info@eserver24.ruВремя работы: Пн-Пт с 9:00 до 18:00 без обеда
г. Санкт-Петербург: +7(812) 507-61-49
  • Главная
  • Статьи
  • Как изготавливают оптические кабели? — Производство оптического волокна простыми словами

Как изготавливают оптические кабели? — Производство оптического волокна простыми словами

Оптоволокно — популярная среда передачи данных, поскольку обеспечивает высокую скорость — до 100 терабит, характеризуется минимальным затуханием и широкой полосой пропускания. К тому же оптическое волокно позволяет передавать сигнал на дальние расстояния. Однако такой проводник сигнала стоит дороже других, и не только из-за высокой пропускной способности, а и из-за сложности в производстве. Волокно, содержащееся в кабеле — хрупкое, поэтому должно быть защищено максимально. В статье рассказывается, из чего делают оптоволоконный кабель и как изготавливают оптическое волокно. Процесс сложный, потому мы описали все простыми словами.

Этап №1 Получение преформы — заготовки

Половина себестоимости оптоволокна приходится на преформу. Заготовка во многом влияет на качество и характеристики оптического кабеля.

Интересно, что многие производители волоконно-оптических проводников закупают преформы у других, а полным циклом производства занимаются лишь те компании, которые отгружают большое количество волокна — свыше нескольких миллионов ежегодно.

Заготовка представляет собой цилиндр, один из концов которого имеет форму конуса. На другом конце расположена тонкая «ручка» подвеса. Делается заготовка из кварцевого стекла, практически не содержащего примесей. Стоит отметить, что кварцевое стекло — не единственный материал, из которого делают преформы и волокно, однако самый распространенный.

Заготовка, которая служит для последующего создания волоконных нитей, может быть изготовлена одним из двух методов:

  • Спекания. В этом случае кварцевая крупа спекается в полой стеклянной трубе.
  • Парофазного осаждения. Более сложный метод, предполагающий нагревание газовой смеси из тетрахлорида кремния и германия нагревается вместе с кислородом. Происходит химическая реакция, в результате которой нагретая смесь оседает в виде оксидов на полость трубы или небольшую полую заготовку. Затем преформа спекается.

Отметим, что заготовка для оптоволокна довольно большая. Вес одной преформы может достигать 60-70 килограмм. Из одной заготовки можно получить примерно 2000 километров оптического волокна.

Этап №2 Вытяжка волокна из заготовки

Вытяжка представляет собой большое сооружение с несколькими линиями, протяженность которых может достигать приблизительно 25 метров (аж 8 этажей). Вверху расположены индукционные печи, в которых плавят заготовки.

Первое стекло, расплавленное в печи, выходит в форме капли. Оно стягивается, что позволяет уменьшить его диаметр и получить тонкую стеклянную нить, размер которой может достигать несколько сотен микрон. Эта нить проходит через линии вытяжки вниз, где происходит ее охлаждение, а затем измерение геометрических параметров.

Температура кварцевого волокна снижается постепенно. Для этого используются специальные трубы охлаждения и сопровождения. С их помощью показатель к концу линии вытяжки снижается с 2000 градусов до 65 или даже 55 градусов.

Установленные на вытяжке измерительные приборы дают возможность найти дефекты участков оптоволокна и место, где эти изъяны расположены. Потом дефекты устраняют.

Чтобы оптическое волокно получило механические свойства, необходимые для корректного функционирования, его оснащают защитой — покрывают акрилатными составами. Процесс осуществляется под давлением в фильерном узле, куда и подается покрытие, которое придает волокну разные физические свойства, например, способность гнуться. После нанесения защитного покрытия волокно помещают под ультрафиолет, чтобы акрилатный состав затвердел.

Этап №4 Тест

Внизу вытяжной линии оптическое волокно наматывают на большие катушки. Так, в среднем катушки могут вместить от 250 до 1000 километров оптического волокна. Затем намотанное на катушку волокно отправляется на пруф-тест — перемотку под натяжением. Тестирование позволяет определить микроскопические повреждение на волокне: выявляются микротрещины глубиной до 1 мкм. Это дает возможность вырезать те участки волокна, на которых есть изъяны и тем самым избавиться от локальных повреждений. Выходит, что с одной большой катушки получается несколько катушек с конкретными строительными длинами.

После тестирования оптоволокно отправляется на диагностику качества. Там проводят измерения различных характеристик оптоволокна, оптических и геометрических:

  • диаметр модового поля,
  • показатель хроматической дисперсии,
  • коэффициент затухания и другие параметры.

Этап №5 Выдержка

После диагностики катушки с волокном размещают в азотно-дейтериевой камере на 36 часов. Это нужно, чтобы предотвратить попадание различных гидроксильных групп в волокно и тем самым избежать ухудшения оптических характеристик. Выдержанное таким образом волокно становится влагоустойчивым и может использоваться в течение 25 лет.

Этап №6 Изготовление кабеля

Получившее требуемые технические и эксплуатационные свойства оптоволокно покрывают оболочкой. Она может быть представлена стальной лентой или проволокой, а если кабель будет использоваться для подвеса — кевларом. Затем все это покрывают пластиком — поливинилхлоридом, если кабель предназначен для внутренней прокладки, или же полиэтиленом — для проводов, которые прокладывают под водой и землей, в грунте или подвешивают на столбах, опорах. Целостность оболочки проверяют с помощью высокого, около 10 кВ, напряжения.

Это были основные этапы изготовления волоконно-оптических кабелей. Отметим, что производство оптического волокна может осуществляться по-разному. Так, может отличаться процесс оснащения волокна гидрофобом и некоторые другие моменты. В статье же описан наиболее распространенный вариант.

Оставить комментарий

Написать Директору

Уважаемый клиент, Вы можете отправить Ваше пожелание или жалобу напрямую Директору

Ваше обращение гарантированно будет доставлено директору.
Вы можете не указывать e-mail, но тогда оно останется без обратной связи.

Получите расчет стоимости необходимого оборудования за 30 минут

Укажите куда отправить просчет.
Загрузите список нужной продукции:
(Поддерживаемые форматы: xls, xlsx, xlsm, xlst, csv, doc, docx, rtf, text)
Файл не выбран

Узнать цену