Kuidas valmistatakse fiiberoptilisi juhtmeid?
Optilise kiu tootmine jaguneb peamiselt kolmeks protsessiks, nimelt optilise kiu joonistamiseks, testimiseks ja eelvormi ettevalmistamiseks.
Eelvormi ettevalmistamine:
Eelvormi tootmiseks on palju protsessitehnoloogiaid, sealhulgas PEAMISELT MCVD, OVD, VAD ja PCVD, mille hulgas kõige sagedamini kasutatakse MCVD protsessi, mis on ka selle artikli keskmes. MCVD täisnimi inglise keeles on modifitseeritud keemiline aurude ladestumine. Selle optilise kiu eelvormi tootmisprotsessi töötas välja Bell Labs 1974. aastal. Gaasiline segu, mis koosneb SiCl4-st (räni kloriid), GeCl4 (germaaniumkloriid) ja muudest keemilistest ainetest, viiakse kvartsklaasitorusse (kattekiht) ning kvartstoru pööratakse ja kuumutatakse ning räni ja germaanium oksüdeeritakse, moodustades SiO2 ( ränidioksiid) ja GeO2 (germaaniumdioksiid), et see jääks kvartstorusse, et moodustada optilise kiu põhiosa.
Lisaks saab gaasilise segu komponendi kontsentratsiooniga kontrollida ka selliseid parameetreid nagu optilise kiu murdumisnäitaja, paisumiskoefitsient ja sulamistemperatuur. Pärast eelvormi jahutamist tuleb selle kvaliteeti testida.
Kiujoonis:
Pange eelvorm joonistamiseks kiudude joonistustorni. Eelvorm pärast joonistamist muutub 125 μm paksuseks ja õhukeseks optiliseks kiu ning on kaetud kahe vaigukihiga, et kaitsta optilise kiu tugevust. Kiudude joonistustorni struktuur sisaldab grafiitahju, mis võib toota kõrget temperatuuri 1700-2000 kraadi, pehmendada täielikult eelvormi ja tuul seda läbi joonistusratta, et teha sihvakam optiline kiud.
Joonistustorn suudab ahju temperatuuri ja mähise kiirust tagasi toita ning täpselt kontrollida kiu läbimõõtu lasermikromeetri kaudu. Optilise kiu tugevuse parandamiseks peab joonistamisprotsess optilise kiu õigeaegselt katma õhukese vaigukihiga ja kuivatama, et vältida vastastikust haardumist.
Katse:
Pärast joonistamist on oluline kontrollida valmis kiudaineid. Katseparameetrite hulka kuuluvad tõmbetugevus, murdumisnäitaja, kiudstruktuur, atteneerumine, teabe kandevõime (ribalaius), dispersioon, töötemperatuur ja niiskuse vahemik jne.
