ساخت فیبر نوری با استفاده از شیشه‌های معمولی امکان‌پذیر نیست. در صورت استفاده از این شیشه‌ها، نور حتی در فواصل بسیار کم منتشر نمی‌شود؛ زیرا در این شیشه‌ها امواج و ناخالصی‌های زیادی وجود دارند، که ممکن است به مشکلاتی مانند تغییر رنگ منجر شود. در مقابل، شیشه‌های مورد استفاده برای ساخت فیبر نوری، بدون هرگونه ناخالصی هستند و نور را در فواصل طولانی با سرعت زیاد انتقال می‌دهند. در ادامه این متن از گروه پودسان، مراحل ساخت فیبر نوری را بررسی خواهیم کرد.
مطلب پیشنهادی: فیوژن فیبر نوری چیست و چه کاربردی دارد؟
مراحل ساخت فیبر نوری
در تولید فیبر نوری، از شیشه با کمترین ناخالصی استفاده می‌شود تا نور به سرعت و با کیفیت مناسب منتقل گردد. ساخت فیبر نوری از این نوع شیشه مراحل دقت و کنترل بالایی را می‌طلبد، اما اصول کلی ساخت آن ساده است. در این راستا، تکنولوژی ساخت فیبر نوری در سه مرحله اصلی انجام می‌شود.
-
مرحله اول: تولید پریفورم فیبر نوری
در این مرحله، یک استوانه شیشه‌ای توخالی به نام “پریفورم” تولید می‌شود. این پریفورم شامل رشته پیوسته‌ای از شیشه است و با استفاده از فرآیند “اصلاح رسوب بخار شیمیایی” (MCVD) تولید می‌شود. این فرآیند حاوی ایجاد حباب‌های اکسیژن با استفاده از ترکیبات شیمیایی نظیر کلرید ژرمانیوم (GeC14) و کلرید سیلیکون (SiC14) می‌باشد. این حباب‌ها گازی تولید می‌کنند که به سمت خلا حرکت می‌کند. سپس، با استفاده از مشعل، گاز و اکسیژن با یکدیگر واکنش می‌دهند و دی‌اکسید سیلیکون (Si02) و دی‌اکسید ژرمانیوم (Ge02) تولید می‌شود. این دو ماده به دیواره لوله متصل می‌شوند و یک پریفورم شیشه‌ای بسیار خالص به وجود می‌آید. پس از تولید پریفورم، شیشه‌های توخالی سرد شده و برای مطابقت با استانداردهای کیفیت آزمایش می‌شوند.
-
مرحله دوم: کشش فیبر نوری
در این مرحله، از پریفورم تولید شده، فیبر نوری به‌وسیله دستگاه‌های مختلف کشیده می‌شود. با کاهش قطر یک سمت از انتهای پریفورم درون خط کوره با حرارتی با دمای 3400 تا 4000 درجه فارنهایت شروع می‌شود. انتهای پریفورم ذوب شده و به شکل قطره میچسبد که تبدیل به یک رشته نازک از شیشه می‌شود. این رشته سرد و منجمد می‌شود و سپس با استفاده از ابزارهای مربوطه به نخ تبدیل می‌شود. در نهایت، نخ فیبر نوری به دستگاه کششی متصل می‌شود و با سرعت مشخصی کشیده می‌شود.
-
مرحله سوم: تست فیبر نوری
پس از تولید، فیبر نوری مورد آزمایشات جهت ارزیابی کیفیت قرار می‌گیرد. این آزمایشات شامل اندازه‌گیری ضریب شکست، بررسی ساختار فیبر، استحکام کششی، ظرفیت پهنای باند، تضعیف در طول موج‌های مختلف، پاشندگی رنگی، دما و رطوبت است. عواملی مانند ترکیب شیمیایی و کنترل گاز در طول فرآیند تأثیرگذار بر کیفیت فیبر نوری می‌باشند.
مطلب پیشنهادی: سوئیچ صنعتی چیست؟ و چه کاربردهایی دارد؟
کاربرد فیبر نوری
فیبر نوری در کاربردهای مختلف از جمله حسگرها، فعالیت‌های نظامی و کاربردهای پزشکی مورد استفاده قرار می‌گیرد. در حوزه حسگرها، از حسگرهای فیبر نوری جهت اندازه‌گیری کمیت‌های فیزیکی نظیر جریان الکتریکی، میدان مغناطیسی، فشار، حرارت، جابجایی، آلودگی آب‌های دریا، سطح مایعات و تشعشعات پرتوهای گاما و ایکس استفاده می‌شود. در این نوع حسگرها، از فیبر نوری به عنوان عنصر اصلی حسگر بهره‌گیری می‌شود، به طوری که ویژگی های فیبر تحت تاثیر میدان کمیت مورد اندازه‌گیری قرار گرفته و با تغییرات شدت کمیت، اثر گذار می‌شوند. در کاربردهای نظامی، فیبر نوری کاربردهای بسیاری دارد که از جمله آن‌ها می‌توان به ارتباط با آنتن رادار، کنترل و هدایت موشک‌ها و ارتباط زیردریایی‌ها (هیدروفون) اشاره کرد.
در حوزه پزشکی، فیبرنوری در تشخیص بیماری‌ها و انجام آزمایش‌های متنوع مورد استفاده قرار می‌گیرد. این شامل چنده‌سنجی (دُزیمتری) غدد سرطانی، تشخیص نارسایی‌های داخلی بدن، اجرای جراحی لیزری، استفاده در دندانپزشکی و اندازه‌گیری مایعات و خون می‌شود. و در حوزه الکترونیک با استفاده از کابل فیبرنوری می توان انتقالی دیتای سریع و ارزشمندی به کاربران دنیای اینترنت فراهم کرد.
فیبر نوری نسل سوم
طراحان فیبرهای نسل سوم هدف خود را در جهت کاهش تلفات فیبرها قرار دادند. برای این منظور، محققان از حداقل تلفات در طول موج ۵۵/۱ میکرون و حداقل پاشندگی در طول موج ۳/۱ میکرون بهره گرفته و فیبرهایی با ساختار پیچیده‌تر طراحی کردند. در عمل، با اعمال تغییرات در پروفایل ضریب شکست فیبرهای تک مد نسل دوم، که حداقل پاشندگی آن در محدوده ۳/۱ میکرون قرار داشت، به محدوده ۵۵/۱ میکرون افزایش یافت و در نتیجه، فیبر نوری با خصوصیت‌های جدید به نام فیبر دی.اس.اف به وجود آمد.
تولید فیبر نوری
فناوری تولید فیبرهای نوری با توجه به مراحل مختلفی که در آن به کار گرفته می‌شود، یک فرآیند پیچیده است. ابتدا، ساختار اولیه فیبر نوری به نام “پیش‌سازه”، در یک میله شیشه‌ای ایجاد می‌شود، سپس این میله در فرآیند کشش به فیبر نوری تبدیل می‌شود. از سال ۱۹۷۰ به بعد، روش‌های گوناگونی برای ساخت پیش‌سازه‌ها بر پایه رسوب‌دهی لایه‌های شیشه‌ای در داخل لوله مورد استفاده قرار گرفته‌اند. سه دسته اصلی روش‌های فرایند فاز بخار برای ساخت پیش‌سازه فیبر نوری عبارت‌اند از:
- رسوب‌دهی داخلی
- رسوب‌دهی بیرونی
- رسوب‌دهی محوری
در هر یک از این روش‌ها، موادی نظیر تتراکلرید سیلیکون، تتراکلرید ژرمانیوم، اکسی کلرید فسفریل، گاز فلوئور، گاز هلیم، و گاز کلر به عنوان مواد لازم در فرآیند ساخت پیش‌سازه به کار گرفته می‌شوند. این مواد برای افزایش ضریب شکست، کاهش دما، حباب‌زدایی، و آب‌زدایی در طول فرایند مورد استفاده قرار می‌گیرند. به منظور کسب اطلاعات بیشتر و استفاده از خدمات مشاوره فیبر نوری، می‌توانید با شرکت پودسان تماس بگیرید تا اطلاعات کامل‌تری در این زمینه ارائه گردد.
سوالات متداول
- فیبر نوری چیست؟
فیبر نوری یک نوع تکنولوژی انتقال اطلاعات است که از رشته‌های نازک شیشه یا پلاستیکی با قابلیت انتقال نور به عنوان رسانه اصلی استفاده می‌کند. این فیبرها اطلاعات را به شکل نوری منتقل می‌کنند و در کاربردهای مختلفی از جمله ارتباطات اینترنتی و حوزه‌های صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
- مراحل ساخت فیبر نوری چیست؟
مراحل ساخت فیبر نوری شامل تولید پریفورم، کشش فیبر، و تست فیبر می‌شود. در مرحله اول، یک پریفورم شیشه‌ای تولید می‌شود که به وسیله فرآیندهای شیمیایی مانند “اصلاح رسوب بخار شیمیایی” ساخته می‌شود. در مرحله دوم، این پریفورم به فیبر تبدیل می‌شود و در محیطی خاص با کمک دستگاه‌های کشش فیبر کشیده می‌شود.
سخن پایانی
در نهایت، این فناوری پیچیده با تکنیک‌هایی نظیر “اصلاح رسوب بخار شیمیایی” (MCVD) و فرآیندهای دقیق کشش فیبر نوری، به تولید فیبرهای نوری با ویژگی‌های بی‌نظیر انجام شده است. شرکت پودسان با تجربه و تخصص خود در زمینه فناوری‌های ارتباطی و فیبر نوری، به عنوان یکی از پیشروها در این حوزه شناخته می‌شود. این شرکت با ارائه خدمات مشاوره و فنی، اطمینان از کیفیت و عملکرد بهترین تجهیزات فیبر نوری را فراهم می‌آورد. برای کسب اطلاعات بیشتر و مشاوره در زمینه فیبر نوری، می‌توانید با شرکت ما از طریق شماره تماس 02166932886 در ارتباط باشید.