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DE2364782B2 - Optischer Wellenleiter aus Glas mit einem GeO2 enthaltenden Kernglas - Google Patents

Optischer Wellenleiter aus Glas mit einem GeO2 enthaltenden Kernglas

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Publication number
DE2364782B2
DE2364782B2 DE2364782A DE2364782A DE2364782B2 DE 2364782 B2 DE2364782 B2 DE 2364782B2 DE 2364782 A DE2364782 A DE 2364782A DE 2364782 A DE2364782 A DE 2364782A DE 2364782 B2 DE2364782 B2 DE 2364782B2
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DE
Germany
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core
glass
geo
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waveguide
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DE2364782A
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Robert Distler Maurer
Peter Charles Schultz
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Corning Glass Works
Original Assignee
Corning Glass Works
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Publication date
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Application filed by Corning Glass Works filed Critical Corning Glass Works
Publication of DE2364782A1 publication Critical patent/DE2364782A1/de
Publication of DE2364782B2 publication Critical patent/DE2364782B2/de
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Description

Die Erfindung betrifft einen optischen Wellenlei'er mit einem Glasmantel und einem Glaskern mit höherem Brechungsindex als der Brechungsindex des Mantels, wobei das Kernglas GeO2 enthält.
Optische Wellenleiter gewinnen in der Nachrichtentechnik infolge Überlastung der üblichen Frequenzbänder steigende Bedeutung. Für Aufbau, Funktion sowie technische und theoretische Grundlagen sei verwiesen auf:
N. S. Kapany, Fiber Optics, Principles and Applications, 1967; US-PS 3 157726; Snitzer, Journal of the Optical Society of America, Bd. 51, No. 5, S. 491 bis 498 (1961).
Sie werden meist durch Ausziehen von Kern- und Manteiglas zu einer Faser hergestellt. Schwierig ist vor allem die Herstellung des richtigen Dickenverhältnisses von Kern und Mantel, die Einstellung einer genauen Differenz der Brechungsindizes, Gleichmäßigkeit und die Vermeidung von Streuungszentren durch Einschlüsse von Luft und Verunreinigungen insbesondere an der Kern-Mantel-Grenzfläche.
Verschiedene Herstellungsweisen zur Verwendung für eine oder auch mehrere Wellenformen (modes) sind in den gleichlaufenden Anmeldungen (US Ser. No. 214840; 36267 und 239496), z.T. mit einem Brechungsindexgefälle, beschrieben.
Bekannte Wellenleiter, auch die verbesserte Ausführung nach der US-PS 3659915, erfordern eine nachfolgende Wärmebehandlung, um die Dämpfung herabzusetzen, Sie werden durch Strahlungseinfluß, "> insbesondere durch ionisierende Strahlung weniger gut leitend. Das ist auch das Ergebnis der zur Einstellung der unterschiedlichen Brechungsindizes erforderlichen Dotiermittelzusätze. Ihre numerische öffnung ist sehr gering. Ferner erfordern sie bei Sinterung
lu hohe Sintertemperaturen, die einen entsprechenden Ausrüstungsaufwand erforderlich machen.
Aus der GB-PS 1108509 ist bereits eine optische Faser bekannt, deren Kern 35 bis 62 Mol% GeO2 enthält. Diese optische Faser kann z. B. in Fernseh- y Kamera-Röhren verwendet werden. Die in der britischen Patentschrift beschriebenen Gläser enthalten alle obligatorisch BaO, und zwar in einem Mengenverhältnis von 10 bis 30 Mol-%. Mit derartigen Zusammensetzungen kann kein dämpfungsarmer optischer Wellenleiter hergestellt werden. Wie allgemein bekannt ist, können dämpfungsarme optische Wellenleiter mittels Niederschlagsverfahren aus der Dampfphase (z. B. Flammhydrolyse) hergestellt werden. Normale Schmelzverfahren führen dagegen zu Glä-
2j sern mit einer derart hohen Dämpfung, daß sie nicht mehr als optische Wellenleiter bezeichnet bzw. nicht mehr als optische Wellenleiter gebraucht werden können. Dagegen können Lichtleiter, wie sie in der britischen Patentschrift offenbart sind, durchaus mit
jo Schmelzverfahren hergestellt werden, da es dort nicht auf die möglichst niedrige Dämpfung und damit die Übertragbarkeit über sehr lange Strecken ankommt. Eine Zusammensetzung nach der britischen Patentschrift kann deshalb nicht mit einem Niederschlags-
n verfahren aus der Dampfphase für die Herstellung eines optischen Wellenleiters verwendet werden, weil der Dampfdruck des BaO viel zu hoch ist. Gläser gemäß der britischen Patentschrift können damit nur erschmolzen werden. Mit dem Schmelzverfahren wer-
4(i den aber automatisch Verunreinigungen von weit mehr als 10 ppm in das Glas gebracht. Dieses hat demgemäß eine Dämpfung von weit mehr als 100 db/km. Der eifindungsgemäße Wellenleiter ist dagegen, wie weiter unten beschrieben wird, durch
4) eine Dämpfung niedriger als 10 db/km im Wellenlängenbereich von 750 bis 850 nm gekennzeichnet.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen optischen Wellenleiter der eingangs erwähnten Art zu schaffen, der die geschilderten Nachteile nicht aufweist, und insbe-
,(I sondere ohne nachfolgende Wärmebehandlung herstellbar ist, gegenüber Neutronen- und Gammastrahlung praktisch unempfindlich ist, eine hohe numerische öffnung aufweist und gegenüber bekannten optischen Wellenleitern eine erhöhte Festigkeit
v; besitzt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Glas des Kerns mehr als 15 Gew.-% GeO2 und nicht mehr als 10 ppm Verunreinigungen in Form von Übergangselemerten enthält und daß die
so Dämpfung des Wellenleiters niedriger als 10 db/km im Wellenlängenbereich von 750 bis 850 nm ist.
Wenigstens der Kern, aber auch der Mantel sind vorzugsweise durch Flammhydrolyse hergestellt. Nach einer günstigen Ausführungsform besteht der
(,', Kern aus reinem GeO2. Vorzugsweise besteht der Kern aus Glas, das mehr als 15 bis zu 100 Gew.-% GeO2 und 0 bis weniger als 85 Gew.-% SiO2 oder 85 bis 10()Gew.-% GeO2 und 0 bis 15 Gew.-% TiO2
enthält. Günstig ist ein erfindungsgemäßer Wellenleiter, der über seinen Durchmesser entweder einen konstanten Brechungsindex oder ein Brechungsindexgefälle aufweist. Vorzugsweise kann das die Mantelschicht bildende Glas Germaniumoxid enthalten oder aus reinem Germaniumoxid, aus reiner Schmelzkieselsäure oder aus dotierter Schmelzkieselsäure bestehen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert:
Die Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Wellenleiter schematisch-perspektivisch;
die Fig. 2 diesen im Schnitt entlang der Schnittlinie 2-2 der Fig. 1;
die Fig. 3 zeigt als Schaubild das Verhältnis des Brechungsindexes zur Menge Germaniumoxid;
die Fig. 4 zeigt als Schaubild das Verhältnis der Sintertemperatur zur Germaniumoxidmenge;
das Schaubild der Fig. S zeigt die Lichtdämpfung verschiedener Gläser bei verschiedenen Frequenzen.
Der in Fig. 1 und 2 gezeigte Wellenleiter 10 besteht aus einem Mantel 12 und einem Kern 14, und zwar 'iesteht der Mantel aus sehr reinem Glas u.id der Kern aus sehr reinem Germaniumoxid enthaltendem Glas mit höherem Brechungsindex als dem des Mantels. Geeignete Gläser sind z. B. in der gleichlaufenden Anmeldung P 2364803.5 beschrieben.
Zur Vermeidung übermäßiger Dämpfung dürfen die Verunreinigungen an Übergangsmetallen 10 ppm nicht überschreiten.
Bei Herstellung von Wellenleitern nach den oben erläuterten Verfahren aus Germaniumoxidgläsern stellte es sich heraus, daß das Glas ohne Rücksicht auf die Germaniumchloridmenge des Ansatzes stets weniger als 0,1 Gew.-% GeO2 enthielt. Vermutlich ist die Flammen- und Ofentemperatur von 1750 bis 1850° C so hoch, daß das Germaniumoxid entweicht statt zu verglasen, was durch die Dampfdruckwerte bestätigt wird. Die gleichlaufende Anmeldung ermöglicht demgegenüber erstmalig die Herstellung sehr reiner, me..r als 15 Gew.-% GeO2 enthaltender Gläser.
Bekannte Wellenleiter aus rienem Kicselsäureglas hatten den Nachteil, daß nicht mehr als 15 Gew.-% Dotiermittel zugesetzt werden konnten, weil zuviel Lichtenergie absorbiert und im Glasinneren gestreut wird. Demgegenüber ist die Streuung und Absorption in reinem Germaniumoxid sehr gering.
Erfindungsgemäß kann der Kern aus Germaniumoxid enthaltendem Glas hergestellt werden, wobei der Brechungsindex von GeO2 gegenüber seiner reinen Form erhöht oder herabgesetzt werden kann. Auch reines Germaniumoxid ist als Kern geeignet.
Der Mantel kann ganz oder teilweise aus Germaniumoxid oder Kieselsäureglas, d. h. rein oder gemischt, oder dergleichen bestehen, wobei der Brechungsindex im Hinblick auf die gewünschte numerische öffnung eingestellt wird. Die Brechungsindizes von Kern und Mantel werden mit dem Kerndurchmesser koordiniert, um die Fortpflanzung der gewünschten einzelnen oder mehreren Moden zu erlauben. So kann beispielsweise der Kern aus 100 Gew.-% reinem Germaniumoxidglas bestehen, während der Mantel aus Germaniumoxid und Schmelzkieselsäure besteht; der Zusatz von Kieselsäure senkt den Brechungsindex. Auch der Kern kann aus GeO2 (mehr als 15 Gew.-%) und SiO2 bestehen, wobei der Mantel dann etwas weniger, aber inmer noch über 15 Gew-% GeO2 enthält, so daß der Kern einen höheren Brechungsindex hat als der Mantel. Als weiteres Beispiel kann de·- Kern aus Germaniumoxid enthaltendem Glas, der Mantel aus anderem optischen Glas, wie
ϊ Kieselsäure bestehen. Auch hier hat der Kern einen höheren Brechungsindex als der Mantel. Weitere Kombinationen sind möglich.
Durch Zusätze wie Titanoxid kann der Brechungsindex gegenüber 100 Gew.-% reinem GeO2 Glas er-
höht werden; z. B. besteht der Kern aus einem mindestens 85 Gew.-% GeO2 enthaltenden Glas. Der Mantel kann dann aus Germaniumoxid-Titanoxidglas mit bis zu 15 Gew.-% Titanoxid bzw. weniger als im Kern bestehen. Der Kern hat dann einen höheren Brechungsindex als der Mantel. Fig. 3 erläutert das Verhältnis von Brechungsindex zu GeO2-Gehalt.
Die Fig. 4 zeigt die Herstellbarkeit von Glas mit mehr als 15 Gew.-% Germaniumoxid; das Schaubild zeigt die Sintertemperatur für verschiedenen GeO-,-
-Ό Gehalt. Bei mehr als 15 Gew.-% GeO2 liegt die Sintertemperatur unter ca. 1350° C: i»ei diesen Temperaturen verglast das Germaniumoxid anstatt abzudampfen, wie in der gleichlaufenden Anmeldung näher ausgeführt ist.
r> Zur weiteren Erläuterung diene das folgende Beispiel:
GeCl4 wird mit einer Temperatur von 45° C durch trockenes Stickstoffträgergas mit einem Durchsatz von 1235 ccm/Min. und SiCl4 mit einer Temperatur
jo von 20° C mit trockenem Sauerstoff als Träger mit einem Durchsatz von 920 ccm/Min. in die Flamme eines mit Naturgas und Sauerstoff (4900 bzw. 4550 ccm/Min.) gespeisten Ofens geleitet. Der entstehende Staub wird auf einen 15,24 cm langen,
r> 0,47 cm im Durchmesser betragenden Schmelzkieselsäurestab, welcher mit 60 UpM rotiert und 30,48 cm/Min, hin und her bewegt wird, niedergeschlagen, bis ein Durchmesser von 4,12 cm erreicht ist. Er wird sodann bei 1350° C in Helium gesintert.
4(i Die konsolidierte Form hat eine Länge von 13,97 cm und einen Durchmesser von 2,54 cm.
Aus dem Sinterung werden Stäbe mit 0,64 cm Durchmesser herausgebohrt, geschliffen und poliert, je ein Stab an einen Handgriff angeschmolzen durch
4-. Flammhydrolyse ohne GeCI4 eine Kieselsäurestaubschicht aufgebracht und wie zuvor gesintert. Der Sinterung wird dann auf 1900° C erhitzt und in Sauerstoff zur Wellenleiterfaser ausgezogen, z. B. auf einen Außendurchmesser von 5,6 mi) und eine Manteldicke
,(ι von 37 μ. Der Kern enthält 25 Gew.-% GeO2 und 75 Gew.-% SiO,. Die numerische öffnung beträgt 0,25. Die Dämprungsspektren sind durch die Kennlinie/1 der Fig. 5 angegeben.
Als weiteres Beispiel GeCI4 mit 450C durch Stick-
-,-> stoff als Träger mit 1200 ccm/Min. in den mit Naturgas und Sauerstoff mit 4800 ccm/Mir. gespeisten Brenner geleitet. Der Staub wird auf einen 12,70 cm langen, 5 mm im Durchmesser betragenden Trägerstab aus 100 Gew.-% reinem Germaniumoxidglas
bo aufgebracht. Tri^er und Staub haben dann ähnliche Wärmedehnung. Der Träger kann verunreinigt sein, da er nicht Teil des Wellenleiters wird. Er wird mit 60 UpM rotiert und 30,48 cm/Min, hin und her bewegt. Der Staub wird niedergeschlagen, bis ein dichte ter, poröser Körper mit 2,54 cm Durchmesser entstanden ist. Erwirtibeica. 950° C in Helium gesintert, wobei er mit einem Vorschub von 0,64 cm pro Min. eingefühlt wird. Nach Konsolidierung betragen
Durchmesser 1,92 cm und Länge 11.43 cm. Aus ihm werden Stäbe mit 0,51 cm Durchmesser herausgebohrt, geschliffen und poliert und an einen Handgriff aus Glas mit etwa 77 x 10~7/° C Dehnung angeschmolzen. Sodann wird durch Flammhydrolyse Staub aus 75 Gew.-% GeO2 und 25 Gew.-% SiO2 aufgebracht, wozu der Flamme GeCl4 mit 45 ° C und Stickstoff, 4720 ccm/Min. und SiCI4, 20° C, Sauerstoffträger 920 ccm/Min. zugeführt werden. Der Körper wird dann bei 1100° C in Helium durch Einführen mit einem Vorschub von 0,64 cm/Min, zum Glas konsolidiert. Dies den Mantel bildende Glas hat einen Brechungsindex 1,55, also kleiner als der des Kerns (1,61).
Der Sinterung wird abschließend auf 1300° C und in Sauerstoff zur Wellenleiterfaser ausgezogen, z. B. auf 5,6 mil Außendurchmesser. 37 μπι Manteldicke. Der Kern besteht aus 100 Gew.-% GeO,. der Mantel aus 75 Gew.-% GeO2, 25 Gew.-% SiO2.~Die numerische öffnung beträgt 0,34. Die Dämpfungsspektren entsprechen der Kernlinie A der Fig. 5.
Als weiteres Beispiel sei die Herstellung mit einem Kern mit unterschiedlichem Brechungsindex erläutert.
Ein Grundkörper aus normal erschmolzenem GeO2-SiO2-GIaS, der auch Verunreinigungen aufweisen kann, wurde in einer Länge von 12,70 cm und einem Durchmesser von 5 mm hergestellt und an einen Handgriff angeschmolzen. Ein erster Behälter enthielt flüssiges GeCI4 bei 45° C, ein weiterer flüssiges SiCI4, bei 20° C. Trockener Stickstoff wurde durch das GeCl4, trockener Sauerstoff durch das SiCI4 geleitet (Durchsatz 4720 bzw. 920 ccm/Min.), und die Dämpfe dem Brenner zugeführt. Der Staub enthielt 75 Gew.-% GeO2 und 25 Gew.-% SiO2 und hatte den Brechungsindex 1,55 für 5893 A Wellenlänge. Der Grundkörper wurde bei der Niederschlagung wie oben erläutert bewegt. Durch allmähliche Verlangsamung des Stickstoffstroms nimmt der GeO2-Gehalt der Rußschicht allmählich ab. Der abschließende Duchsatz betrag 1590 ccm/Min. für Stickstoff GeO, uiid 920 ccm/Min. für Sauerstoff SiCI4. Die Hersteü lung für einen 12,70 cm langen, 2.54 cm im Durchmesser betragenden Körper betrug etwa 5 Std. Die Staubschicht wird dann bei 1250° C in Helium im Induktionsofen bei einem Vorschub von etwa 0,64 cm/ Min. gesintert, geschliffen und poliert; der Außendurchmesser betrug schließlich etwa 1,27 cm.
Wie im vorigen Beispiel wird dann Staub aus 40 Gew-% GeO2 und 60 Gew.-% SiO, (Durchsatz für GeCl1 Stickstoff 1235 ecm Min.. für"SiCI4 Sauerstoff 920 ccm/Min.) aufgebracht. Der Körper wird dann bei 1300° C in Helium (Vorschub 0,64 cm/Min.) gesintert. Dies zweite, den Mantel bildende Glas hat einen kleineren Brechungsindex als das erste, den Kern bildende Glas (1,495 statt 1.51). Der Grundkörper wird vor oder nach der zweiten Sinterung herausgebohrt, der Korpe- in Säure gewaschen, in der Flamme poliert und gewaschen. Das Rohr wird dann im Induktionsofen in Sauerstoff bei etwa 1600° C gezogen, wobei die Bohrung zusammenfällt. Der endgültige Durchmesser beträgt z. B. 5 mi!, die Manteldicke 20 μπι. Die Brennweite dieses Wellenleiters beträgt etwa 340 um.
In einem derartigen Wellenleiter mit einem Brechungsindexgefälle kann der Mantel die gleiche Zusammensetzung an der Oberfläche des Kerns haben, also z. B. 50 Gew.-% GeO2 und 50 Gew.-% SiO2. ■> Optische Wellenleiter nach dieser Erfindung zeichnen sich durch sehr niedrige Dämpfung aus.
Die Fig. 5 zeigt als Schaubild die Dämpfung verschiedener Gläser für verschiedene Wellenlängen. Das Germaniumoxid enthaltende Glas der Kenn-
i'i linie A hat über den gesamten, brauchbaren Wellenlängenbereich eine sehr geringe Dämpfung. Die hieraus gefertigten Wellenleiter haben bei verschiedenen Wellenlängen eine Dämpfung von etwa 6 db/km. während die Dämpfung eines bekannten Wellenleiters
π aus dotierter Schmelzkieselsäure gemäß der Kennlinie B 200 db/km ist. Diese bekannten Wellenleiter erfordern eine nachträgliche Wärmebehandlung um die verbesserten Eigenschaften der Kennlinie Γ zu erhalten, wobei die Dämpfung aber immer noch über
:» K) db/km liegt. Die erfindungsgemäß ohne nachfolgende Wärmebehandlung hergestellten Wellenleiter sind also wesentlich besser.
Weiterhin sind die erfindungsgemäßen Wellenleiter gegenüber Neutronen- und Gamma-Strahlung prak-
:~> tisch unempfindlich, während bekannte Wellenleiter unbrauchbar werden. Die Tabelle erläutert dies für eine Bestrahlung bekannter Wellenleiter aus Schmelzkieselsäure A und erfindungsgemäßer Wellenleiter B mit 14 kev Neutronen einer Dosis von
in 1.3 x !()'' Neutronen pro qcm und mit Gammastrahlen einer Dosis von 3200 Rad.
Tabelle I
optischer Wellen- Anfangs- Endj) Wellen- länge dämpfung dämpfung
leiter in A in db/km in db/km
8200
8200
2220
60
Wie weiter oben ausgeführt, können bekannte Wellenleiter nur gering dotiert werden. Die erfindungsgemäßen Wellenleiter können dagegen in ihrer Zusammensetzung wesentlich freier gestaltet werden, vgl. Fig. 3 und 4" der GeO2-Gehalt kann zwischen 15 und 100 Gew.-% liegen.
Die numerische öffnung bekannter Wellenleiter ist sehr niedrig, die der erfindungsgemäßen Wellenleiter dagegen sehr viel höher.
Wie die Fig. 4 zeigt, liegt die Sintertemperatur für die erfindungsgemäßen Wellenleiter sehr viel niedriger, die Herstellung ist also einfacher. Ein weiterer. sehr wesentlicher Vorteil ist die erhöhte Festigkeit. So besteht beispielsweise im Wellenleiter mit einem Mantel mit höherem Kieselsäuregehalt zwecks Erzielung des Unterschieds der Brechungsindizes von Kern und Mantel infolge der unterschiedlichen Wärmedehnung im Mantel eine Kompressionsspannung; da Glas bekanntlich gegen Kompressionsbelastung sehr viel widerstandsfähiger als gegen Zugbelastung ist, sind diese Wellenleiter daher sehr viel fester als bekannte Wellenleiter.
Im übrigen ist ein solcher Wellenleiter sowohl für die Übertragung in nur einer Wellenform (mode) oder auch in mehreren Wellenformen geeignet.
Hierzu 4 Blatt Zeichnuneen

Claims (6)

Patentansprüche:
1. Optischer Wellenleiter mit einem Glasmantel und einem Glaskern mit höherem Brechungsindex als der Brechungsindex des Mantels, wobei das Kernglas GeO, enthält, dadurch gekennzeichnet, daß das Glas des Kerns mehr als 15 Gew.-% GeO2 und nicht mehr als 10 ppm Verunreinigungen in Form von Übergangselementen enthält und daß die Dämpfung des Wellenleiters niedriger als 10 db/km im Wellenlängenbereich von 750 bis 850 nm ist.
2. Wellenleiter gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens der Kern und vorzugsweise auch der Mantel durch Flammhydrolyse hergestellt sind.
3. Wellenleiter gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern aus reinem GeO2 besteht.
4. Weifenleiter gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern aus Glas besteht, das mehr als 15 bis zu lOO Gew.-% GeO2 und O bis weniger als 85 Gew.-% SiO2 oder 85 bis 100 Gew.-% GeO2 und O bis 15 Gew.-% TiO2 enthält.
5. Wellenleiter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern über seinen Durchmesser entweder einen konstanten Brechungsindex oder ein Brechungsindexgefälle aufweist.
6. Wellenleiter gemäß einem der Ansprüche I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das die Mantelschicht bildende Glas Germaniumoxid enthält oder aus reinem German; -moxid, aus reiner Schmelzkieselsäure oder aus dotierter Schmelzkieselsaure besteht.
DE2364782A 1973-01-04 1973-12-27 Optischer Wellenleiter aus Glas mit einem GeO2 enthaltenden Kernglas Withdrawn DE2364782B2 (de)

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IT (1) IT1000580B (de)
NL (1) NL174399C (de)

Families Citing this family (52)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2463016C2 (de) * 1973-08-21 1982-05-06 International Standard Electric Corp., 10022 New York, N.Y. Verfahren zur Herstellung eines Glasfaser-Lichtleiters
JPS59454B2 (ja) * 1973-09-22 1984-01-06 住友電気工業株式会社 光伝送用ファイバ母材の製造方法
US4217027A (en) * 1974-02-22 1980-08-12 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Optical fiber fabrication and resulting product
US4909816A (en) * 1974-02-22 1990-03-20 American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories Optical fiber fabrication and resulting product
US4097258A (en) * 1974-05-17 1978-06-27 Hoya Glass Works, Ltd. Optical fiber
US4360250A (en) * 1974-05-31 1982-11-23 National Research Development Corp. Optical waveguides
GB1488376A (en) * 1974-08-06 1977-10-12 Standard Telephones Cables Ltd Glass
US3954431A (en) * 1974-09-26 1976-05-04 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Optical glass and its production
US4011006A (en) * 1974-09-26 1977-03-08 Bell Telephone Laboratories, Incorporated GeO2 -B2 O3 -SiO2 Optical glass and lightguides
US4135901A (en) * 1974-12-18 1979-01-23 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Method of manufacturing glass for optical waveguide
US3961926A (en) * 1974-12-27 1976-06-08 International Telephone And Telegraph Corporation Preparation of germania cores in optical fibers
US4000416A (en) * 1975-07-11 1976-12-28 International Telephone And Telegraph Corporation Multi-core optical communications fiber
US4140505A (en) * 1976-07-12 1979-02-20 International Standard Electric Corporation Method of manufacturing a limited mode optical fiber
DE2536456C2 (de) * 1975-08-16 1981-02-05 Heraeus Quarzschmelze Gmbh, 6450 Hanau Halbzeug für die Herstellung von Lichtleitfasern und Verfahren zur Herstellung des Halbzeugs
DE2614183C3 (de) * 1976-04-02 1981-11-12 Jenaer Glaswerk Schott & Gen., 6500 Mainz Lichtleitfaser mit Gradientenprofil des Brechungsindex, niedrigen Übertragungsverlusten, hoher Übertragungskapazität und großer Aperatur bei Verwnedung von GeO↓2↓
US4194807A (en) * 1976-04-09 1980-03-25 Georg Gliemeroth Optical fiber wave-guides for signal transmission comprising multiple component glass with an adjusted expansion co-efficient between the core and mantle
DE2615534C3 (de) * 1976-04-09 1978-10-05 Jenaer Glaswerk Schott & Gen., 6500 Mainz Für die Nachrichtenübertragung geeignete Lichtleitfaser mit Gradientenprofil aus Mehrkomponentengläsern mit angepaßtem Ausdehnungskoeffizienten zwischen Glaskern und Glasmantel sowie Verfahren zu ihrer Herstellung
NL7603832A (nl) * 1976-04-12 1977-10-14 Philips Nv Glassamenstellingen.
US4114980A (en) * 1976-05-10 1978-09-19 International Telephone And Telegraph Corporation Low loss multilayer optical fiber
GB1559097A (en) * 1976-06-01 1980-01-16 Standard Telephones Cables Ltd Optical fibre manufacture
US4181403A (en) * 1976-12-30 1980-01-01 Pedro Buarque De Macedo Optical fiber with compression surface layer
DE2727054A1 (de) * 1977-06-15 1978-12-21 Siemens Ag Verfahren zur herstellung eines glasfaserlichtleiters
US4220461A (en) * 1978-04-06 1980-09-02 Mrinmay Samanta Low temperature synthesis of vitreous bodies and their intermediates
US4334903A (en) * 1977-08-29 1982-06-15 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Optical fiber fabrication
US4230396A (en) * 1978-07-31 1980-10-28 Corning Glass Works High bandwidth optical waveguides and method of fabrication
US4229070A (en) * 1978-07-31 1980-10-21 Corning Glass Works High bandwidth optical waveguide having B2 O3 free core and method of fabrication
JPS5521059A (en) * 1978-07-31 1980-02-14 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Optical fiber
JPS5565909A (en) * 1978-11-13 1980-05-17 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Optical fiber
US4474427A (en) * 1979-05-07 1984-10-02 Canadian Patents & Development Limited Optical fiber reflective filter
US4447124A (en) * 1981-10-27 1984-05-08 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Multimode optical fiber with radially varying attenuation center density
US4477580A (en) * 1982-09-28 1984-10-16 At&T Bell Laboratories Method for making germanium-silicate gel glass and articles
GB2148273B (en) * 1983-10-22 1986-11-05 Standard Telephones Cables Ltd Optical fibre fabrication by the rod-in-tube method
US4684384A (en) * 1986-02-27 1987-08-04 Corning Glass Works Conveyor deposition method and apparatus for making optical fiber preforms
JPS62276510A (ja) * 1986-05-26 1987-12-01 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 応力付与形偏波保持光フアイバ
US5015058A (en) * 1987-06-05 1991-05-14 The Commonwealth Of Australia Asymmetric fibre optic couplers and their fabrication
US4820018A (en) * 1987-10-30 1989-04-11 Gte Laboratories Incorporated Optical fiber for light amplification
US4836837A (en) * 1987-11-16 1989-06-06 Owens-Corning Fiberglas Corporation Metal coated glass fibers
US5067975A (en) * 1989-12-22 1991-11-26 Corning Incorporated Method of manufacturing optical waveguide fiber with titania-silica outer cladding
US5140665A (en) * 1989-12-22 1992-08-18 Corning Incorporated Optical waveguide fiber with titania-silica outer cladding
US5180411A (en) * 1989-12-22 1993-01-19 Corning Incorporated Optical waveguide fiber with titania-silica outer cladding and method of manufacturing
US5755850A (en) * 1992-09-24 1998-05-26 Iowa State University Research Foundation Method of making a surgical laser fiber from a monolithic silica titania glass rod
US6748146B2 (en) 1999-05-28 2004-06-08 Corning Cable Systems Llc Communication cable having a soft housing
US6374023B1 (en) 1999-05-28 2002-04-16 Corning Cable Systems Llc Communication cable containing novel filling material in buffer tube
US6463199B1 (en) 1999-05-28 2002-10-08 Corning Cable Systems Llc Fiber optic cables with at least one water blocking zone
US7006740B1 (en) 1999-05-28 2006-02-28 Corning Cable Systems, Llc Communication cable having a soft housing
US6266980B1 (en) 1999-10-28 2001-07-31 Corning Incorporated Centerline protection using heavy inert gases
US6733891B1 (en) * 2000-05-31 2004-05-11 Xerox Corporation Roll having glass coating
US6768856B2 (en) * 2001-02-09 2004-07-27 Corning Incorporated High germanium content waveguide materials
DE60336231D1 (de) * 2002-06-29 2011-04-14 Ls Cable Ltd Verfahren zur herstellung einer lichtleitfaservorform mit hydroxylgruppen im kern
KR100545813B1 (ko) * 2002-08-20 2006-01-24 엘에스전선 주식회사 탈수 및 탈염소공정을 포함하는 수정화학기상증착공법을 이용한 광섬유 프리폼 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 광섬유
US20070240454A1 (en) 2006-01-30 2007-10-18 Brown David P Method and apparatus for continuous or batch optical fiber preform and optical fiber production
WO2011063214A1 (en) * 2009-11-20 2011-05-26 Corning Incorporated Illumination system with side - emitting optical photonic fibre and manufacturing method thereof

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE7202166U (de) * 1972-05-04 Heraeus Schott Quarzschmelze Gmbh Lichtleitfaser
FR1287541A (fr) * 1961-02-02 1962-03-16 Saint Gobain Perfectionnement à la fabrication de verres siliciques
FR1287548A (fr) * 1961-02-02 1962-03-16 Comp Generale Electricite Câble électrique comprenant une enveloppe extérieure en métal
BE626995A (de) * 1962-01-10
US3423324A (en) * 1964-11-20 1969-01-21 Owens Illinois Inc Apparatus and method for producing silica and other oxides
US3434774A (en) * 1965-02-02 1969-03-25 Bell Telephone Labor Inc Waveguide for millimeter and optical waves
NL6601607A (de) * 1966-02-09 1967-08-10
US3531303A (en) * 1967-05-22 1970-09-29 Corning Glass Works Alkaline earth aluminosilicate glass-ceramic articles
FR2002589A1 (de) * 1968-02-26 1969-10-31 Corning Glass Works
US3542572A (en) * 1968-06-24 1970-11-24 Corning Glass Works Germania-silica glasses
US3711262A (en) * 1970-05-11 1973-01-16 Corning Glass Works Method of producing optical waveguide fibers
US3659915A (en) * 1970-05-11 1972-05-02 Corning Glass Works Fused silica optical waveguide
GB1406870A (en) * 1970-05-11 1975-09-17 Corning Glass Works Method of forming an economic optical waveguide fibre
CA951555A (en) * 1970-05-11 1974-07-23 Robert D. Maurer Glass optical waveguide
GB1282089A (en) * 1970-10-28 1972-07-19 Miles Lab Composition for the detection of uric acid
GB1391177A (en) * 1971-08-09 1975-04-16 Thermal Syndicate Ltd Vitreous siliceous material
US3737293A (en) * 1972-01-03 1973-06-05 Corning Glass Works Method of forming an economic optical waveguide fiber
US3823995A (en) * 1972-03-30 1974-07-16 Corning Glass Works Method of forming light focusing fiber waveguide
US3806223A (en) * 1972-03-30 1974-04-23 Corning Glass Works Planar optical waveguide
CA967173A (en) * 1973-01-04 1975-05-06 Peter C. Schultz Fused oxide type glasses

Also Published As

Publication number Publication date
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NL7400073A (de) 1974-07-08
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NL174399C (nl) 1989-12-18
JPS49103642A (de) 1974-10-01
DE2364782A1 (de) 1974-07-11

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