[发明专利]用于制造用于生产弯曲优化的光导纤维的半成品的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1所述的用于制造用于生产弯曲优化的光导纤维的半成品的方法以及一种由该半成品制造的光导纤维。

背景技术

弯曲优化的光导纤维具有与相应使用目的协调一致的弯曲特性、尤其是在其导光性方面具有与此匹配的弯曲灵敏度。这一方面是指弯曲灵敏度非常突出的光导纤维、例如光学弯曲传感器装置中的传感器纤维，另一方面是指弯曲灵敏度尽可能小的光导纤维、例如用于以高带宽传输数据的光导纤维。

这种光导纤维的横截面具有结构化的折射率分布。这尤其涉及沟结构、阶梯或由多个不同宽度的沟和支承在其间的折射率增大的肋构成的复杂组合。这种纤维只能非常复杂地用常规方法、即已知的化学和/或物理沉积方法来制造，因为沉积参数在此在OVD过程（外部气相沉积法）、尤其是在POVD过程中很难再现。这导致最难调节的参数在制造过程的最后被调节并且因此在不利的情况下在最后的步骤中面临半成品的完全损失。

发明内容

因此，本发明的任务在于提出一种经济且有效的用于制造用于生产弯曲优化的纤维的半成品的方法，其中所要求的折射率分布既可被精确计划又可以最少的时间消耗来制造。

该任务借助具有权利要求1特征的用于制造用于生产弯曲优化的光导纤维的半成品的方法得以解决。从属权利要求包括该方法的符合目的的实施方式和设计。

该制造包括生产或提供至少一个与光导纤芯相比包层折射率较低的包层管。此后，在相应包层管的径向最外侧和/或最内侧的管表面上施设至少一个保护、中间和/或阻挡层，其中，在包层管的内侧和/或外侧上构造光导层。最后，使由此制造的包层管至少部分地塌缩和/或收缩成毛细管或棒。

在一种符合目的的方案中，将附加的包层管进一步收缩式接合到所述棒上，其中，该棒用作基体。在此制出半成品，其中，各个包层管的化学组成可以是不同的。

在第一种实施方式中，提供呈掺氟石英玻璃管形式的包层管。由此实现包层管材料中的折射率减小。

在一种优选实施方式中，在未掺杂的石英玻璃管上沉积具有希望厚度和折射率的掺氟层，在该掺氟层上再涂上未掺杂的石英玻璃作为保护层。

在另一种符合目的的实施方式中，所述光导层借助CVD、尤其是MCVD法和/或PIVD和/或OVD法、尤其是等离子体法和/或火焰热解来构造。

所述保护、中间和/或阻挡层优选由熔点高于包层管材料熔点的石英玻璃制成。由此可提高后来的半成品的稳定性并且降低结构中的椭圆度和偏心率。

符合目的的是，所述保护、中间和/或阻挡层具有防止挥发性玻璃成分——尤其是减小折射率的掺杂剂和/或尤其是氟——扩散的阻挡功能。由此折射率分布得以稳定并且还可在必要时在后续的生产步骤中在规定时刻加以改进。

同时，所述保护、中间和/或阻挡层还可满足其它功能。在一种符合目的的方案中，所述保护、中间和/或阻挡层具有一种化学组成，其在半成品被施设到另一基体上时最小化所述半成品和另一基体之间的热、物理和/或化学差异、尤其是热膨胀系数的差异和/或不同的化学组成。在此所述层也可包括化学组成不同的多种过渡玻璃。

由此最小化在此产生的整体系统中的应力或将其调整成适宜的大小。

在构造光导层之后，可沉积至少另一内侧和/或外侧的保护、中间和/或阻挡层。从而改进的包层管在内侧或外侧或两侧上被相应预制。

在一种符合目的的方案中，借助至少一个压力调节系统在包层管上有针对性地调节环境压力和/或管内压力。

随后在一种符合目的的扩展方案中进行塌缩以形成实心棒或毛细管。

与此相关，在另一种扩展方案中，在构造光导层之后，使包层管收缩到另一基体上。所述另一基体可为实心棒或另一包层管。

在该方法的一种符合目的的实施方式中，在构造光导层之后进行局部或完全的塌缩过程以形成毛细管或实心棒。在局部或完全的塌缩过程后可进行机械加工以形成多边形棒。

各塌缩过程也可依次进行。在一种实施方式中，接下来使至少另一掺杂的和/或未掺杂的包层管或半成品收缩。在此，在被收缩的掺杂包层管或半成品中，每个单独基体的至少一种掺杂剂的化学组成沿径向具有恒定、线性和/或渐变的分布曲线。通过这一措施，不同的折射率分布、尤其是沟、阶梯或恒定区段径向向外接合和彼此组合。

该制造可与至少另一外侧涂层结合。

也可规定这样的制造步骤，在其中再次去除至少一个所述保护、中间和/或阻挡层。