СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ПРЕФОРМ С ЗАДАННЫМ ПРОФИЛЕМ ПОКАЗАТЕЛЯ ПРЕЛОМЛЕНИЯ, ПРЕФОРМА И ОПТИЧЕСКОЕ ВОЛОКНО

1. Способ изготовления преформы (1) с заданным профилем показателя преломлении, включающий следующие стадии:
задание профиля показателя преломления, такого как, например, ступенчатый или плавно изменяющийся профиль, для преформы (1), содержащей следующие сегменты профиля с определенными показателями n преломления: сегмент исходной преформы (11), по меньшей мере первый кольцевой компонент (12) и по меньшей мере один полый цилиндрический компонент (13) готовой преформы;
введение исходной цилиндрической преформы (11), продольная ось которой совпадает с продольной осью (у) преформы (1), в цилиндрическую внешнюю трубку (14), причем исходная преформа (11) имеет первый радиус r1 и по меньшей мере первый показатель n1 преломления, а трубка (14) внешней оболочки имеет внутренний радиус r4, и на ее нижнем конце имеется крышка (141);
1
2
n
обеспечение множества стержней (12, 12,…,12) по меньшей мере первого типа (А) с третьим показателем n3, n31 преломления в соответствии с заданным профилем показателя преломления;
1
2
n
установку множества стержней (12, 12,…, 12) вокруг исходной преформы (11) таким образом, чтобы они формировали первый кольцевой компонент (12), ось которого совпадает с продольной осью (у) преформы (1);
подачу зернистого материала (130) по меньшей мере первого типа с четвертым показателем n4 преломления во внутреннее пространство (18) внешней трубки (14), причем зернистый материал (130) формирует компонент (13) готовой преформы;
создание пониженного давления во внутреннем пространстве (18) внешней трубки (14), которое закрывается на верхнем конце трубки (14) соединительным устройством (3); и
нагрев преформы (1) по всей ее длине; или
нагрев нижнего конца преформы (1) до его размягчения с одновременным вытягиванием из него оптического волокна (10).
2. Способ по п.1, в котором стадия установки множества стержней (12) выполняют перед введением исходной преформы (11) во внешнюю трубку (14) или после указанной стадии.
3. Способ по п.1 или 2, в котором исходная преформа (11) содержит центральный цилиндрический компонент (111) с первым показателем n1 преломления, к которому прилегает внешний полый цилиндрический компонент (112) со вторым показателем n2 преломления, причем центральный компонент (111) и внешний компонент (112), охватывающий центральный компонент (111), предпочтительно создается с использованием способа осаждения материала, такого как способ модифицированного химического парофазного осаждения, способ осевого парофазного осаждения или способ химического парофазного осаждения с использованием плазмы.
4. Способ по п.3, в котором центральный компонент (111) изготовлен из кварцевого стекла, легированного оксидом германия, оксидом алюминия, оксидом фосфора, оксидом бора или фтором или их сочетанием, и внешний компонент (112), являющийся первым слоем оболочки, изготовлен из сверхчистого кварцевого стекла или кварцевого стекла, легированного оксидом германия, оксидом алюминия, оксидом фосфора, оксидом бора или фтором или их сочетанием.
1A
2A
nА
1B
2B
nB
5. Способ по п.1, в котором стержни (12, 12,…,12) первого типа (А) и стержни (12, 12,…,12) по меньшей мере второго типа (В) имеют одинаковые показатели преломления, чтобы они могли дополнять друг друга для формирования первого кольцевого компонента (12А), который по меньшей мере примерно имеет форму полого цилиндра.
1A
2А
nA
1B
2B
nB
1B
2B
nB
1A
2А
nА
6. Способ по п.5, в котором стержни (12, 12,…12) первого типа (А) и стержни (12, 12,…12) по меньшей мере второго типа (В) имеют разные геометрические формы, такие как, например, форма сот или форма ромбов в поперечном сечении, причем стержни подбирают таким образом, чтобы стержни (12, 12,…,12) второго типа (В) хорошо заполняли щели между стержнями (12, 12,…,12) первого типа (А).
1A
2А
nA
1B
2B
nB
7. Способ по п.1, в котором стержни (12, 12,…,12) первого типа (А) и стержни (12, 12,…,12) по меньшей мере второго типа (В) имеют заданные показатели преломления n31, n32, соответственно, и формируют первый и второй кольцевые компоненты (12А, 12В), которые по меньшей мере примерно имеют форму полого цилиндра.
8. Способ по п.7, в котором созданные кольцевые компоненты (12А, 12В,…) прилегают друг к другу или отделены друг от друга зернистым материалом (130) первого или второго типа, имеющим четвертый или пятый показатели n4, n5 преломления.
9. Способ по п.8, в котором показатели n31, n32,… преломления кольцевых компонентов (12А, 12В,…) обеспечивают формирование плавно изменяющегося или ступенчатого профиля показателя преломления.
1A
2А
nА
1B
2B
nB
10. Способ по п.1, включающий стадии выбора стержней (12, 12,…, 12; 12, 12,…,12), изготовленных из кварцевого стекла, легированного таким материалом, как оксид германия, оксид алюминия, оксид фосфора, оксид бора, фтор или их сочетание, что позволяет получать необходимый третий показатель n3 преломления.
1A
2А
nА
1B
2В
nB
11. Способ по п.1, включающий стадии позиционирования стержней (12, 12,…, 12; 12, 12,…, 12), прилегающих друг к другу или находящихся на заданном расстоянии друг от друга для обеспечения получения заданного профиля показателя преломления.
1A
2А
nА
1B
2B
nB
1A
2А
nА
1B
2B
nB
12. Способ по п.1, включающий стадии сплавления стержней (12, 12,…, 12; 12, 12,…, 12) или удерживания их вместе с помощью по меньшей мере одной удерживающей детали (5) или по меньшей мере одной удерживающей трубки (50), которые предпочтительно изготавливают из материала, соответствующего материалу, из которого изготовлены стержни (12, 12,…, 12; 12, 12,…, 12).
13. Преформа (1) с заданным профилем показателя преломления, изготовленная в соответствии со способом по п.1, содержащая:
сечение с профилем показателя преломления, таким как, например, ступенчатый или плавно изменяющийся профиль, содержащее сегменты сечения с определенными показателями n1,…, n4 преломления: сегмент исходной преформы (1), по меньшей мере первый кольцевой компонент (12) и полый цилиндрический компонент (13) готовой преформы;
исходную цилиндрическую преформу (11), продольная ось которой совпадает с продольной осью (у) преформы (1) в цилиндрической внешней трубке (14), причем исходная преформа (11) имеет первый радиус r1 и по меньшей мере первый показатель n1 преломления, а внешняя трубка (14) имеет внутренний радиус r4, и на ее нижнем конце имеется крышка (141);
1
2
n
1
2
n
множество стержней (12, 12,…, 12) по меньшей мере первого типа (А) с третьим показателем n3, n31 преломления, выбранным в соответствии с профилем показателя преломления, установленных вокруг исходной преформы (11), так что стержни (12, 12,…, 12) формируют первый кольцевой компонент (12), продольная ось которого совпадает с продольной осью (у) преформы (1);
зернистый материал (130) по меньшей мере первого типа с четвертым показателем n4 преломления, подаваемый во внутреннее пространство (18) внешней трубки (14), причем зернистый материал (130) формирует компонент (13) готовой преформы.
14. Преформа (1) с заданным профилем по п.13, в которой исходную преформу (11), по меньшей мере один кольцевой компонент (12А, 12В,…), зернистый материал (130) и внешнюю трубку (14) сплавляют путем нагрева.
15. Оптическое волокно (10) с заданным профилем показателя преломления, вытянутое из преформы (1) с заданным показателем преломления по п.13 или 14.