Dziś zobaczcie, jak piasek staje się włóknem optycznym krok po kroku:

Krok 1: Zrozumienie surowców włókna optycznego

Krzem jest najczęstszym pierwiastkiem i najważniejszą surowcem

Krzem jest drugim najczęstszym pierwiastkiem w skorupie ziemskiej, występującym głównie w kwarcu w postaci dwutlenku krzemu (głównego składnika piasku) i stanowi podstawę przemysłu półprzewodnikowego.Krzem jest kluczem do rozwoju przemysłu komunikacyjnego i informacyjnegoPrawie wszystkie układy wykorzystują silikon, a 90% układów zintegrowanych wykorzystuje silikonowe podłoże.

Jako najważniejszy materiał dla bieżącej komunikacji, głównym składnikiem włókna optycznego jest dwutlenek krzemu.Komunikacja światłowodowa jest metodą komunikacji, która wykorzystuje fale świetlne do przesyłania informacji w włóknach optycznychZe względu na niezwykle wysoką częstotliwość światła, zdolność komunikacji światłowodowej jest bardzo duża.Komunikacja z włókna optycznego ma również zalety silnej zdolności przeciwdziałania zakłóceniom elektromagnetycznym i niskiego tłumienia sygnału, więc jest szeroko stosowany w dziedzinie nowoczesnych komunikacji.

Głównym składnikiem włókna optycznego jest dwutlenek krzemu (SiO2).Jest również ważnym surowcem do produkcji włókna optycznegoW komunikacji światłowodowej fale światła są przesyłane przez włókna optyczne wykonane z dwutlenku krzemu, osiągając szybką, wydajną i daleką transmisję informacji.

Krok 2: Wybierz piasek

W przyrodzie krzem występuje głównie w postaci piasku kwarcowego.Pitra słonowa i pył nie nadają się do wydobycia krzemu, ale wysokiej jakości piasek rzeczny jest wysokiej jakości materiałem do wydobycia krzemu.podczas gdy oczyszczona krzemionka jest używana do produkcji szkła i włókna optycznego.

Piasek potrzebny do włókna optycznego jest bardziej wybredny, kamienie kwarcowe, tlenek wapnia itp. Musimy znaleźć odpowiednie surowce z natury.

Proces produkcji z piasku do włókna optycznego obejmuje następujące etapy:

Przygotować surowce: Główne surowce to piasek kwarcowy, tlenek glinu, tlenek wapnia itp., wśród których piasek kwarcowy jest najważniejszym surowcem,który jest wytwarzany z krzemionu o wysokiej czystości poprzez specjalny procesŚrodki te muszą zostać zmiażdżone, przesiewane itp., aby zapewnić spójność ich jakości i wielkości cząstek.

Jako najważniejsza technologia dla kabli optycznych komunikacyjnych, preformat włókna optycznego jest najbardziej zaawansowaną technologią.

Preformat włókna optycznego jest oryginalnym materiałem prętowym, który kontroluje wydajność włókna optycznego.Jego wewnętrzna warstwa to warstwa rdzenia o wysokim wskaźniku załamania, a jego zewnętrzna warstwa to warstwa pokrycia o niskim wskaźniku załamania, aby spełnić podstawowe warunki przenoszenia fal świetlnych w warstwie rdzeniowej.Istnieją cztery główne procesy produkcjiW tym: zmodyfikowane odparowanie chemiczne (MCVD), odparowanie aksyjne (VAD), odparowanie chemiczne w postaci pręta (OVD) i odparowanie chemiczne w postaci plazmy (PCVD).VAD i PCVD mają wysoką ogólną efektywność kosztową i stopniowo stają się głównym nurtem produkcjiOtrzymany preformat włókna optycznego umieszczany jest w wysoko-temperaturowym piecu ciągnącym w celu ogrzewania i zmiękczania, a następnie wciągany w włókna szklane o różnych średnicach o podobnych proporcjach.Te włókna szklane są często nazywane włóknami optycznymi.

Włókna optyczne preform

Najważniejszą technologią w produkcji włókna optycznego i kabli - produkcji preformów włókna optycznego, jest obecnie produkowana tylko przez kilka firm na świecie:metody produkcji preform obejmują PCVDChociaż metody te różnią się, wszystkie mają na celu uzyskanie preformy macierzystej włókna optycznego.W moim kraju firma Changfei i firma FiberHome mają możliwość produkcji preformów włókna optycznego.Mówi się, że te dwie firmy, zlokalizowane w Wuhan, wyprodukowały prawie połowę światowych preformów światłowodowych.

Przygotowanie preformy:Preform jest jednym z kluczowych materiałów do produkcji włókna optycznego.

Włókno optyczne to okrągła szklana pręta, taka jak na zdjęciu powyżej. Wygląda jak jednoczęściowa struktura, ale w rzeczywistościwarstwa rdzenia w środku i warstwa pokrycia na zewnątrz mają różne wskaźniki załamania, czyli środek to szkło o wysokim wskaźniku załamania, a otoczenie to zwykłe szkło.Stosunek jest mniej więcej taki sam jak stosunek między małym cylindrem a dużym cylindrem na zdjęciu powyżej, o współczynniku średnicy około 8:125.

Ponieważ warstwa rdzenia ma wysoki wskaźnik załamania, kiedy sygnał laserowy rozprzestrzenia się w warstwie rdzenia, rozprzestrzeni się w warstwie rdzenia.z powodu różnych wskaźników załamania, będzie bezpośrednio tworzyć zasadę podobną do odbicia lustrzanego, odbijając sygnał laserowy z powrotem do warstwy rdzenia.sygnał laserowy komunikacji optycznej zawsze rozprzestrzenia się w warstwie rdzenia.

Rysunek drutu:Przygotowany pręty preformów z włókna optycznego umieszczane są w wysokociepłowym piecu ciągnącym drut do ogrzewania i zmiękczania, a następnie wciągane w włókna szklane o różnych średnicach o podobnych proporcjach.Te włókna szklane są często nazywane włóknami optycznymi.

Oczywiście będzie urządzenie do kontrolowania temperatury topnienia i prędkości ciągnięcia, aby upewnić się, że ciągnięte włókno optyczne jest jednorodne i średnica spełnia specyfikacje.po ochłodzeniu wyciągniętego włókna szklanego o wysokiej temperaturze, na powierzchni pokryta jest warstwa kleju, która zapobiega zbytnej kruchości włókna optycznego i zwiększa jego elastyczność.

Włókno optyczne jest dostępne w standardowych cewkach o określonej długości, takich jak 10 kilometrów lub 25 kilometrów, jak pokazano na górnej cewce.

To tworzy rdzeń włókna optycznego:

Warstwa rdzenia

Pozycja: Rdzeń znajduje się w środku światłowodu.

Skład: Rdzeń wykonany jest z dwutlenku krzemu o wysokiej czystości (SiO2) i jest dopingowany bardzo małą ilością dopantów w celu zwiększenia wskaźnika załamania (n1) rdzenia dla światła.

Funkcja: Główną funkcją rdzenia jest przesyłanie sygnałów optycznych.światło będzie całkowicie odbijać się wewnętrznie na interfejsie między rdzeniem a pokrywą, a następnie przesyłane wzdłuż rdzenia.

Odzież

Pozycja: pokrywa jest mocno owinięta wokół rdzenia.

Skład: W skład pokrywy wchodzi również krzemionka o wysokiej czystości z bardzo małą ilością dopantów.

Funkcja: okładka zapewnia powierzchnię odbicia i izolację światła do przenoszenia światła,zapewnienie, że sygnał optyczny może być przesyłany w rdzeniu bez wycieku na zewnątrzW tym samym czasie pokrywa odgrywa również pewną rolę ochrony mechanicznej.

Powierzchnia

Położenie: powłoka jest najwyższą warstwą włókna optycznego.

Skład: powłoka składa się zazwyczaj z materiałów takich jak akrylat, kauczuk silikonowy i nylon.warstwę buforową i powłokę wtórną.

Funkcja: Główną funkcją powłoki jest ochrona włókna optycznego przed erozją pary wodnej i obrażeniem mechanicznym.powłoka zwiększa również wytrzymałość mechaniczną i giętość włókna optycznego, co pomaga wydłużyć żywotność światłowodu.

Następnie do warstwy zewnętrznej włókna optycznego dodaje się warstwę ochronną.Kolorowa warstwa ochronna na zewnątrz włókna optycznego jest w rzeczywistości zewnętrzną warstwą włókna optycznegoJego materiały są różnorodne, a najczęściej używane to: PE (polietylen), PVC (chlorek poliwinilu), PVDF (fluorek poliwinylidenu), LSZH (niskie poziomy dymu, hamujący płomień bez halogenów),Plenum (polyolefinę klasy oporowej ognia) i Riser (polyolefinę klasy wału)Każdy z tych materiałów ma swoje własne cechy i środowiska stosowane, takie jak odporność na ogień, odporność na wilgoć, odporność na warunki pogodowe itp.

Krajowy standard dla sekwencji rdzenia włókien BELLCORE to: niebieski, pomarańczowy, zielony, brązowy, szary, biały, czerwony, czarny, żółty, fioletowy, różowy, cyjan;(pomarańczowy jest również nazywany pomarańczowy) Kod kolorów musi być zgodny z kodem kolorów MunsellKrajowy standard pełnego spektrum kolorów: niebieski, pomarańczowy, zielony, brązowy, szary, biały, czerwony, czarny, żółty, fioletowy, różowy, cyjan.Sekwencja luźnej rurki jestCzerwony od białego do białego.

Dwanaście włókien optycznych jest połączonych razem, a na zewnętrznej warstwie przez maszynę do formowania wtryskowego tworzy się obudowę.i torta olejowa jest wstrzykiwana w środku, aby chronić włókna optyczne podczas wypełniania miejsca.

Aby odróżnić wiele rur wiązkowych w kablu optycznym, różne rury wiązkowe mają różne kolory.

W przypadku kablu optycznego 12-rodzinnego zawierającego włókna optyczne tylko w jednej rurze,i jeśli 48-rodzeniowy kabel optyczny ma 12 rdzeni w każdej z czterech rur wiązania, różne specyfikacje kabli optycznych są tworzone przez analogię.

Ogólnie rzecz biorąc, w środku kabla optycznego znajduje się rdzeń wzmacniający, a istnieje również przypadek jednobocznego rdzenia wzmacniającego.Rurka wiązania jest rozmieszczona wokół rdzenia wzmacniającego i obudowa jest dodawana do tworzenia kabla optycznegoPowszechnie stosowane rdzeń wzmacniający kabel optyczny jest zazwyczaj drutem stalowym.

Zanim Chiny opanowały technologię produkcji, cena kabli optycznych była bardzo wysoka.Globalna cena kabli optycznych gwałtownie spadłaDzięki naszym producentom kabli optycznych, zwłaszcza krajowym przedsiębiorstwom takim jakYOFCa takżeFiberHomeDzięki ich ciągłym poszukiwaniom efektywnej produkcji,koszty łączności światłowodowej dla każdego gospodarstwa domowego nadal spadają, co czyni chiński wskaźnik penetracji łączności optycznej znacznie wyprzedza światowy.

Źródło: Dongguan HX Fiber Technology Co., Ltd.