فرآیند تولید کابل فیبر نوری

فرآیند تولید فیبر نوری و کابل را می توان به دو مرحله اصلی تقسیم کرد: تولید فیبر نوری و تولید کابل. فن آوری های کلیدی در کنترل خلوص مواد، ماشینکاری ساختاری دقیق و تست عملکرد نهفته است.

 

1. تولید فیبر نوری

تهیه مواد خام
سیلیس{0}}با خلوص بالا عمدتاً به عنوان ماده پایه استفاده می شود. ناخالصی های فلزی مانند آهن و مس از طریق تصفیه شیمیایی (به عنوان مثال، اکسیداسیون تتراکلرید سیلیکون) حذف می شوند. خلوص ماده خام باید به 99.9999٪ یا بالاتر برسد. محتوای ناخالصی بیش از یک قسمت در میلیون منجر به تضعیف قابل توجه سیگنال نوری می شود.

 

تولید پریفرم
لوله های شیشه ای توخالی با استفاده از رسوب شیمیایی بخار تولید می شوند. فرآیندهای رایج عبارتند از:

رسوب بخار خارجی (OVD): ذرات سیلیس لایه به لایه بر روی سطح هدف رسوب می کنند تا یک پیش فرم جامد با قطر تقریباً 10 سانتی متر تشکیل شود.

رسوب بخار محوری (VAD): رسوب عمودی از بالای پریفرم، مناسب تر برای تولید فیبرهای نوری درجه بندی شده{0}}.

این مرحله نیاز به کنترل دقیق گرادیان دما و نرخ جریان گاز دارد تا اطمینان حاصل شود که توزیع ضریب شکست کمتر از 0.1٪ از پارامترهای طراحی انحراف دارد.

 

کشش فیبر پس از نرم شدن پریفرم در کوره گرافیت در دمای 2000 درجه، با سرعت 1000-2000 متر در دقیقه به فیبر نوری با قطر 125 میکرومتر کشیده می شود. یک لایه محافظ رزین اکریلیک دوگانه به طور همزمان پوشش داده می شود: یک پوشش نرم داخلی برای تنش بافر، و یک پوشش سخت بیرونی برای بهبود مقاومت در برابر خراش. ضخامت کل پوشش در 245μm کنترل می شود.

 

2. تولید کابل نوری

مونتاژ هسته کابل
فیبرهای نوری به صورت رشته ای یا لوله شل مرکزی چیده شده اند:

پیکربندی رشته ای: فیبر نوری به صورت مارپیچی در اطراف یک هسته تقویت کننده FRP پیچیده می شود. برای جلوگیری از افت خمش کوچک، گام رشته باید بیش از 12 برابر قطر کابل باشد.

پیکربندی شل لوله: فیبر نوری در یک لوله شل پر از گریس مسدودکننده آب- قرار می‌گیرد. درجه پر شدن باید به بیش از 95٪ برسد تا عایق رطوبتی طولی حاصل شود.

 

پوشش غلاف
غلاف با استفاده از فرآیند اکستروژن سه لایه-همکار- ساخته می‌شود:

کابل‌های داخلی از پلی اولفین آزاد-هالوژن کم دود- با چگالی دود کمتر از 60 دسی‌بل‌متر در هنگام احتراق استفاده می‌کنند.

کابل‌های فضای باز از پلی اتیلن با چگالی بالا{0} با 2.5 درصد کربن سیاه اضافه شده برای افزایش مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش استفاده می‌کنند.

کابل‌های نوری که مستقیماً دفن می‌شوند، نیاز به بسته‌بندی نوار فولادی موجدار اضافی دارند، با مقاومت فشار جانبی بیش از 4000 نیوتن در 10 سانتی‌متر.

 

تست عملکرد محصول نهایی باید تست OTDR را پشت سر بگذارد تا اطمینان حاصل شود که ضریب تضعیف کمتر از 0.36dB/km (طول موج 1310 نانومتر) است، بار تست استحکام کششی به 2000 نیوتن برای 1 دقیقه بدون شکستن الیاف می‌رسد، و آزمایش چرخه خمشی باید 5000 برابر شعاع خمشی 5000 برابر شعاع 1 در برابر 1 را تحمل کند.