Proces výroby káblov z optických vlákien

Výrobný proces optického vlákna a kábla možno rozdeliť do dvoch hlavných etáp: výroba optických vlákien a výroba káblov. Kľúčové technológie spočívajú v kontrole čistoty materiálu, presnom konštrukčnom obrábaní a testovaní výkonu.

 

1. Výroba optických vlákien

Príprava surovín
Ako základný materiál sa používa najmä -oxid kremičitý. Kovové nečistoty ako železo a meď sa odstraňujú chemickým čistením (napr. oxidáciou chloridu kremičitého). Čistota suroviny musí dosiahnuť 99,9999 % alebo vyššiu; obsah nečistôt presahujúci jednu časť na milión povedie k výraznému útlmu optického signálu.

 

Výroba predliskov
Duté sklenené trubice sa vyrábajú pomocou chemického nanášania pár. Bežné procesy zahŕňajú:

Vonkajšie nanášanie pár (OVD): Častice oxidu kremičitého sa ukladajú vrstvu po vrstve na cieľový povrch, aby vytvorili pevný predlisok s priemerom približne 10 cm.

Axial Vapour Deposition (VAD): Vertikálne nanášanie z hornej časti predlisku, vhodnejšie na výrobu optických vlákien s odstupňovaným -indexom.

Tento stupeň vyžaduje presné riadenie teplotného gradientu a prietoku plynu, aby sa zabezpečilo, že sa rozloženie indexu lomu odchyľuje od konštrukčných parametrov o menej ako 0,1 %.

 

Ťahanie vlákna Po zmäknutí predlisku v grafitovej peci pri 2000 stupňoch sa ťahá do optického vlákna s priemerom 125μm rýchlosťou 1000-2000 metrov za minútu. Súčasne je potiahnutá dvojitá ochranná vrstva z akrylovej živice: vnútorný mäkký povlak na vyrovnávanie napätia a vonkajší tvrdý povlak na zlepšenie odolnosti proti poškriabaniu; celková hrúbka povlaku je kontrolovaná v rozmedzí 245 μm.

 

2. Výroba optických káblov

Zostava káblového jadra
Optické vlákna sú usporiadané buď v konfigurácii splietanej alebo centrálnej voľnej trubice:

Spletená konfigurácia: Optické vlákno je špirálovito navinuté okolo FRP výstužného jadra. Rozstup prameňov musí byť väčší ako 12-násobok priemeru kábla, aby sa zabránilo mikro-strate ohybom.

Konfigurácia voľnej trubice: Optické vlákno je umiestnené vo voľnej trubici naplnenej vodou-blokujúcim mazivom. Stupeň plnenia musí dosiahnuť viac ako 95 %, aby sa dosiahla pozdĺžna hydroizolácia.

 

Krytie plášťa
Plášť sa vyrába pomocou trojvrstvového ko{1}}extrúzneho procesu:

Vnútorné káble používajú polyolefín bez -halogénov{1}} s nízkou hustotou dymu počas spaľovania s hustotou dymu menšou ako 60 dBm.

Vonkajšie káble používajú polyetylén s vysokou{0}}hustotou s 2,5 % sadzí pridanými na zvýšenie odolnosti voči UV žiareniu.

Priamo uložené optické káble vyžadujú dodatočné ovíjanie vlnitou oceľovou páskou s bočnou tlakovou odolnosťou presahujúcou 4000 N/10 cm.

 

Testovanie výkonu Hotový výrobok musí prejsť testom OTDR, aby sa zaistilo, že koeficient útlmu je menší ako 0,36 dB/km (vlnová dĺžka 1310 nm), zaťaženie pri teste pevnosti v ťahu dosiahne 2 000 N po dobu 1 minúty bez pretrhnutia vlákna a test cyklu ohybu musí vydržať 5 000 ohybov s polomerom 15-násobku priemeru útlmu.