5.10. Производство волокон

Оптические волокна производятся из очень чистых исходных материалов и в исключительно чистых условиях. Для указания чистоты стекла говорят, что блок волоконно-оптического стекла толщиной в километр настолько же прозрачен, как обычное оконное стекло.

Существует четыре основных метода производства оптических волокон, которые кратко обсуждаются ниже.

5.10.1. Внутреннее осаждение в химических парах

Этот процесс начинается с полой кварцевой трубы диаметром около 15 мм и толщиной около 4 мм. Труба для нагрева вращается над форсункой. Затем через трубу в газообразном состоянии пропускаются различные химические компоненты стекла. В состав этого газа включают различные другие химикаты, служащие в качестве реагентов, металлических присадок и катализаторов для образования стекла с различными показателями преломления. При нагреве кварца газы реагируют с ним, образуя на внутренней поверхности трубки слой стекла. В зависимости от того как долго и до какой температуры нагревали кварц, присадки насыщают кварц на различную глубину и с различной концентрацией.

Через трубку пропускаются различные концентрации газов для образования различных слоев сердечника и оболочки с разными показателями преломления. После завершения этого процесса трубка пропускается через печь и сжимается в твердую стеклянную трубку. Эту трубку толщиной примерно 10 мм называют преформой.

Затем конец преформы подается на блок экструзии, который заключен в печи. Волокно протягивается с конца вниз из высокой протяжной башни. Для отслеживания диаметра волокна используются лазеры измеренная величина подается в виде обратной связи для контроля скорости протягивания волокна (которая напрямую коррелирует с протягиваемым диаметром). Затем волокно проходит через жидкий пластик для образования покрытия волокна. Этот процесс показан на рис. 3.29.

Этот метод производства волокна используется чаще всего.

Рис. 3.29. Внутреннее осаждение в химических парах

Тема технологии производства оптоволокна присутствует на сайте, страницы:
Технология производства оптоволокна. Изготовление преформ для оптоволокна
и Производство оптоволокна. Вытяжка оптоволокна из преформы

3.10.2. Внешнее осаждение в химических парах

Этот процесс производства сходен с описанным выше, за тем исключением, что стекло укладывается на внешнюю поверхность вращающегося металлического стержня. Газообразные компоненты стекла подаются в горелку и формируются в слоеное стекло снаружи стержня по мере движения горелки вдоль стержня. После завершения формирования стекла металлический стержень вынимается, а стеклянная трубка подается в печь и сжимается в преформу. После создания преформы волокно протягивается способом, аналогичным описанному выше. Этот процесс показан на рис. 3.30.

Рис. 3.30. Внешнее осаждение в химических парах