JAK POWSTAJĄ ŚWIATŁOWODY?
Wiele osób pyta, jak powstają światłowody. Nie możesz po prostu użyć „zwykłego” szkła. Gdybyś miał zrobić światłowód ze zwykłego szkła okiennego, światło, przez które przeświecasz, miałoby trudności z pokonaniem kilku kilometrów, nie mówiąc już o odległościach niezbędnych do transmisji na duże odległości. Dzieje się tak dlatego, że zwykłe szkło zawiera zniekształcenia, przebarwienia i inne zanieczyszczenia, które szybko pochłaniałyby, odbijały lub w inny sposób rozpraszały światło na długo przed tym, zanim zdołałoby przebyć dużą odległość. Zapisz się do nas na szkolenia światłowodowe i dołóż cegiełkę od siebie w modernizacji świata i sieci. W przeciwieństwie do tego, ponieważ światłowód jest w rzeczywistości wykonany z bardzo czystego szkła, światło pokonuje duże odległości w dużej mierze niezakłócone przez zanieczyszczenia i zniekształcenia.
KABEL ŚWIATŁOWODOWY — LEKKI, JAK TO DZIAŁA
Aby skutecznie przepuszczać światło, kabel światłowodowy musi zawierać szkło o najwyższej czystości. Proces wytwarzania szkła o takim stopniu czystości jest bardzo wymagający i wymaga starannej kontroli nad stosowanymi materiałami i procesami. Jednak podstawowa koncepcja jest prosta. Możesz zajrzeć na naszą stronę, aby dowiedzieć się również więcej o patchcordach światłowodowych. Zasadniczo światłowód jest wytwarzany przez wyciąganie stopionego włókna z podgrzewanego szklanego półfabrykatu lub „preformy”. Poniżej znajduje się bardziej szczegółowe wyjaśnienie trzech podstawowych kroków związanych z wytwarzaniem światłowodu:
- Krok 1- Utwórz preformę światłowodową- Preforma to cylindryczny półfabrykat szklany, który zapewnia materiał źródłowy, z którego włókno szklane zostanie wyciągnięte w pojedyncze, ciągłe pasmo. Wytwarzanie preformy obejmuje proces chemiczny znany jako zmodyfikowane chemiczne osadzanie z fazy gazowej (MCVD). Proces ten polega na przepuszczaniu tlenu przez różne roztwory chemiczne, w tym chlorek germanu (GeC14) i chlorek krzemu (SiC14). Pęcherzające chemikalia wytwarzają gaz, który jest kierowany do pustej, obracającej się rury wykonanej z syntetycznej krzemionki lub kwarcu. Palnik porusza się w górę iw dół obracającej się rury, co powoduje powstanie bardzo wysokich temperatur, które powodują reakcję gazu z tlenem, tworząc dwutlenek krzemu (Si02) i dwutlenek germanu (Ge02). Te dwie substancje chemiczne przylegają do wnętrza obracającej się rury, gdzie łączą się ze sobą, tworząc niezwykle czyste szkło. Stworzenie preformy zajmuje kilka godzin, po których wystygnięcie szklanego półfabrykatu wymaga dodatkowego czasu. Po schłodzeniu szkło jest testowane, aby upewnić się, że spełnia standardy jakości, zwłaszcza pod względem współczynnika załamania.
- Krok 2- Wyciąganie światłowodu z preformy Na tym etapie gotowa preforma szklana jest instalowana na szczycie wieży, która obsługuje różne urządzenia używane w procesie wyciągania światłowodów. Proces rozpoczyna się od opuszczenia jednego końca preformy do wbudowanego pieca, który wytwarza ciepło w zakresie od 3400 do 4000 stopni Fahrenheita. Gdy dolny koniec preformy zaczyna się topić, tworzy stopioną kulę, która jest ciągnięta w dół przez grawitację. Za kulą ciągnie się cienki pasmo szkła, które szybko stygnie i zestala się. Operator sprzętu przeciąga to szklane pasmo przez pozostałe urządzenia na wieży, które obejmują szereg aplikatorów powlekających bufor i pieców do utwardzania w ultrafiolecie. Na koniec operator łączy światłowód z mechanizmem ciągnika. Ciągnik wyciąga szklane pasmo z preformy z prędkością 33 do 66 stóp na sekundę. Rzeczywista prędkość, z jaką ciągnik ciągnie pasmo, zależy od informacji zwrotnej, jaką urządzenie otrzymuje z mikrometru laserowego, który w sposób ciągły mierzy średnicę włókna.
- Krok 3- Testowanie światłowodu- Gotowe światłowód musi przejść szereg testów w celu określenia jakości gotowego produktu. Poniżej przedstawiono niektóre z ocen:
- Profil współczynnika załamania światła
- Kontrola geometrii włókien, w tym rdzeń, płaszcz i powłoka
- Wytrzymałość na rozciąganie
- Pojemność szerokości pasma
- Tłumienie przy różnych długościach fal
- Dyspersja chromatyczna
- Zakres temperatury i wilgotności pracy
Kontrola jakości w produkcji światłowodów- Na jakość i czystość produkowanego światłowodu mają wpływ różne czynniki. Należą do nich:
- Skład chemiczny — osiągnięcie optymalnych proporcji różnych substancji chemicznych użytych do wytworzenia preformy jest ważne dla uzyskania czystości szkła. Ta mieszanina chemikaliów określa również właściwości optyczne włókna, które zostanie wytworzone z preformy, w tym współczynnik rozszerzalności, współczynnik załamania światła i tak dalej.
- Monitorowanie gazu – Bardzo ważne jest monitorowanie składu gazu i szybkości przepływu przez cały proces tworzenia preformy. Ważne jest również, aby wszelkie zawory, rurki i przewody mające kontakt z gazem były wykonane z materiałów odpornych na korozję.
- Ciepło i obrót — pusty cylinder, który jest używany do tworzenia preformy, musi być podgrzany do odpowiedniej temperatury i stale obracany, aby umożliwić równomierne rozłożenie chemikaliów.