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DE2454293A1 - Glaeser fuer dielektrische optische wellenleiter sowie herstellungsverfahren dafuer - Google Patents

Glaeser fuer dielektrische optische wellenleiter sowie herstellungsverfahren dafuer

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DE2454293A1
DE2454293A1 DE19742454293 DE2454293A DE2454293A1 DE 2454293 A1 DE2454293 A1 DE 2454293A1 DE 19742454293 DE19742454293 DE 19742454293 DE 2454293 A DE2454293 A DE 2454293A DE 2454293 A1 DE2454293 A1 DE 2454293A1
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DE
Germany
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weight
glass
soda
dielectric optical
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DE19742454293
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DE2454293C3 (de
DE2454293B2 (de
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Keith John Beales
George Reginald Newns
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British Telecommunications PLC
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Post Office
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Publication date
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Description

Gläser für dielektrische optische wellenleiter sowie Herstellungsverfahren dafür
Die Erfindung bezieht sich auf dielektrische optische Wellenleiter, auf in elektrischen optischen Wellenleitern verwendbare Gläser sowie auf Verfahren zu ihrer Herstellung.
Für die Herstellung dielektrischer optischer Wellenleiter, die zur Verwendung in Nachrichtenübertragungssystemen geeignet sind, muß sichergestellt sein, daß der Verlust in den dielektrischen optischen Wellenleitern in der Größenordnung von 20 dB'km oder weniger beträgt. Diese Forderung stellt hohe Ansprüche an die Qualität von Gläsern, aus denen die dielektrischen optischen Wellenleiter hergestellt sind. So ist es beispielsweise wichtig, daß derartige Gläser eine niedrige Konzentration an Übergangsmetallionen besitzen, die Absorptionsbanden hervorrufen. Ebenso ist von Bedeutung, daß in den Gläsern keine Phasentrennung und Entglasung eintritt, da diese Effekte, auch
4l-83876-SFBk
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wenn sie in nur geringem Maße auftreten, zu einem hohen Streuverlust in den Gläsern führen.
Bis jetzt wurde mit reinem und gedoptem Quarzgut der größte Erfolg erzielt. Es ist möglich, Quarzgut in extrem reinem Zustand herzustellen, so daß durch Verunreinigungen hervorgerufene Absorptionsverluste bei dem niedrigen Wert von 2 dB7km liegen. Zur Erzeugung anderer Gläser mit einem von reinem Quarzgut verschiedenen Brechungsindex werden geringe Mengen von Dotierstoffen zugesetzt, beispielsweise Titandioxid. So können dielektrische optische wellenleiter mit einem Kern aus reinem Quarzgut und einer Umhüllung aus dotiertem Quarzgut hergestellt werden. Derartige dielektrische optische Wellenleiter besitzen einen extrem niedrigen Verlust. Bedingt durch den höheren Erweichungspunkt von Quarzgut treten allerdings bei der Herstellung dielektrischer optischer Wellenleiter aus diesen Materialien Schwierigkeiten auf. So beruht die zur Herstellung dielektrischer optischer Wellenleiter verwendete übliche Technik darauf, eine aus einem ummanteltem Stab bestehende Vorform herzustellen und diese dann zur Erzeugung des dielektrischen optischen Wellenleiters durch Ziehen auf den jeweiligen geeigneten Durchmesser zu bringen.
Unter dem Gesichtspunkt einer günstigen Herstellung ist die Doppeltiegeltechnik (double crucible technique) zum Ziehen von Fasern ideal. Bei diesem Verfahren werden zwei Gläser geschmolzen, eines in einem ersten und das andere in einem zweiten Tiegel, wobei sich der erste Tiegel innerhalb des zweiten befindet. Beide Tiegel besitzen Ziehdüsen. Der so erzeugte Faden ist ummantelt und kann als dielektrischer optischer Wellenleiter dienen.
Die Doppeltiegeltechnik erfordert allerdings Gläser
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von ideal niedrigem Schmelzpunkt. Derartige Gläser sind jedoch kompliziert zusammengesetzt und enthalten in der Regel mindestens drei Oxide, was die Schwierigkeit mit sich bringt, die Glasverluste hinreichend niedrig zu halten, um eine Herstellung zufriedenstellender dielektrischer optischer Wellenleiter zu ermöglichen.
Die Erfindung betrifft ein besonderes Glassystem und zwar das Alkalioxid-Borsilikat-System, das Gläser von niedrigem Schmelzpunkt liefert (Glaserzeugungstemperaturen im Gebiet von 800 - 1300 0C) sowie verfahren zur Herstellung derartiger Gläser und aus ihnen hergestellter dielektrischer optischer Wellenleiter. Die Alkalioxide sind Oxide von Lithium, Natrium, Kalium, Rubidium und Cäsium). Die Erfindung betrifft insbesondere Gläser des Soda-Borsilikat-Systems, Verfahren zur Herstellung derartiger Gläser sowie daraus hergestellte dielektrische optische Wellenleiter. Um zur Verwendung in dielektrischen optischen Wellenleitern verwendbar zu sein, müssen derartige Gläser niedrige Absorptions- und Streuverluste aufweisen, wobei die kombinierten Verluste weniger als 20 dB/km in der Glasmasse betragen. Dies bedeutet notwendigerweise, daß die Gläser frei von Phasentrennung und Entglasung sein und eine niedrige Konzentration an ÜbergangsmetalIionen aufweisen müssen, die im sichtbaren oder nahen Infrarotgebiet des Spektrums ilbsorptlonspeaks hervorrufen. Wie im folgenden näher erläutert wird, enthalten die erfindungsgemäßen Gläser geringe Mengen Arsentrioxid (weniger als 5 Gew.-%); üblicherweise zwischen 0,01 und 1 Gew.-^) infolge des Herstellungsverfahrens. Es sei allerdings betont, daß jede Bezugnahme auf Alkalioxid-Borsilikat- oder Soda-Borsilikat-Gläser auch auf die neben Soda,- Siliciumdioxid und Boroxid zusätzlich noch Arsenoxide enthaltenden Gläser zu beziehen ist.
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Die Erfindung gibt entsprechend ein zur Herstellung dielektrischer optischer Wellenleiter verwendbares Soda-Borsilikat-Glas an, dessen typisches Merkmal ist, daß seine Zusammensetzung innerhalb des durch das Gebiet A in Fig. 1 definierten Zusammensetzungsbereiches liegt und das außerdem 0,01 - 5 Gew.-% eines Redox-Pufferoxids enthält. Die Erfindung gibt ferner dielektrische optische Wellenleiter an, deren wesentliches Merkmal ist, daß sowohl Kern als auch Umhüllung bzw. Mantel aus Alkali-Borsilikat-Gläsern bestehen. Die Erfindung gibt schließlich ein Herstellungsverfahren für in dielektrischen optischen Wellenleitern verwendbare Alkali-Borsilikat-Gläser durch Schmelzen geeigneter Gemengematerialien zur Herstellung einer Glasschmelze an, bei dem ein Gemisch von Kohlenmonoxid und Kohlendioxid durch die Glasschmelze durchperlen gelassen wird.
Zur Verwendung in dielektrischen optischen Wellenleitern geeignete Soda-Borsilikat-Gläser sind durch Zugabe von 0,01 - 5 Gew.-% Arsentrioxid zu den Gemenge- bzw. Chargenmaterialien herstellbar. Ein Gemisch aus Kohlendioxid und Kohlenmonoxid mit einem Gehalt von 0 - 20 % Kohlenmonoxid wird dabei durch die Glasschmelze durchgeblasen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen und der Zeichnung näher erläutert; es zeigen:
Fig. 1 Zusammensetzungsbereich von Gläsern im Soda-Bor silikat -System;
Fig. 2 Darstellung von Kurven gleichen Brechungsindex (iso-refractive index plots) für das Soda-Borsilikat-System;
Fig. j5 Darstellung von Kurven gleichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten (iso-thermal expansion coefficient plots) für das Soda-Borsilikat-System.
&Q9887/0909
Es wurde festgestellt, daß Gläser mit einer im Gebiet A von Fig. 1 liegenden Zusammensetzung in einer zur Verwendung in dielektrischen optischen Wellenleitern geeigneten Form hergestellt werden können. Die Zusammensetzung dieser Gläser liegt außerhalb des Zusammensetzungsbereichs, in dem keine Glasbildung möglich ist (Gebiet B in Fig. l) sowie außerhalb des Gebiets der Phasentrennung (Gebiet C in Fig. 1). Es wurden Gläser der in Tabelle l angegebenen Zusammensetzungen hergestellt, die einen geeignet niedrigen Verlust aufwiesen und so zur Verwendung in dielektrischen optischen Wellenleitern geeignet waren.
TABELLE SiO2 I Na2O
Glas Nr. 50 B2O3 27,5
1 35,3 22,5 23,7
2 60 41 27
3 25 13 25
4 25 50 17
5 -37 58 20
6 38 43 17,5
7 58 44,5 15
8 57 27 18
9 47,2 25 21,7
10 52 31,1 25
11 53,5 23 22,5
12 55,5 24 20
13 57 24,5 17,5
14 46,5 25,5 33
15 23,5 20,5 30
16 24 46,5 27,5
17 26 48,5 22,5
18 51,5
B09887/0909
2^54293 - β -
19 27 53 20
20 27,5 55 17,5
21 50 25 25
22 45 30 25
23 40 35 25
24 35 40 25
25 30 45 25
26 70 10 20
27 60 20 20
28 70 20 10
Die Angaben sind Gewichtsteile; die Zusammensetzungen sind durch X in Fig. 1 eingetragen.
Es wird angenommen, daß alle in das Gebiet A von Fig. 1 fallenden Zusammensetzungen zur Verwendung in dielektrischen optischen Wellenleitern geeignet sind. Gläser mit derart definierten Zusammensetzungen sollten entsprechend niedrigen Streuverlust aufweisen, da sie außerhalb des Gebiets der Phasentrennung, C, sowie innerhalb des Glasbildungsgebietes liegen, so daß keine Entglasung und keineKeimbildung eintreten sollten. Die in Tabelle I aufgeführten Gläser enthalten aufgrund des Herstellungsverfahrens 0,1 % Arsentrioxid.
Das Hauptproblem bei der Herstellung von für dielektrische optische Wellenleiter geeigneten Gläsern im Soda-Borsilikat-System liegt darin, sicherzustellen, daß die durch Verunreinigungen von in der Hauptsache Eisen und Kupfer hervorgerufene optische Absorption annehmbar niedrig ist. Bei durch übliche Verfahren hergestellten Gläsern beträgt der Extinktionskoeffizient von Kupfer 500 - 1200 dB/km · ppm und der Extinktionskoeffizient des Eisens etwa 2 dB/km · ppm.
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Kupfer und Eisen sind üblicherweise in einem Verhältnis von 10 Teilen Eisen zu 1 Teil Kupfer anwesend. Der Eisen-Absorptionsverlust ist bedingt durch Eisen im zweiwertigen oder reduzierten Zustand, d.h. durch Fe++-Ionen, während der Kupfer-Absorptionsverlust durch Kupfer im zweiwertigen bzw. oxidierten Zustand, d.h. durch Kupfer Ionen hervorgerufen ist.Die Oxidationsreaktionen sind folgende:
Fe++ + 1 'K O2 Fe+++ + 1 /2 0"" . Cu+ + lA O2 Cu++ +1/2 0"".
Die Anforderungen an den Reduktionszustand des Glases zur Minimalisierung der Absorptionsverluste von Eisen und Kupfer sind infolgedessen entgegengesetzt, und es erscheint auf den ersten Blick unmöglich, den kombinierten Absorptionskoeffizienten zu reduzieren.
Es wurde nun aber festgestellt, daß der totale Absorptionskoeffizient für einen bestimmten Redoxzustand minimal wird. Mit diesem Redoxzustand hergestellte Gläser ergaben tatsächlich einen hinreichend niedrigen Absorptionskoeffizienten, was ihre verwendung in dielektrischen optischen Wellenleitern ermöglicht; der Gesamtverlust aus Gläsern in diesem optimalen Redoxzustand hergestellter dielektrischer optischer Wellenleiter liegt typischerweise unter 22 dB'km, wobei der größere Teil dieses Verlustes durch Wasser bedingt ist.
Zur Herstellung von Glas mit dem erwünschten Reduktionszustand wird ein reduzierendes Gas, d.h. ein Gas mit einem sehr niedrigen effektiven Sauerstoffpartialdruck, in diesem Fall ein Gemisch von Kohlendioxid und Kohlenmonoxid, durch das Glas geperlt, wobei das Kohlenmonoxid 0 - 20 % des Gas-
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gemisches ausmacht. Wenn das Glas an Luft gefeint bzw. gefrischt wird, sollte das Kohlendioxid-Kohlenmonoxid-Gemisch 9 - 18 % Kohlenmonoxid enthalten, was einen effektiven Sauerstoffpartialdruck in der Größenordnung von 10 - 13 at bei 1,00 °C ergibt. Das Durchblasen dient ebenso auch zur Homogenisierung und Trocknung des Glases. Die Glasschmelze befindet sich während des Einblasens auf einer Temperatur zwischen 800 und l400 °C. Für Chargen von 200 - 1000 g wird eine Strömungsgeschwindigkeit des Kohlenmonoxid-Kohlendioxid-Gemischs von 100 ml/min verwendet; die Behandlung wird zwischen 1 f2. und 1 h aufrechterhalten. Das Einblasen kann geschehen, sobald die Gemengematerialien geschmolzen sind, oder auch nach dem Schmelzen der Charge einige zeit aufgeschoben werden. Es wurde festgestellt, daß der Kupfer-Absorpt,ionsverlust mit steigender Schmelztemperatur des Glases fällt, der Eisen-Absorptionsverlust hingegen steigt, wenn die Temperatur der Glasschmelze angehoben wird. Die Schmelztemperatur ist infolgedessen ein wichtiger Parameter bei der Herstellung von Gläsern mit minimalem Absorptionsverlust. Es wurde festgestellt, daß optimale Ergebnisse bei einer Schmelztemperatur von 1100 0C erhalten werden. Die Abhängigkeit des Absorptionsverlustes von der Temperatur ist mit großer Wahrscheinlichkeit durch den Temperatureinfluß auf den Redoxzustand des Glases bedingt .
Ebenso wurde festgestellt, daß der durch Kupfer und Eisenhervorgerufene Absorptionsverlust-vom Boroxidgehalt des Glases abhängt, wobei der Absorptionsverlust mit steigendem Boroxidgehalt fällt. Eine zuverlässige Deutung dieses Effekts kann noch nicht gegeben werden. In dieser Weise behandelte Gläser besitzen typischerweise einen Extinktionskoeffizienten für Kupfer von 100 - 200 dB/km · ppm und für Eisen von j50 - 50 dB/km · ppm.
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Aufgrund des Wellenlängenunterschieds zwischen den Absorptionspeaks von Kupfer(II) und Eisen(II) bei SlO bzw. ΙΟβΟ nm (bei 800 nm beträgt die Eisen(II) -Absorption etwa 60 % ihres Peakwertes), der verschiedenen Konzentrationen von Kupfer und Eisen im Glas sowie des (später diskutierten) Einflusses des Arsentrioxids in der Schmelze ist eine genaue Erklärung unmöglich, warum der durch Kupfer und Eisen bedingte Absorptionsverlust für einen bestimmten Redoxzustand minimal ist.
Es ist zu betonen, daß das zur Herstellung der erfindungsgemäßen Gläser verwendete Ausgangsmaterial handelsüblich erhältlich ist. Derartiges Chargenmaterial enthält üblicherweise zwischen 0,1 und 0,4 ppm Eisen, 0,01 - 0,04 ppm Kupfer, unter 0,05 ppm Chrom und weniger als 0,01 ppm an allen übrigen Elementen. Es ist zu vermuten, daß durch Reduzierung des Gehalts des Chargenmaterials an Verunreinigungen eine weitere Reduzierung des Absorptionsverlustes zu erzielen ist.
Wenn außer der Einstellung des Redoxzustands der Schmelze auf die erwünschten Verhältnisse keine weiteren Maßnahmen getroffen werden, verändert sich allerdings bei Beendigung des Gasstroms durch das Glas der Redoxzustand rasch. Da jedoch das Glas einige stunden im geschmolzenen Zustand verbleiben muß, um das Entweichen von Gasblasen aus der Schmelze zu ermöglichen, würde dies bedeuten, daß das resultierende Glas infolge veränderung des Redoxzustands keinen optimalen Absorptionskoeffizienten mehr aufweist. Zudem würden bei einem Wiederaufashmelzen des Glases in einem Doppeltiegel vor dem Faserziehen weitere Veränderungen des Redoxzustands eintreten.
Um dies zu vermeiden, werden den Chargenmaterialien 0,1-1 Gew.-% Arsentrioxid zugesetzt. Das Arsentrioxid
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wirkt dabei als Puffer gegen Veränderungen des Redoxzustands, so daß die Schmelze bei hoher Temperatur über eine beträchtlich lange zeit (bis zu 40 h) ohne größere Veränderung des Redoxzustands gehalten werden kann. Der Zusatz von Arsentrioxid ermöglicht so, das Glas zu frischen bzw. zu feinen, zu Stäben zu ziehen und in einem Doppeltiegel wieder aufzuschmelzen, wobei der durch die Kohlendioxid-Kohlenmonoxid-Behandlung induzierte optimal niedrige Absorptionsverlust erhalten bleibt. Die einzigen Forderungen bezüglich der der Schmelze zugesetzten Menge Arsentrioxid sind, daß die Konzentration an Arsen in der Schmelze erheblich über der gemeinsam betrachteten Konzentration an Eisen und Kupfer liegt, sowie, daß die Arsentrioxidkonzentration andererseits nicht so hoch ist, daß die Eigenschaften des Glases stärker modifiziert werden. Diese Bedingungen werden als erfüllt angesehen, wenn die der Schmelze zugesetzte Menge Arsentrioxid zwischen 0,01 und 5 Gew.-% liegt. Die optimale Menge Arsentrioxid beträgt etwa 1 %. Reduzierte Gläser weisen mit 15 - 25 db/km im Vergleich zu 80 - 120 dB./km bei oxidierten Gläsern erheblich günstigere bulk-Verluste auf (Newns at al.: Low-Loss Glass for Optical Transmission, Electronics Letters Vol. 10, No. 10, Mai 1974).
Bei der Auswahl von Glaspaaren aus dem Soda-Borsilikat-System zur Herstellung dielektrischer optischer Wellenleiter (d.h. zweier Gläser, eines für den Kern, das andere für die Außenhülle des dielektrischen optischen Wellenleiters) muß sichergestellt sein, daß die Gläser eine geeignete Differenz des Brechungsindex aufweisen, typischerweise 1 %, sowie ferner, daß die Ausdehnungskoeffizienten ähnlich sind, damit der gezogene dielektrische optische Wellenleiter spannungsfrei ist. Diese Auswahl geeigneter Zusammensetzungen kann mit Hilfe der Fig.2 und 3 geschehen; Fig. 2 zeigt angenäherte Kurven konstanten
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- ii -
Brechungsindex für variierte Zusammensetzung, Fig. 3 angenäherte Kurven konstanten Ausdehnungskoeffizienten in Abhängigkeit von der Zusammensetzung. Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß die Gläser 1, 2 und 3 der Tabelle I praktisch denselben Ausdehnungskoeffizienten besitzen und so die Herstellung spannungsfreier dielektrischer optischer Wellenleiter ermöglichen. Wie bereits erwähnt, fällt der Absorptionsverlust mit steigendem Borsäuregehalt j Glas 3 besitzt entsprechend den niedrigsten verlust, es folgt Glas 1; Glas 2 weist den höchsten Verlust auf. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß Glas 3 einen niedrigeren Brechungsindex als die Gläser 1 oder 2 besitzt. Dielektrische optische Wellenleiter können entsprechend mit Kernen aus den Gläsern 1 oder 2 und Umhüllungen aus Glas 3 hergestellt werden. Glas 2 würde zunächst als das beste Kernglas erscheinen, da es den niedrigsten Verlust aufweist. Dielektrische optische wellenleiter, die aus Glas 2 (Kern) und Glas 3 (Mantel) hergestellt sind, weisen jedoch sehr hohe Spannung auf (bei der Beobachtung im Polarisationsmikroskop stark doppelbrechend). Darüberhinaus bilden sich beim Ziehen dielektrischer optischer Wellenleiter aus den Gläsern 2 und 3 aus einem Doppeltiegel große Mengen elektrolytiseher Blasen bzw. Fehler, wodurch der dielektrische optische Wellenleiter einen höheren Streuverlust (in diesem Fall Streuung an der Grenze Kern-Mantel) aufweist.
Bei mit einem Kern aus Glas 1 und einem Mantel aus Glas 3 hergestellten dielektrischen optischen Wellenleitern wurde festgestellt, daß sie spannungsfrei sind und die elektrolytische Blasenbildung erheblich reduziert ist. Glaspaare für dielektrische optische Wellenleiter sollten also Zusammensetzungen besitzen, die so nahe aneinanderliegen, wie es mit den Brechungsindex-Erfordernissen ver-
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träglich ist. Ein verfahren zur Auswahl geeigneter Zusammensetzungen besteht darin, Gläser auszuwählen, die an einer Linie gleichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten liegen, die im wesentlich rechtwinklig zu den Linien gleichen Brechungsindex verläuft.
Dielektrische optische wellenleiter mit besonders wünschenswerten Eigenschaften wurden ebenso auch aus Glas 2 als Kernglas und den Gläsern 6 oder 7 als Mantelgläsern hergestellt.
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Claims (1)

  1. Patentansprüche
    1. Soda-Borsilikat-Glas zur Herstellung dielektrischer optischer Wellenleiter, gekennzeichnet durch eine innerhalb des durch das Gebiet A in Pig. I definierten Zusammensetzungsbereichs liegende Zusammensetzung sowie durch einen Gehalt von 0,1-5 Gew.-eines Redoxpuffer-Oxids.
    2. Soda-Borsilikat-Glas nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Arsentrioxid als Redoxpuffer-Oxid.
    5. Soda-Borsilikat-Glas nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch 27,5 G
    50 Gew.-Teile Si
    net durch 27,5 Gewichtsteile Na3O, 22,5 Gew.-Teile BgO und
    4. Soda-Borsilikat-Glas nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch 23,7 Gew.-Teile Na3O, 4l Gew.-Teile BgO^ und 35,3 Gew.-Teile SiO3.
    5. Soda-Borsilikat-Glas nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch 27 Gew.-Teile Na3O, 13 Gew.-Teile BgO-, und 60 Gew.-Teile SiO3.
    6. Soda-Borsilikat-Glas nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch 25 Gew.-Teile Na3O, 50 Gew.-Teile Bg0, und 25 Gew.-Teile SiO3.
    7. Soda-Borsilikat-Glas nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch 17 Gew.-Teile Na3O, 58 Gew.-Teile B3O^5 und 25 Gew.-Teile SiO3.
    8. Soda-Borsilikat-Glas nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeich-
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    net durch 20 Gew.-Teile Na2O, 43 Gew.-Teile BgO^ und 37 Gew.-Teile SiO .
    9· Soda-Borsilikat-Glas nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch 17
    und 38 Gew.-Teile
    zeichnet durch 17,5 Gew.-Teile Na3O, 44,5 Gew,-Teile
    10. Aus Kern und Mantel bestehender dielektrischer optischer Wellenleiter, dadurch gekennzeichnet, daß Kern und Mantel aus Alkali-Borsilikat-Glas bestehen.
    11. Dielektrischer optischer Wellenleiter nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch Soda-Borsilikat-Gläser als Alkali-Borsilikat-Gläser.
    12. Dielektrischer optischer Wellenleiter nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch 0,01 - 5 Gew.-% Arsentrioxid im Soda-Bor silikat-Glas .
    13. Dielektrischer optischer wellenleiter nach Anspruch 11 oder 12, gekennzeichnet durch innerhalb des durch das Gebiet A in Fig. 1 definierten Zusammensetzungsbereichs liegende Zusammensetzungen der Soda-Borsilikat-Gläser.
    14. Dielektrischer optischer Wellenleiter nach Anspruch 11 oder 12, gekennzeichnet durch einen Kern aus einem Glas
    mit 27,5 Gew.-Teilen Na3O, 22,5 Gew.-Teilen B2O^ und 50 Gew.-Teilen SiO3 und einen Mantel aus einem Glas mit 27 Gew.-Teilen NaP0, 13 Gew.-Teilen Bp0-, und 60 Gew.-Teilen Si0p.
    15. Dielektrischer optischer Wellenleiter nach Anspruch 11 oder 12, gekennzeichnet durch einen Kern aus einem Glas mit 23,7 Gew.-Teilen Na3O, 4l Gew.-Teilen B3O5 und 35,3 Gew.-Teilen SiO3 und einen Mantel aus einem Glas mit 20 Gew.-Teilen Na3O, 43 Gew.-Teilen B3O5 und 37 Gew.-Teilen
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    16. Dielektrischer optischer Wellenleiter nach Anspruch oder 12, gekennzeichnet durch einen Kern aus einem Glas mit 23,7 Gew.-Teilen Na2O, 4l Gew.-Teilen B3O, und 35,3 Gew.-Teilen SiO2 und einen Mantel aus einem Glas mit 17,5 Gew.-Teilen Na2O, 44,5 Gew.-Teilen B3O3 und 38 Gew.-Teilen SiO2.
    17. Verfahren zur Herstellung für dielektrische optische Wellenleiter verwendbarer Alkali-Borsilikat-Gläser durch Schmelzen der entsprechenden Ausgangs- bzw. Chargenmaterialien zur Herstellung einer Glasschmelze, gekennzeichnet durch Durchblasen eines Gemischs aus Kohlenmonoxid und Kohlendioxid durch die Glasschmelze.
    18. Verfahren nach Anspruch I7, gekennzeichnet durch einen Gehalt des Kohlenmonoxid-Kohlendioxid-Gemischs von 0 - 20 % Kohlenmonoxid.
    19. Verfahren nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch einen Gehalt des Kohlenmonoxid-Kohlendioxid-Gemischs von 9 - l8 % Kohlenmonoxid.
    20. Verfahren nach Anspruch l8 oder 19, gekennzeichnet durch Durchblasen des Kohlenmonoxid-Kohlendioxid-Gemisehes durch die Glasschmelze mit einer Rate von 100 - 5OO ml/min pro kg Ausgangsmaterial.
    21. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 - 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasschmelze während des Durchblasens des Kohlenmonoxid-Kohlendioxid-Gemischs durch die Glasschmelze auf einer Temperatur von 800 - 1400 0C gehalten wird.
    22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur im wesentlichen 1100 0C beträgt und
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    - ιβ -
    im Anschluß an das Durchblasen des Kohlenmonoxid-Kohlendioxid-Gemischi
    gehalten wird.
    dioxid-Gemischs durch das Glas bei oder unterhalb 1100 0C
    2^. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 - 22, gekennzeichnet durch 50 - 60 min langes Durchblasen des Kohlenmonoxid-Kohlendioxid-Gemischs durch das Glas.
    24. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 - 23, gekennzeichnet durch Zusatz von 0,01 - 5 Gew.-% eines Redoxpuffer-Oxlds zu den Ausgangsmaterialien.
    25. Verfahren nach Anspruch 24, gekennzeichnet durch Arsentrioxid als Redoxpufferoxid.
    26. Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, gekennzeichnet durch bis zu 40 h langes Feinen bzw. Läutern des Glases zum Entweichen von Gasblasen aus der Gasschmelze.
    27. Verfahren nach Anspruch 26 mit Anspruch 19, gekennzeichnet durch Feinen bzw. Läutern des Glases in Luft.
    509887/0009
DE19742454293 1974-07-29 1974-11-15 Na↓2↓O-B↓2↓O↓3↓-SiO↓2↓-Glas zur Herstellung dielektrischer optischer Wellenleiter, Verfahren zu dessen Herstellung und seine Verwendung Expired DE2454293C3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB3348474A GB1507711A (en) 1974-07-29 1974-07-29 Glass for use in dielectric optical waveguides

Publications (3)

Publication Number Publication Date
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DE2454293B2 DE2454293B2 (de) 1980-06-12
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