DE3820217A1 - Optical waveguide, especially monomode fibre - Google Patents

Optical waveguide, especially monomode fibre

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Abstract

In an optical waveguide, especially a monomode fibre, having a core and an inner and outer sheath, the inner sheath containing a first doping material for lowering the sintering temperature, as well as a second for the compensation of undesired side-effects of the first doping material with respect to the refractive index, and the core containing a doping material which serves to increase the refractive index with respect to the neighbouring inner sheathing layer, the softening temperature TK of the core being lower than that in the outer sheath (TM), it is provided that the doping materials and their concentrations are selected so that the softening temperatures Tl of the layers of the inner sheath increase from a value Ta from a minimum value in the vicinity of the core to a maximum value in the vicinity of the outer sheath, and that the average temperature value of the linear expansion coefficient Xl decreases as uniformly as possible from a maximum value in the vicinity of the core to a minimum value in the vicinity of the outer sheath.

Description

Die Erfindung betrifft einen Lichtwellenleiter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an optical waveguide according to the preamble of claim 1.

Bei der Dampfphasen-Abscheidung von Verbindungen wie SiO2 wird beispielsweise die innere Oberfläche eines Rohrs beschichtet. Das Rohr bildet dabei den äußeren Mantel bzw. den (inneren) Teil des äußeren Mantels. Auf diesen äußeren Mantel wird zunächst der innere Mantel in etwa 100 Schichtfolgen abgeschieden. Darauf wird der Kern mit einem höberen Brechungsindex als der innere Mantel abgeschieden. Als Dotierstoff, welcher das Silizium teilweise ersetzt und einen höheren Brechungsindex hervorruft, wird beispielsweise Germanium benutzt. Das Substratrohr besteht im allgemeinen aus Quarz, welches aber eine für die Lichtfortpflanzung ausreichende Reinheit nicht besitzt. Deshalb wird ein innerer Mantel aus reinem Quarzglas ab­ geschieden. Diesem Verfahren stehen aber große Schwierigkeiten gegenüber, da reines Quarzglas schwer schmelzbar ist und die Ver­ fahrenstemperatur so hoch gewählt werden muß, daß das Substratrohr in der Regel deformiert wird. Deshalb wird etwas Phosphor als Dotier­ stoff zugegeben, um die Sinter- bzw. Erweichungstemperatur zu senken. Leider führt P2O5 zu einer unerwünschten Erhöhung der Brechzahl.For example, in the vapor phase deposition of compounds such as SiO 2 , the inner surface of a tube is coated. The tube forms the outer jacket or the (inner) part of the outer jacket. The inner jacket is first deposited on this outer jacket in approximately 100 layer sequences. The core is then deposited with a higher refractive index than the inner cladding. Germanium, for example, is used as the dopant, which partially replaces the silicon and produces a higher refractive index. The substrate tube generally consists of quartz, which, however, does not have a purity sufficient for light propagation. Therefore, an inner jacket made of pure quartz glass is deposited. However, this method is very difficult, since pure quartz glass is difficult to melt and the process temperature must be chosen so high that the substrate tube is usually deformed. Therefore, some phosphorus is added as a dopant to lower the sintering or softening temperature. Unfortunately, P 2 O 5 leads to an undesirable increase in the refractive index.

Es wurde deshalb in Electronics Letters 1979, 15, pp. 411-413 vor­ geschlagen, eine geringe Konzentration eines die Brechzahl er­ niedrigenden Dotierungsmittels zuzusetzen. Damit konnte der Effekt der P2O5-Dotierung kompensiert werden. Als zusätzliches Dotiermittel wurde Fluor vorgeschlagen und mit Erfolg eingesetzt. It was therefore in Electronics Letters 1979, 15, pp. 411-413 proposed to add a low concentration of a dopant which lowers the refractive index. The effect of P 2 O 5 doping could thus be compensated for. Fluorine has been proposed as an additional dopant and has been used successfully.

Eine nach diesem Stand der Technik hergestellte optische Faser, bei der der Kern nur zur Leitung der Grundschwingung befähigt ist (Mono­ modefaser), zeigt im allgemeinen einen Dämpfungsanstieg bei wach­ sender Ziehgeschwindigkeit. Das Anwachsen der Dämpfung mit der Zieh­ geschwindigkeit ist darauf zurückzuführen, daß beim schnelleren Abkühlen auch größere thermische Spannungen in der Faser erzeugt werden.An optical fiber manufactured according to this prior art, at which the core is only capable of conducting the fundamental vibration (mono fashion fiber), generally shows an increase in attenuation when awake transmitter pulling speed. The increase in damping with the pull speed is due to the fact that the faster Cooling also creates greater thermal stresses in the fiber will.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine optische Faser anzugeben, bei der die Dämpfung weitgehend unabhängig von der Zieh­ geschwindigkeit (10 Meter bis 600 Meter pro Minute) ist. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im Kennzeichen des An­ spruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 6 gekennzeichnet.The invention is therefore based on the object of an optical fiber specify where the damping is largely independent of the draw speed (10 meters to 600 meters per minute). These Task is according to the invention by the in the characteristics of the resolved features 1 listed. Advantageous configurations the invention are characterized in the subclaims 2 to 6.

Die Erfindung eignet sich vorzugsweise zur Herstellung von innen­ beschichteten Lichtwellenleitern nach der sogenannten MCVD-Methode. Die Vorteile gegenüber dem Stand der Technik 0,35 dB/km ist die niedrigere Grunddämpfung bei einer Wellenlänge von λ=1310 nm und die Unabhängigkeit der Dämpfung von der Ziehgeschwindigkeit. Diese Vorteile werden durch den speziellen Zuschnitt der Konzentrations­ profile aller Dotierungsmittel erreicht. Durch die kontinuierliche bzw. quasikontinuierliche Änderung des Konzentrationsprofils mit dem Radius werden insbesondere abrupte Sprünge im Ausdehnungskoeffizi­ enten für einen großen Teil des Faserquerschnitts vermieden. Hier­ durch soll erreicht werden, daß der Kern und die inneren Mantel­ schichten niedrigere Erweichungstemperaturen und höhere Ausdehnungs­ koeffizienten besitzen als die äußeren Schichten des inneren Mantels und der äußere Mantel. The invention is preferably suitable for the production of internally coated optical fibers according to the so-called MCVD method. The advantages over the prior art 0.35 dB / km is the lower basic attenuation at a wavelength of λ = 1310 nm and the independence of the attenuation from the pulling speed. These advantages are achieved through the special cutting of the concentration profiles of all dopants. Due to the continuous or quasi-continuous change in the concentration profile with the radius, in particular abrupt jumps in the expansion coefficient are avoided for a large part of the fiber cross section. This is to achieve that the core and the inner jacket layers have lower softening temperatures and higher expansion coefficients than the outer layers of the inner jacket and the outer jacket.

Der Ausdehnungskoeffizient von Glas ist stark temperaturabhängig. Die hier betrachteten X sind Mittelwerte des Ausdehnungskoeffizienten im Temperaturintervall der Abkühlung von der Erweichungs- bzw. Ver­ festigungstemperatur des Glases bis hinunter auf Raumtemperatur (20°C).The coefficient of expansion of glass is strongly temperature-dependent. The X considered here are mean values of the expansion coefficient in Cooling temperature interval from softening or ver tempering temperature of the glass down to room temperature (20 ° C).

Durch die Erniedrigung der Dotierung des inneren Mantelbereichs in der Nähe des Kerns durch einen ersten Dotierstoff D 1, beispielsweise Phosphor, wird zusätzlich eine Dämpfungserniedrigung bei einer Wellenlänge von λ=1550 nm erreicht. Bei Erniedrigung der Dotierung in Kernnähe des inneren Mantelbereichs durch ein zweites Dotiermittel D 2, insbesondere Fluor, wird - wegen der hierdurch bedingten geringen Fluor-Diffusion in den eigentlichen Kern - eine weitere Dämpfungs­ erniedrigung erwartet.By reducing the doping of the inner cladding region in the vicinity of the core by a first dopant D 1 , for example phosphorus, an attenuation reduction is additionally achieved at a wavelength of λ = 1550 nm. On lowering of the doping in the core near the inner cladding region by a second dopant D 2, in particular fluorine, is - lowering expects a further damping - due to the low fluorine caused thereby diffusion in the actual core.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeipiels erläutert.The invention is described below using an exemplary embodiment explained.

Der Kern besteht aus germaniumdotiertem Siliziumdioxyd mit einer über den Radius konstanten Brechzahlerhöhung von Δ n⁺=4,2 10-3. In der inneren Mantelschicht nimmt der Germaniumanteil zunächst um einen konstanten Betrag sprunghaft ab. In jeder der daran anschließenden äußeren Schichten nimmt der Germaniumanteil quasikontinuierlich ab (d.h. auch kleine Sprünge im Dotierungsverlauf sind inbegriffen), bis er an der Grenzfläche zum äußeren Mantel den Wert Null erreicht. Im inneren Mantel nimmt gleichzeitig die Phosphor-Konzentration vom Wert Null bis auf einen Maximalwert an der Grenzfläche zum äußeren Mantel kontinuierlich zu. Diese Zunahme der Phosphor-Konzentration geschieht dergestalt, daß dabei der Brechungsindex im inneren Mantel konstant bleibt. Außerdem ist im inneren Mantel die Fluorkonzentration kon­ stant gehalten. Die Dotierstoffprofile sind so gewählt, daß sich eine über den inneren Mantel konstante Brechzahlerniedrigung von δ n⁻=1,0 10-3 ergibt. Der äußere Mantel besteht aus handels­ üblichem Quarz. The core consists of germanium-doped silicon dioxide with a constant increase in refractive index over the radius of Δ n⁺ = 4.2 10 -3 . The proportion of germanium in the inner cladding layer suddenly drops by a constant amount. In each of the adjoining outer layers, the germanium content decreases quasi-continuously (ie even small jumps in the doping course are included) until it reaches zero at the interface with the outer cladding. In the inner jacket, the phosphorus concentration increases continuously from zero to a maximum value at the interface with the outer jacket. This increase in the phosphorus concentration occurs in such a way that the refractive index in the inner cladding remains constant. In addition, the fluorine concentration is kept constant in the inner jacket. The dopant profiles are chosen so that there is a constant reduction in the refractive index of δ n⁻ = 1.0 10 -3 over the inner cladding. The outer jacket is made of standard quartz.

Nach der Innenbeschichtung wird wie üblich kollabiert und der Stab zur Faser ausgezogen. Die nach diesem Ausführungsbeispiel herge­ stellten Fasern zeigen - im Vergleich zu dem bisherigen Stand der Technik - eine um 0,02 dB/km erniedrigte Dämpfung bei einer Wellen­ länge von λ=1310 nm und eine wesentlich erniedrigte ziehgeschwin­ digkeitsabhängige Dämpfung in dem betrachteten Geschwindigkeits­ bereich. Zusätzlich wird - auf Grund der niedrigen Phosphordotierung des inneren Mantels im Bereich des Kerns - erwartungsgemäß eine niedrigere Dämpfung bei der Wellenlänge von λ=1550 nm beobachtet.After the inner coating is collapsed as usual and the rod is pulled out to the fiber. The fibers produced according to this embodiment show - compared to the prior art - a 0.02 dB / km reduction in attenuation at a wavelength of λ = 1310 nm and a significantly reduced ziehgeschwin speed-dependent attenuation in the speed range under consideration. In addition - due to the low phosphorus doping of the inner cladding in the area of the core - a lower attenuation at the wavelength of λ = 1550 nm is expected, as expected.

Weitere Beispiele für die Erfindung sind in der Zeichnung darge­ stellt; dabei zeigt Fig. 1 im oberen Teil den Verlauf der Erwei­ chungstemperatur über dem Radius und im unteren Teil den Verlauf der Ausdehnungskoeffizienten. Fig. 2 zeigt den Verlauf der Dotiermittel­ konzentrationen und Fig. 3 den Verlauf der Brechzahl über dem Radius aufgetragen.Further examples of the invention are shown in the drawing Darge; 1 there is shown in FIG. at the top of the curve of the ashing temperature Erwei to the radius and in the lower part of the course of the expansion coefficient. Fig. 2 shows the course of the dopant concentrations and Fig. 3 plots the course of the refractive index over the radius.

In Fig. 1 sind für die Erweichungstemperaturen und Ausdehnungs­ koeffizienten funktionale Abhängigkeiten dargestellt, welche sich in einem breiten Band bewegen, soweit es den inneren Mantel betrifft. Es ist zu erkennen, daß sich sowohl die Erweichungstemperaturen als auch die Ausdehnungskoeffizienten von Werten T a bzw. X a Endwerten (T b , X b ) nähern, welche in der Nähe der entsprechenden Werte für das Mantel­ material liegen. Die Funktionen, nach denen sich die Erweichungs­ temperatur im inneren Mantel von r K bis r M ändert, liegen in dem schraffierten Streifen, der durch die Werte T′′ a, T′ a und die Werte T′′ b, T′ b begrenzt ist. Dasselbe gilt für die Ausdehnungskoeffizienten X I . Die Funktionen können monoton zunehmend, bzw. für X monoton ab­ nehmend, sein. Sie können aber auch Minima und Maxima in der Nähe der Grenzflächen annehmen. In Fig. 1 functional dependencies are shown for the softening temperatures and expansion coefficients, which move in a wide range, as far as it relates to the inner shell. It can be seen that both the softening temperatures and the expansion coefficients of values T a and X a are approaching final values ( T b , X b ) which are close to the corresponding values for the jacket material. The functions, according to which the softening temperature in the inner jacket changes from r K to r M , lie in the hatched strip, which is limited by the values T '' a , T ' a and the values T'' b , T' b is. The same applies to the expansion coefficients X I. The functions can be increasing monotonically, or decreasing for X monotonously. However, you can also assume minima and maxima in the vicinity of the interfaces.

Die Werte für T I mit T′ a T I T′′ b können ebenso wie die Werte für X I mit X′ b X′ I X′′ a in den schraffierten Streifen vorzugsweise nur um die Beträge 1,5 (T M -T K ) bzw. 1,5 (X K -X M ) variieren. Wegen der nicht genau bekannten Temperaturabhängigkeit der Ausdehnungskoeffizienten bei hohen Temperaturen können die Mittelwerte X I auch um Beträge von 3 (X K -X M ) schwanken. Auch die Erweichungstemperaturen können einen höheren Schwankungsbereich - beispielsweise um 3 (T M -T K ) - aufweisen, ohne am hier verwirklichten Prinzip etwas zu ändern.The values for T I with T ′ a T I T ′ ′ b , like the values for X I with X ′ b X ′ I X ′ ′ a in the hatched strips, can preferably only be increased by the amounts 1.5 ( T M - T K ) or 1.5 ( X K - X M ) vary. Because the temperature dependence of the expansion coefficients at high temperatures is not exactly known, the mean values X I can also fluctuate by amounts of 3 ( X K - X M ). The softening temperatures can also have a higher fluctuation range - for example around 3 ( T M - T K ) - without changing the principle implemented here.

In Fig. 2 ist das Konzentrationsprofil der Dotierstoffe dargestellt. Der Dotierstoff des Kerns macht an der Grenzfläche zum inneren Mantel zunächst einen Sprung, um dann stetig bis zur Grenzfläche des inneren Mantels zum äußeren Mantel abzunehmen. Dementsprechend wächst die Konzentration des Dotierstoffes D 1 von r K bis r M auf einen Maximal­ wert an. Die Konzentration des Dotierstoffes D 2 ist im inneren Mantel konstant. Der gewünschte Verlauf der Brechzahl ist in Fig. 3 dar­ gestellt. Die Brechzahl ist im Kern deutlich größer als im inneren Mantel (cladding) und auch etwas größer als im äußeren Mantel.In FIG. 2, the concentration profile of the dopants shown. The dopant of the core first leaps at the interface with the inner cladding and then gradually decreases to the interface between the inner cladding and the outer cladding. Accordingly, the concentration of the dopant D 1 increases from r K to r M to a maximum value. The concentration of the dopant D 2 is constant in the inner cladding. The desired course of the refractive index is shown in FIG. 3. The refractive index is significantly larger in the core than in the inner cladding and also somewhat larger than in the outer cladding.

D 1 kann im Prinzip jeder die Brechzahl erhöhende Dotierstoff sein, dessen Einbringung nicht zu nennenswerter Erhöhung der Dämpfung im nutzbaren Spektralbereich führt. Diese Bedingung gilt auch für den die Brechzahl erniedrigenden Dotierstoff D 2. In principle, D 1 can be any dopant that increases the refractive index, the introduction of which does not lead to any appreciable increase in the attenuation in the usable spectral range. This condition also applies to the dopant D 2 which lowers the refractive index.

Claims (8)

1. Lichtwellenleiter, insbesondere Einmodenfaser, mit einem Kern und einem inneren und äußeren Mantel, wobei der innere Mantel einen ersten Dotierstoff zur Erniedrigung der Sintertemperatur, sowie einen zweiten, zur Kompensation von unerwünschten Neben­ wirkungen des ersten Dotierstoffs hinsichtlich der Brechzahl enthält, und der Kern einen Dotierstoff enthält, welcher zur Erhöhung der Brechzahl gegenüber der angrenzenden inneren Mantelschicht dient, wobei die Erweichungstemperatur T K des Kerns niedriger ist als diejenige im äußeren Mantel (T M ), dadurch gekennzeichnet, daß die Dotierstoffe und ihre Kon­ zentrationen so gewählt sind, daß die Erweichungstemperaturen T I der Schichten des inneren Mantels von einem Wert T a von einem Minimalwert in der Nähe des Kerns bis zu einem Maximal­ wert in der Nähe des äußeren Mantels ansteigt, und daß der Temperaturmittelwert des linearen Ausdehnungskoeffizienten X I von einem Maximalwert in der Nähe des Kerns bis zu einem Minimalwert in der Nähe des äußeren Mantels möglichst gleich­ mäßig abnimmt.1. Optical waveguide, in particular single-mode fiber, with a core and an inner and outer cladding, the inner cladding containing a first dopant to lower the sintering temperature and a second one to compensate for undesirable side effects of the first dopant with respect to the refractive index, and the core contains a dopant which serves to increase the refractive index compared to the adjacent inner cladding layer, the softening temperature T K of the core being lower than that in the outer cladding ( T M ), characterized in that the dopants and their concentrations are chosen such that the softening temperatures T I of the layers of the inner cladding increase from a value T a from a minimum value in the vicinity of the core to a maximum value in the vicinity of the outer cladding, and that the mean temperature value of the linear expansion coefficient X I increases from a maximum value in the vicinity of the core to a minimum near it of the outer jacket decreases as evenly as possible. 2. Lichtwellenleiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration des Dotierstoffs im Kern eine konstante Verteilung über den Radius aufweist, welche in der ersten Mantelschicht auf einen vernachlässigbar kleinen Wert abfällt, während die Konzentration des ersten Dotierstoffs im inneren Mantel von einem Minimalwert bis zu einem Maximalwert in der Nähe der Grenzfläche zum äußeren Mantel monoton ansteigt, und daß die Konzentration des zweiten Dotierstoffs im inneren Mantel annähernd konstant bleibt und am äußeren Mantel gegen Null geht. 2. Optical waveguide according to claim 1, characterized in that the concentration of the dopant in the core is constant Distribution over the radius, which in the first Cladding layer drops to a negligibly small value, while the concentration of the first dopant inside Coat from a minimum value to a maximum value in the Near the interface to the outer jacket increases monotonously, and that the concentration of the second dopant inside Coat remains approximately constant and against the outer coat Zero goes.   3. Lichtwellenleiter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Dotierstoffprofile der drei Dotierstoffe so gewählt sind, daß ein konstanter Brechzahlverlauf im inneren Mantel erzielt ist.3. Optical fiber according to claim 1 or 2, characterized records that the dopant profiles of the three dopants so are chosen so that a constant refractive index curve inside Coat is achieved. 4. Lichtwellenleiter nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der zweite Dotierstoff einen Maximalwert der Konzentration in der Nähe des äußeren Mantels aufweist und zum Kern hin auf einen Minimalwert abnimmt.4. Optical waveguide according to claim 1 or 3, characterized records that the second dopant has a maximum value of Has concentration near the outer shell and to Core decreases to a minimum value. 5. Lichwellenleiter nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Dotierstoff des Kerns im inneren Mantel ein konstantes Dotierprofil aufweist.5. Optical waveguide according to claim 1 or 3, characterized indicates that the dopant of the core in the inner cladding has constant doping profile. 6. Lichtwellenleiter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kern mit Germanium dotiert ist, daß der erste Dotierstoff Phosphor ist, und daß der zweite Dotierstoff Fluor ist.6. Optical fiber according to claim 1 or 2, characterized shows that the core is doped with germanium, that the first Dopant is phosphorus, and that the second dopant is fluorine is. 7. Lichtwellenleiter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwankungsbreite der Werte T I und X I im Bereich des inneren Mantels kleiner ist als die eineinhalb­ fache Differenz der entsprechenden Werte für die angrenzenden Bereiche des Kerns und des äußeren Mantels.7. Optical waveguide according to one of claims 1 to 6, characterized in that the fluctuation range of the values T I and X I in the area of the inner cladding is smaller than one and a half times the difference between the corresponding values for the adjacent areas of the core and the outer cladding. 8. Lichtwellenleiter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwankungsbreite der Werte T I und X I im Bereich des inneren Mantels kleiner ist als die dreifache Differenz der entsprechenden Werte für die angrenzenden Bereiche des Kerns und des äußeren Mantels.8. Optical waveguide according to one of claims 1 to 6, characterized in that the fluctuation range of the values T I and X I in the region of the inner cladding is less than three times the difference between the corresponding values for the adjacent regions of the core and the outer cladding.
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DE (1) DE3820217A1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0602467A1 (en) * 1992-12-14 1994-06-22 PIRELLI CAVI S.p.A. Reare earth doped optical fibre amplifiers
WO1996030788A1 (en) * 1995-03-28 1996-10-03 Algar S/A. Empreendimentos E Participações Optical waveguide
DE10030264A1 (en) * 2000-06-20 2002-01-03 Deutsche Telekom Ag Optical fiber based on quartz glass and method for its production
EP1426342A1 (en) * 2002-12-05 2004-06-09 Alcatel Process of making an optical fibre preform
EP1388525A3 (en) * 2002-08-07 2006-03-29 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Method for manufacturing an optical fibre preform as well as the preform and optical fibre obtainable by the process
CN102770380A (en) * 2010-02-26 2012-11-07 康宁股份有限公司 Optical fiber with increased mechanical strength

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2313109A1 (en) * 1972-04-05 1973-10-11 Philips Nv GLASS FOR A FIBER OPTICAL ELEMENT
DE2615534B2 (en) * 1976-04-09 1978-02-02 Jenaer Glaswerk Schott & Gen, 6500 Mainz FIBER OPERATING FIBER SUITABLE FOR MESSAGE TRANSMISSION WITH GRADIENT PROFILE MADE FROM MULTI-COMPONENT GLASS WITH ADAPTED COEFFICIENT OF EXPANSION BETWEEN THE GLASS CORE AND THE GLASS SHEATH, AND THE PROCESS FOR THEIR PRODUCTION
DE2456894C3 (en) * 1974-12-02 1978-04-06 Jenaer Glaswerk Schott & Gen., 6500 Mainz Inorganic, vitreous material for use in an ion exchange for the purpose of generating a refractive index gradient while largely avoiding a change in the coefficient of thermal expansion
EP0154026A2 (en) * 1980-07-17 1985-09-11 BRITISH TELECOMMUNICATIONS public limited company A monomode optical fibre and a method of manufacture
DE2632689C2 (en) * 1975-09-08 1986-05-22 Corning Glass Works, Corning, N.Y. Optical waveguide
EP0196389A1 (en) * 1985-04-01 1986-10-08 Corning Glass Works Optical waveguide fiber
EP0222501A1 (en) * 1985-11-04 1987-05-20 Corning Glass Works Method for making index-profiled optical device
DE2939339C2 (en) * 1978-09-28 1987-08-13 Sumitomo Electric Industries, Ltd., Osaka, Jp

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2313109A1 (en) * 1972-04-05 1973-10-11 Philips Nv GLASS FOR A FIBER OPTICAL ELEMENT
DE2456894C3 (en) * 1974-12-02 1978-04-06 Jenaer Glaswerk Schott & Gen., 6500 Mainz Inorganic, vitreous material for use in an ion exchange for the purpose of generating a refractive index gradient while largely avoiding a change in the coefficient of thermal expansion
DE2632689C2 (en) * 1975-09-08 1986-05-22 Corning Glass Works, Corning, N.Y. Optical waveguide
DE2615534B2 (en) * 1976-04-09 1978-02-02 Jenaer Glaswerk Schott & Gen, 6500 Mainz FIBER OPERATING FIBER SUITABLE FOR MESSAGE TRANSMISSION WITH GRADIENT PROFILE MADE FROM MULTI-COMPONENT GLASS WITH ADAPTED COEFFICIENT OF EXPANSION BETWEEN THE GLASS CORE AND THE GLASS SHEATH, AND THE PROCESS FOR THEIR PRODUCTION
DE2939339C2 (en) * 1978-09-28 1987-08-13 Sumitomo Electric Industries, Ltd., Osaka, Jp
EP0154026A2 (en) * 1980-07-17 1985-09-11 BRITISH TELECOMMUNICATIONS public limited company A monomode optical fibre and a method of manufacture
EP0196389A1 (en) * 1985-04-01 1986-10-08 Corning Glass Works Optical waveguide fiber
EP0222501A1 (en) * 1985-11-04 1987-05-20 Corning Glass Works Method for making index-profiled optical device

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0602467A1 (en) * 1992-12-14 1994-06-22 PIRELLI CAVI S.p.A. Reare earth doped optical fibre amplifiers
US5491581A (en) * 1992-12-14 1996-02-13 Pirelli Cavi S.P.A. Rare earth doped optical fibre amplifiers
AU666983B2 (en) * 1992-12-14 1996-02-29 Corning O.T.I. S.P.A. Rare earth doped optical fibre amplifiers
GB2273389B (en) * 1992-12-14 1996-07-17 Pirelli Cavi Spa Rare earth doped optical fibre amplifiers
WO1996030788A1 (en) * 1995-03-28 1996-10-03 Algar S/A. Empreendimentos E Participações Optical waveguide
US5956448A (en) * 1995-03-28 1999-09-21 Algar S.A. Empreendimentos E Participacoes Optical fiber waveguide
DE10030264A1 (en) * 2000-06-20 2002-01-03 Deutsche Telekom Ag Optical fiber based on quartz glass and method for its production
US6975800B2 (en) 2000-06-20 2005-12-13 Deutsche Telekom Ag Fused silica-based optical waveguide and method for its manufacture
EP1388525A3 (en) * 2002-08-07 2006-03-29 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Method for manufacturing an optical fibre preform as well as the preform and optical fibre obtainable by the process
US7752869B2 (en) 2002-08-07 2010-07-13 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Optical fiber preform, method for manufacturing thereof, and optical fiber obtained by drawing thereof
EP1426342A1 (en) * 2002-12-05 2004-06-09 Alcatel Process of making an optical fibre preform
FR2848206A1 (en) * 2002-12-05 2004-06-11 Cit Alcatel OPTICAL FIBER PREFORM PROCESS
CN1328603C (en) * 2002-12-05 2007-07-25 阿尔卡特公司 Method of producing optical fiber preforms
CN102770380A (en) * 2010-02-26 2012-11-07 康宁股份有限公司 Optical fiber with increased mechanical strength
CN102770380B (en) * 2010-02-26 2015-08-12 康宁股份有限公司 The optical fiber that physical strength improves

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