Preparação de barras pré -fabricadas
1. Materiais e estrutura:
A fibra óptica é composta por uma camada de núcleo (alto índice de refração) e uma camada de revestimento (baixo índice de refração), geralmente usando dióxido de silício (SiO₂) como material base, dopado com germânio (GE), fluorina (F) ou boro (B) para ajustar o índice refrativo.
Método de preparação:
2. Deposição de vapor químico (CVD):Gas como Sicl₄ e Gecl₄is introduzidos em um tubo de quartzo para depositar uma camada central em alta temperatura e depois sinterizado em vidro transparente.
3. Deposição de vapor externo (OVD):As partículas de siO₂ são depositadas na superfície de uma haste alvo rotativa para formar uma pré -forma porosa, que é sinterizada.
4. Deposição axial de vapor (VAD):Deposição de materiais ao longo da direção axial da haste alvo, adequada para fabricar hastes pré-fabricadas de grande porte.
Ponto -chave: Controle com precisão a concentração de doping para obter a distribuição do índice de refração e garantir a pureza do material (impurezas abaixo do nível de PPB).
Processo de desenho de arame
1. Solucionamento de aquecimento:A ponta da pré-forma é aquecida em cerca de 2000 graus em um forno de alta temperatura (forno de resistência de grafite/forno de indução) para amolecê-lo.
2. Formação de desenho de fio:Controle de velocidade: a velocidade de tração atinge 10-50 metros por segundo, e o monitoramento do diâmetro a laser em tempo real (125μm ± 1μm) é usado para feedback e ajustar a velocidade e a temperatura.
3. Processo de resfriamento:A fibra óptica puxada é naturalmente resfriada na torre de desenho para evitar o estresse interno.
4. Controle ambiental:Um ambiente livre de poeira para evitar a contaminação da superfície e garantir a resistência mecânica das fibras ópticas.
Processo de revestimento
1. Casado de uma vez:Aplique a resina acrílica curada por UV com uma espessura de cerca de 250 μm quando a fibra óptica for formada, para proteger a superfície e reduzir as perdas de micro -flexão.
2. Coating secundário:Adicionando camada de nylon ou poliimida para aumentar a força mecânica e a resistência ambiental.
3. Tecnologia de cura:A cura instantânea UV garante adesão uniforme do revestimento.
4 controle de qualidade
1. Parâmetros geométricos:Diâmetro medido a laser, microscópio detectado por concentiação de núcleo/revestimento (desvio<0.5 μ m).
2. Desempenho óptico:OTDR detecta a atenuação (menor ou igual a 0. 2 dB)/ km a 1550nm) Largura de banda e características de dispersão.
3. Desempenho mecânico:Teste de tração (resistência à tração maior ou igual a 100 kpsi), teste de flexão para avaliar a flexibilidade.
4. Testes ambientais:Verifique a estabilidade a longo prazo em condições como alta temperatura e umidade, corrosão química, etc.
Cinco considerações de proteção ambiental e custo
1. Tratamento de gás residual:Cl2 e GECL₄ gerado pelo processo CVD precisa ser absorvido e tratado com solução alcalina.
2. Fator de custo:Materiais de alta pureza e equipamentos de precisão aumentam os custos, mas a produção em larga escala (como desenho contínuo) pode reduzir os preços unitários.
3. Direção de inovação:Desenvolvimento de dopantes de baixo custo e melhorando a velocidade de desenho (como ultra alta velocidade, que atrapalha até 2000m/min).
Desafios e soluções técnicas
1. Flutuação de diâmetro:O sistema de controle de circuito fechado ajusta a velocidade de tração e a temperatura do forno em tempo real.
2. Defeitos de revestimento:Moldes de revestimento de alta precisão e tecnologia de controle de viscosidade.
3. Edição de força:Controle estritamente o ambiente para reduzir os defeitos da superfície e proteger a camada de revestimento em tempo hábil.
Resumo
A fabricação de desenho de fibras é um processo complexo que integra ciência do material, engenharia de precisão e tecnologia óptica. Seu núcleo está no desenho pré-pureza de alta pureza