Proceso de fabricación de fibra óptica: los 2 pasos principales
Diciembre 17, 2021
La fabricación de fibra óptica es el proceso de fabricación de fibra óptica a partir de tetracloruro de silicio y otras materias primas. Este proceso de fabricación de fibra óptica determina la resistencia mecánica, las características de transmisión y la vida útil de la fibra óptica, lo cual es muy importante para garantizar la calidad de la fibra óptica y el cable de fibra óptica.
Fabricación de fibra óptica
Se divide en dos procesos principales: fabricación de preformas de fibra óptica y estirado de fibra.
Preforma de fibra óptica
La producción de preformas de fibra óptica incluye principalmente los procesos MCVD (Deposición química de vapor modificada), OVD (Deposición en fase de vapor externa) y VAD (Deposición axial en fase de vapor). MCVD es la técnica de fabricación más común en uso, que produce una fibra de baja pérdida muy adecuada para cables de fibra óptica de comunicación de larga distancia. Por lo tanto, cubriremos el proceso MCVD en este artículo.
Deposición de vapor químico modificado (MCVD)
El proceso MCVD (Deposición de vapor químico modificado) fue desarrollado por Bell Labs en 1974. Introduce una mezcla gaseosa compuesta de SiCl 4 (cloruro de silicio), GeCl 4 (cloruro de germanio) y otras sustancias químicas en el tubo de vidrio de cuarzo (revestimiento). Y gira mientras se calienta fuera del tubo de cuarzo para oxidar el silicio y el germanio para formar SiO2 (sílice) y GeO2 (dióxido de germanio), que residirán en el tubo de cuarzo para formar la parte principal de la fibra óptica.
El índice de refracción, el coeficiente de expansión y el punto de fusión de la fibra óptica pueden controlarse mediante la concentración del componente de la mezcla gaseosa. Una vez que la preforma de fibra óptica se ha enfriado, se somete a una prueba de calidad (índice de refracción).
Dibujo de fibra óptica
El estirado de fibra óptica se refiere al proceso de operación de colocar las preformas de fibra óptica en un sistema de estirado de fibra vertical, donde las preformas de fibra se calientan y funden mediante un determinado dispositivo de calentamiento, y luego se estiran en pequeñas fibras ópticas con un diámetro que cumple con los requisitos. Y la relación entre el diámetro del núcleo y el revestimiento y la distribución del índice de refracción de la fibra óptica se mantienen sin cambios.
Torre de dibujo de fibra
La preforma de fibra óptica se coloca en una torre de trefilado de fibra. Una torre de trefilado de fibra puede tener más de 10 metros de altura. La preforma de fibra óptica se extrae en una fibra óptica con un grosor de 125 μm y se recubre con capas de resina para su protección.
Horno
Hay un horno de grafito en la torre de trefilado de fibra, que puede generar una temperatura alta de 17000-2200 ℃ para ablandar la preforma. Y luego se enrolla con una rueda de dibujo para dibujar una fibra óptica delgada. La torre de dibujo tiene un sistema de retroalimentación de información, que se utiliza para retroalimentar la temperatura del horno y la velocidad de bobinado, etc., para controlar con precisión el diámetro de la fibra a través del micrómetro láser.
Revestimiento
La fibra de 125 μm extraída de la preforma está deformada térmicamente, pero todavía hay microgrietas en la superficie de la fibra desnuda. Una vez que se expone a la atmósfera, el OH- en la atmósfera hará que las microgrietas se expandan. Y la exposición prolongada hará que la fibra se rompa.
Para mejorar la resistencia de la fibra óptica, se debe recubrir la fibra óptica con una capa delgada de resina a tiempo durante el proceso de estirado y se debe secar a tiempo para evitar esto y la adhesión mutua.
Siguientes pruebas
Una vez completado el dibujo, también se debe probar la fibra óptica terminada. Existen principalmente pruebas de resistencia a la tracción, índice de refracción, estructura de la fibra, atenuación, capacidad de transporte de información (ancho de banda), dispersión, temperatura de funcionamiento y rango de humedad, etc.
Así es como se fabrican las fibras ópticas. Es este pequeño filamento de vidrio el que ha cambiado por completo nuestra vida hoy.
Tony Lau es director técnico y cofundador de HOC. Le encanta escribir sobre contenidos de comunicaciones de fibra óptica, se especializa en cables de fibra óptica, Soluciones FTTH llave en mano, Cable ADSS, y redes ODN.
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