Технология производства оптического волокна

Материал из свободной русской энциклопедии «Традиция»
Перейти к: навигация, поиск

Получение оптического волокна[править]

Технология изготовления кварцевых оптических волокон (ОВ) прохрдит в 2 стадиях:

  • Получение заготовки-преформы (perform),
  • Вытяжка из нее волокна,
  • Изготовление ка́белей.

Введение[править]

Оптическое волокно (ОВ) в течение последних 35 лет прочно вошло в нашу жизнь. Это связано в первую очередь тем, что несущая частота в оптическом диапазоне значительно (в 106…108 раз) превосходит частоты радиодиапазона, что позволяет увеличить объем передаваемой информации соответственно в более ста раз. Сдерживающим фактором развития волоконно-оптических систем передачи информации (ВОСПИ) длительное время были высокие потери в оптических световодах. Однако в 1966 г. появилась работа английских ученых Као и Хокхема, которые показали, что при удалении примесей переходных («красящих») металлов можно получить кварцевые стекла с потерями менее 20 дБ/км, что допускает практическое использование ОВ. За эту основополагающую работу Као получил в 2009 г. Нобелевскую премию. После появления работы Као и Хокхема начался настоящий бум в технологии производства ОВ, который закончился появлением и реализацией в 1973–1974 гг. сотрудниками фирм «Bell-Labs» и «Corning» метода модифицированного химического парофазного осаждения (MCVD). Этот метод позволил получать в дальнейшем ОВ с минимальными потерями до ~ 0,2 дБ/км на длине волны 1,55 мкм (достижение, установленное в 2002 г., составляет 0,148 дБ/км). Это послужило началом крупномасштабных работ во всем мире по разработке технологии изготовления и использованию телекоммуникационных ОВ для волоконно-оптических систем передачи информации. Уже в настоящее время проложены сотни миллионов километров волоконно-оптических кабелей (ВОК)!, содержащих в себе телекоммуникационные ОВ; проложены около 600 тыс. км подводных линий через Атлантический и Тихий океаны. Практически весь мир окольцован ВОСПИ. В настоящее время метод модифицированного химического парофазного осаждения (MCVD) лёг в основу производства ОВ.

История[править]

Одним из первых методов изготовления волоконных световодов был метод «стержень в трубке», при котором стержень из высокочистого кварцевого стекла в качестве сердцевины вдвигался в трубку из кварцевого стекла с меньшим показателем преломления, служащего оболочкой. Недостаток метода в том, что любые мельчайшие повреждения и примеси на их граничной поверхности после вытяжки световода приводят к большим величинам затухания (до 500 — 1000 дБ/км) и, кроме того, этим методом можно изготовить только многомодовые световоды со ступенчатым профилем показателя преломления.

Второй метод — «двойного тигля» или метод «совмещённого расплава». При этом световод вытягивается из расплава, где компоненты сердцевины и оболочки плавятся в двух разных тиглях. За счёт диффузии или ионного обмена между стеклом сердцевины и стеклом оболочки можно изготавливать волоконные световоды с градиентным профилем показателя преломления. При этом методе удаётся получить волокна с затуханием от 5 до 20 дБ/км. при длине волны 850 нм.

Следующий метод «разделения фаз» при котором стержень из натрийборселикатного стекла выдерживается длительное время при температуре 600° С. За это время переходные металлы, такие как Fe и Cu, собираются в натрийборатстеклофазе и далее выщелачиваются с помощью кислоты. Получившаяся пористая заготовка пропитывается раствором нитрата цезия и промывается. Из такой заготовки получают волоконные световоды со ступенчатым и градиентным профилем, с затуханием от 10 до 50 дБ/км. при длине волны 850 нм.

Прорыв в производстве оптических волокон был достигнут при производстве заготовок методом парофазного осаждения — способа, который впервые был использован после появления работы Као и Хокхема и начался настоящий бум в технологии производства ОВ, который закончился появлением и реализацией в 1973–1974 гг. сотрудниками фирм «Bell-Labs» и «Corning» метода модифицированного химического парофазного осаждения (MCVD).[1]

Основные метды получения заготовок оптических волокон[править]

Иллюстрация процесса изготовления заготовок для производства оптического волокна из газовой фазы.[2]
Ошибка создания миниатюры: convert convert: Unable to sharpen image (image smaller than radius).

Error code: 1
Рис.1,Иллюстрация изменяемого химического смещения пара в процессе.

В настоящее время для получения кварцевых заготовок как многомодовых, так и одномодовых ОВ с предельно малыми потерями (~ 0,2 дБ/км на λ = 1,55 мкм) и широкой полосой пропускания (> 1 ГГц·км) во всех промышленно развитых странах мира наибольшее распространение получили парофазные методы[3],[4], сущность которых заключается в окислении или гидролизе паров четыреххлористого кремния и галогенидов легирующих компонентов (GeCl4, BBr3, РОС13). Преимущество методов состоит в возможности получения чистой или легированной двуокиси кремния,содержащей примеси «красящих» металлов (Fe, Сu, Мn, Со, Сr, Ni) на уровне < 10–7 мас. %, что практически исключает потери, связанные с по-глощением света этими примесями в диапазоне 0,63…1,55 мкм. Получение столь чистых оксидов обусловлено в значительной степени как использованием особо чистых исходных галогенидов (в которых концентрация примесей указанных металловнаходится на уровне 10–7…10–8 мас. %, а водородсодержащих соединений на уровне 10–4 … 10–7 мас. %), так и дополнительной очисткой, происходящей при их испарении, т.к. галогениды «красящих» металлов имеют значительно более высокую температуру кипения, чем вышеуказанные галогениды и, соответственно, более низкое давление насыщенных паров при рабочей температуре барботеров.

В табл. 2.1 приведены свойства исходных материалов, наиболее часто используемых для получения заготовок кварцевых ОВ.

В табл. 2.1 приведены свойства исходных материалов, наиболее часто используемых для получения заготовок кварцевых ОВ.

Парофазные методы получения заготовок ОВ по характеру образования и осаждения оксидов кремния и легирующих компонентов делятся следующим образом:

  • метод внутреннего парофазного осаждения (модифицированное

химическое парофазное осаждение – MCVD – modified chemical vapor deposition — модифицированное химическое осаждение паров);

  • метод внешнего парофазного осаждения (OVD – outside vapor

deposition — парообразное осаждение);

  • метод парофазного осевого осаждения (VAD – vapor axial deposition);
  • плазмохимические методы (PMCVD, PCVD и т.д.).

Откуда оптическое волокно изготавливается в ходе нескольких технологических операций. В начале изготавливают заготовки для производства оптического волокна. Они представляют собой стеклянные стержни, состоящие из кварцевого стекла сердцевины и стекла оболочки. Далее из этих заготовок, при сильном нагревании одного конца, производится вытяжка в волоконный световод, при этом одновременно наносится первичное буферное покрытие, являющееся его защитной оболочкой.


Метод внутреннего парофазного модифицированного химического осаждения (MCVD)[править]

Суть этого метода видна из рис. 2.1. В опорную кварцевую трубку подают пары четыреххлористого кремния (GeCl4) и галогенидов легирующих компонентов (GeCl4, BBr3, РОС13 и т.д.), а также очищенный и осушенный кислород. В зоне нагрева трубки кислородно-водородной горелкой, перемещающейся вдоль трубки с заданной скоростью, происходит окисление галогенидов с образованием оксидов кремния и легирующих компонентов.

Metod MCVD.jpg

Метод внешнего парофазного осаждения (OVD)[править]

Схема процесса OVD, который наиболее широко используется для получения заготовок фирмой «Corning glass» (США), приведена на рис. 2.13. Процесс включает в себя:

  • образование частиц оксидов кремния и легирующих компонентов

за счет гидролиза паров исходных галогенидов, поступающих в кисло- родно-водородную горелку, по реакциям:

SiCl4газ + 2H2Oгаз = SiO2тв + 4HClгаз,
GeCl4газ + 2H2Oгаз = GeO2тв + 4HClгаз

и т.д.;

  • осаждение частиц на затравку за счет термофореза и формирова-

ние пористой заготовки;

  • сушку и остекловывание пористой заготовки.

Следует отметить, что метод OVD используется не только для получения заготовок ОВ, но и для «наращивания» технологической кварцевой оболочки на заготовках, полученных, например, методом MCVD, поскольку скорость осаждения оксидов в методе OVD значительно выше.

Metod OBD.jpg

Метод парофазного осевого осаждения (VAD)[править]

Схема процесса VAD, разработанного японскими фирмами (среди которых NTT, «Sumitomo» и др.), приведена на рис. 2.17. В отличие от метода OVD в методе VAD пары исходных галогенидов подают в непод- вижную кислородно-водородную горелку, а образующиеся в результате гидролиза частицы – оксиды осаждаются на торец затравочного штабика с образованием пористой заготовки, которая по мере роста поднимается таким образом, чтобы фронт роста оставался на одном и том же месте. Схема установки VAD показана на рис. 2.18. Видно, что эта установка является сложной в аппаратурном оформлении, поскольку требуется ав- томатический контроль следующих основных параметров процесса: – скорости поступления паров исходных галогенидов; – местоположения торца пористой заготовки с точностью ±50 мкм, ибо изменение местоположения роста ведет к вариациям диаметра по- ристой заготовки и профиля ПП;

Преимущества и недостатки метода VAD.

Преимуществами являются: относительно высокая скорость осаждения (до 4,5 г/мин), принципиальная возможность получения заготовок любой длины, отсутствие центрального провала в профиле ПП заготовок и ОВ. Недостатки обусловлены главным образом сложностью установки и необходимостью точного контроля большого числа технологических параметров, а также формированием профиля ПП за счет пространст- венной диффузии оксидных частиц различного состава, а не путем послойного осаждения слоев разного состава.

VAD-1.jpg
VAD-2.jpg

Плазмохимические методы (PMCVD, PCVD)[править]

Отличительной особенностью этих вариантов является замена горелки, используемой в методах MCV, OVD и VАD для нагрева исходных галогенидов и инициирования реакций их окисления или гидролиза, на плазмотрон или магнетрон. Различают два типа вариантов: с использованием ВЧ-плазмы (т.е. изотермической плазмы атмосферного давления) и СВЧ-плазмы (т.е. не изотермической плазмы низкого давления). В первом случае – это методы PMCVD (plasma modified chemical vapor deposition) и POD (plasma outside deposition), а во втором – PCVD (plasma chemical vapor deposition) и его разновидности.

  • PMCVD- и POD-методы

В этих методах источником энергии является ВЧ-генератор с индуктивной связью. Мощность ВЧ-генератора обычно составляет ~ 20 кВт, а мощность в разряде ~ до 12 кВт. Частота генератора лежит в диапазоне 13…27 МГц (оптимальная частота ~ 20 МГц). В методе PMCVD55 внутри индуктора располагается опорная кварцевая трубка диаметром до 40…50 мм, которая совершает возвратно поступательные движения аналогично движению горелки в классическом методе MCVD. В методе POD кварцевый штабик перемещается перед плазменной горелкой аналогично движению затравочного штабика в методе OVD, и на штабик осаждается слой фторсиликатного стекла, формирующий светоотражающую оболочку. На рис. 2.24 приведены схемы процессов PMCVD и POD.

Недостатком методов PMVD и POD является то, что параметры разряда (соответственно плазмы) значительно зависят от состава ПГС. Это делает затруднительным получение заготовок ОВ со сложным профилем ПП, и указанные методы используются в основном для получениязаготовок ОВ со ступенчатым профилем ПП, которые имеют в настоящее время ограниченное применение.

PMCVD (а) i POD (б).jpg
  • PCVD-метод и его разновидности

В PCVD-методе, впервые предложенном и наиболее интенсивно развиваемым фирмой «Philips», для активации процесса образования и осаждения используется неизотермическая плазма низкого давления ~ 10…20 мбар (1 бар = 1,01 атм.), которая, по существу, является плазмой «тлеющего» СВЧ-разряда. Плазма образуется с помощью СВЧ-резонатора, который соединен с магнетроном мощностью 0,2…6 кВт, излучающего СВЧ на частоте ~ 2,5 ГГц. Смесь О2 и паров SiCl4 вместе c парами галогенидов легирующих компонентов (GeCl4, C2F6 и т.д.) прокачивается через опорную трубку. Схема установки приведена на рис. 2.25. Образование и осаждение слоев чистой и легированной двуокиси кремния осуществляются в опорной кварцевой трубке с наружным диаметром 18…26 мм, вдоль которой перемещается резонатор, а сама трубка вместе с резонатором помещена в печь, нагреваемую до 1150…1200 °С.

RCVD.jpg

Следующей модификацией СВЧ-плазменных методов является метод SPCVD (surface plasma chemical vapor deposition). Схема установки для получения заготовок этим методом приведена на рис. 2.26. В данном случае длинный плазменный столб «тлеющего» разряда возбуждается в опорной трубке при локальном подводе к ней высокочастотной электромагнитной энергии. Осаждение оксидов происходит на внут- ренней поверхности опорной трубки в результате реакций в потоке химических реагентов, прокачиваемых через трубку при давлении в несколько мегабар. Поддержание плазмы вдали от места приложения высокочастотного поля осуществляется за счет переноса электромагнитной энергии вдоль разряда поверхностными плазменными волнами. При прокачке газовой смеси SiCl4 + O2 через плазменную колонну изначально нейтральная смесь попадает в разряд со стороны области отсечки плазменного волновода. Именно в окрестности этой области происходят основные плазменно-химические процессы, которые, как излагалось выше, приводят к наработке в газовой фазе молекул SiO, диффундирующих к стенкам трубки, осаждающихся на ней и доокисляющихся до SiO2, формируя таким образом зону осаждения кварцевого стекла. Изменяя местоположение отсечки плазменного волновода за счет изменения подаваемой мощности, можно перемещать зону осаждения вдоль труб без перемещения самой трубки, что обеспечивает возможность послойного осаждения стекла периодическим изменением СВЧ-мощности, подводимой к плазме от внешнего источника.

Metod SPCVD.jpg

В итоге в таблице 2.3 суммируются основные характеристики изложенных выше парофазных методов получения заготовок ОВ на основе высокочистого кварцевого стекла.

Tabliza 2.3.jpg

Микрострктурированные ОВ[править]

В последние десять лет в волоконной оптике бурно развивается новое научное направление – микроструктурированные оптические волокна (МкОВ), которые представляют собой искусственно создаваемые структуры, содержащие воздушные капилляры, располагающиеся параллельно оси волокна. Различают 2 типа МкОВ: волокна, у которых сердцевина заполнена стеклом (так называемые «дырчатые» волокна – HF – holey fibers), и волокна с воздушной сердцевиной (так называемые волокна с запрещенной фотонной зоной – PBGF – photonic band gap fibers). На рис. 5.48 приведены фотографии некоторых структур подобных волокон.[5]

Volokna MkoB.jpg


Технология вытяжки оптического волокна из заготовок[править]

Рис.2.Сравнение большого RIC-цилиндра и жакетной трубы, которая в руках.[6]

Для вытягивания волокна заготовка закрепляется вертикально в патроне вытяжной установки. Положение патрона в вертикальном направлении регулируется с использованием подающего механизма. Нижний конец заготовки нагревают до температуры 2000°С с помощью нагревательного элемента, так что можно вытягивать волокно вниз из плавящейся заготовки. Для того чтобы диаметр волоконного световода оставался постоянным и требуемой величины, необходимо обеспечить возможность точной регулировки скорости вытяжки (обычно 300 м/мин) и подающего механизма с помощью системы автоматического управления.

Во время вытягивания геометрические соотношения стекла сердцевины и оболочки остаются неизменными, хотя уменьшение диаметра заготовки по отношению к диаметру волоконного световода возможно в соотношении до 300: 1. Таким образом, при вытяжке, профиль показателя преломления остаётся неизменным.

Непосредственно за измерительным прибором для контроля диаметра, вокруг волокна наносится первичное защитное покрытие. Такое полимерное покрытие, обычно имеющее двухслойную структуру, предназначено для увеличения прочности волоконного световода, для защиты его от внешних воздействий, механических микроизгибов и упрощения операций по дальнейшей работе с волоконным световодом. Это полимерное покрытие полимеризуется под воздействием тепла или ультрафиолетового УФ излучения. После упрочнения покрытия световод проходит по системе роликов, в которой он подвергается воздействию растягивающего усилия, которое может регулироваться с большой точностью. Световод должен выдерживать эту нагрузку до того, как он будет намотан на цилиндрический барабан.

Прочность оптических волокон[править]

Прочностные свойства ОВ являются важнейшими характеристиками, определяющими возможность их практического использования и эксплуатации. Прочность характеризует свойство материалов сопротивляться разрушению под воздействием внешних нагрузок. Мерой прочности является предел прочности, т.е. максимальное напряжение, вызывающее разрушение материала под действием статической нагрузки. В зависимости от вида действующей нагрузки различают пределы прочности при растяжении, сжатии, изгибе, кручении и т.д. Для ОВ наибольшую опасность представляет растяжение, которое наблюдается при перемотке волокна, при его кабелировании, при прокладке и эксплуатации ОК.

Различают теоретическую и техничнскую прочность.

Техническая прочность характеризует прочность реальных изделий. Так, несмотря на то, что кварцевое волокно диаметром 125 мкм должно выдерживать растягивающие усилия до 20 кгс и удлинение до 25 %, на практике короткие отрезки волокон (~ 1 м) разрушаются при нагрузках 5…6 кгс и ε ~ 7 %. Расхождение значений теоретической и технической прочности твердых тел Гриффитс объясняет наличием на их поверхности большого числа микродефектов, названных «микротрещинами Гриффитса». Они могут быть обусловлены разрывом химических связей Si–O–Si в результате:

  • Абразивного действия твердых частиц (даже пыли) или контакта с поверхностями твердых тел;
  • Химического взаимодействия с влагой и газами окружающего воздуха.

Согласно теории Гриффитса образец стекла может находиться под нагрузкой бесконечно долго, если величина приложенного напряжения меньше критического и образец не разрушится в момент нагружения. Однако многочисленные экспериментальные данные показывают, что даже при приложении к образцу нагрузки меньше критической он через некоторое время может разрушиться. Время до разрушения зависит от величины приложенной нагрузки, размера дефекта и окружающих условий. Это явление, называемое статистической усталостью стекла, объясняется совместным действием напряжения и молекул веществ, попадаю- щих в трещину из окружающей среды (в первую очередь молекул воды) и активирующих разрыв химических связей в вершине трещины. Энергия связи Si–OH, равная ~ 29 ккал/моль, оказывается значительно меньше энергии, необходимой для разрыва связи Si–O, равной ~ 106 ккал/моль.

Для описания изменения прочности волокна под действием статической нагрузки вводится понятие инертной прочности образца S, т.е. прочности того же образца при условии отсутствия в нем трещин. Качественный характер изменения инертной прочности волокна в процессе его перемотки под нагрузкой и при его эксплуатации изображен на рис. 3.13.

Inertnay prohnost volokna.jpg

Принят номинальный срок службы волокна – 25 лет, однако дать достоверный прогноз на такой большой срок достаточно сложно. Дефектов в многокилометровых волокнах много, и они изменяются вдоль волокна случайным образом. Поэтому их влияние может быть учтено только статистически, и о сроке службы волокна можно говорить только с определенной долей вероятности.

На практике при расчетах интегральной вероятности разрушения волокна под действием нагрузки обычно используют эмпирическую формулу Вейбулла и для построения распределения Вейбулла берут ряд случайных образцов исследуемого волокна (обычно не менее 30) и проводят измерение их прочности на разрывной машине, схема которой приведена на рис. 3.15.

Ismerenie prohnocni OB.jpg

Оптические волоконные кабели[править]

Оптическое волокно TOSLINK телеграфирует с ясным жакетом. Эти кабели пластмассового волокна используются главным образом для связей цифровой звукозаписи между устройствами.[7]

Оптические волоконные ка́бели — это кабели, содержащие одно или несколько оптических волокон, которые используются для проведения сигналов световых импульсов. Элементы оптических волокон, как правило, индивидуально покрыты пластиковыми слоями и содержатся в защитной трубке, подходящей для условий, в которых будет развернут кабель. Различные типы кабелей используются для различных применений, например междугородной электросвязи, или обеспечения высокоскоростного соединения данных между различными частями здания.[8]

Элементы оптических кабелей[править]

Бронированный волоконно-оптический кабель предназначенный для внешней прокладки.
Волоконно-оптический кабель предназначенный для непосредственной прокладки вгрунте.

Волоконно-оптический кабель состоит из:

  1. центрального силового элемента (ЦСИ),
  2. оптических модулей (полимерные трубки с размещёнными в них оптическими волокнами),
  3. силовых элементов,
  4. брони,
  5. защитных оболочек,
  6. внешней оболочки кабеля.

Сердечник кабеля

Для повышения механической прочности волоконно-оптических кабелей, оптические модули этого кабеля свиваются вокругцентрального силового элемента, являющегося сердцевиной кабеля. При этом центральный силовой элемент может служить как опорой для защиты от продольного изгиба, так и для защиты от нагрузок на растяжение. Благодаряскруткесветоводы в оптических модулях имеют определённое пространство, в пределах которого нагрузки на растяжение, изгиб, сжатие, не выходящее за определённые рамки, не оказывают влияния на передаточные характеристики. Наряду с оптическими модулями вокруг силового элемента могут навиватьсянаполнители, т. е. модули без световодов или чисто полиэтиленовые элементы, а также медные жилы в виде витых пар или четвёрок. Совокупность этих скручиваемых элементов и силовых элементов, а также скрепляющей ленты или оболочки вокруг них, если таковая имеется, называетсясердечником кабеля.

Скрутка

В волоконно-оптической кабельной технике в основном применяется скрутка слоями (повивами). При этом скручиваемые элементы располагаются концентрически вокруг центрального силового элемента. Если скручиваются отдельные элементы (оптические модули, медные жилы, наполнители), то в этом случае говорят окабеле повивной скрутки. Если же сердечник кабеля свивается из модулей состоящих из скрученных элементов (жгутов), то такой кабель называетсямодульнымкабелем иликабелем жгутовой скрутки. Существуют два типа скрутки: спиральная скрутка и SZ-скрутка (скрутка с чередованием направления скрутки).

Заполнение сердечника

Для обеспечения водонепроницаемости волоконно-оптического кабеля по его длине при попадании воды, свободное пространство между элементами сердечника заполняется специальным гидрофобнымкомпаундом под высоким давлением. При этом компаунд должен иметь состав не оказывающий вредного влияния на характеристики элементов кабеля и иметь малыйкоэффициент линейного расширения.

Оболочка кабеля

Оболочка кабеля должна защищать сердечник волоконно-оптического кабеля снаружи от механических, тепловых, химических, световых воздействий, а также от влаги. Наиболее часто используют полиэтилен. Для кабелей предназначенных для внутренней прокладки, в качестве материала оболочки используютперфторэтилен-пропилен, перфторалкокси-сополимер,сополимерэтилена ивинилацетата. Если для кабелей с наполнителем сердечника требуется диэлектрическая оболочка, не содержащая металл, то между оболочкой кабеля и упрочняющими волокнами помещается предохранительный слой пластика изполиамидного расплавленного связующего вещества. Он предотвращает попадание компаунда из сердечника кабеля в его оболочку. Основные типы оболочек кабеля:полиэтиленовые,поливинилхлоридные, оболочки из фтористых пластмасс, оболочки из материалов не содержащие галогенов.

Защитная оболочка

Для кабелей наружной прокладки и специальных кабелей требуются полиэтиленовые или поливинилхлоридные защитные покрытия, а для особых случаев — покрытие из полиамида. Они защищают броню, нанесённую поверх оболочки кабеля, от коррозии и от внешних повреждений, например при непосредственной прокладке кабеля в грунт или протягивании по кабельной канализации.

Броня

Для защиты сердечника волоконно-оптического кабеля и его оболочки в особых случаях, как например, для прокладки под водой или в шахтах, для кабелей с защитой от грызунов, для самонесущих кабелей или для случаев, когда требуются очень высокие величины механических нагрузок на растяжение и/или сжатие, применяется дополнительная броня. Броня может быть выполнена из волокон арамида (кевлара), стальных лент, стальной проволоки, гофрированной стальной ленты и пр.

Типы конструкции кабелей[править]

Конструкции волоконно-оптических кабелей классифицируются в соответствии с определёнными характеристиками на следующие типы:

  1. кабели наружной прокладки,
  2. кабели внутренней прокладки,
  3. специальные кабели.

Типичные температурные диапазоны для волоконно-оптических кабелей:

  • Температура транспортировки и хранения от -25°С до +70°С
  • Температура монтажа от -5°С до +50°С
  • Температура при эксплуатации от -20°С до +60°С

Стандартная длина поставляемых волоконно-оптических кабелей для наружной прокладки от 2000 метров до 6000 метров.

Маркировка оптических волокон[править]

Таблица 1. Цветовое кодирование согласно стандарту IEC 60304
Таблица 2. Цветовое кодирование оптических волокон, используемое зарубежными производителями оптических кабелей.

В 1982 г. стандартом IEC 304 Международного электротехнического комитета (МЭК) были определены двенадцать стандартных цветов изоляции низкочастотных кабелей и проводов (табл. 1), которые используются и для цветового кодирования оптических волокон (ОВ) в группах, содержащих до 12 ОВ. Нумерация же ОВ, сопоставляемая с цветом, предусмотренным названным стандартом МЭК, определяется национальными стандартами (табл. 2).

В случае, если в одном оптическом модуле одновременно находятся более 12-ти оптических волокон, то оболочки следующих по счёту оптических волокон, повторяют последовательность цветов предыдущих волокон с той разницей, что на них по всей длине ещё наносятся поперечные метки в виде например, чёрной полосы, через каждые 25 мм.

В некоторых случаях метки на оболочках последующих волокон, наносят через большие промежутки например, 40 мм., 60 мм, 80 мм. Некоторые производители оптических кабелей поступают иначе. Все волокна в каждом оптическом модуле разделяют на группы по 12 цветов в соответствии с принятым обозначением, оборачивая каждую группу оптических волокон нитью окрашенной в различные цвета (обычно красный, зелёный, синий и т. д.).

Дополнения[править]

Бесконтактные оптические соединения[править]

Часто необходимо выровнять торец/ось оптического волокна относительно другого оптического волокна, или относительно кристалла оптоэлектронного устройства, например светоизлучающего диода, лазерного диода, или модулятора. Это требует тщательной прецизионной юстировки волокна и последующего закрепления его в устройстве. Иногда для этих целей конец волокна оплавляется (или полируется) в виде сферической формы, которая выполняет функцию линзы, чтобы позволить сфокусировать световой поток через воздушный промежуток (зазор).

См. Также[править]

Примечания[править]

  1. Fiber Optic Cables by G. Mahlke., P. Gossing, 1993 by Siemens Aktiengesellschaft, Berlin and Munich.
  2. http://en.wikipedia.org/wiki/Optical_fiber
  3. говарю, Джон (1993). Оптические системы связи (2-е изд.). Хемпстед, Великобритания: Prentice-Hall. р. 209. ISBN 0-13-638727-6 .
  4. http://en.wikipedia.org/wiki/Optical_fiber
  5. http://rutracker.org/forum/viewtopic.php?t=1954192
  6. http://www.siltec.ru/ric.htm
  7. https://en.wikipedia.org/wiki/Optical_fiber_cable
  8. https://en.wikipedia.org/wiki/Optical_fiber_cable

Литература[править]

  • Gambling, W. A., «The Rise and Rise of Optical Fibers»,IEEE Journal on Selected Topics in Quantum Electronics, Vol. 6, No. 6, pp. 1084—1093, Nov./Dec. 2000
  • Gowar, John,Optical Communication Systems, 2 ed., Prentice-Hall, Hempstead UK, 1993 (ISBN 0-13-638727-6)
  • Hecht, Jeff,City of Light, The Story of Fiber Optics, Oxford University Press, New York, 1999 (ISBN 0-19-510818-3)
  • Hecht, Jeff,Understanding Fiber Optics, 4th ed., Prentice-Hall, Upper Saddle River, NJ, USA 2002 (ISBN 0-13-027828-9)
  • Nagel S. R., MacChesney J. B., Walker K. L., «An Overview of the Modified Chemical Vapor Deposition (MCVD) Process and Performance»,IEEE Journal of Quantum Mechanics, Vol. QE-18, No. 4, April 1982
  • Ramaswami, R., Sivarajan, K. N.,Optical Networks: A Practical Perspective, Morgan Kaufmann Publishers, San Francisco, 1998 (ISBN 1-55860-445-6)
  • Fiber Optic Cables by G. Mahlke., P. Gossing, 1993 by Siemens Aktiengesellschaft, Berlin and Munich.
  • Гюнтер Мальке, Петер Гёссинг «Волоконно-оптические кабели», 2001 Новосибирск, Издательский дом «Вояж».