Fibra òptica: diferència entre les revisions
Contingut suprimit Contingut afegit
m Quan 'com a' duu a continuació un article determinat o indeterminat, un demostratiu (aquest, aquell, etc.), els indefinits 'quelcom' i 'algun' o el possessiu 'llur', la preposició 'a' cau. |
|||
Línia 109:
Mentre que el preu del cable de coure augmenta any a any, en els sistemes de fibra òptica la tendència és al revés. A més a més, la investigació en aquest camp és intensa i hi ha continus progressos. Per això és previsible que en el futur la importància de la fibra òptica en tots els camps sigui creixent.
== Procés de fabricació ==
Per a la creació de la preforma existeixen quatre processos que són principalment utilitzats.
L'etapa de fabricació de la preforma pot ser a través d'algun dels següents mètodes:
* ''M.C.V.D (Modified Chemical Vapor Deposition)''
Va ser desenvolupat originalment per Corning Glass i modificat pels Laboratoris Bell per al seu ús industrial. Utilitza un tub de [[quars]] pur d'on es parteix i és dipositada en el seu interior la barreja de [[diòxid de silici]] i additius de dopat en forma de capes concèntriques. A continuació en el procés industrial s'instal·la el tub en un torn giratori. El tub és escalfat fins a aconseguir una temperatura compresa entre 1.400 °C i 1.600 °C mitjançant un cremador d'hidrogen i oxigen. En girar el torn, el cremador comença a desplaçar-se al llarg del tub. Per un extrem del tub s'introdueixen els additius de dopat, part fonamental del procés, ja que de la proporció d'aquests additius dependrà el perfil final de l'índex de refracció del nucli. La deposició de les successives capes s'obtenen de les successives passades del cremador, mentre el torn gira; quedant d'aquesta forma sintetitzat el nucli de la fibra òptica. L'operació que resta és el col·lapse, s'aconsegueix igualment amb el continu desplaçament del cremador, solament que ara a una temperatura compresa entre 1.700 °C i 1.800 °C. Precisament és aquesta temperatura la que garanteix l'estovament del quars, convertint-se així el tub en el cilindre massís que constitueix la preforma. Les dimensions de la preforma solen ser d'un metre de longitud útil i d'un centímetre de diàmetre exterior.
* ''V.A.D (Vapor Axial Deposition)''
El seu funcionament es basa en la tècnica desenvolupada per la Nippon Telephone and Telegraph (N.T.T), molt utilitzat al [[Japó]] per companyies dedicades a la fabricació de fibres òptiques. La matèria primera que utilitza és la mateixa que el mètode M.C.V.D, la seva diferència amb est radica, que en aquest últim solament es dipositava el nucli, mentre que en aquest a més del nucli de la FO es diposita el revestiment. Per aquesta raó ha de cuidar-se que a la zona de deposició axial o nucli, es dipositi més diòxid de germani que en la perifèria, la qual cosa s'aconsegueixen a través de la introducció dels paràmetres de disseny al programari que serveix de recolzo en el procés de fabricació.
A partir d'un cilindre de vidre auxiliar que serveix de suport per la preforma, s'inicia el procés de creació d'aquesta, dipositant-se ordenadament els materials, a partir de l'extrem del cilindre quedant així conformada la trucada "preforma porosa". Conformi la seva taxa de creixement es va desprenent del cilindre auxiliar de vidre. El següent pas consisteix en el col·lapsat, on se sotmet la preforma porosa a una temperatura compresa entre els 1.500 °C i 1.700 °C, aconseguint-se així el reblaniment del quars. Quedant convertida la preforma porosa buida en el seu interior en el cilindre massís i transparent, mitjançant el qual se sol descriure la preforma.
Comparat amb el mètode anterior (M.C.V.D) té l'avantatge que permet obtenir preformes amb major diàmetre i major longitud, alhora que precisa una menor aportació energètica. L'inconvenient més destacat és la sofisticació de l'equipament necessari per a la seva realització.
* ''O.V.D (Outside Vapor Deposition)''
Desenvolupat per ''Corning Glass Work''. Part d'una vareta de substrat ceràmica i un cremador. En la flama del cremador són introduïts els clorurs vaporosos i aquesta caldea la vareta. A continuació es realitza el procés denominat síntesi de la preforma, que consisteix en l'assecat de la mateixa mitjançant clor gasós i el corresponent col·lapsat de forma anàloga als realitzats amb el mètode V.A.D, quedant així sintetitzats el nucli i revestiment de la preforma.
Entre els Avantatges, és de citar que les taxes de deposició que s'aconsegueixen són de l'ordre de <math>4.3g/min</math>, la qual cosa representa una taxa de fabricació de FO de <math>5km/h</math>, havent estat eliminades les pèrdues inicials en el pas d'estiratge de la preforma.
També és possible la fabricació de fibres de molt baixa atenuació i de gran qualitat mitjançant l'optimització en el procés d'assecat, perquè els perfils així obtinguts són llisos i sense estructura anul·lar recognoscible.
* ''P.C.V.D (Plasma Chemical Vapor Deposition)''
És desenvolupat per l'empresa neerlandesa Philips i es caracteritza per l'obtenció de perfils llisos sense estructura anul·lar recognoscible. El seu principi es basa en l'oxidació dels clorurs de silici i germani, creant en aquests un estat de plasma, seguit del procés de deposició interior.
=== Etapa d'estirament de la preforma ===
Qualsevol tècnica que s'utilitzi que permeti la construcció de la preforma és comuna en tots els processos d'estirament d'aquesta. La tècnica consisteix bàsicament en l'existència d'un [[forn]] tubular obert en l'interior del qual se sotmet la preforma a una temperatura de 2000 °C per aconseguir el reblaniment del quars i que quedi fix el [[diàmetre]] exterior de la FO.
Aquest diàmetre s'ha de mantenir constant mentre s'aplica una tensió sobre la preforma. Per aconseguir això, els factors que ho permeten són precisament la constància i uniformitat de la tensió de tracció i l'absència de corrents de convecció a l'interior del forn.
En aquest procés s'ha de cuidar que l'atmosfera interior del forn estigui aïllada de partícules provinents de l'exterior per evitar que la superfície estovada de la FO pugui ser contaminada, o que es puguin crear microfisures amb la conseqüent inevitable trencament de la fibra. Aquí és on també s'aplica a la fibra un material sintètic que generalment és un polímer viscós, el qual possibilita les elevades velocitats d'estiratge compreses entre <math>1m/sg</math> i <math>3m/sg</math>, formant-se així una capa uniforme sobre la fibra totalment lliure de bombolles i impureses. Posteriorment es passa a l'enduriment de la protecció abans descrita, quedant així la capa definitiva de [[polímer]] elàstic. Això es realitza habitualment mitjançant processos [[temperatura|tèrmics]] o a través de processos de [[reacció química|reaccions químiques]] mitjançant l'ocupació de [[radiació ultraviolada|radiacions ultraviolades]].
== Referències ==
| |||