O processo de produção de fibra óptica

Uma pré-forma de vidro para fabricação de fibra óptica

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Tudo começa com areia de sílica. Materiais altamente purificados são então combinados para fabricar um cilindro de vidro, chamado Pré-forma: um cilindro de vidro puro multicamadas com cerca de 20 centímetros de circunferência. É composto por dois tubos perfeitamente concêntricos, cada um com um índice de refração de luz diferente. Vários processos horizontais diferentes (IVD, OVD, VAD) são usados ​​para fabricar a pré-forma. O objetivo é o mesmo: proporcionar à fibra trefilada acabada as melhores propriedades de desempenho possíveis. A pré-forma é então montada no topo de uma torre e sua base é aquecida em um forno (pode ser superior a 2.000°C) para produzir uma gota fina que cairá por gravidade e será puxada para baixo para obter um diâmetro estreito e uniforme de cerca de 100 mícrons. . O gás argônio de alta pureza e livre de oxigênio é circulado através do forno para proteger os componentes de grafite em temperaturas tão altas. A proporção núcleo/revestimento da pré-forma é mantida durante o processo de estiragem. A fibra óptica resultante tem a mesma relação núcleo/revestimento. Na verdade, a pré-forma é uma versão grande e sólida de uma fibra.

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Da pré-forma à fibra óptica acabada.

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Durante o processo, a fibra nua é primeiro resfriada para aplicar duas camadas de um material de revestimento, como acrilato ou poliimida, que fornece proteção e propriedades de flexão. A temperatura da fibra precisa ser reduzida para a aplicação adequada do revestimento. Um cabrestante na parte inferior da torre de tração puxa e enrola continuamente a fibra de vidro. A velocidade de extração da fibra depende da pré-forma, do tipo de fibra e do equipamento disponível. Pode ser de alguns metros por minuto até 4.000 metros por minuto para produção de fibra de telecomunicações de ponta. A velocidade de estiramento é cuidadosamente monitorada para controlar o diâmetro da fibra acabada. Todos os equipamentos envolvidos devem estar alinhados concentricamente para produzir um filamento de vidro perfeitamente redondo. As dimensões da fibra óptica dependem diretamente deste fator.

A força de trefilação aplicada na fibra durante a trefilação deve ser controlada com precisão para otimizar a propagação da luz na fibra. Vários dispositivos de medição localizados ao longo da torre de trefilação fornecem muitos itens de dados para monitorar as dimensões finais e a qualidade geral da fibra.

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Classificar e testar a fibra óptica final

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A fibra óptica acabada é enrolada em carretéis com capacidade de vários quilômetros até que a pré-forma se esgote. Vários testes mecânicos são feitos para evitar qualquer risco futuro de quebra. Em seguida, bobinas menores são utilizadas para separar e classificar as fibras ópticas de acordo com suas aplicações futuras. Globalmente, podemos diferenciar a fibra em duas categorias: fibra monomodo (uso em longa distância) e fibra multimodo (para distâncias mais curtas). Normalmente, o diâmetro final de ambas as fibras é de 250 µm. Após o trefilamento, as fibras ópticas são testadas para verificar se todas as suas demais propriedades atendem às especificações e requisitos do cliente.

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