.webp)
이제 광섬유 시스템의 작동 원리와 유용성을 알았으니, 광섬유는 어떻게 만들어질까요? 광섬유는 매우 순수한 광학 유리로 만들어집니다. 유리창은 투명하다고 생각하지만, 유리가 두꺼워질수록 불순물 때문에 투명도가 떨어집니다. 하지만 광섬유에 사용되는 유리는 창유리보다 불순물이 훨씬 적습니다. 한 회사는 광섬유 유리의 품질을 다음과 같이 설명합니다. 수 마일에 걸쳐 촘촘하게 연결된 광섬유 코어로 이루어진 바다 위에 서 있다면 바닥을 선명하게 볼 수 있을 것입니다.
광섬유를 만드는 데는 다음과 같은 단계가 필요합니다.
유리 실린더 프리폼 제작
프리폼에서 섬유를 뽑아내는 것
섬유 테스트
프리폼 블랭크 제작
프리폼용 유리는 MCVD(변형 화학 기상 증착)라는 공정을 통해 제조됩니다.
MCVD 공정에서는 산소를 염화규소(SiCl4), 염화게르마늄(GeCl4) 및/또는 기타 화학 물질 용액에 통과시킵니다. 정확한 혼합 비율은 다양한 물리적 및 광학적 특성(굴절률, 열팽창 계수, 융점 등)을 결정합니다. 그런 다음 기체 증기를 특수 선반에서 합성 실리카 또는 석영 튜브(클래딩) 내부로 통과시킵니다. 선반이 회전함에 따라 토치가 튜브 외부를 따라 위아래로 움직입니다. 토치에서 발생하는 극심한 열로 인해 두 가지 현상이 발생합니다.
실리콘과 게르마늄은 산소와 반응하여 이산화규소(SiO2)와 이산화게르마늄(GeO2)을 형성합니다.
이산화규소와 이산화게르마늄은 튜브 내부에 침착되어 서로 융합되어 유리를 형성합니다.
선반은 균일한 코팅과 일관된 블랭크를 만들기 위해 연속적으로 회전합니다. 가스 공급 시스템(밸브 블록, 파이프, 씰)에 내식성 플라스틱을 사용하고 혼합물의 유량과 조성을 정밀하게 제어함으로써 유리 순도를 유지합니다. 프리폼 블랭크 제작 공정은 고도로 자동화되어 있으며 몇 시간이 소요됩니다. 프리폼 블랭크가 냉각된 후에는 품질 관리를 위한 테스트를 거칩니다.
프리폼 블랭크에서 섬유를 뽑아내는 과정
프리폼 블랭크에 대한 테스트가 완료되면, 섬유 인발탑에 투입됩니다.
원재료를 흑연로(화씨 3,452~3,992도 또는 섭씨 1,900~2,200도)에 넣으면 끝부분이 녹아 녹은 덩어리가 중력에 의해 아래로 떨어집니다. 떨어지면서 식어 실처럼 가늘게 굳어집니다.
작업자는 코팅 컵(완충 코팅)과 자외선 경화 오븐을 거쳐 광섬유 가닥을 트랙터로 제어되는 스풀에 통과시킵니다. 트랙터 메커니즘은 가열된 프리폼 블랭크에서 광섬유를 천천히 당겨내는데, 레이저 마이크로미터를 사용하여 광섬유의 직경을 측정하고 그 정보를 트랙터 메커니즘에 전달함으로써 정밀하게 제어됩니다. 광섬유는 블랭크에서 초당 10~20미터(33~66피트)의 속도로 당겨지고, 완성된 제품은 스풀에 감깁니다. 스풀 하나에 2.2km(1.4마일)가 넘는 광섬유가 감겨 있는 경우도 흔합니다.
완성된 광섬유 테스트
완성된 광섬유는 다음과 같은 항목에 대해 테스트를 거칩니다.
인장 강도 - 100,000 lb/in² 이상의 하중을 견뎌야 합니다.
굴절률 프로파일 - 개구수 측정 및 광학적 결함 검사
광섬유 형상 - 코어 직경, 클래딩 치수 및 코팅 직경이 균일합니다.
감쇠 - 다양한 파장의 빛 신호가 거리에 따라 얼마나 감쇠되는지 측정합니다.
정보 전송 용량(대역폭) - 동시에 전송할 수 있는 신호의 수(다중 모드 광섬유)
색 분산 - 코어를 통과하는 다양한 파장의 빛의 확산 (대역폭에 중요)
작동 온도/습도 범위
감쇠의 온도 의존성
수중에서 빛을 전달하는 능력 - 해저 케이블에 중요함
광섬유는 품질 관리를 통과하면 전화 회사, 케이블 회사 및 네트워크 제공업체에 판매됩니다. 현재 많은 기업들이 속도, 용량 및 화질 향상을 위해 기존의 구리선 기반 시스템을 새로운 광섬유 기반 시스템으로 교체하고 있습니다.
아직 게시된 댓글이 없습니다.