1. Sợi quang là gì?
Sợi quang bao gồm các sợi thủy tinh hoặc nhựa dẻo được thiết kế để truyền ánh sáng. Các nhà sản xuất sản xuất các loại sợi này thông qua quy trình ba bước nghiêm ngặt: chế tạo phôi, vẽ, và lớp phủ.
Cáp quang cung cấp băng thông cao hơn và khoảng cách truyền dài hơn cáp đồng truyền thống.
Vì chúng truyền xung ánh sáng quang học thay vì dòng điện, các sợi hoàn toàn miễn dịch với nhiễu điện từ (EMI).
Điều này làm cho cáp quang trở thành phương tiện vật lý tiêu chuẩn cho viễn thông đường dài, các trung tâm dữ liệu, và FTT triển khai.
2. Các vật liệu phổ biến được sử dụng trong các sợi quang
Sợi thủy tinh silic
Mạng viễn thông hầu như chỉ dựa vào sợi thủy tinh silica.
- Độ tinh khiết cao: Thủy tinh silic có độ suy giảm cực thấp. Điều này cho phép truyền tín hiệu đường dài với mức độ mất dữ liệu tối thiểu.
- Kháng nhiệt và hóa chất: Silica chịu được nhiệt độ khắc nghiệt và chống ăn mòn hóa học. Các kỹ sư chỉ định silica cho ngoài trời khắc nghiệt, công nghiệp, và môi trường tàu ngầm.
- Tính linh hoạt cốt lõi: Các nhà sản xuất thu hút silica vào cả hai chế độ đơn (lõi thường là 9µm) và đa chế độ (50Lõi µm hoặc 62,5µm) cấu hình để đáp ứng các yêu cầu băng thông mạng cụ thể.
Sợi quang nhựa (POF)
POF sử dụng vật liệu polymer, chẳng hạn như PMMA, thay vì kính. Các kỹ sư chỉ định POF cụ thể, ứng dụng khoảng cách ngắn.
Hiệu quả chi phí: Vật liệu POF và các bộ thu phát liên quan của chúng có giá thấp hơn đáng kể so với các hệ thống dựa trên silica.
Kích thước lõi lớn: POF thường có lõi 1mm. Kích thước lớn này giúp đơn giản hóa việc căn chỉnh nguồn sáng và giảm thời gian kết thúc.
Tính linh hoạt cao: Tay cầm kết cấu bằng nhựa có bán kính uốn cong chặt chẽ mà không bị gãy. Điều này làm cho POF trở nên lý tưởng cho các không gian hạn chế như hệ thống dây điện ô tô hoặc mạng âm thanh gia đình.
3. Cấu trúc của cáp quang
Cáp vá sợi quang hoàn chỉnh bao gồm sợi quang trần được bảo vệ bởi nhiều lớp cấu trúc.
- Cốt lõi: Môi trường truyền dẫn trung tâm. Được làm bằng thủy tinh silica siêu tinh khiết, nó mang các xung ánh sáng quang học.
- Ốp: Lớp thủy tinh thứ cấp bao quanh lõi. Nó có chỉ số khúc xạ thấp hơn một chút, buộc ánh sáng phản xạ trở lại lõi thông qua sự phản xạ toàn phần.
- lớp áo: Lớp bảo vệ chính, Thông thường acrylate được xử lý bằng tia cực tím. Nó che chắn kính trần khỏi các vết xước nhỏ và hơi ẩm trong quá trình xử lý.
- Thành viên sức mạnh: sợi aramid (nhu la Kevlar®) bao quanh sợi tráng. Điều này mang lại độ bền kéo cao để bảo vệ lõi thủy tinh mỏng manh trong quá trình kéo cáp.
- Áo khoác ngoài: Vỏ ngoài, thường được ép đùn từ PVC, LSZH (Ít khói Không Halogen), hoặc PE (Polyetylen). Nó bảo vệ các thành phần bên trong khỏi tác hại của môi trường.
- Đầu nối: Các điểm kết thúc vật lý. Đầu nối sử dụng các ống nối gốm chính xác để căn chỉnh lõi sợi một cách hoàn hảo nhằm giảm tổn thất chèn.
4. Kính vs. Sợi nhựa
Sử dụng kính:
- Vật chất: Silica cực kỳ thuần khiết.
- Độ bền: Độ bền vượt trội với việc mất tín hiệu ít hơn trong khoảng cách xa hơn.
- Trị giá: Đắt hơn cáp quang bằng nhựa.
Sử dụng nhựa:
- Vật chất: Các polyme như acrylate và polyimide.
- Tính linh hoạt: Linh hoạt hơn và dễ xử lý hơn.
- Trị giá: Ít tốn kém hơn nhưng yêu cầu thay thế thường xuyên do sức mạnh thấp hơn và chỉ số khúc xạ cao hơn, làm cho chúng không phù hợp để truyền dữ liệu đường dài.
Sợi thủy tinh Optics cung cấp hiệu suất vượt trội và độ bền cho truyền con đường dài, Trong khi sợi quang nhựa cung cấp sự linh hoạt và hiệu quả chi phí cho khoảng cách ngắn hơn.
Hiểu các thành phần và sự khác biệt vật chất này giúp lựa chọn giải pháp quang có đúng cho nhu cầu của bạn.
5. Quy trình sản xuất sợi quang
Sản xuất sợi quang trần đòi hỏi sự kiểm soát cơ học và hóa học chính xác. Quá trình trải qua ba giai đoạn chính:
- Ứng dụng lớp phủ: Trước khi sợi mới được kéo chạm vào bất kỳ bề mặt rắn nào, nó đi qua một cốc phủ. Đèn UV xử lý ngay lập tức lớp phủ polymer hai lớp trên kính. Điều này làm kín sợi và cung cấp sự bảo vệ cơ học ngay lập tức.
- Chế tạo phôi: Kỹ thuật viên tạo nên sự vững chắc, thanh thủy tinh hình trụ gọi là phôi. Dạng phôi này chứa hồ sơ chiết suất chính xác của sợi cuối cùng, tăng kích thước.
- Quá trình vẽ: Người vận hành tải phôi vào tháp vẽ và làm nóng nó đến khoảng 2.000°C. Khi thủy tinh tan chảy, trọng lực kéo nó xuống liên tục, sợi siêu nhỏ. Micromet laser theo dõi sợi để duy trì đường kính ngoài chính xác 125µm.
Cho đáng tin cậy, Hiệu suất cao cáp sợi quang, Liên hệ với chúng tôi để biết thêm thông tin và báo giá nhanh.
