Preparazione di barre prefabbricate
1. Materiali e struttura:
La fibra ottica è composta da uno strato centrale (alto indice di rifrazione) e uno strato di rivestimento (basso indice di rifrazione), di solito usando il biossido di silicio (SIO₂) come materiale di base, drogato con germanio (GE), fluoro (F) o boro (b) per regolare l'indice di rifrazione.
Metodo di preparazione:
2. Deposizione di vapore chimico (CVD):Gas come Sicl₄ e gecl₄is introdotti in un tubo di quarzo per depositare uno strato centrale ad alta temperatura e quindi sinterizzato in vetro trasparente.
3. Deposizione di vapore esterno (OVD):Le particelle di sio₂ vengono depositate sulla superficie di un'asta di destinazione rotante per formare una preforma porosa, che viene quindi sinterizzata.
4. Deposizione assiale di vapore (VAD):Deposizione di materiali lungo la direzione assiale dell'asta di destinazione, adatta alla produzione di aste prefabbricate di grandi dimensioni.
Punto chiave: controllare accuratamente la concentrazione di doping per ottenere la distribuzione dell'indice di rifrazione e garantire la purezza del materiale (impurità al di sotto del livello PPB).
Processo di disegno in filo
1. Ammorbidimento del riscaldamento:La punta della preforma viene riscaldata a circa 2000 gradi in un forno ad alta temperatura (fornace di resistenza alla grafite/forno a induzione) per ammorbidirlo.
2. Formazione del disegno di filo:Controllo della velocità: la velocità di trazione raggiunge 10-50 metri al secondo e il monitoraggio laser in tempo reale del diametro (125 μm ± 1μm) viene utilizzato per feedback e regolare la velocità e la temperatura.
3. Processo di raffreddamento:La fibra ottica tirata viene naturalmente raffreddata nella torre di disegno per evitare lo stress interno.
4. Controllo ambientale:Un ambiente privo di polvere per prevenire la contaminazione della superficie e garantire la resistenza meccanica delle fibre ottiche.
Processo di rivestimento
1. Rivestimento una volta:Applicare la resina acrilica curata UV con uno spessore di circa 250 μ m quando è appena formata la fibra ottica, per proteggere la superficie e ridurre le perdite di micro flessione.
2. Rivestimento secondario:Aggiunta di strato di nylon o poliimmide per migliorare la resistenza meccanica e la resistenza ambientale.
3. CURING TECNOLOGIA:La cura istantanea UV garantisce l'adesione uniforme del rivestimento.
4 Controllo di qualità
1. Parametri geometrici:Diametro misurato laser, Concentricità del nucleo/rivestimento rilevato al microscopio (deviazione<0.5 μ m).
2. Performance ottica:OTDR rileva l'attenuazione (inferiore o uguale a 0. 2 db)/ km@1550nm) Larghezza di banda e dispersione.
3. Prestazioni meccaniche:Test di trazione (resistenza alla trazione maggiore o uguale a 100 kpsi), test di flessione per valutare la flessibilità.
4. Test ambientali:Verificare la stabilità a lungo termine in condizioni come alta temperatura e umidità, corrosione chimica, ecc.
Cinque considerazioni di protezione ambientale e costi
1. Trattamento del gas di rifiuti:Cl2 e GECL₄ generato dal processo CVD deve essere assorbito e trattato con soluzione alcalina.
2. Fattore di costo:I materiali ad alta purezza e le attrezzature di precisione aumentano i costi, ma la produzione su larga scala (come il disegno continuo) può ridurre i prezzi delle unità.
3. Direzione dell'innovazione:Sviluppo di droganti a basso costo e miglioramento della velocità di disegno (come il disegno ad alta velocità fino a 2000 m/min).
Sfide e soluzioni tecniche
1. Fluttuazione del diametro:Il sistema di controllo a circuito chiuso regola la velocità di trazione e la temperatura del forno in tempo reale.
2. Difetti di rivestimento:Stampi per rivestimento ad alta precisione e tecnologia di controllo della viscosità.
3. Problema di forza:Controlla rigorosamente l'ambiente per ridurre i difetti superficiali e proteggere tempestivamente lo strato di rivestimento.
Riepilogo
La produzione di fibre che disegna è un processo complesso che integra la scienza dei materiali, l'ingegneria di precisione e la tecnologia ottica. Il suo nucleo sta nel pre-disegno di alta purezza