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无处不在的光纤原来是这样制造的

2019-11-03
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什么是光纤


光纤是由透明度极高的玻璃纤维
和包裹它的材料组成的


光纤是光导纤维的简称,是由一组光导纤维组成的用于传播光束的细小而柔软的传输介质。



光纤的构造一般由涂覆层,包层,纤芯组成。



它是用石英玻璃或特别塑料拉成的柔软细丝,直径在几个μm(光波波长的几倍)到120μm。就像水流过管子一样,光能沿着这种细丝在内部传输。



正是这根小小的玻璃丝,今天彻底改变了人类的生活。毫不夸张的讲,光纤通信是人类史上一次超越时间和空间的奇迹,从蒸汽机的发明,到轮船、火车,人类从来没有如此拉近过时空距离。

光纤的原理



它的原理就是光的全反射
当光线以合适的角度进入玻璃纤维时
折射光线消失
光线全部反射



按几何光学的全反射原理,光纤就被束缚在纤芯中进行传输了。



下面这个视频可以跟大家清楚的解释一下:

光纤的制造


通信光纤的制造分为制棒和拉丝两道工序
当然最后还要进行测试


神奇吧,看看它的制造过程,更神奇↓↓


先熔制出一根合适的玻璃棒,为使光纤的纤芯折射率,比包层折射率高,首先在制备纤芯玻璃棒时,要均匀地掺入少量比石英折射率高的材料(如锗)。


拉丝塔和光纤初始降落点
光纤拉丝塔组成


接着在制备包层玻璃时,再均匀地掺入量比石英折射率低的材料(如硼)。这就制成了拉制光纤的原始玻璃棒,通常把它叫做光纤预制棒。



把预制棒放人高温(约2000℃)拉丝炉巾加温软化,拉制成线径很细的玻璃丝,同时在玻璃丝外增加一层高分子材料涂覆层,以便增强玻璃丝的柔韧性和机械强度。


抽丝过程再简单了解一下:


问题来了:两根光纤如何接在一起呢?


其实是两种方式:光纤冷接和光纤熔接。


光纤的熔接:需要使用熔接机、光纤切刀将两根光纤接起来,不需要其它辅助材料。




接不好就会有以下几种情况:





光纤冷接:不需要太多设备,光纤切刀即可。但每个接点需要一个快速连接器(可以说是未来的主流操作)。





光纤适配器

看似简单,光纤熔接这种活,需要有丰富经验的工程师才能完成。
好了,今天的分享就到这了。喜欢就分享给朋友吧!


来源:网络


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