Heraeus Quarzglas Patente

Die Erfindung betrifft einen Antiresonanzelement-Vorformling (300a-n) zur Herstellung einer antiresonanten Hohlkernfaser (2400), umfassend eine erste Längsachse (311a-j,m,n), ein kreisbogenartig ausgestaltetes ARE-Außenelement (310a-n) und ein ARE-Innenelement (340an), wobei das ARE-Außenelement (310a-n) und das ARE-Innenelement (340a-n) entlang zweier im Wesentlichen parallel zu der ersten Längsachse (311a-j,m,n) angeordneter Verbindungslinien (370,370') miteinander verbunden sind. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das ARE-Außenelement (310a-n) einen durch eine ARE-Außenwandung zumindest partiell begrenzten Innenraum (317) aufweist, in welchen das kreisbogenartig ausgestaltete ARE-Innenelement (340a-n) zumindest partiell hineinragt.

Beschrieben wird ein Verfahren zur Herstellung einer HCF-Vorform, in welchem Vorformlinge (Stacks) Heißformprozessschritten unterzogen, umso eine Vorform zu erhalten. Die Vorformen werden nach den Heißformprozessschritten mittels eines erfindungsgemäßen Annular Saw Cut Verfahrens so zugeschnitten, dass Ihre Endflächen wünschenswerte Eigenschaften für den Faserzug aufweisen.

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Es sind Verfahren zur Herstellung einer Antiresonanten Hohlkernfaser bekannt, die einen sich entlang einer Faser-Längsachse erstreckenden Hohlkern und einen den Hohlkern umgebenden inneren Mantelbereich aufweist, der mehrere Antiresonanzelemente umfasst. Die bekannten Verfahren umfassen die Verfahrensschritte: des Bereitstellens eines Mantelrohres, das eine Mantelrohr-Innenbohrung und eine Mantelrohr-Längsachse aufweist, entlang der sich eine von einer Innenseite und einer Außenseite begrenzte Mantelrohr-Wandung erstreckt; des Bereitstellens einer Anzahl von rohrförmigen Antiresonanzelement-Vorformlingen; des Anordnens der Antiresonanzelement-Vorformlinge an Soll-Positionen der Innenseite der Mantelrohr-Wandung unter Bildung einer primären Vorform, die einen hohlen Kernbereich und einen inneren Mantelbereich aufweist; des Elongieren der primären Vorform zu der Hohlkernfaser oder der Weiterverarbeitung der primären Vorform zu einer sekundären Vorform. Um hiervon ausgehend eine hohe Präzision und eine exakte Positionierung der Antiresonanzelemente in einer ausreichend stabilen und reproduzierbaren Weise zu erreichen, wird vorgeschlagen, dass beim Durchführen eines Prozesses gemäß Verfahrensschritt (c) Bestandteile der primären Vorform aus Quarzglas und/oder die primäre Vorform umgebende Bauteile aus Quarzglas gemeinsam erhitzt und erweicht werden, wobei das Quarzglas von mindestens einem der Vorform-Bestandteile und/oder das Quarzglas von mindestens einem der die Vorform umgebenden Bauteile mindestens einen Dotierstoff enthält, der die Viskosität von Quarzglas absenkt oder erhöht. Insbesondere kann durch die Ab-Dotierung des flächenstärksten Vorform-Bestandteils die notwendige Prozessierungstemperatur abgesenkt werden.

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Bekannte Verfahren zur Herstellung einer Mehrkernfaser mit einer Markerzone oder einer Vorform für eine derartige Mehrkernfaser umfassen die Bildung eines Halbzeugs, das einen Mantelglasbereich 12 aus einem Mantelglas mit mehreren darin eingebetteten Kernglasbereichen 14 aus einem Kernglas und mindestens ein Markerelement aufweist, und ein Elongieren des Halbzeugs unter Bildung der Mehrkernfaser beziehungsweise der Vorform dafür. Das Erzeugen des Mantelglasbereichs kann anhand eines Außenabscheideverfahrens erfolgend, indem auf einem Außenmantel eines Targetstabs 1 eine Mantelmaterialschicht abgeschieden wird. Um hiervon ausgehend Nachteile, die sich im Zusammenhang der beim Außenabscheideverfahren entstehenden zentralen Bohrung zu vermeiden, aber die Kostenvorteile des Außenabscheideverfahrens zu nutzen, wird vorgeschlagen, dass der Targetstab 1 einen sich entlang der Targetstab-Längsachse erstreckenden ersten Glasbereich, und einen sich entlang der Targetstab-Längsachse erstreckenden und an den ersten Glasbereich angrenzenden Markerbereich aufweist, der das Markerelement 5 enthält oder der einen Hohlkanal bereitstellt, der entweder das Markerelement 5 bildet oder der zur Aufnahme des Markerelements 5 ausgelegt ist, und dass das Halbzeug die Mantelmaterialschicht und den Targetstab 1 umfasst.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Vorform (100,100',100") einer antiresonanten Hohlkernfaser, mit den Schritten: a) Bereitstellen (1000) eines Hüllrohrs (200), das eine Hüllrohr-Innenbohrung und eine Hüllrohr-Längsachse aufweist, entlang der sich eine von einer Innenseite und einer Außenseite begrenzte Hüllrohr-Wandung erstreckt, b) Vorbereiten (1100) einer Anzahl von Antiresonanzelement-Vorformlingen (300), jeweils umfassend ein ARE-Außenrohr und ein darin eingesetztes ARE-Innenrohr, c) Präparieren (1200) einer Positionierungsschablone (400,400',400"), aufweisend eine Anzahl die Positionierungsschablone (400,400',400") durchdringenden Durchgangsöffnungen, angepasst zu einer Längsführung jeweils eines Antiresonanzelement-Vorformlings (300), wobei die Positionierungsschablone (400,400',400") und das Hüllrohr (200) materialeinheitlich sind, d) Anbringen (1300) der Positionierungsschablone (400,400',400") an einem ersten Ende des Hüllrohrs (200), e) Einführen (1400) von wenigstens Teilen der Antiresonanzelement-Vorformlinge (300) durch die Durchgangsöffnungen zum Anordnen der Antiresonanzelement-Vorformlinge (300) in der Hüllrohr-Innenbohrung, f) Bearbeiten (1500) einer Anordnung (110,110', 110",110'"), umfassend das Hüllrohr (200), die Antiresonanzelement-Vorformlinge (300) und die Positionierungsschablone (400,400',400"), durch einen Heißformprozess ausgewählt aus wenigstens einem von Elongieren und Kollabieren. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Positionierungsschablone (400,400',400") mindestens eine Zentrierfläche aufweist, die mit dem ersten Ende des Hüllrohrs (200) derart selbstzentrierend zusammenwirkt, dass die Antiresonanzelement-Vorformlinge (300) im Schritt e) "Einführen" an Soll-Positionen angeordnet werden.

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Es sind Verfahren zur Herstellung einer Antiresonanten Hohlkernfaser bekannt, die einen sich entlang einer Faser-Längsachse erstreckenden Hohlkern und einen den Hohlkern umgebenden inneren Mantelbereich aufweist, der mehrere Antiresonanzelemente umfasst. Die bekannten Verfahren umfassen die Verfahrensschritte: des Bereitstellens eines Mantelrohres, das eine Mantelrohr-Innenbohrung und eine Mantelrohr-Längsachse aufweist, entlang der sich eine von einer Innenseite und einer Außenseite begrenzte Mantelrohr-Wandung erstreckt; des Bereitstellens einer Anzahl von rohrförmigen Antiresonanzelement-Vorformlingen; des Anordnens der Antiresonanzelement-Vorformlinge an Soll-Positionen der Innenseite der Mantelrohr-Wandung unter Bildung einer primären Vorform, die einen hohlen Kernbereich und einen inneren Mantelbereich aufweist; des Elongieren der primären Vorform zu der Hohlkernfaser oder der Weiterverarbeitung der primären Vorform zu einer sekundären Vorform. Um hiervon ausgehend eine hohe Präzision und eine exakte Positionierung der Antiresonanzelemente in einer ausreichend stabilen und reproduzierbaren Weise zu erreichen, wird vorgeschlagen, dass bei der Weiterverarbeitung der primären Vorform gemäß Verfahrensschritt (c) ein Überfangzylinder eingesetzt wird, der ein radiales Viskositätsprofil aufweist, bei dem die Viskosität zur Überfangzylinder-Innenseite hin zunimmt. Dadurch wird eine Übergangszone mit angepasster Viskosität zwischen Überfangszylinder und Mantelrohr geschaffen.

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Es sind Verfahren zur Herstellung einer Antiresonanten Hohlkernfaser bekannt, die einen sich entlang einer Faser-Längsachse erstreckenden Hohlkern und einen den Hohlkern umgebenden inneren Mantelbereich aufweist, der mehrere Antiresonanzelemente umfasst. Die bekannten Verfahren umfassen die Verfahrensschritte: des Bereitstellens eines Mantelrohres, das eine Mantelrohr-Innenbohrung und eine Mantelrohr-Längsachse aufweist, entlang der sich eine von einer Innenseite und einer Außenseite begrenzte Mantelrohr-Wandung erstreckt; des Bereitstellens einer Anzahl von rohrförmigen Antiresonanzelement-Vorformlingen; des Anordnens der Antiresonanzelement-Vorformlinge an Soll-Positionen der Innenseite der Mantelrohr-Wandung unter Bildung einer primären Vorform, die einen hohlen Kernbereich und einen inneren Mantelbereich aufweist; des Elongieren der primären Vorform zu der Hohlkernfaser oder der Weiterverarbeitung der primären Vorform zu einer sekundären Vorform. Um hiervon ausgehend eine hohe Präzision und eine exakte Positionierung der Antiresonanzelemente in einer ausreichend stabilen und reproduzierbaren Weise zu erreichen, wird vorgeschlagen, dass das Bereitstellen und/oder das Anordnen der Antiresonanzelement-Vorformlinge und/oder das Durchführen eines Heißformprozesses eine Fixierungs-Maßnahme und/oder eine Versiegelungsmaßnahme unter Einsatz einer amorphe SiO₂-Partikel enthaltenden Versiegelungs- oder Verbindungsmasse umfasst.

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