光ファイバーケーブルの製造方法: 完全な製造プロセス

あらゆる光ファイバーの原材料

光ファイバーは、長距離にわたって光を伝送できるようになる前に、金属不純物がほとんど含まれていない必要がある、精製された砂の一種であるシリカとして始まります。ガラス内に微量の鉄、銅、クロムが含まれていると、光が散乱して吸収され、使用可能な伝送距離が大幅に短くなります。通信グレードのファイバーに使用されるシリカは、通常の容器や窓ガラスの製造をはるかに超える純度レベルまで精製されており、多くの場合、光学性能に最も重要な不純物は 10 億分の 1 単位で測定されます。

メーカーはこのシリカに、正確に測定された少量のゲルマニウム、リン、またはホウ素化合物をドープします。ドーピングによりガラスの屈折率が変化し、光が側面から逃げるのではなく、ファイバーの長さ方向に沿って反射することが可能になります。 コアと周囲のクラッドに意図的に異なる屈折率を与える そしてその違いによって全反射が可能になり、ひいては長距離データ伝送が可能になります。ゲルマニウム濃度が高くなると、周囲の純粋なシリカクラッドに対するコアの屈折率が上昇しますが、工場が使用する製造ルートに応じて、コアの屈折率を上げる代わりにクラッドの屈折率を下げるためにホウ素やフッ素の化合物が使用されることがあります。

完成したケーブルは、ガラス自体を超えて、さまざまなサポート素材を組み合わせて作られます。それぞれの素材は、見た目のためではなく、特定の機械的または環境的用途に合わせて選択されます。

• シリカ（二酸化ケイ素）はコアとクラッドの両方のベースガラスを形成します
• 四塩化ゲルマニウムは蒸着中にコアの屈折率を高めます
• リンとホウ素の化合物により、線引き中のガラスの粘度と軟化温度を微調整します
• アクリレートまたはシリコーン樹脂は、描画直後に適用される一次および二次コーティングを形成します
• ガラス繊維強化プラスチックロッド、鋼線、またはアラミド糸が中心または周囲の強度部材として機能します
• 防水ジェルまたは乾燥膨潤性糸がルーズチューブ内部への湿気の侵入を防ぎます。
• ポリエチレン、PVC、または低煙ゼロハロゲン化合物が押出成形された外側ジャケットを形成します

これらすべてのインプットについて、一貫したバッチ間で安定したバージョンを調達することは、製造プロセス自体と同じくらい重要です。樹脂サプライヤーは、出荷ごとに配合をわずかに変更すると、機械自体に何も変更がない場合でも、生産ラインの押出温度プロファイルの再調整を強制される可能性があります。