NL8202648A - Optische vezels met grote numerieke apertuur. - Google Patents
Optische vezels met grote numerieke apertuur. Download PDFInfo
- Publication number
- NL8202648A NL8202648A NL8202648A NL8202648A NL8202648A NL 8202648 A NL8202648 A NL 8202648A NL 8202648 A NL8202648 A NL 8202648A NL 8202648 A NL8202648 A NL 8202648A NL 8202648 A NL8202648 A NL 8202648A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- glass
- zno
- cao
- core
- mgo
- Prior art date
Links
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 title claims description 24
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 85
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 17
- 229910000272 alkali metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 6
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N ZrO2 Inorganic materials O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000005368 silicate glass Substances 0.000 claims description 3
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000005388 borosilicate glass Substances 0.000 claims description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 16
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 16
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 12
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 12
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 12
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 12
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 7
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 7
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 7
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 3
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052910 alkali metal silicate Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001420 alkaline earth metal ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 2
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 238000002788 crimping Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- YBMRDBCBODYGJE-UHFFFAOYSA-N germanium oxide Inorganic materials O=[Ge]=O YBMRDBCBODYGJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 2
- PVADDRMAFCOOPC-UHFFFAOYSA-N oxogermanium Chemical compound [Ge]=O PVADDRMAFCOOPC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N Magnesium ion Chemical compound [Mg+2] JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910006501 ZrSiO Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229910001413 alkali metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000287 alkaline earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052810 boron oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N diboron trioxide Chemical compound O=BOB=O JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000156 glass melt Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910001425 magnesium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000012629 purifying agent Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000010583 slow cooling Methods 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C13/00—Fibre or filament compositions
- C03C13/04—Fibre optics, e.g. core and clad fibre compositions
- C03C13/045—Silica-containing oxide glass compositions
- C03C13/046—Multicomponent glass compositions
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
Description
EHN 10.402 1 N.V. Philips1 Gloeilampenfabrieken te Eindhoven "Optische vezels met grote numerieke apertuur".
De uitvinding heeft betrekking qp optische vezels met grote numerieke apertuur bestaande uit multicanponentenglazen. De optische vezels kunnen van het zogenaamde multimode stepped index-type of van het graded index type zijn. Optische vezels met grote numerieke apertuur 5 dat wil zeggen circa 0.30 of groter bevatten meestal tenminste in het keraglas germaniumoxyde hetgeen een relatief dure component is, bovendien is een dergelijke fiber tengevolge van het betrekkelijk hoge ger-maniumgehalte gevoelig voor energierijke straling. Dit uit zich in een toename van de demping van het getransporteerde licht, die slechts voor 10 een deel weer verdwijnt na beëindiging van de bestraling.
De uitvinding beoogt optische vezels van grote numerieke apertuur uit multicanponentenglazen, die geen germaniumoxyde bevatten en waarbij althans het kemglas geen boriumoxyde bevat. Dit vereist een goede aanpassing van smelttenperatuur en viscositeit bij de verwerkings-15 temperatuur van de toegepaste multicanponentenglazen. Daarnaast is het noodzakelijk dat de toegepaste glazen een geringe neiging tot kristallisatie of fazescheiding bezitten. De uitvinding beoogt glassamenstellingen aan te geven die aan deze eisen voldoen.
volgens de uitvinding kan aan de gestelde opgaven worden vol-20 daan met optische vezels waarvan het kemglas de molekulaire samenstelling bezit: 57.5-65% Si02, 0-5% (ZrC>2 + %Y2°3)/ 12.5-27.5% (MgO + CaO + ZnO + SrO + BaO) met dien verstande dat MgO: 0-5%, CaO: 0-10%, SrO: 0-7.5%, BaO: 0-15%, ZnO: 0-20%, waarbij indien geen BaO aanwezig is het ZnO gehalte 12.5-20% is en indien geen ZnO aanwezig is het BaO gehalte 25 5-15% is en 10-25% (Li20 + Να£θ + K20) ,en het mantelglas uit een sili- kaatglas of een boros ilikaatglas bestaat met een brekingsindex die tenminste 2% lager is dan de brekingsindex van het kemglas ei waarvan de viscositeit bij de verwerkingsterpertuur 0.5 tot tweemaal de viscositeit van het kemglas uitgedrukt in Pa.s bedraagt.
30 Het is gebleken, dat in het geval het mantelglas aan de ge stelde eisen voldoet door middel van bijvoorbeeld de op zichzelf bekende dubbele kroes methode stepped index vezels en graded index vezels met een N.A. groter dan 0.30 kunnen worden verkregen. In het voor het kemglas 8202648 PHN 10.402 2 aangegeven samenstellingsgebied worden glazen gevonden met een smelttemr peratuur tussen 1250 en 1400°C, een brekingsindex tussen 1.550 en 1.595 en een viscositeit bij 1100°C tussen 30 en 100 Pa.s.
Bij voorkeur is indien K20 aanwezig is het gehalte daarvan 5 kleiner dan de helft van het totaal alkalimetaal-oxydegehalte in het kemglas. De neiging tot eventuele kristallisatie of fazescheiding bij langzame afkoeling van het kemglas wordt door deze maatregel onderdrukt. Ditzelfde geldt voor het hierna behandelde mantelglas A.
Geschikte mantelglazen zijn bijvoorbeeld glazen met de vol-10 gende molékulaire samenstelling.
A. Si02 60-67.5% (ZnO + CaO + MgO) 10-25%, waarbij CaO: 0-5%, MgO: 0-10% en ZnO: 0-10% (Li20 + Na20 + K20) 10-25% B. Si02 55-67.5% 15 A1203 0-7.5% (ZnO + CaO + MgO) 10-15%, waarbij CaO: 0.7.5%, MgO: 0-15% en ZnO: 0-10% B203 5-15% (Li20 + Na20 + K20) 10-15% 20 Binnen het samenstellingsgebied A worden glazen gevonden met een smelttemperatuur tussen 1300 en 1400°C, een brekingsindex tussen 1.535 en 1.540 en een viscositeit bij 1100°C tussen 70 en 200 Pa.s.
Binnen het samenstellingsgebied B worden glazen gevonden met een smelttemperatuur tussen 1200 en 1400°C, een brekingsindex tussen 25 1.503 en 1.520 en een viscositeit bij 1100°C tussen 15 en 250 Pa.s. Man telglazen met de samenstelling A bezitten het voordeel dat deze ook bij golflengten groter dan 1,3 ^um een geringe absorptie bezitten, dit in tegenstelling tot mantelglazen met de samenstelling B, die boven 1,3 ^um absorberen tengevolge van de aanwezigheid van borium. De laatste glazen 30 hebben echter een lagere smelttemperatuur, een lagere viscositeit met als gevolg een betere trekbestendigheid van de vezel en in het algemeen een lagere brekingsindex dan mantelglazen met de samenstelling A, zodat om dezelfde numerieke apertuur te bereiken een lagere brekingsindex van het kemglas kan warden toegestaan.
35 Met betrekking tot de multicomponentglazen die volgens de uit vinding toepassing kunnen vinden in multimode stepped index en graded index fibers van grote numerieke apertuur kan nog het volgende worden opgemerkt: 8202648 t 3? *·.
PHN 10.402 3
Bij gehaltes aan Si02 kleiner dan respektievelijk 57.5 inol.% voor het kemglas, 60 mol.% voor het mantelglas A en 55 nol.% voor het mantelglas B neemt de neiging tot kristallisatie en fazescheiding, die de Rayleighstrooiing doen toenemen, van deze glazen snel toe. Bij 5 gehaltes groter dan respektievelijk 65 mol.% voor het kemglas en 67.5 mol.% voor de mantelglazen A en B wordt de smelttemperatuur hoger dan 1400°C, waardoor de verwerkbaarheid van de glazen af neemt.
In de glassamenstellingen die volgens de uitvinding in optische fibers worden toegepast verbeteren ZnO en MgO in het bijzonder de 10 corrosiebestendigheid, MgO heeft vergeleken met CaO, ZnO, Sro en BaO
een gering effect (¾) de brekingsindex terwijl het de lichtverstrooiing doet toenemen, het wordt daarom in het kemglas bij voorkeur slechts in een hoeveelheid tot hoogstens 5 mol.% toegepast. Bij hoeveelheden groter dan 10 mol.% in mantelglas A en 15 mol.% in mantelglas B wordt de smelttem-15 peratuur te hoog voor toepassing in optische fibers, terwijl eveneens de lichtverstrooiing toeneemt. CaO, ZnO, SrO en BaO werken brekingsindex verhogend, ZnO is bijzonder geschikt omdat het de Rayleigh strooiing slechts weinig of niet doet toenemen bij toenemende concentratie. Bij concentraties groter dan die hoven aangegeven neemt echter de neiging tot 20 kristallisatie van de glazen snel toe. In mantelglas B wordt de laagste brekingsindex verkregen als ZnO en CaO ontbreken en uitsluitend MgO aanwezig is. Toevoegingen van ZnO en CaO tot de aangegeven percentages aan het mantelglas B leidt weliswaar tot 'een hogere brekingsindex maar tevens wordt de corrosie bestendigheid daardoor verbeterd. De alkali-25 metaaloxyden verlagen de smelttenperatuur en verbeteren daarmede de smeltbaarheid der genoemde glazen maar verminderen bij toenemend gehalte de corrosiebestendigheid, om deze reden wordt maximaal 25 mol.% toegevoegd.
Het totaal alkalimetaaloxydegehalte in mol.% van kern- en mantelglas is bij voorkeur onderling gelijk. Onder deze omstandigheid kunnen als de 30 glazen met elkaar in contact komen in een platina kroes geen galvanische cellen worden gevormd die aanleiding zouden kunnen geven tot bellenvorming in de dubbele kroes. Uitwisseling van alkalimetaalionen tussen kern- en mantelglas tijdens de vervaardiging van optische vezels volgens de uitvinding kan worden voorkomen door de concentraties van elk der 35 in kern- en mantelglas aanwezige alkalimetaaloxiden gelijk te kiezen. Bij een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding bedraagt de concentratie in totaal 15 mol.%, waarbij lu^O: 3 mol.%, Na2Q: 6 mol.% en K20: 6 mol.%, 8202648 t PHN 10.402 4 bij deze samenstelling bezit het glas een minimale smelttemperatuur met een maximale corrosiebestendigheid.
Uitwisseling van aardalkalimetaalionen zal alleen dan met een optisch merkbaar effect optreden indien,de contacttijden tassen kem-5 en mantelglas bij de werktemperatuur voldoende lang is.
Een gehalte groter dan 7.5 mol.% in mantelglas B leidt tot een toename van de smelttemperatuur tot boven de grens van 1400°C. Een B202 gehalte kleiner dan 5 mol.% in mantelglas B leidt tot een smelttemperatuur hoger dan 1400°C. Dit geldt in het bijzonder voor 10 glazen met 15 mol.% K20. B^ gshaltes groter dan 15 mol.% leiden tot een glas met een te geringe corrosiebestendigheid.
De hoeveelheid (ZrC>2 + bedraagt bij voorkeur 0-3 mol.%.
In de concentratieaanduiding wordt ^2°3 gebruikt, omdat een ½ grmol Y202 vergelijkbaar is met 1 grmol Zr02 voor wat betreft het· aantal 15 grammatomen Yttrium en Zirconium, Zr02 en/of Y^ worden toegepast in het kemglas indien een grote numerieke apertuur gewenst is en de toelaatbare hoeveelheid BaO, CaO, SrO en/of ZnO niet voldoende is cm de gewenste brekingsindex te bereiken. In het bijzonder bij toepassing van Zr02 tezanen net de aardalkalJnetaatoxyden CaO en SrO of tezanen net 20 ZnO blijkt een synergistisch effect op te treden, dat zich uit in een extra verhoging van de brekingsindex boven de verhoging die uit de concentratie Zr02 kan worden verwacht zoals uit de volgende tabel blijkt. TABEL
25 Hoeveelheden in mol.% ~S102 zro, cao BaO n 75 25 1.5029 70 5 25 1.5337 30 62.5 12.5 25 1.5348 62.5 12.5 25 1.5349 62.5 12.5 25 1.5332 62.5 12.5 25 1.5552 57.5 5 12.5 25 1.5688 35 57.5 5 12.5 25 1.5723 57.5 5 12.5 25 1.5710 57.5 5 , 12.5 25 1.5860 8202648 EHN 10.402 5 Λ'
Vervanging van 5 mol.% SiC>2 door 5 mol.% Zr02 doet blijkens de tabel de brekingsindex bij een alkalimetaal silikaatglas net 0.0308 toenemen. Bij een alkalimetaalsilikaatglas dat tevens CaO, SrO of ZnO bevat bedraagt de toename bij vervanging van 5 mol.% SiC>2 door 5 mol.% 5 ZrC>2 echter respektievelijk 0.0340, 0.0374 en 0.0378.
Ter vergelijking zijn ook samenstellingen met BaO opgenomen, hierbij blijkt de toename de verwachte 0.0308 te zijn.
Soortgelijke effecten treden op bij toepassing van Y2°3' laatste 0x7de verbetert eveneens de korrosiebestendigheid van het kem-10 glas, de kristallisatieneiging blijft daarbij gering.
Aan de glazen kunnen de gebruikelijke louteringsmiddelen bij de bereiding worden toegevoegd, zoals As2°3 en sb2°3' voorkeur warden aan de eerder genoemde samenstellingen hoeveelheden tot 1 mol.% van As203 en/of Sb203 toegevoegd. In de praktijk blijkt dit tevens te leiden 15 tot een lagere demping in het bijzonder bij 850 nm.
De glazen kunnen bijvoorbeeld als volgt worden bereid. Uitgegaan wordt van alkalicarbonaten en/of nitraten, de andere metalen (Mg, Ca, Sr, Ba en Zn) kunnen in de vorm van hun oxyden, carbonaten of nitraten worden toegepast, Si02 en B203 (en/of H3BC>3), ZrC>2 (en/of 20 ZrSiO^), Y2C>3 en A1203. Steeds warden materialen van de grootst mogelijke zuiverheid toegepast. Dit betekent dat het niveau van de onzuiverheden, die in de interesserende golflengte gebieden absorberen zo mogelijk kleiner is dan 0,01 ppm. De glassmelten worden enige tijd (bijvoorbeeld 1 tot 10 uur) op een temperatuur boven het smeltpunt gehouden. Door 25 de smelt kunnen gedurende enige tijd droge gassen zoals zuurstof, koolmonoxide of kooldioxide, al of niet verzadigd met D2<0 worden geblazen.
Uit de smelt worden staven getrokken. Deze staven dienen als uitgangsmateriaal voor de vervaardiging van optische vezels.
De optische vezels kunnen op de bij toepassing van multiccmpo-30 nentglazen bekende manier worden vervaardigd bijvoorbeeld met behulp van de dubbele kroestechniek. Desgewenst kan via deze techniek onder toepassing van een extra kroes nog een tweede mantel uit bijzonder cor-rosiewerend glas worden aangebracht.
In afhankelijkheid van de afstand tussen de uitstroamopeningen 35 van de beide kroezen bij een dubbele kroes zal er tussen kern en mantel-glas uitwisseling van aardalkalimetaalionen optreden en kan een graded index vezel worden verkregen. Uitwisseling kan bijvoorbeeld optreden tussen enerzijds de ionen van één of meer van de aardalkalimetalen Ba, Sr 8202648 * ^ PHN 10.402 6 en Ca en Zn (kemglas) tegen het magnesiumion (mantelglas). De afstand moet daarbij, bij werktemperaturen tussen 1000en 1200°C, groter zijn dan 500 mn. Bij kleinere afstanden is de kontakttijd voor een optisch merkbare ionenuitwisseling te gering. Aan de hand van de volgende 5 uitvoeringsvoorbeelden zal de uitvinding nu nader worden toegelicht.
Uitvoeringsvoorbeeld 1
Er werd een optische vezel vervaardigd door middel van de dubbele kroesmethode uit glazen met de volgende molekulaire samenstelling: 10 Kemglas: Mantelglas: 60% Si02 62,5 Si02
2,5% tèY203) 10% ZnO
5% ZnO 2.5% CaO
5% CaO 10% MgO
15 12,5% BaO 3% Li20 3% Li20 6% Na20 6% Na20 6% K20 6% K20
Smelttemperatuur 1350°C 1400°C
20 Brekingsindex 1.582 1.5366
Viscositeit (1100°C) 40 Pa.s (1100°C) 80 Pa.s
De glazen werden in een dubbele kroes tot een temperatuur van 1100°C verhit, waarna een optische vezel met de volgende eigenschappen werd getrokken: 25 diameter kern: 200^-um diameter vezel: 250,um De numerieke apertuur bedroeg 0,37 -1
De Rayleighstrooiing bij 850 nm bedroeg 2.8 dB km Denping bij 850 nm bedroeg 11 dB/km 30 Uitvoeringsvoorbeeld 2:
Er werd een optische vezel vervaardigd met hetzelfde kemglas als in voorbeeld 1 echter met 2.5 mol.% Zr02 in plaats van 1.25 mol.% het mantelglas had echter de volgende molekulaire samenstelling Si02 57,5% 35 2'5%
MgO 12,5% B203 12,5%
Li20 3% 8202649 η ΡΗΝ 10.402 '7
Na20 6% Κ20 6%
De smelttenperatuur van dit mantelglas is 1250°C
Brekingsindex 1.519 5 Viscositeit (1100oC) 43 Pa.s
Er werd een optische vezel vervaardigd door de glazen te verhitten pp 1100°C in een dubbele kroes en vervolgens een vezel te trekken met de volgende afmetingen: kerndiameter: 200 yUm 10 vezeldiameter: 250 ,um i -1
De derrping bij 850 nm bedroeg 13.7 dB.km , de numerieke apertuur 0.45.
-1
De Rayleigh strooiing bij 850 nm bedroeg 6.4 dB km .De hogere demping ten opzichte van voorbeeld 1 wordt veroorzaakt door het gebruik 15 van relatief onzuiver Zr02 (0,1 ppm Cu, 0,1 ppm Ni).
Uitvoeringsvoorbeeld 3
Op de wijze als aangegeven in voorbeeld 1 werd een optische vezel (kerndiameter 200 ^um, vezeldiameter 250 yum) vervaardigd.
Kemglas (mol.%) Mantelglas (mol.%) 20 Si02 57,5 Si02 57.5
ZnO 17,5 A1203 2.5
CaO 2,5 MgO 12.5
BaO 7,5 B203 12.5
Li20 3 Li20 3 25 Na20 6 Na20 6 K20 6 K20 6
Smelttemperatuur 1250°C 1250°C
Brekingsindex 1.5701 1.519
Viscositeit (1100°C) 33 Pa.s 43 Pa.s -1 30 De dertping bij 850 nm bedroef 11 dB.km , de numerieke apertuur 0.40.
-1
De rayleighstrooiing was 4.6 dB km bij 850 nm. In dit experiment werd relatief onzuiver ZnO toegepast (met 0.03 ppm Cu en 0.01 ppm Ni). Uitvoeringsvoorbeeld 4
Er werd een optische vezel (kerndiameter 200 ^um, vezeldia-35 meter 250 ^um) vervaardigd op de wijze als aangegeven in uitvoerings-voorbeeld 1.
8202648 PHN 10.402 8 r-
Kemcrlas (nol.%) Mantelglas (mol.%).
Si02 62.5 Si02 57.5
ZnO 17.5 B203 15
CaO 5 MgO 12.5 5 Li20 3 K20 5
Na20 6 K2° 6
Smelttemperatuur 1300°C 1300 C
Brekingsindex 1.553 1.503 10 Viscositeit (1100¾) 85 Pa.s 89 Pa.s
De derrping bij 850 bedroeg 9 dB km .De numerieke apertuur: 0.39. Ook hier werd relatief onzuiver ZnO gebruikt (0.03 ppa Cu, 0,01 ppn Ni).
“1
De Rayleighstrooiing bij 850 nm: 3.6 dB km .
15 Indien het mantelglas volgens voorbeeld 2 werd toegepast werd in dit geval een vezel met een numerieke apertuur van 0.32 verkregen.
20 25 30 35 8202648
Claims (6)
1. Optische vezel uit germaniumvrije multicarponent glazen met het kenmerk, dat het kemglas de molekulaire samenstelling bezit: 57,5 - 65%; (Zr02 + ^2°3^ : ^“5%; (1¾0 + CaO + SrO + BaO + ZnO): 12.5 - 27.5%, met dien-verstande dat MgO: 0-5%, CaO: 0-10%, SrO: 5 0-7,5%, BaO 0-15%, ZnO: 0-20%, waarbij indien geen BaO aanwezig is het Zn gehalte 12.5 - 20% is en indien geen ZnO aanwezig is het BaO gehalte 5-15% is, (Id^O + Na2Ü + K20): 10-25% en het mantelglas uit een silikaat-glas of een boro-silikaatglas bestaat met een brekingsindex die tenminste 2% lager is dan de brekingsindex van het kemglas, en waarvan de visco-10 siteit bij de verwerkingstemperatuur 0.5 tot tweemaal de viscositeit van die van het kemglas uitgedrukt in Pa.s. bedraagt.
2. Optische vezel volgens conclusie 1 met het kenmerk dat indien in het kemglas K^O aanwezig het gehalte kleiner is dan de helft van het toaal alkalimetaaloxydegehalte.
3. Optische vezel volgens conclusie 1 met het kenmerk dat het mantelglas de molekulaire samenstelling bezit: Si02: 60-67.5%; (ZnO + CaO + MgO): 10-25% met dien verstande dat ZnO:0-10%, CaO: 0-5% en MgO:0-10% en (LiO + Na20 + I^O): -• 10-25%. . '
4. Optische vezel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het mantelglas de molekulaire samenstelling bezit: Si0255-67,5%;AL202 0.7.5%; (ZnO + CaO + MgO) met dien verstande dat ZnO: 0-10%, CaO: 0-7.5%, MgO: 0-15% 10-15% B^ 5-15%; (Li20 + N20 + K20) 10-25%.
5. Optische vezel volgens conclusie 1-3, met het kenmerk, dat het alkalimetaaloxydegehalte van zowel kern- als mantelglas 15% bedraagt.
6· Optische vezel volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat zowel het kemglas als het mantelglas 3%Li20, 6%Na20 en 6%K20 bevat. 30 35 8202648
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL8202648A NL8202648A (nl) | 1982-07-01 | 1982-07-01 | Optische vezels met grote numerieke apertuur. |
| EP19830200958 EP0098648B1 (en) | 1982-07-01 | 1983-06-28 | Optical fibres having a large numerical aperture |
| DE8383200958T DE3363160D1 (en) | 1982-07-01 | 1983-06-28 | Optical fibres having a large numerical aperture |
| JP58118368A JPS5921539A (ja) | 1982-07-01 | 1983-07-01 | 光フアイバ |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL8202648A NL8202648A (nl) | 1982-07-01 | 1982-07-01 | Optische vezels met grote numerieke apertuur. |
| NL8202648 | 1982-07-01 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL8202648A true NL8202648A (nl) | 1984-02-01 |
Family
ID=19839953
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL8202648A NL8202648A (nl) | 1982-07-01 | 1982-07-01 | Optische vezels met grote numerieke apertuur. |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0098648B1 (nl) |
| JP (1) | JPS5921539A (nl) |
| DE (1) | DE3363160D1 (nl) |
| NL (1) | NL8202648A (nl) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL8304360A (nl) * | 1983-12-20 | 1985-07-16 | Philips Nv | Glassamenstelling geschikt voor gebruik in een fluorescentielamp, buis en lampvat vervaardigd uit deze glassamenstelling en fluorescentielamp voorzien van een lampvat uit deze glassamenstelling. |
| US4666247A (en) * | 1985-02-08 | 1987-05-19 | American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories | Multiconstituent optical fiber |
| JP2503204B2 (ja) * | 1985-03-02 | 1996-06-05 | 大豊工業 株式会社 | 斜板式コンプレツサ |
| US5270269A (en) * | 1992-06-08 | 1993-12-14 | Corning Incorporated | Lead-free fine crystal glassware |
| JP3983322B2 (ja) * | 1996-11-06 | 2007-09-26 | 日本板硝子株式会社 | コア／クラッド構造の屈折率分布型光学素子のガラス組成物 |
| EP2574602B1 (en) * | 2010-10-12 | 2017-09-06 | Olympus Corporation | Glass for fiber in light guide |
| WO2012050116A1 (ja) * | 2010-10-12 | 2012-04-19 | オリンパスメディカルシステムズ株式会社 | 内視鏡 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3853521A (en) * | 1973-03-29 | 1974-12-10 | Int Standard Electric Corp | Method for making glass optical fibre preform |
-
1982
- 1982-07-01 NL NL8202648A patent/NL8202648A/nl not_active Application Discontinuation
-
1983
- 1983-06-28 EP EP19830200958 patent/EP0098648B1/en not_active Expired
- 1983-06-28 DE DE8383200958T patent/DE3363160D1/de not_active Expired
- 1983-07-01 JP JP58118368A patent/JPS5921539A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0098648B1 (en) | 1986-04-23 |
| DE3363160D1 (en) | 1986-05-28 |
| JPS5921539A (ja) | 1984-02-03 |
| EP0098648A1 (en) | 1984-01-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4367012A (en) | Optical glass fiber having cover glass of sodium zinc alumino borosilicate | |
| EP0068580B1 (en) | Optical fibre of the graded index type and method of producing same | |
| US4418985A (en) | Multi-component glass optical fiber for optical communication | |
| CN101405232A (zh) | 作为芯玻璃用于纤维光学光导的光学玻璃以及具有该芯玻璃的纤维光学阶跃折射率光纤 | |
| CA1183174A (en) | Thallium-containing optical glass | |
| JP2003300751A (ja) | 光学ガラス | |
| JPS641415B2 (nl) | ||
| FR2784676A1 (fr) | Verres optiques sans plomb | |
| JP2001080933A (ja) | 鉛及びバリウムを含まないクリスタルガラス | |
| FR2470101A1 (fr) | Verre optique contenant du cesium | |
| FR2728557A1 (fr) | Nouveaux verres et lentilles ophtalmiques | |
| NL193865C (nl) | Thalliumbevattend optisch glas. | |
| JPS6114090B2 (nl) | ||
| JP2023054181A (ja) | 光学ガラス、プリフォーム及び光学素子 | |
| US4265667A (en) | Step-type light-transmitting body having excellent water resistance | |
| EP1197476A2 (en) | Mother glass composition for graded index lens | |
| NL8202648A (nl) | Optische vezels met grote numerieke apertuur. | |
| US4573762A (en) | Germanium-free optical fibers having large numerical apertures | |
| JP2019511445A (ja) | 光学ガラス及び光学素子 | |
| JP2018002520A (ja) | 光学ガラス、光学素子ブランク、および光学素子 | |
| JPH10167753A (ja) | 無鉛クラウンガラス | |
| JP4219039B2 (ja) | 光ファイバー用ガラス | |
| JP3749276B2 (ja) | 赤外線透過ガラス | |
| CN108947238B (zh) | 导光板玻璃、其制备方法及应用 | |
| JPH02293346A (ja) | 光学繊維用ガラス |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A1B | A search report has been drawn up | ||
| A85 | Still pending on 85-01-01 | ||
| BV | The patent application has lapsed |