公开了一种用于通过拉伸一个石英玻璃预成型件或多个石英玻璃部件的共轴组合件来生产光纤的方法，借此获得了一种纤维，这种纤维具有一个芯区域、一个包裹该芯区域的内壳区域、一个围绕该内壳区域的环区域。对于由此出发的一种方法，其中该方法提供了一种管状半成品以及一种多部件的共轴组合件以便成本低廉地制造以芯和壳之间的高界面品质和较小的弯曲不敏感性而突出的光纤，根据本发明专利技术提出了，该环区域的石英玻璃是以一种由石英玻璃制成的、具有至少6000重量ppm的中等氟含量的环区域管的形式进行制备，该环区域管具有由一个管内表面和一个管外表面限定的一个壁，其中跨该环区域管壁设置了一种径向的氟浓度分布曲线，该分布曲线具有一个层厚度至少为1μm且最大为10μm的内部氟贫化层，在该层中氟含量朝向管内表面而下降并且在一个具有1μm厚度的、接近表面的区域中该氟含量为最大3000重量ppm。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于生产光纤的方法以及管状半成品说明书本专利技术涉及一种用于通过拉伸ー个石英玻璃预成型件或者石英玻璃部件的共轴组合件(Ensemble)来生产光纤的方法，其中该光纤具有ー个折射率为nK的芯区域，ー个包裹该芯区域的、折射率为nMi的内壳区域(innere Mantelzone), —个围绕该内壳区域的、由掺杂的石英玻璃制成的、折射率为nF的环形区域，以及ー个围绕该环形区域的外壳区域，其中有:Hf く ^Mi く Hr。此外，本专利技术涉及ー种用于生产光纤的管状半成品。
技术介绍
导入光纤中的光信号的衰减尤其依赖于该纤维的曲率。较小的曲率半径造成较高的光学衰减。信号损失可以通过采用对弯曲不敏感的光纤来减小。此类纤维自多年前就已为人所知，并且在向住所铺设玻璃纤维网络(光纤到户，FTTH)的过程中越来越多地进入人们的视线。在这种应用中，由于空间限制和美观要求，常常希望特别小的曲率半径。ー种此类的对弯曲不敏感的光纤在WO 2010/003856A1中进行了描述，其中还已知一种用于根据开篇所述类型的纤维的生产方法。这种对弯曲不敏感的光纤具有一个折射率为nK的芯区域，ー个包裹该芯区域的、折射率为nMi的壳区域，ー个围绕该壳区域的、由以氟掺杂的石英玻璃制成的、折射率为nF的环形区域，以及ー个围绕该环形区域的、由未掺杂的石英玻璃制成的、折射率为nMa的外层，使得产生了一种径向的折射率分布曲线，对此有nMa > nF < nMi < nK。这种光纤是通过拉伸ー个石英玻璃预成型件或石英玻璃部件组成的一个共轴的组合件而获得的，其中该环区域的石英玻璃是在等离子体-外部沉积エ艺中制造的，其方式为在ー个管状或棒状的基体上以至少Imm的层厚度和nF ^ I. 4519的折射率来制造一个用氟掺杂的石英玻璃的环区域层。在该生产方法的经济性方面以及使产生废品的危险最小化方面优选的是，将这些独立的纤维部件在分离的方法步骤中生产并密封地进行组装。一种此类的方法在EP 1712934A1中描述，其中还已知了一种根据开篇所述类型的半成品。为了生产ー个大体积的预成型件，提供了仅仅由一定数量的管状或棒状独立元件组成的半成品。在此，这些独立元件是芯棒，该芯棒是由对接地(StoPweiPe)彼此上下放置的多个区段组成的并且安排在ー个内壳管的内部。该内壳管由一个外壳管包围。这些部件是相对彼此共轴安排的、并且在一个拉伸过程中直接拉拔成光纤。羟基和金属杂质例如氯、铝或铁，可能对将要拉拔的纤维的光传导产生不利影响。为了使这种影响最小化，该内壳管由高纯度且昂贵的石英玻璃品质组成。为了在另一方面总体上将该半成品的成本保持得较低，所提出的是，该外壳管具有较高的杂质浓度。在纤维拉拔过程中，这些独立元件的分开生产及其密封式的组装尤其有助于成本低廉地制造光纤并且避免产生废品的危险。然而，由此不可避免地产生了在这些组合的独立元件之间额外的表面和界面，这样加剧了界面问题并且提高了对界面品质的要求。在此特别值得注意的是在界面区域中的气泡形成。DE 102008047736B3描述了使用一种以氟掺杂的石英玻璃管来包覆芯棒。US 6，263，706B1公开了ー种用于在SiO2灰料管中设定ー种氟浓度分布曲线的方法。优选的是，在取出一个芯轴(Dorn)之后，该灰料管通过气相以氟掺杂，其方式为沿该灰料管外壁引导ー种含氟的掺杂气体并且将氦或不将任何气体通过内孔。所产生的折射率分布曲线是实质上抛物线式的，其最大值在管中间。DE 600 04 778 T2描述了通过ー种溶胶-凝胶途径生产氟掺杂的石英玻璃体。这种氟掺杂是通过向溶胶中加入一种含氟的起始物质来进行的，优选为四甲基氟化铵。在烧结之后，该圆柱形的石英玻璃样品展示了折射率曲线为其中该折射率从外向内减小(并且相应地氟浓度从外向内増大)。在中央获得了最高的氟浓度。氟浓度向边缘降低的情况归因于通过加热造成的氟损失。 US 3，981，707A描述了通过使ー个由氟掺杂的石英玻璃管坍塌(Kollabieren)来生产光学，该石英玻璃管具有一种不均匀的径向氟浓度分布曲线，其中氟浓度在管中间具有最大值并且朝向管内壁并朝向管外壁而减小。在自由的管表面区域中的氟贫化(Fluorverarmung)是由于在高温下处理用氟掺杂的石英玻璃管而造成的。由DE 101 55 134 Cl已知ー种用于生产预成型件的方法，其方式为借助于POD外部沉积在无氢气氛中给ー个具有预先给定的壳/芯比率的芯棒设置ー个灰料层，并且该灰料层随后被干燥并玻璃化。在壳玻璃中，产生了小于30重量ppb的羟基含量以及无缺陷的、朝向芯棒的接触面。技术目的本专利技术的目的在于，提供用于成本低廉地生产光纤的ー种方法以及ー种管状半成品，该光纤的突出之处在于芯与壳之间界面的高品质以及很低的弯曲敏感性。专利技术概述在生产方法方面，根据本专利技术，这个目的是从开篇所述的方法出发以如下方式实现的，该环区域的石英玻璃是以ー种由石英玻璃制成的、具有至少6000重量ppm的平均氟含量的环区域管的形式进行制备，该环区域管具有由ー个管内表面和一个管外表面限定的ー个壁，其中跨该环区域管壁设定了一种径向的氟浓度分布曲线，该分布曲线具有ー个层厚度至少为Ium且最大为IOym的内部氟贫化层，在该层中氟含量朝向管内表面而下降井且在ー个具有I U m厚度的、接近表面的区域中该氟含量为最大3000重量ppm。根据本专利技术，用于环区域的石英玻璃是以至少ー个用氟掺杂的石英玻璃管的形式来制备，该石英玻璃管在此称为“环区域管”。借助于ー种所谓的POD方法(等离子体外侧沉积)产生氟掺杂的石英玻璃管，其中SiO2微粒在直接掺入氟的情况下直接玻璃化为石英玻璃管；或者借助于ー种CVD沉积方法，通过含硅起始化合物的水解或热解在构成ー种SiO2灰料体的同时产生氟掺杂的石英玻璃管，该灰料体后续地用氟掺杂并进行烧结。其余的独立元件，即由掺杂的或未掺杂的石英玻璃制成的、用于产生纤维的外壳区域的一个外壳管、以及用于产生纤维的芯区域和内壳区域的芯棒，可以各自在分开的过程中产生并且随后以共轴部件组合件的形式进行组装以便生产该纤维。共轴的组合件随后坍塌或拉伸成为ー个预成型件或者直接拉伸为纤维。如果首先产生了ー个预成型件，那么将其在一个分开的方法步骤中拉拔成光纤。可以在此或者预先地使其配备有额外的壳材料，例如通过添加另外的处于管形的石英玻璃或者通过外部沉积方法。在ー种单模纤维中，由氟掺杂的石英玻璃制成的、具有的折射率小于该壳玻璃的环区域实现了对光模的额外的引导作用。为了不使模场直径相对于标准单模纤维改变过大，将该环区域在某种程度上远离芯，也就是通过一个内壳玻璃区域从芯隔开。由此该环区域在纤维弯曲时相对于没有环区域的标准纤维实现了损失的降低，而没有损害对标准单模纤维的兼容性。当将对弯曲不敏感的、带有环区域的纤维与标准纤维相连接时，这是重要的。很重要的是，氟掺杂的环区域管在构成对芯棒的接触面时在其壁上具有一种径向的氟浓度分布曲线，该分布曲线朝向管内表面而降低。已经显示出，在拉伸过程中，在朝向芯棒的界面上的气泡形成作用由此被显著减小。在环区域管的边缘区域中氟含量较低的区域以下也称为“氟贫化层”。用氟掺杂实现了环区域的石英玻璃的折射率降低。鉴于该光纤的高的弯曲不敏感性，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：R萨特曼，J菲德拉，M许纳曼，
申请(专利权)人：赫罗伊斯石英玻璃股份有限两合公司，
类型：发明
国别省市：
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