Come vengono realizzati i cavi a fibre ottiche

I cavi a fibre ottiche trasmettono impulsi di luce su lunghe distanze. Poiché la luce viaggia più velocemente dell'elettricità, i cavi a fibre ottiche possono trasmettere dati molto più rapidamente dei cavi in rame e possono trasportare molti più dati. I cavi a fibre ottiche sono realizzati da filamenti di vetro molto lunghi e continui. Queste fibre sono fatte di vetro molto puro, privo di occlusioni e distorsioni. Un sistema di produzione di fibre ottiche è un sistema verticale che usa la gravità per aiutare a tirare il vetro fuso verso il basso in un unico filamento continuo.

Preforma per fibra ottica

Una preforma per fibra ottica è un cilindro di vetro molto puro che verrà fuso per creare un cavo a fibra ottica molto sottile. La realizzazione di una preforma implica far bollire ossigeno attraverso diversi prodotti chimici. Due di questi sono il cloruro di germanio e il cloruro di silicio. Questo produce un gas che viene forzato in un tubo rotante di silicio o quarzo. Questo tubo viene riscaldato a una temperatura molto alta che fa reagire questi due gas formando biossido di silicio e biossido di germanio. I due gas si combinano, si raffreddano e formano il vetro puro della preforma.

Forno in linea

La preforma viene inserita dall'alto in un forno in linea che fonde il vetro. Un forno in linea si trova "in linea" tra la preforma e le parti inferiori del sistema di produzione che aiutano a polimerizzare la fibra. Mantenere tutto in linea retta aiuta a minimizzare difetti e problemi di produzione. Questo forno viene riscaldato tra i 1.650 e i 2.200 °C. Il vetro fonde e viene tirato verso il basso dalla gravità. Quando la preforma inizia a fondersi, forma una goccia all'estremità seguita da un filamento molto sottile di fibra di vetro pura. Questo filamento di fibra di vetro diventerà il cavo a fibra ottica.

Misurazione

La goccia e il filamento di fibra passano attraverso un micrometro che misura lo spessore della fibra di vetro. Ciò garantisce coerenza nello spessore e nelle prestazioni lungo tutta la fibra.

Forni di polimerizzazione

Dopo che lo spessore della fibra è stato verificato, essa passa attraverso uno o più forni di polimerizzazione per raffreddare il vetro di nuovo allo stato solido. I forni di polimerizzazione aiutano a mantenere la struttura del vetro e a prevenire crepe da raffreddamento rapido. L'uso di più forni permette l'applicazione di diversi buffer superficiali per proteggere la fibra di vetro.

Meccanismo di traino e rocchetto

Alla base del sistema verticale di produzione di cavi a fibre ottiche c'è un sistema di traino che afferra la fibra appena prodotta e la avvolge su un rocchetto. Il funzionamento specifico di questo sistema di traino è proprietario, ma il sistema tira delicatamente il vetro attraverso il processo di produzione a una velocità prestabilita. Lo spessore della fibra è controllato dalla velocità con cui questo traino tira il vetro fuso dalla preforma. Più veloce il traino tira la fibra, più sottile è la fibra. Il traino tira la fibra a una velocità di avanzamento tra 10 e 20 metri al secondo.

Test e isolamento

Una volta prodotta, la fibra viene testata per la qualità. Se passa, viene rivestita con un isolamento protettivo che impedisce alla luce di cadere sulla fibra. In alcuni casi, più fibre isolate vengono raggruppate insieme in un cavo a fibre ottiche multi-fibra.