Kumun adım adım optik fibere nasıl dönüştürüldüğünü keşfetmek için bugün HX Fiber'i takip edin:

Adım 1: Optik fiberin ham maddelerini anlayın

Silikon en yaygın element ve en önemli hammaddedir

Silikon, yerkabuğundaki en yaygın ikinci elementtir ve esas olarak silikon dioksit (kumun ana bileşeni) formunda kuvarsta bulunur ve yarı iletken endüstrisinin temelidir. Silikon iletişim ve bilgi endüstrilerinin gelişmesinin anahtarıdır. Neredeyse tüm çipler silikon bazlıdır ve entegre devrelerin %90'ı silikon alt tabakalar kullanır.

Mevcut iletişim için en kritik malzeme olan optik fiberin ana bileşeni silikon dioksittir. Optik fiber iletişimi, optik fiberlerde bilgi iletmek için ışık dalgalarını kullanan bir iletişim yöntemidir. Son derece yüksek ışık frekansı nedeniyle, fiber optik iletişimin kapasitesi çok büyüktür ve fiber optik iletişim aynı zamanda güçlü anti-elektromanyetik girişim yeteneği ve düşük sinyal zayıflaması avantajlarına sahiptir, bu nedenle modern iletişim alanında yaygın olarak kullanılmaktadır.

Optik fiberin ana bileşeni silikon dioksittir (SiO2). Silikon dioksit, yüksek erime noktasına ve yüksek sertliğe sahip inorganik bir bileşiktir. Aynı zamanda optik fiber üretimi için de önemli bir hammaddedir. Fiber optik iletişimde, ışık dalgaları silikon dioksitten yapılmış optik fiberler aracılığıyla iletilerek bilginin hızlı, verimli ve uzun mesafeli iletimi sağlanır.

Adım 2: Kumu seçin

Doğada silikon esas olarak kuvars kumu formunda bulunur. Nehir kumundaki kristal berraklığında kum en uygunudur. Çöl kumu çakıl, güherçile ve toz silikon çıkarmak için uygun değildir, ancak yüksek kaliteli nehir kumu silikon çıkarmak için yüksek kaliteli bir malzemedir. Saf silikon çubuklar çip üretimi için alt tabakalardır, saflaştırılmış silika ise cam ve optik fiber üretmek için kullanılır.

Optik fiber için gereken kum daha seçicidir, kuvars taşı, kalsiyum oksit vb. Doğadan uygun hammadde bulmamız gerekir.

Kumdan optik fibere kadar üretim süreci aşağıdaki adımları içerir:

Hammadde hazırlayın: Ana hammaddeler arasında kuvars kumu, alümina, kalsiyum oksit vb. bulunur; bunların arasında kuvars kumu, özel bir işlemle yüksek saflıkta silikadan yapılan en önemli hammaddedir. Kalitelerinin ve parçacık boyutlarının tutarlılığını sağlamak için bu hammaddelerin ezilmesi, elenmesi vb. gerekir.

İletişim optik kabloları için en kritik teknoloji olan fiber optik preform, en ileri teknolojidir.

Optik fiber ön kalıbı, optik fiberin performansını kontrol eden orijinal çubuk malzemesidir. Genellikle onlarca ila yüzlerce milimetre çapındadır. İç katmanı yüksek kırılma indisli bir çekirdek katmandır ve dış katmanı, çekirdek katmandaki ışık dalgası iletiminin temel koşullarını karşılamak için düşük kırılma indisli bir kaplama katmanıdır. Optik fiber ön kalıbı bir çekirdek çubuk ve bir kaplamadan oluşur. Dört ana üretim süreci vardır: değiştirilmiş kimyasal buhar biriktirme (MCVD), eksenel buhar biriktirme (VAD), çubuktan arındırılmış kimyasal buhar biriktirme (OVD) ve plazma kimyasal buhar biriktirme (PCVD). Bunlar arasında VAD ve PCVD yüksek kapsamlı bir maliyet etkinliğine sahiptir ve yavaş yavaş üretimin ana akımı haline gelir. Elde edilen fiber optik ön kalıp, ısıtma ve yumuşatma için yüksek sıcaklıktaki bir çekme fırınına yerleştirilir ve benzer oranlarda farklı çaplardaki cam fiberlere çekilir. Bu cam elyafları sıklıkla optik elyaf dediğimiz şeydir.

Optik fiber ön kalıbı

Fiber optik ve kablo üretiminde en kritik teknoloji olan fiber optik preform üretimi, şu anda dünyada yalnızca birkaç şirket tarafından üretiliyor: preform üretme yöntemleri arasında PCVD, OVD ve VAD yer alıyor. Yöntemler farklı olsa da hepsi optik fiber ana embriyosunu - optik fiber ön formunu elde etmeyi amaçlamaktadır. ülkemin Changfei Şirketi ve FiberHome Şirketi, optik fiber ön kalıpları üretme yeteneğine sahip, ancak farklı süreçlerle. Her ikisi de Wuhan'da bulunan bu iki şirketin, dünyadaki optik fiber preformların neredeyse yarısını ürettiği söyleniyor.

Preformun hazırlanması:Preform, optik fiber yapımında kullanılan temel malzemelerden biridir. Preformun hazırlanma süreci sol enjeksiyonu, jel kürleme ve sinterleme gibi adımları içerir.

Optik fiber ön kalıbı yukarıdaki resimdeki gibi yuvarlak bir cam çubuktur. Tek parça bir yapıya benziyor ama aslında ortadaki çekirdek katman ile dışarıdaki kaplama katmanı farklı kırılma indislerine sahip, yani ortası yüksek kırılma indisine sahip bir cam, çevresi ise sıradan camdır. Oran, yaklaşık 8:125'lik bir çap oranıyla, yukarıdaki resimde görülen küçük silindir ile büyük silindir arasındaki ilişkiyle kabaca aynıdır.

Çekirdek katmanın yüksek kırılma indisine sahip olması nedeniyle, lazer sinyali çekirdek katmanda yayıldığında çekirdek katmanda da yayılacaktır. Kaplamayla karşılaştığında, farklı kırılma indisleri nedeniyle doğrudan ayna yansımasına benzer bir prensip oluşturacak ve lazer sinyalini çekirdek katmana geri yansıtacaktır. Bu nedenle optik iletişimin lazer sinyali her zaman çekirdek katmanda yayılır.

Tel çekme:Hazırlanan optik fiber preform çubuğu, ısıtılıp yumuşatılması için yüksek sıcaklıktaki tel çekme fırınına yerleştirilir ve benzer oranlarda farklı çaplardaki cam elyafların içine çekilir. Bu cam elyafları sıklıkla optik elyaf dediğimiz şeydir.

Elbette, çekilen optik fiberin tek biçimli olmasını ve çapın spesifikasyonlara uygun olmasını sağlamak için erime sıcaklığını ve çekme hızını kontrol edecek ekipman bulunacaktır. Daha sonra yüksek sıcaklıkta çekilen cam elyafı soğutulduktan sonra yüzeye bir tutkal tabakası kaplanır, bu da optik elyafın çok kırılgan olmasını önler ve esnekliğini artırır.

Optik fiber, yukarıdaki bobinde gösterildiği gibi 10 kilometre veya 25 kilometre gibi belirli uzunluklarda standart bobinler halinde gelir.

Bu, optik fiberin çekirdeğini oluşturur:

Çekirdek katman

Konum: Çekirdek, optik fiberin merkezinde bulunur.

Bileşimi: Çekirdek, yüksek saflıkta silikon dioksitten (SiO2) yapılmıştır ve çekirdeğin ışık için kırılma indeksini (n1) arttırmak için çok az miktarda katkı maddesiyle katkılanmıştır.

İşlevi: Çekirdeğin ana işlevi optik sinyalleri iletmektir. Çekirdeğin kırılma indisi kaplamadan daha yüksek olduğundan, ışık çekirdeğe girdiğinde ve belirli koşulları karşıladığında, ışık çekirdek ile kaplama arasındaki arayüzde tamamen dahili olarak yansıtılacak ve ardından çekirdek boyunca ileri doğru iletilecektir.

Kaplama

Konum: Kaplama çekirdeğin etrafına sıkıca sarılmıştır.

Bileşimi: Kaplamanın bileşimi aynı zamanda çok az miktarda katkı maddesi içeren yüksek saflıkta silikadır. Kırılma indisi çekirdeğe göre biraz daha düşüktür (n1>n2).

Fonksiyon: Kaplama, ışığın iletimi için bir yansıma yüzeyi ve ışık izolasyonu sağlayarak, optik sinyalin çekirdekte dış dünyaya sızmadan iletilebilmesini sağlar. Kaplama aynı zamanda belirli bir mekanik koruma rolü de oynar.

Kaplama

Konum: Kaplama, optik fiberin en dış katmanıdır.

Bileşimi: Kaplama genellikle akrilat, silikon kauçuk ve naylon gibi malzemelerden oluşur. Kaplama, birincil kaplama, tampon katman ve ikincil kaplama gibi çok katmanlı bir yapı içerebilir.

Fonksiyon: Kaplamanın ana işlevi, optik fiberi su buharı erozyonundan ve mekanik aşınmadan korumaktır. Kaplama aynı zamanda optik fiberin mekanik mukavemetini ve bükülebilirliğini de arttırır, bu da optik fiberin kullanım ömrünün uzatılmasına yardımcı olur.

Daha sonra optik fiberin dış katmanına koruyucu bir katman eklenir. Renkli rengin amacı esas olarak fiber çekirdeklerinin sırasını ayırt etmektir. Optik fiberin dışındaki renkli koruyucu tabaka aslında fiber optikin dış kılıfıdır. Malzemeleri çeşitlidir ve yaygın olanları arasında PE (polietilen), PVC (polivinil klorür), PVDF (poliviniliden florür), LSZH (düşük dumanlı, halojensiz alev geciktirici), Plenum (alev geciktirici dereceli poliolefin) ve Yükseltici (şaft dereceli poliolefin) bulunur. Bu malzemelerin her birinin yangına dayanıklılık, neme dayanıklılık, hava koşullarına dayanıklılık vb. gibi kendi özellikleri ve uygulanabilir ortamları vardır.

BELLCORE'un fiber çekirdek dizisine yönelik ulusal standart şu şekildedir: mavi, turuncu, yeşil, kahverengi, gri, beyaz, kırmızı, siyah, sarı, mor, pembe, camgöbeği; (turuncuya turuncu da denir) Renk kodu, aynı zamanda dünyadaki en kapsamlı renk kodu düzenlemesi olan Munsell renk koduna uygun olmalıdır. Ulusal standart tam renk spektrumu: mavi, turuncu, yeşil, kahverengi, gri, beyaz, kırmızı, siyah, sarı, mor, pembe, camgöbeği. Gevşek tüp dizisi şu şekildedir: kırmızıdan beyaza.

On iki optik fiber bir araya toplanıyor ve bir enjeksiyonlu kalıplama makinesi aracılığıyla dış katmanda bir manşon oluşturuluyor. 12 çekirdek bir tüp içine kapsüllenmiştir ve boşluğu doldururken optik fiberleri korumak için ortasına yağ keki enjekte edilmiştir.

Optik kablodaki çoklu demet tüplerini ayırt etmek için farklı demet tüpleri farklı renklere sahiptir. Bu, farklı optik fiberlerin gruplara göre ayırt edilmesini sağlar.

Farklı özelliklere sahip optik kablolar oluşturmak için birden fazla demet tüpü bağlanır. 12 çekirdekli bir optik kablonun yalnızca bir demet tüpünde optik fiberler varsa ve 48 çekirdekli bir optik kablonun dört demet tüpünün her birinde 12 çekirdek varsa, analoji yoluyla farklı optik kablo özellikleri oluşturulur.

Genellikle optik kablonun ortasında bir takviye çekirdeği bulunur ve ayrıca tek taraflı bir takviye çekirdeği durumu da vardır. Takviye çekirdeğinin etrafına bir demet tüpü dağıtılır ve optik kabloyu oluşturmak için bir kılıf eklenir. Yaygın olarak kullanılan optik kablo takviye çekirdeği genellikle çelik teldir.

Çin üretim teknolojisine hakim olmadan önce optik kabloların fiyatı oldukça yüksekti. Çinli şirketler üretim teknolojisinde uzmanlaştıklarında optik kabloların küresel fiyatı hızla düştü. Optik kablo üreticilerimiz başta olmak üzere ulusal kuruluşlara teşekkür ederiz.YOFCVeFiberEvÜlkemin optik iletişim endüstrisine katkılarından dolayı. Verimli üretime yönelik sürekli araştırmaları sayesinde, her hane için fiberden eve kadar olan maliyet düşmeye devam etti ve bu da Çin'in optik iletişim penetrasyon oranını dünyanın çok ilerisine taşıdı.

Kaynak: Dongguan HX Fiber Technology Co., Ltd