Технология за производство на оптични влакна
Съдържание
Технология на производство на заготовки от оптични влакна
Оптичните влакна се произвеждат в няколко технологични стъпки. Първо се правят заготовки за производство на оптични влакна. Те представляват стъклени пръчки, състоящи се от стъклена сърцевина и стъклена обвивка. Освен това, от тези заготовки, при силно нагряване на единия край, те се изтеглят в оптичното влакно, като в същото време се полага първично буферно покритие, което е неговата защитна обвивка.
Един от най-ранните методи за производство на оптични влакна е методът пръчка в тръба, при който силициевият прът с висока чистота се вкарва като сърцевина в силициева тръба с по-нисък индекс, която служи като облицовка. Недостатъкът на този метод е, че всякакви минутни повреди и примеси на граничната им повърхност след изтеглянето на влакното водят до големи стойности на затихване (до 500 - 1000 dB/km) и освен това този метод може да се използва само за производство многомодови влакна със стъпаловиден профил на показателя на пречупване.
Вторият метод е методът с "двоен тигел" или "комбинирана стопилка". Това изважда влакното от стопилката, където сърцевината и компонентите на облицовката се стопяват в два различни тигела. Чрез дифузия или йонен обмен между стъклото на сърцевината и стъклото на облицовката е възможно да се получат влакна с градиентен профил на индекс на пречупване. С този метод е възможно да се получат влакна със затихване от 5 до 20 dB/km. при дължина на вълната от 850 nm.
Следващият метод е "фазово разделяне", при което пръчка от натриево бороселикатно стъкло се държи дълго време при температура 600 ° C. През това време в стъклото на натриевия борат се събират преходни метали като Fe и Cu фаза и след това се излугва с киселина. Полученият порест детайл се импрегнира с разтвор на цезиев нитрат и се измива. От такава заготовка се получават оптични влакна със стъпаловиден и градиентен профил със затихване от 10 до 50 dB/km. при дължина на вълната 850 nm.
Пробив в производството на оптични влакна е постигнат при производството на заготовки чрез нанасяне на пари, метод, използван за първи път през 1970 г. от американската фирма Corning Inc. При този метод отлагането на стъкло може да се случи на външната повърхност на въртяща се семена (OVD метод, външно отлагане на пари), на крайната повърхност на кварцов стъклен прът (метод VAD, аксиално отлагане на парите) или на вътрешната повърхност на въртяща се опорна тръба от кварцово стъкло (IVD метод, Вътрешно отлагане на пари). При тези методи отлагането на стъкло се дължи на реакцията на разпадане на силно летливи съединения с висока чистота в кислород-водороден или плазмен пламък. [един]