Жоғары сапалы талшықты-оптикалық кабель өндірісі
Бүгінгі цифрлық дәуірде деректерді жылдам және сенімді түрде беру қажеттілігі артып келеді. Қазіргі заманғы байланыстың негізін құрайтын технологиялардың бірі - талшықты-оптикалық кабель. Талшықты-оптикалық кабельдер дәстүрлі мыс кабельдерге қарағанда айтарлықтай жоғары беру жылдамдығын ұсынады, сонымен қатар көп мөлшерде деректерді бұрмаламай тасымалдау мүмкіндігін береді. Жоғары сапалы талшықты-оптикалық кабельдерді өндіру - бұл егжей-тегжейлі назар аударуды және озық технологияларды қажет ететін күрделі процесс. Бұл мақалада шикізатты таңдаудан бастап соңғы сынаққа дейінгі жоғары сапалы талшықты-оптикалық кабельдерді өндірудің қадамдары сипатталады.
1. Шикізатты таңдау
Талшықты-оптикалық кабель өндірісіндегі алғашқы қадам - сапалы шикізатты таңдау. Оптикалық талшықтың негізгі материалы - кремнийлі шыны (SiO2) немесе жоғары мөлдірлігі бар арнайы пластик. Кремнийлі шыны көбінесе өткізгіштік шығыны аз және жоғары температураға төтеп бере алатындығына байланысты таңдалады. Дегенмен, пластикалық оптикалық талшықтар қысқа қашықтықтағы байланыс немесе жоғары икемділікті қажет ететін орта сияқты белгілі бір қолданбаларда да қолданылады.
Негізгі материалдан басқа, кабельдің жабыны мен арматурасы да маңызды рөл атқарады. Сыртқы жабын әдетте талшықты физикалық зақымданудан, ылғалдан және ультракүлгін сәуледен қорғайтын полимерден жасалады. Кевлар сияқты материалдардан жасалуы мүмкін кабель арматурасы қосымша беріктік береді және кабельдің қысым немесе керілу салдарынан зақымдалуына жол бермейді.
2. Алдын ала пішінді қалыптастыру процесі
Преформалар талшықты-оптикалық өндірістегі маңызды қадам болып табылады. Преформалар - ұзын оптикалық талшықтарға тартылатын шыны цилиндрлер. Преформаларды өндірудің екі негізгі әдісі бар:
– Модификацияланған химиялық бу тұндыру (MCVD): Бұл процесте кремний диоксиді мен қоспалары бар химиялық газ кварц түтігіне енгізіліп, плазмалық фон немесе оттегісутегі қыздырғышы арқылы қыздырылады. Бұл газ реакцияға түсіп, кварц түтігінің ішінде шыны қабат түзеді.
– Сыртқы буды тұндыру (OVD) және буды осьтік тұндыру (VAD): Екі әдіс те омыртқаның немесе өзек шыбығының сыртына шыны қабатын тұндырудан тұрады, ол содан кейін тұтас шыны дайындамасын қалыптастыру үшін балқытылады.
3. Талшықты тарту немесе тарту
Дайын пішін жасалғаннан кейін, келесі қадам - сызу процесі. Дайындалған дайын пішін өте жоғары температурада (шамамен 2000°C) арнайы пешке орналастырылады. Бұл температурада дайын пішіннің түбі ери бастайды, ұсақ тамшылар түзеді. Содан кейін бұл тамшылар диаметрі әдетте шамамен 125 микрометр болатын жұқа талшықтар түзу үшін тұрақты жылдамдықпен тартылады.
Бұл сурет салу процесі өте қатаң бақылауды қажет етеді. Алынған талшықтардың диаметрі тұрақты және оптикалық сапасы жоғары болуын қамтамасыз ету үшін сурет салу жылдамдығын, температурасын және материалдың тұтқырлығын мұқият бақылау қажет. Бұл процесс кезінде талшықтың тұтастығын сақтау және механикалық зақымданудан қорғау үшін қорғаныс праймер жабыны да қолданылады.
4. Қорғаныш жабынын қолдану
Оптикалық талшықтар өте нәзік және физикалық зақымға ұшырайды. Сондықтан, сурет салу процесінен кейін оларды қорғаныш материалмен жабу керек. Бұл қадам жабу процесі деп аталады және әдетте екі негізгі қабатты қамтиды:
– Праймер жабыны: Бұл жабын оптикалық талшықты микрозақымданудан қорғау және оның механикалық беріктігін арттыру үшін тікелей оған жағылады.
– Екінші қабат: Бұл екінші қабат талшықты ылғал және ультракүлгін сәулелердің әсерінен сияқты қоршаған орта әсерлерінен қорғайды.
Қаптау материалы әдетте сұйық күйде жағылатын және содан кейін ультракүлгін сәулелену арқылы қатайтылатын арнайы полимер болып табылады.
5. Жинақтау және орнату
Жеке оптикалық талшықтар сирек жеке қолданылады. Оның орнына, олар әдетте қорғаныс және орнатуды жеңілдету үшін кабельдерге біріктіріледі. Бұл біріктіру процесі бірнеше оптикалық талшықтарды бір қорғаныс қабығына орналастыруды қамтиды. Талшықты-оптикалық кабельдер сонымен қатар кевлар сияқты арматуралық элементтермен және қатал ортада пайдалануға арналған су өткізбейтін жабынмен жабдықталған.
6. Тестілеу
Талшықты-оптикалық кабель жасалғаннан кейін, келесі қадам - сапа мен өнімділікті қамтамасыз ету үшін сынақтан өткізу. Әдетте бірнеше сынақ түрлері орындалады:
– Оптикалық тестілеу: Бұл тестілеу оптикалық талшықтың жарық өткізгіштік шығынын, өткізу қабілеттілігін және жиілік реакциясын өлшеуді қамтиды.
– Механикалық сынақ: Кабельдің қатал орнату және пайдалану жағдайларына төтеп бере алатындығына көз жеткізу үшін созылу беріктігіне, иілуге және қысымға төзімділік сынақтарын қамтиды.
– Қоршаған ортаны сынау: жоғары температура, ылғалдылық және химиялық заттардың әсері сияқты экстремалды қоршаған орта жағдайларында кабельдің жұмысын өлшейді.
7. Сертификаттау және стандарттау
Жоғары сапалы оптикалық талшық белгілі бір салалық стандарттар мен сертификаттарға сәйкес келуі керек. Кейбір тиісті халықаралық стандарттарға ISO/IEC 11801 және ITU-T G.652 жатады. Бұл стандарттар өндірілген оптикалық талшықтың белгіленген өнімділік пен сенімділік талаптарына сәйкес келетініне кепілдік береді.
8. Қаптау және тарату
Талшықты-оптикалық кабельді өндіру процесінің соңғы кезеңі - қаптау және тарату. Сапа сынағынан өткен талшықты-оптикалық кабельдер тасымалдау кезінде зақымдануды болдырмау үшін мұқият қапталады. Әдетте, бұл кабельдер оралып, оларды соққы мен ылғалдан қорғайтын барабандарға немесе арнайы қораптарға салынады.
Қорытынды
Жоғары сапалы талшықты-оптикалық кабельдерді өндіру озық технологияны, дәл материалды таңдауды және мұқият тестілеуді қажет етеді. Шикізатты таңдаудан бастап соңғы қаптамаға дейінгі процестің әрбір қадамы алынған кабельдің салалық стандарттар мен пайдаланушы талаптарына сәйкес келуін қамтамасыз ету үшін дәл орындалуы керек. Дәл процедураларды орындау арқылы өндірушілер көп көлемде деректерді үзіліссіз жіберуге қабілетті сенімді, жоғары жылдамдықты талшықты-оптикалық кабельдерді шығара алады, бұл технологияны заманауи байланыстың таптырмас негізіне айналдырады.
