DE69807675T2

DE69807675T2 - Optische faser mit mantel

Info

Publication number: DE69807675T2
Application number: DE69807675T
Authority: DE
Inventors: G. Demers; A.C/O Aprilis Inc. Minns; Hong Po; C. Robinson; H. Rockney; Hua Zhang
Original assignee: JDS Uniphase Corp
Current assignee: Viavi Solutions Inc
Priority date: 1997-03-21
Filing date: 1998-03-19
Publication date: 2003-01-02
Anticipated expiration: 2018-03-20
Also published as: JP2000510609A; WO1998043122A1; US5966490A; EP0972216A1; DE69807675D1; EP0972216B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine optische Faser mit einer doppelten Umhüllung und betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Faser. Noch spezieller betrifft die vorliegende Erfindung eine optische Faser mit einer doppelten Umhüllung, bei der sich die äußere Umhüllung an einem Endabschnitt der Faser von derjenigen im zentralen Abschnitt der Faser unterscheidet, wodurch ein Polieren oder eine andere mechanische Manipulation der Faser erleichtert wird.
Optische Fasern mit doppelter Umhüllung, die einen Kern mit einem Brechungsindex n&sub1;, eine innere Umhüllung, die den Kern umgibt und einen Brechungsindex n&sub2; aufweist, und eine äußere Umhüllung, die den Kern umgibt und einen Brechungsindex n&sub3; aufweist (worin n&sub1; > n&sub2; > n&sub3; ist), umfassen, sind wohlbekannt und werden beispielsweise beschrieben in den Druckschriften US-A 4,815,079; US-A 5,268,978; US-A 5,373,576; und US-A 5,418,880. Derartige optische Fasern mit doppelter Umhüllung werden vornehmlich als Faser-Laser verwendet, und wenn sie in der Weise verwendet werden, ist der Kern normalerweise ein Einmoden-Kern aus Laser-Material, der in einer inneren Mehrmoden-Umhüllung angeordnet ist.
Die Zahl der Materialien, die zum Gebrauch im Kern einer derartigen optischen Faser mit doppelter Umhüllung praktisch sind, ist klein, und dem entsprechend sind die verfügbaren Werte von n&sub1; begrenzt. Ein typisches Kern-Material ist ein mit Seltenerd- Elementen dotiertes Siliciumoxid, das einen Wert n&sub1; von ungefähr 1,47 hat. Die innere Umhüllung ist typischerweise im wesentlichen reines Siliciumoxid mit einem Wert n&sub2; von ungefähr 1,46. Weiter hängt die numerische Apertur einer Faser mit doppelter Umhüllung von der Differenz zwischen den Brechungsindizes der inneren und der äußeren Umhüllung ab (d. h. von der Differenz zwischen n&sub2; und n&sub3;), und da eine große numerische Apertur wünschenswert ist, um das Einführen von Licht in die Faser zu erleichtern, sollte n&sub3; wesentlich kleiner sein als n&sub2;. Praktisch sollte n&sub3; kleiner sein als etwa 1,43 und sollte wünschenswerterweise nicht größer sein als etwa 1,39. Weiter ist es erforderlich, daß die äußere Umhüllung eine gute Haftung an der inneren Umhüllung und eine geringe Abschwächung des Lichts aufweist, um einen Verlust von Energie von der Faser zu vermeiden. Letzten Endes muss das Material der äußeren Umhüllung der Art sein, daß eine einheitliche dünne Schicht einer äußeren Umhüllung mit großer Geschwindigkeit auf der inneren Umhüllung gebildet werden kann.
Die Zahl der Materialien, die allen diesen Erfordernissen für die äußere Umhüllung genügen können, ist extrem beschränkt, und umfangreiche Forschung wurde der Entwicklung von Materialien für die äußere Umhüllung gewidmet. Praktisch sind die einzigen Materialien, die den Erfordernissen hinsichtlich Brechungsindex, Haftung, geringe Abschwächung und Leichtigkeit der Aufbringung genügen, durch Strahlung gehärtete Polymere, die von hochgradig fluorierten Acrylaten oder ähnlichen Monomeren abgeleitet sind. Beispielsweise beschreibt das US-Patent Nr. 5,024,507 die Herstellung einer Umhüllung aus einer photopolymerisierbaren Zusammensetzung, die umfasst: ein unsubstituiertes oder Fluor-substituiertes Diacrylat-Monomer; ein fluoriertes monofunktionelles Acrylat-Monomer in einer Menge von etwa 2 bis etwa 12 Gewichtsteilen pro Gewichtsteil des Diacrylat-Monomers; einen Photoinitiator; und ein die Viskosität modifizierendes Mittel zur Erhöhung der Viskosität der Zusammensetzung auf etwa 1000 bis etwa 15.000 cP. Beim Photohärten mit ultravioletter Strahlung hat die Zusammensetzung einen Brechungsindex nicht über etwa 1,43 und vorzugsweise nicht über etwa 1,40. In ähnlicher Weise beschreiben die Druckschriften US-A 5,484,822; US-A 5,492,987 und US-A 5,534,558 ein Verfahren zum Versehen einer optischen Faser mit einem Überzug, in dem ein Photoinitiator-Monomer, das sowohl eine photoinitiierende als auch eine ethylenisch ungesättigte Gruppe aufweist, mit einem Fluor-substituierten Monomer mit einer ethylenisch ungesättigten Gruppe umgesetzt wird, wodurch ein Copolymer mit daran hängenden photoinitiierenden Gruppen hergestellt wird. Dieses Copolymer wird dann mit einem Fluor-substituierten Diacrylat gemischt, wodurch eine photopolymerisierbare Zusammensetzung gebildet wird, die auf die optische Faser beschichtungsmäßig aufgetragen und ultraviolettem Licht ausgesetzt wird, wodurch die photopolymerisierbare Zusammensetzung unter Bildung der Umhüllung gehärtet wird. Bevorzugte Umhüllungen dieses Typs können Brechungsindizes unter 1,35 haben. (Der Einfachheit halber werden äußere Umhüllungen, die unter Verwendung der Zusammensetzung der oben erwähnten Druckschriften US-A 5,024,507; US-A 5,484,822; US-A 5,492,987 und US-A 5,534,558 hergestellt wurden, nachfolgend als "Fluorpolymer- Umhüllungen" bezeichnet.)
Obwohl Fluorpolymer-Umhüllungen den Erfordernissen von Brechungsindex, Haftung, geringe Abschwächung und Leichtigkeit der Aufbringung auf Fasern genügen, sind sie - wie die meisten hochfluorierten Polymere - weich und haben Härte-Werte nicht über etwa HDD-50, worin sich "HDD" auf die Härte nach der Einteilung des Hardness Durometer D bezieht, die gemessen wird in Übereinstimmung mit dem Standard der American Society for Testing Materials, Standard D2240 (üblicherweise abgekürzt als "ASTM D2240"). Alle in der vorliegenden Beschreibung angegebenen Härte-Werte sind bei 23ºC gemessen.
Die Weichheit der Umhüllungen aus Fluorpolymer neigt dazu, zu Problemen während Schritten des mechanischen Bearbeitens der Fasern mit doppelter Umhüllung zu führen. Bei den meisten Verwendungen derartiger Fasern als Faser-Laser ist es erforderlich, eines oder beide Enden der Faser mit einer reflektierenden End-Fläche zu versehen, d. h. mit einer optisch flachen End-Fläche, die sich senkrecht zur Achse der Faser erstreckt, oder mit einer ähnlichen, eng kontrollierten End-Fläche, um einen zuverlässigen optischen Kontakt mit einem äußeren Spiegel zu ermöglichen. Eine derartige End- Fläche wird normalerweise hergestellt durch Polieren des Endes der Faser. Nimmt man den geringen Durchmesser - einer Größenordnung von 0,5 mm - und die folgliche Flexibilität der Faser an, ist es nötig, die Faser während des Polierens in einen starren Halter einzuspannen, und in der Praxis ist es am einfachsten, das Ende der Faser (normalerweise mit einem starken Kleber) innerhalb eines Kapillarrohrs zu fixieren, wobei das Ende der Faser im wesentlichen mit dem Ende der Faserwand abschließt, und die Enden der Faser und des Rohrs gleichzeitig zu polieren. Unglücklicherweise sind die Umhüllungen aus Fluorpolymer so weich und sind die Unterschiede der thermischen Ausdehnungskoeffizienten zwischen ihnen und den Glaskapillaren so groß, daß während eines derartigen Polierverfahrens die Faser dazu neigt, aus der Kapillare herauszuextrudieren, und es ist sehr schwierig, die exakte Form der hergestellten End-Fläche zu steuern. Eine gute reflektierende End-Fläche wird so oft nicht gebildet. Ähnliche Probleme können während anderer mechanischer Bearbeitungsschritte an der Faser auftreten.
Es wurde nun gefunden, daß die oben angesprochenen Probleme mit Fasern, die mit einem Fluorpolymer überzogen sind, reduziert oder eliminiert werden können, ohne daß signifikante nachteilige Auswirkungen auf die optischen Eigenschaften der Faser mit doppelter Umhüllung auftreten, wenn man die äußere Umhüllung an einem End- Abschnitt der Faser modifiziert.
Dementsprechend schafft die vorliegende Erfindung eine optische Faser in Übereinstimmung mit Patentanspruch 1.
Die vorliegende Erfindung stellt auch bereit eine optische Faser-Anordnung, die eine optische Faser gemäß der Erfindung, wie sie oben definiert wurde, und ein hohles Rohr umfaßt, das wenigstens einen Teil eines End-Abschnitts der Faser umgibt, im wesentlichen mit diesem koaxial ist und an diesem befestigt ist, wobei das Rohr eine End- Oberfläche aufweist, die sich im wesentlichen senkrecht zur Achse des Rohrs erstreckt, und wobei die Faser in der Nähe der End-Oberfläche des Rohrs endet.
Letzten Endes stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer optischen Faser in Übereinstimmung mit Patentanspruch 11 bereit.
Fig. 1 der begleitenden Zeichnungen veranschaulicht ein bevorzugtes Verfahren und eine bevorzugte Vorrichtung zum Entfernen der ersten äußeren Umhüllung von der Faser mit doppelter Umhüllung während des Verfahrens der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 zeigt die Faser mit doppelter Umhüllung nach der Behandlung in der Vorrichtung von Fig. 1.
Fig. 3 zeigt die Faser mit doppelter Umhüllung gemäß Fig. 2 nach der Bildung der zweiten äußeren Umhüllung darauf.
Fig. 4 zeigt die Faser mit doppelter Umhüllung gemäß Fig. 3 nach Montage in einer optischen Faser-Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 5 zeigt schematisch die bevorzugte Vorrichtung zum Aufbringen der zweiten äußeren Umhüllung auf eine abgestreifte Faser gemäß Fig. 2 zur Herstellung der Faser gemäß Fig. 3.
Wie oben beschrieben wurde, wird gemäß der vorliegenden Erfindung die ursprüngliche ("erste") äußere Umhüllung einer optischen Faser mit doppelter Umhüllung von einem begrenzten End-Abschnitt an einem Ende oder an beiden Enden der Faser entfernt und wird ersetzt durch eine zweitere äußere Umhüllung, die härter ist als die erste äußere Umhüllung. Das Schaffen dieser zweiten äußeren Umhüllung kann eine leichte Erhöhung der Licht-Abschwächung im Bereich des End-Abschnitts der Faser einschließen. Da jedoch der End-Abschnitt kurz sein kann (wünschenswerterweise weniger als 100 mm und bei den meisten praktischen Anwendungen sind ein paar Millimeter ausreichend), ist irgendeine leichte Erhöhung der Abschwächung des Lichts leicht tolerierbar. Die erhöhte Härte der zweiten Umhüllung reduziert oder eliminiert die oben genannten Probleme während des Polierens oder während anderer mechanischer Manipulationen der Faser, die hervorgerufen werden durch die Weichheit der ersten äußeren Umhüllung.
Da die äußeren Umhüllungen der Faser gemäß der vorliegenden Erfindung lichtleitend sind, ist es wünschenswert, die Lichtabschwächung an der Grenzfläche zwischen der ersten und der zweiten äußeren Umhüllung zu minimieren, indem man die Bildung von Leerräumen an dieser Grenzfläche vermeidet und die Grenzfläche so ausbildet, daß eine Lichtstreuung minimiert wird. Es wurde gefunden, daß eine Lichtstreuung an der Grenzfläche minimiert und eine gute Haftung zwischen der ersten und der zweiten äußeren Umhüllung erreicht werden kann, indem man das Entfernen der ersten äußeren Umhüllung so bewirkt, daß man den End-Abschnitt der ersten äußeren Umhüllung so verjüngt, daß nach der Bildung der zweiten äußeren Umhüllung die Grenzfläche zwischen der ersten und der zweiten äußeren Umhüllung im wesentlichen die Form eines Teils der Oberfläche eines Konus hat.
Die vorliegende Erfindung ist nicht beschränkt auf irgendein besonderes Verfahren zum Entfernen der ersten äußeren Umhüllung von dem/den End-Abschnitt(en) der Faser. Jedoch sollte das angewendete Verfahren nicht die Oberfläche der inneren Umhüllung beschädigen, da eine solche Beschädigung die optischen Eigenschaften der Faser nachteilig beeinflußt. Aus diesem Grund sollte ein mechanischer Abrieb der ersten äußeren Umhüllung normalerweise vermieden werden, und das bevorzugte Verfahren zum Entfernen der ersten äußeren Umhüllung ist das In-Kontakt-Bringen des End-Abschnitts der Faser mit einem Plasma. Die Fluorpolymere, die typischerweise verwendet werden, um die erste äußere Umhüllung auszubilden, können leicht entfernt werden, indem man ein Stickstoff-Sauerstoff-Plasma verwendet, das mittels einer im Handel erhältlichen Vorrichtung erzeugt wird, wie dies weiter im Detail nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben wird. Wie Fachleuten in diesem technischen Bereich optischer Fasern wohlbekannt ist, ist es üblich, eine Licht übertragende Umhüllung wie die bei der vorliegenden Faser verwendete erste äußere Umhüllung mit einem nicht Licht übertragenden Polymer-Überzug zu umgeben, der der Faser mechanischen Schutz verleiht. Ein derartiger Polymer-Überzug muß vor oder gleichzeitig mit der ersten äußeren Umhüllung von dem/den End-Abschnitt(en) der Faser während des Verfahrens der vorliegenden Erfindung entfernt werden, und das Entfernen der ersten äußeren Umhüllung mit einem Plasma hat den Vorteil, daß es häufig möglich ist, den Polymer-Überzug und die erste äußere Umhüllung in einem einzigen Schritt zu entfernen.
Aus den oben diskutierten Gründen ist es üblicherweise wünschenswert, die Länge des End-Abschnitts, der mit der zweiten äußeren Umhüllung umhüllt ist, auf das Minimum zu beschränken, das für das Polieren oder eine andere mechanische Manipulation, die an der Faser durchzuführen ist, erforderlich ist, und typischerweise ist ein End-Abschnitt mit einer Länge von wenigen Millimetern ausreichend. Es ist schwierig, ein Entfernen von nur wenigen Millimetern der ersten äußeren Umhüllung mit einem Plasma zu bewirken. Wenn jedoch erst einmal die erste äußere Umhüllung entfernt wurde, ist normalerweise der restliche Teil der Faser, der nur den Kern und die innere Umhüllung umfaßt, brüchig genug, um ohne übermäßige Schädigung des restlichen Teils der Faser gebrochen zu werden. Dementsprechend liegt es im Umfang der vorliegenden Erfindung, ein Entfernen der ersten äußeren Umhüllung von einem langen End-Abschnitt der Faser, beispielsweise von 50 mm oder mehr, zu bewirken und die Länge des End- Abschnitts dadurch zu verringern, daß man den überschüssigen Kern und die überschüssige innere Umhüllung wegbricht, um den End-Abschnitt vor dem Abscheiden der zweiten äußeren Umhüllung darauf zu kürzen. In ähnlicher Weise kann es - wie nachfolgend diskutiert wird - dann, wenn eine optische Faser-Anordnung gemäß der Erfindung gebildet wird, vorteilhaft sein, auf der Faser einen End-Abschnitt vorzusehen, der länger ist, als dies in einer letztlich erhaltenen Anordnung erforderlich ist, so daß der überschüssige End-Abschnitt als "Haltegriff" verwendet werden kann, um die Faser an Ort und Stelle zu halten, bezogen auf das hohle Rohr, und dann den überschüssigen End-Abschnitt abzutrennen, nachdem die Faser in dem Rohr befestigt wurde.
Die zweite äußere Umhüllung kann an dem/den End-Abschnitt(en) der Faser mittels jeden Verfahrens gebildet werden, das eine Schicht mit niedriger Licht-Abschwächung und guter Haftung an der Faser erzeugen kann. Passenderweise wird die Bildung der zweiten äußeren Umhüllung dadurch bewirkt, daß man den/die End-Abschnitt(e) der Faser, von dem/denen die erste äußere Umhüllung entfernt wurde, in eine Lösung oder Suspension eintaucht, die das Material enthält, aus dem die zweite äußere Umhüllung gebildet werden soll, den/die End-Abschnitt(e) der Faser aus der Lösung oder Suspension entfernt und die an der Faser haftende Lösung oder Suspension trocknet und so die zweite äußere Umhüllung erzeugt, die an dem/den End-Abschnitt(en) der Faser haftet. Ein wiederholtes Eintauchen der Faser in die Lösung oder Suspension bei Trocknen der aufeinanderfolgenden Schichten der zweiten äußeren Umhüllung zwischendurch kann erforderlich sein, wie nachfolgend mehr im Detail unter Bezugnahme auf Fig. 5 beschrieben wird.
Wie bereits angegeben, sind in einer typischen Faser gemäß der vorliegenden Erfindung n&sub1; und n&sub2; jeweils größer als 1,44, ist n&sub3; nicht größer als 1,39 und ist n&sub4; vorzugsweise nicht größer als 1,42 und wünschenswerterweise nicht größer als 1,40. Der Brechungsindex der zweiten äußeren Umhüllung kann so niedrig sein, wie dies erwünscht ist, obwohl praktisch der niedrigste Brechungsindex eines im Handel erhältlichen Materials mit ausreichender Härte etwa 1,29 zu sein scheint. Obwohl irgendein anderes Material, das den gewünschten Brechungsindex aufweist und den anderen Erfordernissen wie beispielsweise geringer Licht-Abschwächung und Härte genügt, verwendet werden kann, um die zweite äußere Umhüllung zu bilden, ist der Bereich von im Handel erhältlichen Materialien mit allen notwendigen Eigenschaften beschränkt, und es ist bevorzugt, die zweite äußere Umhüllung zu bilden aus:
(a) einem Copolymer aus wenigstens einer Verbindung aus der Gruppe Tetrafluorethylen; Chlortrifluorethylen; RfCFCF&sub2;, worin Rf eine primäre Perfluoralkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen ist; RgOCFCF&sub2;, worin Rg Rf oder eine primäre Perfluoralkylgruppe ist, die Ether-Sauerstoff und 4 bis 12 Kohlenstoffatome enthält; und einem fluorierten 1,3-Dioxol, das alkylsubstituiert sein kann; oder
(b) einem Fluor enthaltenden thermoplastischen harzartigen Polymer, das im wesentlichen besteht aus wiederkehrenden Einheiten einer cyclischen Struktur, die wiedergegeben wird durch die Formel:
(worin n für 1 oder 2 steht) und worin das Polymer ein derartiges Molekulargewicht hat, daß seine intrinsische Viskosität wenigstens 0,1 ist.
Copolymere des Typs (a) sind beschrieben in den Druckschriften US-A 4,530,569; US- A 4,946,902; US-A 5,045,605; und US-A 5,076,659, und ein spezielles Polymer dieses Typs, nämlich ein Copolymer aus Tetrafluorethylen und Perfluor-2,2-dimethyl-1,3- dioxol, wird vertrieben von der Firma E. I. Du Pont de Nemours and Company, Wilmington, Deleware, U.S.A., unter der registrierten Marke "TEFLON AF". Dieses Material wird in verschiedenen Abstufungen verkauft, und gute Ergebnisse wurden erzielt bei Verwendung von TEFLON AF 1600 (Brechungsindex 1,31). TEFLON AF 2400 (Brechungsindex 1,29) sollte auch geeignet sein. Polymere des Typs (b) sind beschrieben in der Druckschrift US-A 4,897,457 und in der Druckschrift "Feiring, Organofluorine Chemistry: Principles and Commercial Applications, Seiten 349 bis 350, Plenum Press", und ein spezielles Polymer dieses Typs, das durch Cyclopolymerisation von CF&sub2;=CFOCF&sub2;CF&sub2;CF=CF&sub2; hergestellt wird, wird verkauft von der Firma Asahi Glass Co., Ltd., Adresse: 2-1-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo 100, Japan, unter der Marke "CYTOP"; dieses Material hat einen Brechungsindex von 1,34.
Die Härte h&sub4; der zweiten äußeren Umhüllung ist wünschenswerterweise wenigstens HDD-70. Von den oben erwähnten bevorzugten Umhüllungs-Materialien hat TEFLON AF 1600 eine Härte von HDD-76 und hat CYTOP eine Härte von HDD-78. Zum Vergleich haben die relativ weichen Fluorpolymere, die zur Verwendung in der ersten äußeren Umhüllung bevorzugt sind, typischerweise eine Härte von HDD-40.
Wie bereits angegeben, sind bevorzugte Materialien zur Verwendung in der ersten äußeren Umhüllung der Faser der vorliegenden Erfindung die Fluorpolymer-Umhüllungen, die beschrieben sind in den oben erwähnten Druckschriften US-A 5,024,507; US-A 5,484,822; US-A 5,492,987; und US-A 5,534,558. So umfaßt passenderweise die erste äußere Umhüllung
(i) eine gehärtete Zusammensetzung, die einen Brechungsindex von nicht mehr als etwa 1,43 hat und ein Copolymer umfaßt, das wiederkehrende Einheiten enthält, die abgeleitet sind von:
(a) einem unsubstituierten oder Fluor-substituierten Diacrylat-Monomer; und
(b) einem fluorierten monofunktionellen Acrylat-Monomer; oder
(ii) ein Copolymer, das wiederkehrende Einheiten enthält, die abgeleitet sind von:
(a) einem Copolymer, das daran gebundene photoinitiierende Gruppen aufweist, wobei dieses Copolymer selbst wiederkehrende Einheiten aufweist, die abgeleitet sind von einem Photoinitiator-Monomer, das sowohl eine photoinitiierende Gruppe als auch eine ethylenisch ungesättigte Gruppe aufweist, und wiederkehrende Einheiten aufweist, die abgeleitet sind von einem Fluor-substituierten Monomer mit einer ethylenisch ungesättigten Gruppe; und
(b) einem Fluor-substituierten Diacrylat.
Um eine optische Faser-Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung zu bilden, wird die beschichtete Faser mit der darauf vorhandenen zweiten äußeren Umhüllung in ein hohles Rohr eingebracht und darin befestigt. Um eine zuverlässige Kontrolle der später auf dem Ende der Faser gebildeten Oberfläche sicherzustellen, ist es wichtig, sicherzustellen, daß die Faser zuverlässig entlang der Achse des Rohrs verläuft. Praktischerweise wird dies bewirkt, indem man die Faser durch das Rohr führt, bis sie an beiden Enden des Rohrs hervorsteht, und den Abschnitt der Faser, der durch das Rohr verläuft, unter Spannung zwischen zwei Klammern festklemmt, die so angeordnet sind, daß sie die Faser genau entlang der Achse des Rohrs zentrieren. Ein Kleber kann dann in den Raum zwischen der Faser und dem Rohr eingespritzt werden, beispielsweise mittels einer Spritze, und diesen läßt man härten. Der Kleber kann von einer Art sein (beispielsweise ein Epoxy-Kleber), die eingespritzt wird, nachdem man ein Härtungsmittel damit gemischt hat, oder er kann ein durch Strahlung härtbarer Kleber sein, der der härtenden Strahlung ausgesetzt wird (typischerweise ultravioletter Strahlung), während er sich in dem Rohr befindet. Sobald der Kleber gehärtet ist und die Faser innerhalb des Rohrs befestigt ist, werden die Klammern von der Faser entfernt, und der Abschnitt der Faser, der aus dem Rohr hervorsteht, kann abgetrennt werden, so daß die Faser in der Nähe der End-Oberfläche des Rohrs endet. Die optische Faser-Anordnung ist dann fertig zum Polieren. In den meisten Fällen wird ein Polieren bewirkt, um parallele, optisch flache End-Oberflächen an dem Rohr und der Faser zu erzeugen. (Alternativ kann es wenigstens in einigen Fällen möglich sein, solche parallelen, optisch flachen Oberflächen dadurch zu schaffen, indem man durch das Rohr und die Faser unter Verwendung eines abrasiven Schneid-Mediums schneidet.) In anderen Fällen kann es wünschenswert sein, die End-Oberflächen der Faser und des Rohrs zur Form eines Teils der Oberfläche einer Kugel zu polieren, die einen Radius viel größer als der Durchmesser des Rohrs hat, wobei diese Kugel auf der Achse des Rohrs zentriert ist. Mit dieser Form des Polierens ist es möglich, einen zuverlässigen optischen Kontakt der Faser mit einem äußeren Spiegel zu schaffen. Wie bereits angemerkt, ermöglicht das Vorhandensein der relativ harten zweiten äußeren Umhüllung auf dem End-Abschnitt der Faser eine präzise Steuerung der Form der Enden der Faser und des Rohrs nach dem Polieren und verringert oder eliminiert die Probleme, die auftreten, wenn man versucht, die End-Oberfläche einer Faser mit einer weichen ersten äußeren Umhüllung vollständig glatt zu polieren.
Unabhängig von der Schaffung der zweiten äußeren Umhüllung auf dem/den End- Abschnitt(en) können die Fasern, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet werden, einen herkömmlichen Aufbau haben. So ist der Kern wünschenswerterweise im wesentlichen ein Einmoden-Kern, der aus einem Laser-Material besteht, ist die innere Umhüllung eine Mehrmoden-Umhüllung und gibt es im wesentlichen keinen Raum zwischen der inneren und der äußeren Umhüllung. Der Kern umfaßt vorzugsweise Siliciumoxid, das mit einem Seltenerd-Element dotiert ist, wünschenswerterweise mit Neodym, Ytterbium oder Erbium.
Eine bevorzugte optische Faser und ein Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung werden nun weiter im einzelnen beschrieben, jedoch nur zu Zwecken der Veranschaulichung, wobei Bezug genommen wird auf die begleitenden Zeichnungen, um Einzelheiten von besonders bevorzugten Materialien und Verfahrensweisen zu zeigen, die in der optischen Faser, in der optischen Faser-Anordnung und in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Zur erleichterten Veranschaulichung und zum Verständnis sind die begleitenden Zeichnungen nicht strikt maßstabsgerecht. Insbesondere sind die seitlichen Abmessungen der optischen Faser und der verschiedenen Schichten in dieser stark übertrieben dargestellt, verglichen mit der Länge des End- Abschnitts der Faser.
Fig. 1 veranschaulicht ein bevorzugtes Verfahren und eine Vorrichtung zum Entfernen der ersten äußeren Umhüllung von einer Faser mit doppelter Umhüllung während eines Prozesses der vorliegenden Erfindung, wobei dieses Entfernen unter Verwendung einer allgemein mit 10 bezeichneten Vorrichtung bewirkt wird, die einen End-Abschnitt der Faser einer Plasma-Ätzung aussetzt. In der Vorrichtung 10 ist der Haupt-Abschnitt einer optischen Faser 12 um eine Trommel 14 gewickelt, die von einem Stützteil (nicht gezeigt) gestützt wird und einem "luftdichten" Gehäuse 16 benachbart ist, das aus einem Polymer hergestellt ist, das in hohem Maße für Mikrowellen transparent ist. Jedoch erstreckt sich ein Ende der Faser 12 tangential von der Trommel 14, tritt durch eine kleine Öffnung in einer Durchgangsdichtung 18 und wird in dem Gehäuse 16 mittels eines Faser-Unterstützungs-Teils, allgemein bezeichnet mit 20, horizontal gehalten. Das Faser-Unterstützungs-Teil 20, das aus einem einzigen Stück aus Polytetrafluorethylen gebildet ist, ist im wesentlichen C-förmig und hat einen horizontalen Schenkel 22, der auf dem Boden des Gehäuses 16 ruht, und zwei vertikale Schenkel 24, die sich von den Enden des horizontalen Schenkels 22 nach oben erstrecken und die an ihren oberen Enden mit Rillen 26 versehen sind, in denen ein End-Abschnitt 28 der Faser 12 ruht. Das Gehäuse 16 ist mit einer Vakuum-Leitung 30 versehen und (in Abhängigkeit davon, welches Gas für das Strippen der ersten äußeren Umhüllung verwendet wird) kann auch mit einem Gaseinlaß 32 versehen sein.
Wie am besten aus Fig. 2 ersichtlich ist, umfaßt die Faser 12 einen Einmoden-Kern 34, der einen kreisförmigen Querschnitt mit einem Durchmesser von etwa 9 um hat und aus einem mit Ytterbium-(III) dotierten Siliciumoxid gebildet ist und einen Brechungsindex von etwa 1,47 hat. Der Kern 34 ist umgeben von einer inneren Umhüllung 36, die aus Siliciumoxid gebildet ist, einen Brechungsindex von etwa 1,46 hat und einen rechteckigen Querschnitt hat, etwa 330 · 170 um. Die innere Umhüllung 36 ist selbst umgeben von einer ersten äußeren Umhüllung 38, die ein Fluorpolymer ist, das durch Polymerisation einer Mischung aus einem fluorierten Diacrylat-Monomer, einem fluorierten Monoacrylat-Monomer, einem Initiator zur Bildung freier Radikale und einem die Viskosität modifizierenden Mittel gebildet ist, wie dies in der Druckschrift US-A 5,024,507 beschrieben ist. Dieses Fluorpolymer hat einen Brechungsindex von etwa 1,38. Schließlich ist die erste äußere Umhüllung 38 selbst umgeben von einem Überzug 40, der den restlichen Teilen der optischen Faser 12 mechanischen Schutz gibt, wobei dieser Überzug 40 gebildet ist aus einem Polyurethanacrylat.
Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung 10 wird dazu verwendet, sowohl den Überzug 40 als auch die erste äußere Umhüllung 38 von dem End-Abschnitt 28 der Faser 12 durch Plasma-Ätzen zu entfernen. Das Plasma wird erzeugt, indem man ein bei niedrigem Druck befindliches Gas einer Mikrowellenstrahlung aussetzt. Zu diesem Zweck werden die Trommel 14 und das Gehäuse 16 in den Raum (schematisch gezeigt durch das in unterbrochenen Linien gezeichnete Rechteck 42 in Fig. 1) eines Mikrowellen-Ofens gestellt; ein Ofen mit der Bezeichnung "Plasma-Preen II", wie er im Handel vertrieben wird von der Firma Plasmatic Systems of North Brunswick, New Jersey, Vereinigte Staaten von Amerika, wurde für diesen Zweck für zufriedenstellend befunden. Da der Boden des Mikrowellen-Ofen-Raums eine Metallplatte ist, ist es erforderlich, die Faser in einer Entfernung λ/4 oberhalb des Bodens anzuordnen (worin λ die Wellenlänge der verwendeten Mikrowellen-Strahlung ist), und das Faser-Unterstützungs-Teil 20 erreicht den notwendigen Abstand von etwa 30 mm. Das zum Ätzen verwendete Gas ist eine Stickstoff-Sauerstoff-Mischung, die Wasserdampf mit einem Dampfdruck von 1 bis 2 Torr enthält. Mit Wasser gesättigte Luft ist allgemein zufriedenstellend, obwohl auch andere Stickstoff-Sauerstoff-Wasserdampf-Mischungen verwendet werden können, wenn dies erwünscht ist. (Weiter sind - wie Fachleuten in diesem technischen Bereich des Ätzens in einfacher Weise klar ist - die erforderlichen Bedingungen des Ätzens eine Funktion der Zusammensetzungen des Überzugs 40 und der ersten äußeren Umhüllung 38, und es kann erforderlich sein, diese mit den exakten Materialien, die in diesen Komponenten der Faser 12 verwendet werden, zu variieren.) Um ein Ätzen zu bewirken, werden die Trommel 14 und das Gehäuse 16, in dem die Faser 12 und das Faser- Unterstützungs-Teil 20 bereits angeordnet sind, in den Raum 42 des Mikrowellen-Ofens gestellt. Das Gehäuse wird mit Dampf-Luft (die dadurch bereitgestellt wird, daß man Luft durch einen Blasenzähler streichen läßt) oder mit einem anderen gewünschten Gas über den Gaseinlaß 32 geflutet, bevor die Trommel und das Gehäuse in den Raum des Ofens gestellt werden. Die Vakuum-Leitung wird mit einer Vakuum-Pumpe verbunden, und der Druck innerhalb des Gehäuses 16 wird auf den erforderlichen Wert verringert. Der Mikrowellen-Ofen wird für den Zeitraum, der erforderlich ist, um den Überzug und die erste äußere Umhüllung zu entfernen, eingeschaltet. Es wurde gefunden, daß bei dem speziellen Überzug und der speziellen ersten äußeren Umhüllung, die oben genannt wurden, eine Behandlung über etwa 1 bis etwa 5 min mit einem Plasma-Preen-II-Ofen, der bei voller Kraft betrieben wird, ausreicht, um sowohl den Überzug als auch die erste äußere Umhüllung sauber zu entfernen. Der Fortgang des Ätzens kann visuell verfolgt werden: Das Plasma ist anfänglich violett, wird blau-weiß, während das Ätzen stattfindet und kehrt zu violetter Farbe zurück, wenn das Ätzen abgeschlossen ist. Ein sehr sauberes Entfernen des Überzugs und der ersten äußeren Umhüllung von dem End- Abschnitt der Faser kann ohne irgendeine Beschädigung der inneren Umhüllung aus Siliciumoxid erreicht werden, die im wesentlichen immun gegen ein Ätzen unter den bereits beschriebenen Bedingungen ist.
Wie am besten aus Fig. 2 ersichtlich ist, endet wegen der Geometrie der verwendeten Vorrichtung nach dem Ätzen die erste äußere Umhüllung 38 nicht abrupt an der Verbindung zwischen dem End-Abschnitt 28 und dem Rest der optischen Faser 12. Vielmehr hat nach dem Ätzen die Oberfläche der ersten äußeren Umhüllung 38 im wesentlichen die Form eines Teils eines Konus, wobei sich die Dicke der ersten äußeren Umhüllung schrittweise von ihrem anfänglichen Wert auf Null verringert. Es wurde gefunden, daß diese konisch zulaufende Form der ersten äußeren Umhüllung eine gute Haftung der zweiten äußeren Umhüllung auf der ersten fördert und auch dazu beiträgt, Lichtverluste an der Grenzfläche zwischen den beiden äußeren Umhüllungen zu verringern.
Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung ist normalerweise von solcher Größe, daß der Überzug und die erste äußere Umhüllung von der Faser über eine Länge von einigen Centimetern entfernt werden. Da diese Länge viel größer ist als die Länge des End- Abschnitts, der in der in Fig. 4 gezeigten, letztlich erhaltenen optischen Faser- Anordnung benötigt wird, und da es etwas schwierig ist, einen brüchigen, abgestreiften, einige Centimeter langen End-Abschnitt zu handhaben, ist es angenehm, den überschüssigen, abgestreiften Abschnitt (entweder manuell oder mechanisch) abzubrechen, wodurch man die Länge des abgestreiften Abschnitts vor der Abscheidung der zweiten äußeren Umhüllung darauf auf etwa 20 bis 30 mm verringert.
Wie bereits erwähnt, ist die bevorzugte Verfahrensweise zum Abscheiden der zweiten äußeren Umhüllung, den abgestreiften End-Abschnitt der Faser in eine Lösung oder Dispersion des Materials, das zur Bildung der zweiten äußeren Umhüllung verwendet wird, einzutauchen und anschließend den Film aus der Lösung oder Dispersion trocknen zu lassen und so eine kohärente Schicht aus der zweiten äußeren Umhüllung zu bilden, die an dem End-Abschnitt haftet. Die bevorzugte Vorrichtung (allgemein mit 50 bezeichnet) zur Durchführung dieser Verfahrensweise ist schematisch in Fig. 5 gezeigt. Diese Vorrichtung umfaßt ein vertikales Kapillarrohr 52, durch das die in Fig. 2 gezeigte, abgestreifte Faser hindurchreicht, wobei der gesamte End-Abschnitt der Faser vertikal nach unten am unteren Ende des Rohrs 52 hervorsteht. Das Rohr 52 ist sicher befestigt in einem "Hauben-"Rohr 54 oder ist mit diesem einstückig ausgebildet, das sich unterhalb des Endes des Rohrs 52 nach unten erstreckt und so den End-Abschnitt der Faser umgibt. Das Rohr 54 ist mit einem Seitenarm 56 versehen, durch den kontinuierlich ein Strom warmer Luft oder eines anderen Gases geführt wird. Die Temperatur der Luft oder des anderen Gases kann in Abhängigkeit von der Natur der Lösung oder Suspension schwanken, die zur Bildung der zweiten äußeren Umhüllung verwendet wird. Die bevorzugten TEFLON AF- oder CYTOP-Polymere werden normalerweise in Form von Lösungen in hochgradig flüchtigen perfluorierten Kohlenwasserstoff- Lösungsmitteln aufgebracht, und zum Verdampfen derartiger Lösungsmittel reicht Luft bei etwa 30 bis 35ºC aus, um das Lösungsmittel schnell zu verdampfen.
Sobald die Faser innerhalb des Rohrs 52 in Position gebracht wurde und der Strom warmer Luft angestellt wurde, wird ein Teströhrchen 58 oder ein ähnliches Gefäß, das die Lösung oder Suspension enthält, die zur Bildung der zweiten äußeren Umhüllung verwendet wird, vertikal innerhalb des Rohrs 54 angehoben, so daß der gesamte End- Abschnitt der Faser vollständig eingetaucht ist (es ist natürlich essentiell, daß kein Zwischenraum zwischen der ersten und der zweiten äußeren Umhüllung gelassen wird). Danach wird das Gefäß wieder herabgesenkt, und man läßt die Faser in dem Strom warmer Luft trocknen, wobei sie noch innerhalb des Kapillarrohrs 52 gehalten wird. Zum Aufbringen des bevorzugten TEFLON AF 1600-Polymers ist es bevorzugt, eine 5 %-ige (w/v) Lösung des festen Polymers in FLUORINERT (registrierte Marke) - FC- 77-Lösungsmittel zu bilden (dieses Lösungsmittel wird im Handel vertrieben von der Firma Minnesota Mining and Manufacturing Company, Minneapolis, Minnesota, Vereinigte Staaten von Amerika, und es wird festgestellt, daß das Lösungsmittel Perfluorkohlenstoffe enthält). Das CYTOP-Polymer kann mittels ähnlicher Lösungsmittel aufgebracht werden. Wenn man die Faser in die Lösung oder Suspension taucht, sollte nicht zugelassen werden, daß die Faser die Wand des Teströhrchens berührt, da dies die Einheitlichkeit der zweiten äußeren Umhüllung nachteilig beeinflussen kann, und eine in hohem Maße einheitliche zweite äußere Umhüllung ist wünschenswert. In den meisten Fällen ist es in teilweiser Abhängigkeit von der Viskosität der verwendeten Lösung oder Suspension erforderlich, daß der Vorgang des Eintauchens einige Male wiederholt wird, um die erforderliche Dicke der zweiten äußeren Umhüllung aufzubauen. Wenn die Faser die oben spezifizierten Dimensionen aufweist, was eine maximale Dicke der zweiten äußeren Umhüllung von etwa 100 bis 150 um erfordert, und bei Verwendung der bevorzugten Lösungen von TEFLON AF und CYTOP (die relativ niedrige Viskositäten aufweisen) können 16 oder mehr Eintauch-Schritte und dazwischen durchgeführte Trockenschritte erforderlich sein.
Zum Schluß dieses Prozesses wurde die in Fig. 2 gezeigte, abgestreifte Faser in die in Fig. 3 gezeigte Form umgewandelt, bei der die zweite äußere Umhüllung 44 auf dem End-Abschnitt der Faser gebildet wurde. (Die zweite äußere Umhüllung bedeckt auch das Ende der Faser, jedoch ist dies im wesentlichen irrelevant, da jede Menge zweiter äußerer Umhüllung auf dem Ende der Faser entweder durch das spätere Kürzen des End-Abschnitts entfernt wird oder leicht während des Schritts des Polierens entfernt wird).
Die wieder mit einer Umhüllung versehene Faser gemäß Fig. 3 ist nun bereit für den Einbau in eine optische Faser-Anordnung gemäß der Erfindung. Die bevorzugte Verfahrensweise zur Bildung einer solchen Anordnung besteht darin, die wieder mit einer Umhüllung versehe Faser durch das hohle Rohr (ein Kapillarrohr) zu führen, das einen Teil der letztlich erhaltenen Anordnung darstellt, so daß ein Teil des End-Abschnitts der Faser aus einem Ende des Rohrs hervorsteht, während der zentrale Abschnitt der Faser von dem anderen Ende des Rohrs hervorsteht, wobei das Rohr in einer gesicherten Position befestigt ist. Die Faser wird dann mittels zwei Klammern in der Nähe der einander gegenüberliegenden Enden des Rohrs festgeklammert, so daß die Faser exakt entlang der Achse des Rohrs angeordnet ist, und man spritzt einen Kleber in den Zwischenraum zwischen der Faser und dem Rohr ein und läßt ihn härten, wodurch die Faser auf Dauer koaxial innerhalb des Rohrs befestigt wird. Der verwendete Kleber kann ein Kleber des Typs sein, der selbsthärtend ist, beispielsweise ein Epoxy-Kleber, dem ein Härtungsmittel zugesetzt wurde, oder der Kleber kann ein Kleber des Typs sein, der durch Belichten mit geeigneter Strahlung härtet, beispielsweise ein mit ultravioletter Strahlung härtender Kleber; in diesem Fall ist es erforderlich, den Kleber einer härtenden Strahlung auszusetzen, während der Kleber in dem Rohr ist. Durch Strahlung härtbare Kleber haben den Vorteil, daß sie allgemein eine niedrigere Viskosität haben als Epoxy-Kleber und daher leichter in den schmalen Zwischenraum zwischen der Faser und dem Rohr eingeführt werden können. Auch können durch Strahlung härtbare Kleber für lange Zeiträume ohne Härten gelagert werden, so daß man beispielsweise eine Charge Kleber herstellen kann, die ausreichend für eine große Zahl von optischen Faser-Anordnungen ist, während es bei einem Epoxy-Kleber nötig ist, Kleber und Härtungsmittel unmittelbar vor der Anwendung zu mischen.
Nachdem die optische Faser so innerhalb des Rohrs befestigt wurde, werden die die Faser haltenden Klammern entfernt, und der Teil des End-Abschnitts der Faser, der aus dem Rohr hervorsteht, wird abgebrochen, so daß die Faser in der Nähe der End- Oberfläche des Rohrs endet. Dies führt zu einer optischen Faser-Anordnung, wie sie in Fig. 4 gezeigt ist, in der die Faser 12 zentral innerhalb eines Rohrs 46 mittels eines gehärteten Klebers 48 befestigt ist. Es ist anzumerken, daß es für den End-Abschnitt 28 der Faser 12, der die zweite äußere Umhüllung 44 trägt, nicht erforderlich ist, daß er sich über die volle Länge des Rohrs 46 erstreckt, und tatsächlich ist es generell unerwünscht, daß die zweitere äußere Umhüllung dies tut, da dies die Abschwächung der Faser 12 erhöht. Ein End-Abschnitt 28 mit einer Länge von wenigen Millimetern ist normalerweise ausreichend dafür, jede Tendenz der Faser 12 zu vermeiden, von dem Ende des Rohrs 46 während des Polierens oder während einer anderen mechanischen Manipulation hervorzustehen.
Die in Fig. 4 gezeigte optische Faser-Anordnung ist nun bereit für die Bildung einer reflektierenden End-Oberfläche der Faser 12. Solch eine reflektierende End-Oberfläche kann erzeugt werden durch In-Kontakt-Bringen der End-Oberfläche des Rohrs 46 mit der darin befestigten Faser 12 mit einer Schleifscheibe oder einer ähnlichen Abrieb- Vorrichtung und Polieren der Enden des Rohrs und der Faser, bis parallele, optisch flache Oberflächen an den beiden Enden gebildet sind. (Alternativ dazu kann - wie oben angemerkt - eine sphärische Oberfläche mit großem Radius an den Enden der Faser und des Rohrs gebildet werden.) Es ist anzumerken, daß dann, wenn überschüssige Faser, die von dem Ende des Rohrs hervorsteht, nach dem Befestigender Faser innerhalb des Rohrs (wie oben beschrieben) abgebrochen wird, ein solches Abbrechen eine Beschädigung eines Teils der Faser innerhalb des Rohrs hervorrufen kann, wobei sich eine solche Beschädigung typischerweise axial entlang der Faser für eine Entfernung erstreckt, die gleich ist dem - oder vielleicht sogar etwas größer ist als der - Durchmesser der inneren Umhüllung der Faser. Um sicherzustellen, daß die reflektierende End- Oberfläche an einem unbeschädigten Abschnitt der Faser gebildet wird, so daß keine Heterogenitäten innerhalb der Faser zurückbleiben, die Licht streuen könnten und damit die Eigenschaften der Faser nachteilig beeinflussen könnten, sollte sorgfältig darauf geachtet werden, eine Länge der Faser wegzuschleifen, die ausreichend ist, um den beschädigten Teil zu entfernen. Da die inneren Umhüllungen optischer Fasern normalerweise Durchmesser von im wesentlichen weniger als 1 mm haben, reicht ein Entfernen von etwa 1 mm Faser, was in einfacher Weise mit einer herkömmlichen Schleif- Poliermaschine praktiziert werden kann, zum Entfernen eines eventuellen beschädigten Abschnitts aus.
Alternativ dazu kann die reflektierende End-Oberfläche gebildet werden durch Schneiden der Faser und des Rohrs an einem Punkt, der von deren Enden entfernt ist, unter Verwendung einer abrasiven Schneidscheibe oder einer ähnlichen Vorrichtung. Solch ein Schneiden hat den Vorteil, daß es nicht erforderlich ist, die überschüssige Faser vor dem Beginn des Schneidvorgangs zu entfernen, die aus dem Rohr hervorsteht. So besteht ein geringeres Risiko, die Faser zu beschädigen.
Das oben beschriebene Verfahren gemäß der Erfindung behandelt nur ein Ende der Faser. Es ist jedoch völlig offensichtlich, daß dann, wenn dies zur Bildung reflektierender End-Oberflächen an beiden Enden der Faser nötig ist, das vorliegende Verfahren auch in einfacher Weise wiederholt werden kann, um das andere Ende der Faser zu behandeln.
Aus dem Vorstehenden ist ersichtlich, daß es die vorliegende Erfindung ermöglicht, daß reflektierende End-Oberflächen an optischen Fasern mit doppelten Umhüllungen ohne die früher auftretenden Probleme wegen der relativ weichen äußeren Umhüllungen, wie sie in derartigen Fasern mit doppelten Umhüllungen normalerweise verwendet wurden, gebildet werden können. Die vorliegende Erfindung kann in einfacher Weise unter Verwendung einer relativ preiswerten, im Handel erhältlichen Vorrichtung und relativ preiswerter, im Handel erhältlicher Materialien durchgeführt werden und erfordert keine übergroße Menge an fachkundiger Arbeit.

Claims

1. Optische Faser, umfassend

- einen Kern (34), der einen Brechungsindex n&sub1; aufweist;

- eine innere Umhüllung (36), die den Kern (34) umgibt und einen Brechungsindex n&sub2; aufweist;

- eine erste äußere Umhüllung (38), die die innere Umhüllung auf einem axial zentralen Abschnitt der Faser umgibt, wobei die erste äußere Umhüllung einen Brechungsindex n&sub3; und eine Härte h&sub3; aufweist, worin

n&sub1; > n&sub2; > n&sub3;

gilt, worin die optische Faser gekennzeichnet ist durch eine zweite äußere Umhüllung (44), die die innere Umhüllung (36) an wenigstens einem Endabschnitt der Faser umgibt und mit der ersten äußeren Umhüllung (38) in Kontakt steht, wobei die zweite äußere Umhüllung (44) einen Brechungsindex n&sub4; und eine Härte h&sub4; aufweist, worin

n&sub2; > n&sub4; und

h&sub4; > h&sub3; gelten.

2. Optische Faser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der zweiten äußeren Umhüllung (44) oder jeder Endabschnitt, auf dem die zweite äußere Umhüllung (44) vorhanden ist, nicht größer ist als etwa 100 mm.

3. Optische Faser nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der oder jeder Zwischenraum zwischen der ersten und der zweiten äußeren Umhüllung im wesentlichen die Form eines Teils der Oberfläche eines Kegels hat.

4. Optische Faser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß n&sub1; und n&sub2; jeweils größer sind als 1,44, n&sub3; nicht größer ist als 1,39 und n&sub4; nicht größer als 1,42 ist.

5. Optische Faser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß h&sub3; kleiner ist als HDD-60 und h&sub4; wenigstens den Wert HDD-70 hat, worin sich HDD auf die Härte nach der Einteilung des Hardness Durometer D bezieht, die gemessen wird in Übereinstimmung mit dem Standard D2240 der American Society for Testing and Material und bei 23ºC gemessen wird.

6. Optische Faser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite äußere Umhüllung (44) umfaßt

(a) ein Copolymer aus

- wenigstens einem Monomer, das gewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus Tetrafluorethylen; Chlortrifluorethylen; RfCFCF&sub2;, worin Rf eine primäre Perfluoralkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen ist; RgOCFCF&sub2;, worin Rg Rf oder eine primäre Perfluoralkylgruppe ist, die Ether-Sauerstoff und 4 bis 12 Kohlenstoffatome enthält; und

- einem fluorierten 1,3-Dioxol, das Alkyl-substituiert sein kann; oder

(b) ein Fluor enthaltendes thermoplastisches harzartiges Polymer, das im wesentlichen besteht aus wiederkehrenden Einheiten einer cyclischen Struktur, die durch die folgende Formel wiedergegeben wird:

(worin n 1 oder 2 ist); wobei das Polymer ein solches Molekulargewicht aufweist, daß seine intrinsische Viskosität wenigstens 0,1 ist.

7. Optische Faser nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite äußere Umhüllung (44) ein Copolymer aus Tetrafluorethylen mit Perfluor-2,2-dimethyl- 1,3-dioxol oder ein cyclisches Polymer aus CF&sub2;=CFOCF&sub2;CF&sub2;CF=CF&sub2; umfaßt.

8. Optische Faser-Anordnung, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine optische Faser nach einem der vorhergehenden Ansprüche und ein hohles Rohr umfaßt, das wenigstens einen Teil eines Endabschnitts der Faser im wesentlichen koaxial mit dieser und an dieser befestigt umgibt, wobei das Rohr eine End-Oberfläche aufweist, die sich im wesentlichen senkrecht zur Achse des Rohrs erstreckt, und die Faser in der Nähe der End-Oberfläche des Rohrs endet.

9. Optische Faser-Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr an der Faser mit einem Kleber befestigt ist, der den Raum zwischen der Faser und dem Rohr füllt.

10. Optische Faser-Anordnung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Faser eine End-Oberfläche parallel zur End-Oberfläche des Rohrs aufweist, wobei die End-Oberflächen der Faser und des Rohrs beide optisch glatt poliert sind.

11. Verfahren zur Herstellung einer optischen Faser, wobei das Verfahren die Schritte umfaßt, daß man

- eine optische Faser bereitstellt, die umfaßt: einen Kern (34), der einen Brechungsindex n&sub1; aufweist; eine innere Umhüllung (36), die den Kern umgibt und einen Brechungsindex n&sub2; aufweist; und eine erste äußere Umhüllung (38), die die innere Umhüllung umgibt, wobei die erste äußere Umhüllung einen Brechungsindex n&sub3; und eine Härte h&sub3; aufweist, worin

n&sub1; > n&sub2; > n&sub3;

gilt, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß man

- die erste äußere Umhüllung (38) von wenigstens einem Endabschnitt der Faser entfernt und dadurch die Oberfläche der inneren Umhüllung (36) freilegt; und

- danach auf dem wenigstens einen Endabschnitt eine zweite äußere Umhüllung (44) bildet, die einen Brechungsindex n&sub4; und eine Härte h&sub4; aufweist, worin gilt:

n&sub2; > n&sub4;; und

h&sub4; > h&sub3;.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Entfernen der ersten äußeren Umhüllung (38) bewirkt wird, indem man diese Umhüllung einem Plasma aussetzt.

13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildung der zweiten äußeren Umhüllung (44) bewirkt wird durch Eintauchen des/der Endabschnitte(s) der Faser, von dem/denen die erste äußere Umhüllung (38) entfernt wurde, in eine Lösung oder Suspension (58), die das Material enthält, aus dem die zweite äußere Umhüllung (44) gebildet werden soll, Entfernen des/der Endabschnitte(s) der Faser aus der Lösung oder Suspension und Trocknen der an der Faser haftenden Lösung oder Suspension unter Herstellung der zweiten äußeren Umhüllung, die an dem/den Endabschnitt(en) der Faser haftet.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Endabschnitt der Faser, der die zweite äußere Umhüllung darauf aufweist, innerhalb eines hohlen Rohrs anordnet, wobei das Rohr eine End-Oberfläche aufweist, die sich im wesentlichen senkrecht zur Achse des Rohr erstreckt, und die Faser an dem Rohr befestigt, so daß die Faser in der Nähe der End-Oberfläche des Rohrs endet.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß man die End-Oberflächen des Rohrs und der Faser optisch glatt poliert.