世纪瑞达资讯:目前光纤通信遍布人们的生活且应用到各个领域中,但是光纤是怎么制造出来的呢?我们从历史开始说起!
19世纪初,人类发现光可以利用全内反射原理在水和玻璃等介质内传播后,有人开始意识到,如果我们能拉出超细的玻璃丝,实现光导长距离传输,将应用到很多地方。但是科学家们尝试了无数办法,都拉不出又长又细、均匀而坚韧的玻璃纤维。
这时候一位叫C.V.Boys的物理学家出现了,他尝试过很多次试验都失败了!终于有一天,他想出了一个高度科学的解决方案——弩。他专门设计了一把用于拉光纤的弩…
1887年,C.V.Boys将一根加热的玻璃棒放在弩上,当玻璃棒熔化,扣动扳机,在实验室里拉出了一道长长的玻璃纤维。C.V.Boys拉出了世界上第一根光纤,足足有9英尺长。
100多年过去了,如今光纤已成遍布世界各个角落,为我们编织出丰富精彩的信息生活。今天的光纤是怎么制造出来的呢?同样不简单,我们一起来看!
光纤由纯度极高的光学玻璃制成。我们家里的玻璃窗是透明,通常玻璃越厚就越不透明,这是因为玻璃中有杂质。光纤用的玻璃就非常纯,即使有几公里厚,你也能透过这个玻璃看清物体。
光纤的制作过程主要分为:预制棒制备、光纤拉丝和测试三个过程。
1预制棒制备
预制棒生产主要有很多工艺,我们今天只介绍MCVD工艺。
MCVD(modified chemical vapor deposition)工艺由贝尔实验室于1974年开发。它将由SiCl4(氯化硅)、GeCl4(氯化锗)和其它化学物质组成的气态混合物导入到石英玻璃管(包层)中,并在石英管外旋转加热,硅和锗氧化反应,形成SiO2(二氧化硅)和GeO2(二氧化锗),并驻留在石英管内构成光纤的主要部分。
针对光纤的折射率、膨胀系数和熔点等,可通过气态混合物的成分浓度来控制。当预制棒冷却后,要进行质量(折射率)测试。
2光纤拉丝
将预制棒放入光纤拉丝塔,进行拉丝。预制棒经拉丝,被拉成125µm粗细的光纤,并涂上二层树脂以保护光纤的强度。
3光纤拉丝塔组成
光纤拉丝塔内有一个石墨炉,可产生17000-2000度的高温,使预制棒软化,再由拉丝轮卷绕而拉成细长的光纤。拉丝塔有一个信息反馈系统,用来反馈炉温和绕速等,以通过激光测微计来精确控制光纤直径。
为增强光纤强度,在拉丝过程中还要及时为光纤涂上一层很薄的树脂,并及时烘干避免相互黏附。拉丝完成后,还需要对成品光纤进行测试,内容主要包括:抗拉强度、折射率、光纤结构、衰减、信息承载能力、色散、工作温度和湿度范围等。
这根小小的玻璃丝,彻底改变了人类的生活,让我们的生活更加方便和快捷,成就了我们今天远在千里、近在咫尺的通信生活。现在人们的生活离不开通信,光纤通信的存在成为了每个人生活所需,相信在光纤通信不断发展下,未来光纤通信会给人类带来不可想象的创新和突破!
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