امروز، دنبال HX Fiber باشید تا کشف کنید که چگونه شن به فیبر نوری تبدیل می شود:

مرحله 1: درک مواد اولیه فیبر نوری

سیلیکون رایج ترین عنصر و مهم ترین ماده خام است

سیلیکون دومین عنصر رایج در پوسته زمین است که عمدتاً در کوارتز به شکل دی اکسید سیلیکون (بزرگ ترین جزء شن) یافت می شود و پایه صنعت نیمه هادی است.سیلیکون کلید توسعه صنایع ارتباطات و اطلاعات استتقریبا تمام تراشه ها بر اساس سیلیکون هستند و 90 درصد مدارهای یکپارچه از زیربناهای سیلیکون استفاده می کنند.

به عنوان مهمترین ماده برای ارتباطات فعلی، جزء اصلی فیبر نوری دی اکسید سیلیکون است.ارتباطات فیبر نوری یک روش ارتباطی است که از امواج نوری برای انتقال اطلاعات در فیبر نوری استفاده می کندبه دلیل فرکانس بسیار بالا نور، ظرفیت ارتباطات فیبر نوری بسیار بزرگ است.و ارتباطات فیبر نوری نیز دارای مزایای توانایی تداخل ضد الکترومغناطیسی قوی و کاهش سیگنال کم است، بنابراین به طور گسترده ای در زمینه ارتباطات مدرن استفاده می شود.

جزء اصلی فیبر نوری دی اکسید سیلیکون (SiO2) است. دی اکسید سیلیکون یک ترکیب غیر ارگانیک با نقطه ذوب و سختی بالا است.همچنین یک ماده خام مهم برای تولید فیبر نوری استدر ارتباطات فیبر نوری، امواج نوری از طریق فیبر نوری ساخته شده از دی اکسید سیلیکون منتقل می شوند و انتقال سریع، کارآمد و طولانی مدت اطلاعات را به دست می آورند.

مرحله ۲: انتخاب شن

در طبیعت، سیلیکون عمدتاً به شکل شن کوارتز وجود دارد. شن شفاف بلوری در شن رودخانه مناسب ترین است. شن بیابان سنگ شکن است.نمک و گرد و غبار برای استخراج سیلیکون مناسب نیستند، اما شن رودخانه ای با کیفیت بالا یک ماده با کیفیت بالا برای استخراج سیلیکون است. میله های سیلیکون خالص زیربنایی برای تولید تراشه هستند،در حالی که سیلیس خالص برای تولید شیشه و فیبر نوری استفاده می شود.

شن و ماسه مورد نیاز برای فیبر نوری بیشتر است، سنگ کوارتز، اکسید کلسیم، و غیره ما باید مواد اولیه مناسب را از طبیعت پیدا کنیم.

فرآیند تولید از شن به فیبر نوری شامل مراحل زیر است:

مواد اولیه را آماده کنید: مواد اولیه اصلی شامل شن کوارتز، آلومینا، اکسید کلسیم و غیره است که از جمله شن کوارتز مهمترین مواد اولیه است.که از سیلیس خالص از طریق یک فرآیند خاص ساخته شده استاین مواد خام باید خرد شوند، غربالگری شوند و غیره برای اطمینان از ثبات کیفیت و اندازه ذرات آنها.

به عنوان مهم ترین فناوری برای کابل های نوری ارتباطی، پیشگام فیبر نوری پیشرفته ترین فناوری است.

پیش قالب فیبر نوری ماده اصلی می باشد که عملکرد فیبر نوری را کنترل می کند.لایه داخلی آن یک لایه هسته ای با شاخص انشقاق بالا است، و لایه بیرونی آن یک لایه پوشش با شاخص انشقاق پایین است تا شرایط اساسی برای انتقال موج نور در لایه هسته را برآورده کند. پیش قالب فیبر نوری شامل یک میله هسته و پوشش است.چهار فرآیند تولید اصلی وجود دارد: رسوب بخار شیمیایی اصلاح شده (MCVD) ، رسوب بخار محوری (VAD) ، رسوب بخار شیمیایی استند (OVD) و رسوب بخار شیمیایی پلاسما (PCVD).VAD و PCVD دارای یک هزینه جامع بالا و به تدریج به جریان اصلی تولید تبدیل می شوندپیش قالب فیبر نوری به دست آمده برای گرم کردن و نرم کردن در یک کوره کششی با دمای بالا قرار داده می شود و به فیبر های شیشه ای با قطر های مختلف با نسبت های مشابه کشیده می شود.این فیبر های شیشه ای را ما اغلب فیبر نوری می نامیم.

پیش قالب فیبر نوری

مهم ترین تکنولوژی در تولید فیبر نوری و کابل - تولید پیش قالب فیبر نوری، در حال حاضر تنها توسط چند شرکت در جهان تولید می شود:روش های تولید پیش قالب شامل PCVD است.اگرچه روش ها متفاوت هستند، اما همه آنها با هدف به دست آوردن فیبر نوری مادر جنین - فیبر نوری پیش فرم.شرکت چینگفای کشورم و شرکت فیبر هوم هر دو توانایی تولید پیش قالب فیبر نوری را دارندگفته می شود که این دو شرکت، هر دو در ووهان واقع شده اند، تقریبا نیمی از پیش قالب های فیبر نوری جهان را تولید کرده اند.

آماده سازی پیش قالب:پیش قالب یکی از مواد کلیدی برای ساخت فیبر نوری است. فرآیند آماده سازی پیش قالب شامل مراحل مانند تزریق سول، خشک کردن ژل و سینتر کردن است.

پیش قالب فیبر نوری یک میله شیشه ای گرد مانند تصویر بالا است. به نظر می رسد یک ساختار تک قطعه ای است، اما در واقع،لایه هسته ای در وسط و لایه پوشش در خارج دارای شاخص های شکستگی متفاوت است، یعنی، مرکز یک شیشه با شاخص انشعاب بالا است، و اطراف آن شیشه معمولی است.نسبت تقریباً با رابطه میان سیلندر کوچک و سیلندر بزرگ در تصویر بالا یکسان است، با نسبت قطر حدود ۸:125.

از آنجا که لایه هسته ای دارای یک شاخص کسر بالا است، زمانی که سیگنال لیزر در لایه هسته ای گسترش می یابد، در لایه هسته ای گسترش می یابد.به دلیل شاخص های مختلف شکستگی، آن را به طور مستقیم یک اصل شبیه به انعکاس آینه تشکیل می دهد، منعکس کننده سیگنال لیزر به لایه هسته. بنابراین،سیگنال لیزر ارتباطات نوری همیشه در لایه هسته ای گسترش می یابد.

نقشه سیم:میله آماده شده فیبر نوری در یک کوره کشش سیم با دمای بالا قرار داده می شود تا گرم و نرم شود و به فیبر های شیشه ای دارای قطر های مختلف با نسبت های مشابه کشیده می شود.این فیبر های شیشه ای را ما اغلب فیبر نوری می نامیم.

البته تجهیزات کنترل دمای ذوب و سرعت کشیدن برای اطمینان از یکنواخت بودن فیبر نوری کشیده شده و قطر مطابق با مشخصات وجود خواهد داشت.بعد از خنک شدن فیبر شیشه ای با دمای بالا، یک لایه چسب بر روی سطح پوشش داده شده است، که مانع از شکنندگی بیش از حد فیبر نوری می شود و انعطاف پذیری آن را افزایش می دهد.

فیبر نوری در کویل های استاندارد با طول خاصی مانند 10 کیلومتر یا 25 کیلومتر وجود دارد، همانطور که در کویل بالا نشان داده شده است.

این هسته فیبر نوری را تشکیل می دهد:

لایه هسته ای

موقعیت: هسته در مرکز فیبر نوری قرار دارد.

ترکیب: هسته از دی اکسید سیلیکون (SiO2) با خالصیت بالا ساخته شده است و با مقدار بسیار کمی از دوپانت ها برای افزایش شاخص انشعاب هسته (n1) برای نور تزریق می شود.

عملکرد: عملکرد اصلی هسته انتقال سیگنال های نوری است. از آنجا که شاخص شکستگی هسته از پوشش بالاتر است، هنگامی که نور وارد هسته می شود و شرایط خاصی را برآورده می کند،نور به طور کامل در داخل در رابط بین هسته و پوشش منعکس می شود.، و سپس به سمت جلو در امتداد هسته منتقل می شود.

پوشش

موقعیت: پوشش به طور محکم در اطراف هسته پیچیده شده است.

ترکیب: ترکیب پوشش نیز از سیلیکون خالص با مقدار بسیار کمی از دوپانت ها است. شاخص شکنندگی آن کمی کمتر از هسته (n1> n2) است.

عملکرد: پوشش یک سطح بازتاب و عایق نور برای انتقال نور را فراهم می کند.اطمینان از اینکه سیگنال نوری می تواند در هسته بدون نشت به دنیای خارج منتقل شوددر عین حال، پوشش همچنین نقش محافظ مکانیکی خاصی را بازی می کند.

پوشش

مکان: پوشش، بیرونی ترین لایه فیبر نوری است.

ترکیب: پوشش معمولاً از مواد مانند آکریلات، لاستیک سیلیکون و نیلون تشکیل شده است. پوشش ممکن است شامل یک ساختار چند لایه ای مانند پوشش اولیه،یک لایه بافر و یک پوشش ثانویه.

عملکرد: عملکرد اصلی پوشش حفاظت از فیبر نوری از فرسایش بخار آب و سایش مکانیکی است.پوشش همچنین باعث افزایش قدرت مکانیکی و انعطاف پذیری فیبر نوری می شود، که کمک می کند تا عمر خدمات فیبر نوری را افزایش دهد.

سپس یک لایه محافظ به لایه بیرونی فیبر نوری اضافه می شود. هدف از رنگ رنگارنگ عمدتاً برای تشخیص ترتیب هسته های فیبر است.لایه محافظ رنگارنگ خارج از فیبر نوری در واقع پوشش بیرونی فیبر نوری استمواد آن متنوع هستند و رایج ترین آنها شامل PE (پولی اتیلن) ، PVC (پولی وینیل کلراید) ، PVDF (پولی وینیل فلوئوراید) ، LSZH (دخان کم ضد شعله بدون هالوجن) ،پلینوم (پولیولفین درجه ضد شعله) و ریزر (پولیولفین درجه شاخه)هرکدام از این مواد دارای ویژگی های خاص خود و محیط های قابل استفاده مانند مقاومت در برابر آتش، مقاومت در برابر رطوبت، مقاومت در برابر آب و هوا و غیره هستند.

استاندارد ملی برای توالی هسته فیبر BELLCORE این است: آبی، نارنجی، سبز، قهوه ای، خاکستری، سفید، قرمز، سیاه، زرد، بنفش، صورتی، سیان.(نارنجی همچنین به نام نارنجی) کد رنگ باید با کد رنگ مونسل مطابقت داشته باشد، که همچنین جامع ترین ترتیب کد رنگ در جهان است. طیف کامل رنگ استاندارد ملی: آبی، نارنجی، سبز، قهوه ای، خاکستری، سفید، قرمز، سیاه، زرد، بنفش، صورتی، سیان.دنباله لوله گشادهقرمز از سفید به سفید

دوازده فیبر نوری با هم بسته شده اند و یک پوشش بر روی لایه بیرونی از طریق یک ماشین قالب بندی تزریقی شکل می گیرد. دوازده هسته در یک لوله گنجانده شده اند.و کیک روغن در وسط تزریق می شود تا از فیبرهای نوری در حالی که پر کردن فضای محافظت کند.

به منظور تشخیص لوله های متعدد بسته در کابل نوری، لوله های مختلف بسته رنگ های مختلفی دارند. این اجازه می دهد تا فیبر نوری مختلف توسط گروه تشخیص داده شوند.

چندین لوله بسته به یکدیگر متصل می شوند تا کابل های نوری با مشخصات مختلف را تشکیل دهند. اگر یک کابل نوری 12 هسته ای دارای فیبر نوری در تنها یک لوله بسته باشد،و اگر یک کابل نوری 48 هسته ای دارای 12 هسته در هر یک از چهار لوله بسته باشد، مشخصات مختلف کابل نوری از طریق تشبیه شکل می گیرند.

به طور کلی، یک هسته تقویت کننده در وسط کابل نوری وجود دارد و همچنین یک مورد از یک هسته تقویت کننده تک طرفه وجود دارد.یک لوله بسته در اطراف هسته تقویت توزیع می شود و یک پوشش برای تشکیل کابل نوری اضافه می شودهسته تقویت کابل نوری که معمولا استفاده می شود معمولا سیم فولادی است.

قبل از اینکه چین در تکنولوژی تولید تسلط پیدا کند، قیمت کابل های نوری بسیار بالا بود.قیمت جهانی کابل های نوری به سرعت کاهش یافتبا تشکر از تولید کنندگان کابل نوری ما، به ویژه شرکت های ملی مانندYOFCوفايبر هومبه خاطر کمک های خود به صنعت ارتباطات نوری کشورمهزینه فیبر تا خانه برای هر خانوار همچنان در حال کاهش است، که باعث می شود نرخ نفوذ ارتباطات نوری چین بسیار جلوتر از جهان باشد.

منبع: Dongguan HX Fiber Technology Co., Ltd