Материал, изложенный далее это своеобразная смесь материалов уже размещённых в сети Интернет и небольшого видеоролика с канала Discoveri Sciense. Очень сомнительно, что видео отображало реальную технологическую линию по производству оптоволокна, скорее всё это для общего развития среднеамериканского обывателя.
На момент создания страницы (16.12.2011г) Оптоволокно в России и в СНГ ни кто не производит. Почти во все оптоволоконные кабеля закладывается оптическое волокно либо японского (Fujikura) либо американского (Corning) происхождения. Хотя к чести науки бывшего СССР стоит заметить, что и само оптоволокно и оптоволоконные кабеля в Советском Союзе производились и даже некоторое время работали в качестве соединительных линий АТС в некоторых крупных городах.
Увы, с перестройкой всё это было похоронено, а на настоящее время организация такого производства нерентабельна. Выгоднее покупать оптоволокно за границей, а на своих заводах только закладывать его в производимый кабель.
Технология производства оптоволокна
Изготовление преформ для оптоволокна
Наиболее распространен метод создания оптоволокна с малыми потерями путем химического осаждения из газовой фазы. При этом методе осаждение стекла может происходить на внешней поверхности вращающегося затравочного стержня, на торцевой поверхности стержня из кварцевого стекла или на внутренней поверхности вращающейся опорной трубки из кварцевого стекла. Далее описан метод осаждения на внутренней поверхности трубки (IVD method, Inside Vapor Deposition)
Процесс производства начинается с изображённой на рисунке полой кварцевой трубки с показателем преломления внешнего слоя оптоволокна, длиной 0,5...2 м и диаметром 16...18 мм.
Заготовка для производства оптоволокна (ещё не преформа)
Трубку очищают от всевозможных загрязнений путём погружения в раствор фтористо-водородной кислоты. Так как из одной такой трубки можно изготовить преформу для небольшую длинны оптоволокна то трубки-заготовки свариваются посредством специальной газовой горелки с водородно-кислородным пламенем.
Процесс сварки заготовок для преформ при производстве оптоволокна
Сварной шов заготовки преформы
Далее внутрь трубки подается струя хлорированного кварца SiCl4, кислорода (O2) и добавок изменяющих кофициент преломления сердцевины..
В результате химической реакции при высокой температуре (1500...1700°С) на внутренней поверхности трубки слоями осаждается чистый кварц SiO2.Схематически эту операцию изображают так:
Или так:
Сама же разогретая и наполненная смесью газов трубка выглядит подобным образом:
Осаждением заполняется внутренняя полость трубки, кроме самого центра. Чтобы ликвидировать этот оставшийся воздушный канал, подается еще более высокая температура: 1900° С, за счет которой происходит схлопывание и трубчатая заготовка превращается в сплошную цилиндрическую.
Последствия процесса схлопывания трубки под действием температуры 1900°С
Чистый осажденный кварц при этом становится сердечником оптоволокна с необходимым показателем преломления, а сама трубка выполняет роль оболочки с другим показателем преломления.
Получившийся стеклянный прут называют преформой.
Тема производства оптоволокна затронута так же на страницах книги
"Волоконная оптика. Теория и практика":
Производство волокон. Внутреннее осаждение в химических парах.
Внешнее осаждение в химических парах.
Осевое осаждение паров. Протягивание с двойным тиглем
.
Далее на Производство оптоволокна.
Вытяжка оптоволокна из преформы
