1.2.1. МАТЕРИАЛЫ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ

Волоконные световоды с низкими потерями изготавливают из кварцевою стекла, состоящего из плавленого (аморфного) кварца Чтобы получить разные показатели преломления сердцевины и оболочки, в процессе изготовления применяют различные примеси. Такие добавки, как увеличивают показатель преломления чистого кварца и пригодны для сердцевины. В оболочке в качестве добавок преимущественно используют фториды, так как они уменьшают показатель преломления кварца.

Изготовление кварцевых волокон происходит в два этапа. На первом этапе методом осаждения из газообразной фазы [54 56] изготавливается цилиндрическая заготовка с заданными профилем показателя преломления и соотношением размеров сердцевины и оболочки. Обычно заготовка имеет длину и диаметр 2 см. На второй стадии заготовку вытягивают в волокно, используя прецизионный механизм подачи заготовки в печь с некоторой определенной скоростью [57, 58]. Во время вытяжки соотношение размеров оболочки и сердцевины сохраняется. Оба этапа (заготовка и вытяжка Волокна) технологически очень сложны [54 58], так как размер сердцевины и профиль показателя преломления необходимо поддерживать строго постоянными.

Для изготовления заготовки можно применять несколько методов. Обычно используют три: модифицированный метод химического осаждения из газовой фазы метод внешнего осаждения из газовой фазы метод аксиального осаждения из газовой фазы Наиболее широко применяется метод На рис. 1.2 представлена схема соответствующего процесса. На внутреннюю поверхность трубки из кварцевого стекла последовательно осаждают слои при пропускании сквозь трубку пара при температуре около 1800 °С. Чтобы обеспечить однородность, многофакельная горелка должна перемещаться взад-вперед вдоль вращающейся трубки. Величиной показателя преломления слоев оболочки при этом управляют, добавляя в трубку фториды. Когда после многократных прохождений факела осажденная оболочка достигает достаточной толщины, к смеси паров добавляют пары либо , чтобы сформировать сердцевину. После осаждения всех слоев температуру факела увеличивают так, чтобы трубка схлопнулась в твердую цилиндрическую заготовку.

Рис. 1.2. Схематическая диаграмма модифицированного метода химического осаждения из газовой фазы широко применяемого для изготовления волоконных световодов [54].

Изложенное выше описание очень краткое и дает только общее представление. При изготовлении волоконных световодов необходимо принимать во внимание много технологических особенностей. Интересующийся читатель может обратиться к обширной литературе по этому вопросу [54 58].