Preparación de barras prefabricadas
1. Materiales y estructura:
La fibra óptica está compuesta de una capa de núcleo (alto índice de refracción) y una capa de revestimiento (índice de refracción bajo), generalmente usando dióxido de silicio (SIO₂) como material base, dopado con germanio (GE), fluorino (F) o boro (B) para ajustar el índice de refracción.
Método de preparación:
2. Deposición de vapor químico (CVD):El gas como Sicl₄and GECl₄ se introduce en un tubo de cuarzo para depositar una capa de núcleo a alta temperatura, y luego sinterizada en vidrio transparente.
3. Deposición de vapor externo (OVD):Las partículas de SiO₂ se depositan en la superficie de una varilla objetivo giratoria para formar una preforma porosa, que luego se sinteriza.
4. Deposición axial de vapor (VAD):Deposición de materiales a lo largo de la dirección axial de la varilla objetivo, adecuada para fabricar varillas prefabricadas de gran tamaño.
Punto clave: controle con precisión la concentración de dopaje para lograr la distribución del índice de refracción y garantizar la pureza del material (impurezas por debajo del nivel PPB).
Proceso de dibujo de alambre
1. Ablandamiento de calentamiento:La punta de la preforma se calienta a aproximadamente 2000 grados en un horno de alta temperatura (horno de resistencia de grafito/horno de inducción) para suavizarlo.
2. Formación de dibujo de alambre:Control de velocidad: la velocidad de tracción alcanza 10-50 metros por segundo, y el monitoreo láser en tiempo real del diámetro (125 μm ± 1 μm) se usa para retroalimentarse y ajustar la velocidad y la temperatura.
3. Proceso de enfriamiento:La fibra óptica extraída se enfría naturalmente en la torre de dibujo para evitar el estrés interno.
4. Control ambiental:Un ambiente libre de polvo para evitar la contaminación de la superficie y garantizar la resistencia mecánica de las fibras ópticas.
Proceso de recubrimiento
1. Un recubrimiento de vez:Aplique la resina acrílica curada con UV con un grosor de aproximadamente 250 μm cuando se acaba de formar la fibra óptica, para proteger la superficie y reducir las pérdidas de micro flexión.
2. Recubrimiento secundario:Agregar nylon o capa de poliimida para mejorar la resistencia mecánica y la resistencia ambiental.
3. Tecnología de curado:El curado instantáneo UV asegura la adhesión uniforme del recubrimiento.
4 Control de calidad
1. Parámetros geométricos:Diámetro medido por láser, concentricidad de núcleo/revestimiento detectado por microscopio (desviación<0.5 μ m).
2. Rendimiento óptico:OTDR detecta atenuación (menor o igual a 0. 2 db)/ km@1550nm) Características de ancho y dispersión.
3. Rendimiento mecánico:Pruebas de tracción (resistencia a la tracción mayor o igual a 100 kpsi), prueba de flexión para evaluar la flexibilidad.
4. Pruebas ambientales:Verifique la estabilidad a largo plazo en condiciones como alta temperatura y humedad, corrosión química, etc.
Cinco consideraciones de protección del medio ambiente y costos
1. Tratamiento de gas residual:CL2 y GECL₄ generado por el proceso de CVD debe ser absorbido y tratado con solución alcalina.
2. Factor de costo:Los materiales de alta pureza y los equipos de precisión aumentan los costos, pero la producción a gran escala (como el dibujo continuo) puede reducir los precios unitarios.
3. Dirección de innovación:Desarrollar dopantes de bajo costo y mejorar la velocidad de dibujo (como el dibujo de alta velocidad ultra alta hasta 2000 m/min).
Desafíos y soluciones técnicas
1. Fluctuación de diámetro:El sistema de control de circuito cerrado ajusta la velocidad de tracción y la temperatura del horno en tiempo real.
2. Defectos de recubrimiento:Moldes de recubrimiento de alta precisión y tecnología de control de viscosidad.
3. Problema de fuerza:Controle estrictamente el entorno para reducir los defectos de la superficie y proteger la capa de recubrimiento de manera oportuna.
Resumen
La fabricación de dibujos de fibra es un proceso complejo que integra ciencia de materiales, ingeniería de precisión y tecnología óptica. Su núcleo radica en el pre dibujado de alta pureza