กระบวนการผลิตสายเคเบิลใยแก้วนำแสง

กระบวนการผลิตใยแก้วนำแสงและสายเคเบิลสามารถแบ่งออกเป็นสองขั้นตอนหลัก: การผลิตใยแก้วนำแสงและการผลิตสายเคเบิล เทคโนโลยีหลักอยู่ที่การควบคุมความบริสุทธิ์ของวัสดุ การตัดเฉือนโครงสร้างที่มีความแม่นยำ และการทดสอบประสิทธิภาพ

 

1. การผลิตใยแก้วนำแสง

การเตรียมวัตถุดิบ
ซิลิกาที่มีความบริสุทธิ์สูง-ส่วนใหญ่จะใช้เป็นวัสดุฐาน สิ่งเจือปนที่เป็นโลหะ เช่น เหล็กและทองแดง จะถูกกำจัดออกโดยกระบวนการทำให้บริสุทธิ์ทางเคมี (เช่น ปฏิกิริยาออกซิเดชันของซิลิคอนเตตราคลอไรด์) ความบริสุทธิ์ของวัตถุดิบต้องสูงถึง 99.9999% หรือสูงกว่า ปริมาณสิ่งเจือปนที่เกินหนึ่งส่วนในล้านส่วนจะนำไปสู่การลดทอนสัญญาณแสงอย่างมีนัยสำคัญ

 

การผลิตพรีฟอร์ม
หลอดแก้วกลวงถูกสร้างขึ้นโดยใช้การสะสมไอสารเคมี กระบวนการทั่วไป ได้แก่:

การสะสมไอภายนอก (OVD): อนุภาคซิลิกาจะถูกสะสมทีละชั้นบนพื้นผิวเป้าหมายเพื่อสร้างผลิตภัณฑ์ที่ขึ้นรูปขั้นต้นที่เป็นของแข็งซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 10 ซม.

Axial Vapour Deposition (VAD): การสะสมในแนวตั้งจากด้านบนของผลิตภัณฑ์ที่ขึ้นรูปขั้นต้น เหมาะสำหรับการผลิตเส้นใยแสงดัชนี-

ขั้นตอนนี้ต้องมีการควบคุมการไล่ระดับอุณหภูมิและอัตราการไหลของก๊าซอย่างแม่นยำ เพื่อให้แน่ใจว่าการกระจายดัชนีการหักเหของแสงเบี่ยงเบนไปจากพารามิเตอร์การออกแบบน้อยกว่า 0.1%

 

การวาดเส้นใย หลังจากที่พรีฟอร์มอ่อนตัวในเตากราไฟท์ที่อุณหภูมิ 2,000 องศา แล้วจะถูกดึงเข้าไปในใยแก้วนำแสงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 125μm ด้วยความเร็ว 1,000-2,000 เมตรต่อนาที ชั้นป้องกันอะคริลิกเรซินสองชั้นถูกเคลือบไปพร้อมๆ กัน: ชั้นเคลือบอ่อนด้านในเพื่อลดแรงเค้น และชั้นเคลือบแข็งด้านนอกเพื่อปรับปรุงความต้านทานต่อการขีดข่วน ความหนาของชั้นเคลือบทั้งหมดถูกควบคุมภายใน245μm

 

2. การผลิตสายเคเบิลออปติก

ประกอบแกนสายเคเบิล
เส้นใยนำแสงถูกจัดเรียงในรูปแบบท่อหลวมแบบควั่นหรือแบบท่อกลาง:

โครงสร้างแบบควั่น: ใยแก้วนำแสงพันเป็นเกลียวรอบแกนเสริมแรง FRP ระยะพิทช์ของการพันเกลียวต้องมากกว่า 12 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางของสายเคเบิลเพื่อป้องกันการสูญเสียการโก่งงอระดับไมโคร-

โครงสร้างท่อแบบหลวม: ไฟเบอร์ออปติกถูกวางไว้ในท่อแบบหลวมที่เต็มไปด้วย-จาระบีปิดกั้นน้ำ ระดับการเติมจะต้องมากกว่า 95% เพื่อให้เกิดการกันซึมตามยาว

 

ปลอกหุ้ม
ปลอกผลิตขึ้นโดยใช้กระบวนการอัดขึ้นรูปร่วมสาม-ชั้น-:

สายเคเบิลภายในอาคารใช้โพลีโอเลฟินไร้ฮาโลเจน-ต่ำ-โดยมีความหนาแน่นของควันน้อยกว่า 60 dBm ในระหว่างการเผาไหม้

สายเคเบิลกลางแจ้งใช้โพลีเอทิลีนความหนาแน่นสูง-พร้อมคาร์บอนแบล็ค 2.5% เพื่อเพิ่มความต้านทานรังสียูวี

สายเคเบิลออปติคัลแบบฝังโดยตรงจำเป็นต้องมีการพันด้วยเทปเหล็กลูกฟูกเพิ่มเติม โดยมีความต้านทานแรงดันด้านข้างเกิน 4000 นิวตัน/10 ซม.

 

การทดสอบประสิทธิภาพ ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปจะต้องผ่านการทดสอบ OTDR เพื่อให้แน่ใจว่าค่าสัมประสิทธิ์การลดทอนน้อยกว่า 0.36dB/km (ความยาวคลื่น 1310 นาโนเมตร) โหลดทดสอบความต้านทานแรงดึงถึง 2000N เป็นเวลา 1 นาที โดยไม่มีการแตกหักของเส้นใย และการทดสอบรอบการดัดงอจะต้องทนต่อการโค้งงอ 5,000 ครั้งด้วยรัศมี 15 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางโดยไม่มีการลดทอน