תהליך ייצור כבל סיבים אופטיים

ניתן לחלק את תהליך הייצור של סיבים אופטיים וכבלים לשני שלבי ליבה: ייצור סיבים אופטיים וייצור כבלים. טכנולוגיות המפתח טמונות בבקרת טוהר החומר, עיבוד מבני מדויק ובדיקות ביצועים.

 

1. ייצור סיבים אופטיים

הכנת חומר גלם
סיליקה בטוהר גבוה-משמשת בעיקר כחומר הבסיס. זיהומים מתכתיים כגון ברזל ונחושת מוסרים באמצעות טיהור כימי (למשל, חמצון סיליקון טטרכלוריד). טוהר חומר הגלם חייב להגיע ל-99.9999% ומעלה; תכולת טומאה העולה על חלק אחד למיליון תוביל להפחתה משמעותית של האות האופטי.

 

ייצור פרפורמים
צינורות זכוכית חלולים נוצרים באמצעות שקיעת אדים כימית. תהליכים נפוצים כוללים:

שקיעת אדים חיצונית (OVD): חלקיקי סיליקה מופקדים שכבה אחר שכבה על משטח המטרה ליצירת תבנית מוצקה בקוטר של כ-10 ס"מ.

השקעת אדים צירית (VAD): שקיעה אנכית מהחלק העליון של הפרפורם, מתאימה יותר לייצור סיבים אופטיים מדורגים-.

שלב זה דורש בקרה מדויקת של שיפוע הטמפרטורה וקצב זרימת הגז כדי להבטיח שהתפלגות אינדקס השבירה חורגת מפרמטרי התכנון בפחות מ-0.1%.

 

שרטוט סיבים לאחר ריכוך ה-preform בכבשן גרפיט ב-2000 מעלות, הוא נמשך לסיב אופטי בקוטר 125μm במהירות של 1000-2000 מטר לדקה. שכבת הגנה שרף אקרילית כפולה מצופה בו זמנית: ציפוי רך פנימי למתח חיץ, וציפוי קשיח חיצוני לשיפור עמידות בפני שריטות; עובי הציפוי הכולל נשלט בתוך 245 מיקרומטר.

 

2. ייצור כבלים אופטיים

מכלול ליבת כבל
סיבים אופטיים מסודרים בתצורת צינור משוחרר או מרכזי:

תצורה נטועה: הסיב האופטי כרוך בספירלה סביב ליבה מחזקת FRP. גובה הגדילה חייב להיות גדול מפי 12 מקוטר הכבל כדי למנוע אובדן מיקרו-כיפוף.

תצורת צינור רופף: הסיב האופטי ממוקם בצינור רופף מלא במים -חוסם גריז. מידת המילוי חייבת להגיע ליותר מ-95% כדי להשיג איטום אורכי.

 

כיסוי נדן
הנדן מיוצר באמצעות תהליך שחול משותף ב-שלוש שכבות:

כבלים פנימיים משתמשים בפוליאולפין נטול-עשן-נטול הלוגן, עם צפיפות עשן של פחות מ-60 dBm במהלך הבעירה.

כבלים חיצוניים משתמשים בפוליאתילן בצפיפות- גבוהה עם תוספת של 2.5% פחמן שחור כדי לשפר את עמידות ה-UV.

כבלים אופטיים קבורים ישירות דורשים עטיפה נוספת של סרט פלדה גלי, עם עמידות בלחץ רוחבי העולה על 4000 N/10 ס"מ.

 

בדיקת ביצועים המוצר המוגמר חייב לעבור את מבחן ה-OTDR כדי להבטיח שמקדם הנחתה נמוך מ-0.36dB/km (אורך גל 1310nm), עומס בדיקת חוזק המתיחה מגיע ל-2000N למשך דקה אחת ללא שבירת סיבים, ומבחן מחזור הכיפוף חייב לעמוד ב-5000 כיפופים בקוטר של פי 15 קוטר של attenu.