عملية تصنيع كابلات الألياف الضوئية

يمكن تقسيم عملية تصنيع الألياف الضوئية والكابلات إلى مرحلتين أساسيتين: تصنيع الألياف الضوئية وتصنيع الكابلات. تكمن التقنيات الرئيسية في التحكم في نقاء المواد، والتصنيع الهيكلي الدقيق، واختبار الأداء.

 

1. صناعة الألياف الضوئية

تحضير المواد الخام
يتم استخدام-السيليكا عالية النقاء بشكل أساسي كمادة أساسية. تتم إزالة الشوائب المعدنية مثل الحديد والنحاس من خلال التنقية الكيميائية (على سبيل المثال، أكسدة رابع كلوريد السيليكون). يجب أن تصل درجة نقاء المادة الخام إلى 99.9999% أو أعلى؛ محتوى الشوائب الذي يتجاوز جزءًا واحدًا في المليون سيؤدي إلى توهين كبير للإشارة الضوئية.

 

تصنيع التشكيل
يتم إنشاء الأنابيب الزجاجية المجوفة باستخدام ترسيب البخار الكيميائي. تشمل العمليات المشتركة ما يلي:

ترسيب البخار الخارجي (OVD): يتم ترسيب جزيئات السيليكا طبقة بعد طبقة على السطح المستهدف لتكوين قالب صلب يبلغ قطره حوالي 10 سم.

ترسيب البخار المحوري (VAD): ترسيب عمودي من أعلى القالب، وهو أكثر ملاءمة لتصنيع الألياف الضوئية ذات المؤشر المتدرج.

تتطلب هذه المرحلة التحكم الدقيق في تدرج درجة الحرارة ومعدل تدفق الغاز لضمان انحراف توزيع معامل الانكسار عن معلمات التصميم بأقل من 0.1%.

 

سحب الألياف بعد تليين القالب في فرن الجرافيت عند درجة حرارة 2000 درجة، يتم سحبه إلى ألياف بصرية بقطر 125μm بسرعة 1000-2000 متر في الدقيقة. يتم طلاء طبقة واقية مزدوجة من راتينج الأكريليك في نفس الوقت: طبقة داخلية ناعمة لتخفيف الضغط، وطبقة خارجية صلبة لتحسين مقاومة الخدش؛ يتم التحكم في سمك الطلاء الإجمالي ضمن 245μm.

 

2. صناعة الكابلات الضوئية

الجمعية الأساسية للكابل
يتم ترتيب الألياف الضوئية إما في تكوين أنبوب مجدولة أو مركزي فضفاض:

التكوين المجدول: يتم لف الألياف الضوئية بشكل حلزوني حول قلب تقوية FRP. يجب أن تكون خطوة الجدال أكبر من 12 ضعف قطر الكابل لمنع فقدان الانحناء الجزئي.

تكوين الأنبوب السائب: يتم وضع الألياف الضوئية في أنبوب سائب مملوء بالماء -الذي يحجب الشحوم. يجب أن تصل درجة الملء إلى أكثر من 95% لتحقيق العزل الطولي.

 

تغطية غمد
يتم تصنيع الغلاف باستخدام عملية البثق المشترك-ثلاث طبقات-:

تستخدم الكابلات الداخلية مادة البولي أوليفين الخالية من الدخان-والهالوجين-منخفضة الدخان، مع كثافة دخان أقل من 60 ديسيبل مللي واط أثناء الاحتراق.

تستخدم الكابلات الخارجية مادة البولي إيثيلين-عالية الكثافة مع إضافة 2.5% من أسود الكربون لتعزيز مقاومة الأشعة فوق البنفسجية.

تتطلب الكابلات الضوئية المدفونة مباشرة غلافًا إضافيًا بشريط فولاذي مموج، مع مقاومة للضغط الجانبي تتجاوز 4000 نيوتن/10 سم.

 

اختبار الأداء يجب أن يجتاز المنتج النهائي اختبار OTDR للتأكد من أن معامل التوهين أقل من 0.36 ديسيبل/كم (الطول الموجي 1310 نانومتر)، ويصل حمل اختبار قوة الشد إلى 2000 نيوتن لمدة دقيقة واحدة بدون كسر الألياف، ويجب أن يتحمل اختبار دورة الانحناء 5000 انحناء بنصف قطر 15 مرة من القطر بدون توهين.