wird Fritte axial zum Auffänger 15 gerichtet, wenn eine Flamme 12 von einem Brenner 11 so gehalten wird, daß die Fritte auf dem Auffänger 15 abgeschieden wird, der sich bei Rotation abwärts bewegt. Der Auffänger 15 isi in einem Glasrohr 14 eingeschlossen, das sich in enger Berührung mit einer Frittestange 13 befindet, die auf dem Auffanget-15 durch die abgeschiedenen Fritte gebildet wird, so daß der Durchmesser der Frittestange 13 durch das Glasrohr 14 gesteuert wird. Nachdem das Glasrohr 14 mit Fritte gefüllt ist, wird die letztere erhitzt, um die Fritte transparent und mit dem Glasrohr 14 einstückig zu machen, so daß eine optische Faservorform erhalten wird.

Fig. 3 veranschaulicht ein Verfahren, nach dem eine Flamme 25 aus einem Brenner 26 axial zu einem Auffänger 21 geblasen wird, der sich unter gleichzeitiger Rotation axial bewegt, so daß eine Frittebildung in der Flamme 25 und deren Abscheidung in Axialrichtung des Auffängers 21 zur Bildung einer Frittestange 24 bewirkt werden, und die Frittestange 24 wird kontinuierlich in einem Ofen 23 erhitzt und transparent gemacht, so daß eine optische Faservorform 22 erzeugt wird. Das in Fig. 3 veranschaulichte Verfahren ist dem in Fig. 2 veranschaulichten Verfahren ähnlich, indem die Fritte in

M) Axialrichtung des Auffängers abgeschieden wird, der sich unter Rotation axial bewegt, doch unterscheidet sich das crstcrc wesentlich vom letzteren dadurch, daß die Fritte allein die optische Faservorform bildet, statt daß das Glasrohr und die Fritte zusammen die optische

Ί5 Faservorform darstellen, und daß die Frittestange durch kontinuierliches Erhitzen derselben nach ihrer Herstellung transparent gemacht wird.

Einige Nachteile sind mit den vorstehend beschriebe-

nen bekannten Verfahren verbunden. Diese Nachteile sind folgende.

Das in Fig. 1 veranschaulichte Außenseiten-Dampfoxydationsabscheideverfahren erfordert einen zusätzlichen Schritt des Herausziehens der Keimglasstange, ο wodurch es unmöglich wird, die Frittestange in einem kontinuierlichen Vorgang der Bildung einer Fritiestange und der Verleihung der Transparenz transparent zu machen.

Bei dem in Fig.2 veranschaulichten Axialabscheideverfahren wird bei vielen Arbeitsweisen eine Schwierigkeit angetroffen, die Fritteabscheidung in der Weise durchzuführen, daß die gebildete Frittestange einen Durchmesser hat, der dem Innendurchmesser des Glasrohres gleich ist. Indessen hat das in Fig. 3 veranschaulichte Axialabscheideverfahren die folgenden Nachteile:

(1) Schwierigkeiten werden bei der Bewirkung einer dichten Fritteabscheidung im äußeren Randbereich einer Frittestange angetroffen, und infolgedessen wird der äußere Randbcrcich der Frittestange porös, so daß die Frittestange einen größeren Durchmesser aufweist, als es der Fall wäre, wenn eine dichte Fritteabscheidung im äußeren Randbereich der Frittestange bewirkt werden könnte.

(2) Die Verteilung des Brechungsindex einer optischen Faservorform, die durch Erhitzen und Transparentmachung einer Frittestange erhalten wird und mit der man die Erzeugung von faseroptischen Bündeln _jq bezweckt, die einen Brechungsindex des abgestuften Indextyps zeigen, ist, wie durch eine Kurve 31 in F i g. 4 angedeutet ist, an dem äußeren Randbereich der Frittestange von dem durch eine Kurve 32 angedeuteten parabolischen Profil, wie es üblicherweise erwünscht wi rd, abgebogen.

(3) Die Steuerung des Durchmessers der gebildeten Frittestange wird nicht befriedigend erreicht.

In diesem Zusammenhang wird hinzugefügt, daß die genannte Ablenkung der Verteilung des Brechungsindex der optischen Faservorform vom parabolischen Profil im Randbereich der Frittestange, wie sie in F i g. 4 dargestellt ist, vermieden werden könnte, wenn der Durchmesser der Frittestange verringert werden könnte, ohne die Geschwindigkeit der Axialbewegung des Auffängers und den Zustand ies Brenners zu ändern.

Nach einer dritten Art des Axialabscheideverfahrens, die eingangs vorausgesetzt und aus der DE-OS 25 18 056 bekannt ist, wild zwar ein Glasrohr, das die Frittestaüge umgibt, verwendet, doch verbleibt ein erheblicher \bstand zwischen beiden Teilen, durch den man zur Vermeidung von Verunreinigungen einiger Vorrichtungsteile Sauerstoff entgegengesetzt zur Wachstumsrichtung der Glasfrittenabscheidung strö- « men läßt, wobei der Durchmesser der Glasfrittestange durch geeignete Ausrichtung und Dosierung von Laserstrahlen reguliert wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art so zu verbessern, < >« daß in möglichsi einfacher Weise eine genaue Steuerung des Durchmessers der Frittesüingc, die erwünschte Dichte im Randbereich der Frittestange und eine kontinuierliche Arbeitsweise der Abscheidung und Transparcntmachun" der Frittestange erreicht werden. *>">

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man das Gas dur^h den Spalt zwischen der abgeschiedenen Glasmaterialfritle und der Innenwand des Rohres in der Richtung, in der die Frittestange anwächst, strömen läßt und mit diesem Gas die Überschußiritte, die zur Abscheidung an der Außenumfangsfläche des Vorderendes der Frittestange neigt, zur Steuerung des Durchmessers der Frittestange wegbläst.

Durch Strömen des Gases durch den auf einen Spalt verengten Abstand zwischen Rohr und Glasmaterialfritte in der Wachstumsrichtung der Frittestange kann man deren Durchmesser gut steuern und gleichzeitig eine Randbereichsporosität der Frittestange vermeiden. Außerdem läßt sich das Verfahren mit anschließender Transparentmachung der Frittestange kontinuierlich durchführen.

Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeisp'ele näher erläutert; darin zeigt

F i g. 1 einen Schnitt einer nach dem schon erläuterten Außenseiten- Dampfoxydationsabsche'deverfahren hergestellten Frittestange,

F i g. 2 eine Schnittdarstellung zur Veranschaulichung der Herstellung einer Frittestange nach einer Ausführungsart des schon erläuterten Axialabscheideverfahrens,

F i g. J eine Schnittdarstellung zur Veranschaulichung der Herstellung einer optischen Faservorform nach einer anderen Ausführungsart des schon erläuterten Axialabscheideverfahrens,

F i g. 4 ein Diagramm zur Darstellung des Brechungsindex einer optischen Faservorform,

F i g. 5 eine schematische Schnittdarstellung einer zur Durchführung des Verfahrens zur Herstellung einer optischen Faservorform gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendeten Vorrichtung,

Fig. 6 eine Schnittdarstellung der in Stellungen zur Herstellung einer optischen Faservorform mit einem Brechungsindex des abgestuften Indextyps angeordneten Brennerund

F i g. 7 eine Schnitidarstellung zur Veranschaulichung des Verfahrensschritts der Erhitzung und Transparentmachung einer Frittestange im Rahmen des Verfahrens zur Herstellung einer optischen Faservorform gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel nach d:r Erfindung.

Es sollen nun die bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung zur Herstellung einer optischen Faservorform nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erläutert werden.

Beispiel I

Fig.5 zeigt eine zur Durchführung einer Ausführungsart der Erfindung geeignete Vorrichtung. Wie dargesieilt, werden SiCU und POCI3 einem Sauerstoff-Wasserstoff-Brenner 47 unter Verwendung von Sauerstoffgas als Trägergas mit einem Strömungsdurchsatz von 120 ml/min zugeführt. Über dem Brenner 47 ist ein Auffänger 41 von Säulenform aus Quarz angeordnete, auf dem Fritte, die in einer Flamme 46 gebildet wird, abgeschieden wird. Der Auffänger 41 wird aufwärts bewegt, während er mit 30 U/min rotiert. Dabei kann auch der Auffänger 41 feststehen, während dec Brenner 47 gedreht wird. Um den Außendurchmesser einer Frittestange 43 zu steuern, die in ihrer Länge wächst, ist ein aus Quarz besteh .ndes Rohr 44 mit 6 Gaseinlaßabzweigrohren 42 an seiner Außenumfangsfläche um den Auffänger 41, diesen einschließend, angeordnet, und Argongas wird mit einem Strömungsdurchsat/ von

IO l/min in der Richtung von Pfeilen 48 zugeführt. Das Argongas strömt durch einen Spalt 45 und längs der Aiißenumfangsfläche der Frittestiingc 43. wobei es Überschußfrilte, die sonst auf der Frittcsiangc 43 abgeschieden werden könnte, wegbläst. Der genannte .Strömungsdurchsatz des Argongases wurde als Frgcbnis von Versuchen als geeigneter Wert zur Erzielung eines Außendurchmessers von 35 mm für die Frittcstange 43 ermittelt. Der Spalt 45 betrug 4 mm. und der Auffänger 41 wurde aufwärts mit einer (icschwindigkcit von 20 bis 40 mm/h bewegt. Die F.inlaßabzwcigrohre 42 hatten einen Innendurchmesser von etwa 10 mm. Das Rohr 44 hatte ein Vorderende 49. das etwa 10 mm höher als das Vorderende der Frittestange 43 angeordnet war.

Die in diesem Beispiel erzeugte Frittestange wurde aus SiOi-PjOvGlas gebildet und hatte einen Außendurchmesser von 35 mm und eine Länge von 300 mm. Die l'rittestange halte eine Schwankung von weniger als + l"/o in ihrem Außendurchmesser, und die in ihrem Außcnrandbereich abgeschiedene Tritte war dicht. Ks sei hinzugefügt, daß die nach dem in F i g. 3 veranschaulichten Stand der Technik hergestellte Frittestange 24 allgemein eine Schwankung von etwa ±3% in ihrem Außendurchmesser zeigt.

Die erzeugte Frittestange wurde dann in einem elektrischen Ofen auf 1500 bis IbOO⁰C erhitzt, um die Frittestange transparent zu machen. Man erhielt so eine optische Faservorform hoher Qualität.

B e i s ρ i r ι 2

Die Herstcllungsbedingungen nach diesem Beispiel waren denen gleichartig, die im Zusammenhang mit Beispiel 1 beschrieben wurden, mit der Ausnahme, daß die in diesem Beispiel verwendete Gasquelle aus SiCI₄ und GeCI< bestand. Die in diesem Beispiel hergestellte Frittestange bestand aus SiOj-GeO₂GIaS und hatte einen Außendurchmesser von 35 mm und eine Länge von 300 mm. Die Frittestange hatte eine Schwankung von weniger als ± 1% in ihrem Außendurchmesser, und die in ihrem Außenrandbereich abgeschiedene Fritte war dicht.

Die »Fritte«-Stange wurde in der gleichen Weise, wie im Zusammenhang mit Beispiel I beschrieben, transparent gemacht, wodurch eine optische Faservorform hoher Qualität erzeugt wurde.

Beispiel 3

Frittestangen wurden in diesem Beispiel unter den gleichen Bedingungen, wie im Beispiel 2 beschrieben, mit der Ausnahme hergestellt, daß drei Brenner zum Verbrennen von-Quellengasen darin verwendet wurden, die voneinander in der Konzentration des GeCU etwas differierten. F i g. 6 zeigt im Schnitt die Nachbarschaft der Brenner der zur Herstellung einer Frittestange in diesem Beispiel verwendeten Vorrichtung. Andere Teile der Vorrichtung sind denen der in F i g. 5 dargestellten Vorrichtung mit der Ausnahme gleich, daß der elektrische Ofen zum Erhitzen und Transparentmachen der Frittestange im oberen Teil der Vorrichtung angeordnet ist.

Die den Brennern 53, 54 und 55 zugeführten Quellengase hatten derartige Zusammensetzungen, daß die GeCU-Konzentration etwas geringer war. wenn man vom Auffänger radial nach außen ging, so daß die GeOj-Konzentration im Zentrum der Frittestange 51 am höchsten war und im parabolischen Profil bei Entfernung vom Zentrum radial nach außen abfiel. Im einzelnen hatte das dem Brenner 53 zugeführte Qucllcngiis die höchste GcCU-Konzcntration, das dem Brenner 54 /ugeführtc Quellcngas hatte eine Zwischenkonzentration an GcCU. und das dem Brenner 55 ziigeführte Quellengas hatte die niedrigste GeCU-Kon-"i zentration. Man erkennt in F-" i g. b außerdem ein den Teil, auf dem Fritte abgeschieden wird, umschließendes Rohr 52.

Die erzeugte F'rittestangc wurde kontinuierlich mit dem im oberen Teil der Vorrichtung oder über dem

in Rohr angeordneten elektrischen Ofen 64 erhitzt und transparent gemacht. I·" i g. 7 zeigt im schemalischen Schnitt die Nachbarschaft des bei diesem Beispiel verwendeten elektrischen Ofens. Die Frittestange 63. die im vorangehenden Schritt erzeugt und mit dem

ι > Auffänger 61 aufwärts bewegt wurde, wurde koniinuier lieh durch den elektrischen Ofen 64, der über dem Rohr 65 angeordnet war, erhitzt und transparent gemacht, wobei die Frittestange 63 auf den Bereich zwischen 1500 und IbUtJ"C erhitzt wurde. Die erhitzte Frittestange

in ertuhr eine Kontraktion unter Erhallen einer optischen Faservorform 62.

Die in diesem Beispiel erzeugte optische Faservorform war von Säulenform und hatte einen Durchmesser von 16.5 mm. Der Durchmesser der optischen Faservor-

_'■> form hatte eine Schwankung von weniger als ±1%. Die Verteilung des Brechungsindex der Vorform, die der in Fig. 4 dargestellten Kurve 32 entsprach, stimmte im wesenwichen mit dem parabolischen Profil überein.

Bei der Erzeugung der Glasmaterialfritte können

jo F'lammenhydrolyse, thermische Zersetzung oder eine chemische Reaktion unter Verwendung von Plasma angewandt werden. Diese Techniken sind auf dem Gebiet der Herstellung von faseroptischen Bündeln gut bekannt und werden zusammenfassend als CVD-Ver-

\; fahren bezeichnet. Die Art des Quellengases, dessen Strömungsdurchsatz und das Verfahren zum Einführen des Quellengases sind ebenfalls zur Ausführung des CVD-Verfahrens auf dem Fachgebiet der Erzeugung von faseroptischen Bündeln bekannt.

Bei der Herstellung eines Auffängers kann jedes Material verwendet werden, sofern das Material hitzebeständig, im Wärmeausdehnungskoeffizient dem zu erzeugenden Glas möglichst gleichartig und bezüg lich des zu erzeugenden Glases gut benetzbar ist.

Hitzebeständiges Glas, Quarzglas u.dgl. werden allgemein verwendet. Der Auffänger ist vorzugsweise im wesentlichen von kreisförmigem Querschnitt, der senkrecht zu seiner Achse liegt, doch kann auch ein Auffänger mit z. B. polygonaler Querschnittform ver wendet werden. Das Vorderende des Auffänger«; kann eben, jedoch vorzugsweise konvex und grobkörnig zur Erleichterung der Abscheidung von Fritte darauf sein. Der Durchmesser des Auffängers ist im wesentlichen gleich dem der herzustellenden optischen Faservorform (vor der Kontraktion).

Der Auffänger wird unter gleichzeitiger Drehung in einer zu der Richtung, in der eine Frittestange in ihrer Länge anwächst, entgegengesetzten Richtung bewegt. Allgemein liegt die Drehzahl zwischen 15 und 200 U/min, vorzugsweise zwischen 30 und 120 U/min. Wenn die Drehzahl zu gering ist, ergeben sich Schwankungen der Form und Qualität von einer Frittestange zur anderen; wenn sie zu groß ist, neigt der Auffänger zu Schwingungen, oder die Fritte die auf dem Auffänger abgeschieden wird, neigt zur Streuung durch Zentrifugalkräfte. So liegt die Drehzahl vorzugsweise in dem genanten Bereich. Die Bewegungsgeschwindigkeit der Frittestange in der Axialrichtung sollte gleich deren

Wachstumsgeschwindigkeit sein, obwohl die Bewegungsrichtung des Auffängers der Waehtstumsrichtung der Friliestange entgegengesetzt ist.

Als eine Wärmequelle zur F.rzeugung der f'rillc kann irgendeine der bekannten Techniken einschließlich eines Sauerstoff-Wasscrstoff-Brenners, eines elektrischen Ofens, eines Plasmas usw. verwendet werden.

t\»; Rohr, das um den Teil angeordnet ist. auf dem l-riiie abgeschieden wird, sollte aus einem Material, wie /. Β. Cilas, Metall usw., bestehen, das bei 300 bis 400" C erzeugte Hitze aushalten kann. In de· tatsächlichen I'raxis ist die Verwendung von Glas unter dem Gesichtspunkt der Vermeidung von Korrosion unter Berücksichtigung der Tatsache vorteilhaft, daß das Quellengas in vielen Fällen Chloride enthält.

Der Teil, auf dem die Fritte abgeschieden wird, ist das Vorderende des Auffängers, wenn die Erzeugung einer Frittestange begonnen wird, verlagert sich jedoch zum sondere werden andere Bedingungen als der Gasslrömungsdurchsatz unverändert gehalten, und der Gasströmungsdurchsatz wird variiert, um den Spalt zwischen der Frittestange und dem Rohr zu messen, das

' die in ihrer Abmessung wachsende Frittestange einschließt. Dieser Versuch wird durchgeführt, um den Gasströmungsdurchsatz herauszufinden, der die Abmessung des Spalts auf eine bestimmte Größe bringt Dieser Gasströmungsdurchsatz wird als bestimmter

in Gasströmungsdurchsatz angewendet. Jedes Verfahren kann zum Einführen des Gases in den Spalt angewandt werden, solange das dort eingeführte Gas mit dem genannten bestimmten Strömungsdurchsatz längs eines kompakten Körpers aus abgeschiedener Fritte im

ii wesentlichen in der Richtung strömt, in der Frittc abgeschieden wird. Beispielsweise kann man die Gasströmung unter Verwendung einer in F i g. 5 dargestellten Vorrichtung bewirken, in der das genannte

dung fortschreitet. In einer Vorrichtung, bei der übliche Maschinenendbearbeitung toleriert werden kann, defi nieren die Außenumfangsfläche dieses Teils und die Innenwandoberfläche des Rohrs allgemein einen Spalt von über I mm. Jedoch läßt sich die Abmessung des Spaltes ohne Hervorrufung einer Störung verringern, solange die Frittestange nicht in Berührung mit dem Rohr während des Betriebs gebracht wird. Falls der Spalt unter I mm ist, kann die Frittestange in Kontakt mit dem Rohr aufgrund von Schwingungen oder anderen Faktoren in Abhängigkeit vom Genauigkeitsgraj gebracht werden, mit dem die Vorrichtung endbearbeitet wurde, wodurch es unmöglich gemacht wird, Erzeugnisse gewünschter Qualität zu erhalten. Keine Grenzen sind der Abmessung des Spaltes gesetzt, die größer als der genannte Wert ist. Jedoch führt ein Anstieg der Abmessung des Spalts zu einem Anstieg der Gasströmungsgeschwindigkeit durch den Spalt, so daß es vom wirtschaftlichen Standpunkt nicht wünschenswert ist, die Abmessung des Spalts mehr als nötig zu erhöhen.

Das Vorderende des Rohres wird am bevorzugtesten auf ein Niveau innerhalb des Bereichs von einem ersten, mit dem niedrigsten Punkt der gewölbten Endfläche der Frittestange übereinstimmenden Niveau bis zu einem zweiten, mit einem Niveau übereinstimmenden Niveau gebracht, wo die gewölbte Endfläche endet.

Das Vorderende des Rohres kann unter Berücksichtigung der gewünschten Fritteabscheidung auf einem Niveau innerhalb eines Bereichs vom ersten Niveau bis zu einem dritten Niveau gehalten werden, das mit einem Niveau übereinstimmt, wo die imaginäre Verlängerung der gewölbten Endfläche die Kante eines zurückgezogenen Rohres schneidet. Alternativ kann der obige Bereich nicht begrenzt sein und um eine Strecke ausgedehnt werden, die einem Viertelradius der Frittestange von den genannten bevorzugten Bereichsgrenzen aufwärts oder abwärts entspricht.

Allgemein IaBt man Inertgas (einschließlich Stickstoffgas) oder Sauerstoffgas um den Teil strömen, auf dem die Fritte abgeschieden wird. Jedoch kann jedes andere Gas verwendet werden, solange keine nachteiligen Wirkungen auf die Oberfläche der Frittestange ausgeübt werden. Es ist erforderlich, daß der Gasströmungsdurchsatz höher als der Durchsatz ist, bei dem die Strömungsrichtung des Quellengases oder der in der Flamme gebildeten Fritte geändert werden kann. Für praktische Zwecke wird der Gasströmungsdurchsatz mittels Durchführung von Versuchen bestimmt Insbe- Einlaßabzweigrohren 42 ausgebildet ist. die in der Richtung der Bewegung des Auffängers 41 geneigt sind um eine Gasströmung längs des Körpers aus abgeschiedener Fritte in der bestimmten Richtung zu ermögli chen, wenn das Gas in den Spalt zwischen dem AuOenumfang des Körpers aus abgeschiedener Fritte und der Innenwandoberfläche des Rohres 44 durch die Abzweigrohre 42 eingeführt wird. Die Abzweigrohre 42 können aus dem gleichen Material wie das Rohr 44 bestehen. Je größer die Zahl der Abzweigrohre 42 ist um so gleichmäßiger läßt sich der Gasstrom machen Jedoch kann das Gas auch durch nur ein Abzweigrohr 42 anstelle der Mehrzahl von Abzweigrohren 42 ohne nachteilige Beeinflussung der Qualität des Erzeugnisses eingeführt werden. Es versteht sich, daß das Gas durch das Ende des Rohres eingeführt werden kann, das seinem dem Brenner nahen Ende entgegengesetzt ist.

Der Schritt der Erhitzung und Transparentmachung der Frittestange beim erfindungsgemäßen Verfahren ist auf dem Fachgebiet der Erzeugung faseroptischer Bündel bekannt. Obwohl die Erhitzungstemperatur >r Abhängigkeit vom Glastyp variiert, liegt die Erhitzungstemperatur im Bereich zwischen 1500und !600⁰C, wenn das Glas Quarzglas des gewöhnlichen Typs ist. Ein elektrischer Ofen wird als Wärmequelle bei vielen Anwendungsfällen verwendet, doch ist die Erfindung auf diese besondere Heizquelle nicht beschränkt. Der Schritt der Erhitzung und Transparentmachung der Frittestange kann getrennt vom Schritt der Herstellung der Frittestange erfolgen. Jedoch ist es, wenn die in

so F i g. 7 dargestellte Vorrichtung verwendet wird, möglich, den Schritt der Herstellung einer Frittestange und den Schritt der Erhitzung und Transparentmachung der Frittestange in einem Zug ohne Trennung der Frittestange vom Auffänger durchzuführen.

Wenn es erwünscht ist, einer optischen Faservorform einen gleichmäßigen Brechungsindex zu verleihen, muß nur Quellengas der gleichen Zusammensetzung durch eine oder eine Mehrzahl von Düsen entsprechend F i g. 5 bzw. 6 geblasen werden. Wenn es jedoch erwünscht ist, eine optische Faservorform zu erzeugen die vom abgestuften Indextyp in der Radialverteilung des Brechungsindex ist, müssen Quellengase verschiedener Zusammensetzungen, die zur Erzeugung von Glas verschiedener Brechungsindizes in Radialrichtung der Vorform geeignet sind, durch eine Mehrzahl von Düsen geblasen werden, die an Zahl den Quellengaser verschiedener Zusammensetzungen entsprechen. Die Mehrzahl von Düsen ist, wie in F i g. 6 dargestellt ist ir

I .agen angeordnet, die den gewünschten Brechungsindi-/cs entsprechen, die in der optischen Faservorform zu erhalten sind. In Fi g. 6 erkennt man Sauerstoff-Wasserstoff-Brenner 53, 54 und 55 mit Düsen zum Blasen von Quellengasen.

Beim Verfahren zur Herstellung einer optischen Faservorform gemäß der Erfindung, das unter Verwendung der Voi richtungen des genannten Aufbaus durchführbar ist, wird die Überschußfritte, die zur Abscheidung an der Außenumfangsfläche des Vorderendes einer Frittestange neigt, durch das durch den Spalt zwischen dem Rohr und der abgeschiedenen Fritte strömende Gas weggeblasen, wodurch es ermöglicht wird, eine dichte Fritte auch im Außenrandbereich der Frittestange abzuscheiden, wodurch vermieden wird, daß die Stange porös wird. So ermöglicht die Erfindung eine Steuerung des Durchmessers der Fritlestange in oefriedigender Weise und läßt die Herstellung einer optischen Faservorform mit einem Brechungsindex zu, der im wesentlichen mit dem

ϊ parabolischen Profil übereinstimmt, wenn die optische Faservorform des Brechungsindex des abgestuften Indextyps herzustellen ist. Ein zusätzlicher Vorteil ist, daß das Verfahren den Schritt des Herausziehens der Keimblasstange erübrigt, wodurch es möglich wird, den

in Schritt der Erzeugung einer Frittestange und den Schritt der Erhitzung und Transparentmachung der Frittestange in einem zusammenhängenden Vorgang durchzuführen. So ermöglicht die Erfindung eine optische Faservorform, die zur Erzielung der genannten Vorteile leicht herstellbar ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung einer optischen Faservorform, bei dem man durch wenigstens eine Düse gasförmiges Material bläst, das bei seiner Reaktion Glas nach einem chemischen Dampfabscheideverfahren zur Erzeugung von Glasmaterialfritte bildet, die auf einem Auffänger unter Bildung einer von einem unter Abstand im wesentlichen konzentrisch angeordneten, gasdurchströmten Rohr umgebenen Friuestange abgeschieden wird, und die im ersten Schritt erzeugte Frittestange erhitzt und transparent macht, dadurch gekennzeichnet, daß man das Gas durch den Spalt (45) zwischen der abgeschiedenen Glasmaterialfritte (43; 51; 63) und der Innenwand des Rohrs (44; 52; 65) in der Richtung, in der die Frittestange (43; 51; 63) anwächst, strömen läßt und mit diesem Gas die Überschußfritte, die zur Abscheidung an der Außenumfangsfläche des Vorderendes der Frittestange (43; 51; 63) neigt, zur Steuerung des Durchmessers der Frittestange (43; 51; 63) wegbläst.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man zum Strömen durch den Spalt (45) ein inertes Gas verwendet.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man zum Strömen durch den Spalt (45) Sauerstoff gas verwendet.

4. Verfahren nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß man ein Rohr (44; 52; 65) aus Glasmaterial verwendet.

5. Verfahren nach Ar.sprucl· 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Au'fänger (41; 61) axial in zur Wachstumsrichtung der Frittes!-.nge (43; 51; 63) entgegengesetzter Richtung bewegt und rotieren läßt.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man mit einem Spalt (45) von über I mm arbeitet.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Rohr (44; 52; 65) mit wenigstens einem an seinem Außenumfang ausgebildeten Gaseinlaßabzweigrohr (42) verwendet, das in der Richtung geneigt ist, in der sich der Auffänger (41; 61) bewegt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man den Schritt der Erzeugung der Frittestange (63) und den Schritt der Erhitzung und Transparentmachung der Frittestange (63) kontinuierlich in einem Vorgang durchführt.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man mehrere Düsen (53, 54, 55) verwendet und das bei seiner Reaktion Glas bildende Material durch die Mehrzahl von Düsen (53, 54,55) in den einzelnen Düsen (53, 54,55) zugeordneten unterschiedlichen Zusammensetzungen bläst.