Una preforma di vetro per la produzione di fibra ottica

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Tutto inizia con la sabbia silicea. I materiali altamente purificati vengono quindi combinati per produrre un cilindro di vetro, chiamato Preforma: un cilindro di vetro puro multistrato di circa 20 centimetri di circonferenza. È composto da due tubi perfettamente concentrici, ciascuno con un diverso indice di rifrazione della luce. Per produrre la preforma vengono utilizzati diversi processi orizzontali (IVD, OVD, VAD). L'obiettivo è lo stesso: fornire alla fibra trafilata finita le migliori proprietà prestazionali possibili. La preforma viene quindi montata su una torre e la sua base viene riscaldata in un forno (a più di 2.000°C) per produrre una goccia fine che cadrà per gravità e verrà aspirata fino ad ottenere un diametro stretto e uniforme di circa 100 micron. . Il gas Argon ad elevata purezza e privo di ossigeno viene fatto circolare attraverso il forno per proteggere i componenti di grafite a temperature così elevate. Il rapporto nucleo/rivestimento della preforma viene mantenuto durante il processo di stiratura. La fibra ottica risultante ha lo stesso rapporto nucleo/rivestimento. In effetti, la preforma è una versione grande e solida di una fibra.

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Dalla preforma alla fibra ottica finita.

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Durante il processo, la fibra nuda viene prima raffreddata per applicare due strati di un materiale di rivestimento come acrilato o poliimmide che forniscono protezione e proprietà di flessione. La temperatura della fibra deve essere ridotta per una corretta applicazione del rivestimento. Un argano sul fondo della torre di stiro tira e avvolge continuamente la fibra di vetro. La velocità di stiramento della fibra dipende dalla preforma, dal tipo di fibra e dall'attrezzatura disponibile. Potrebbero essere da pochi metri al minuto fino a 4.000 metri al minuto per la produzione di fibre per telecomunicazioni all'avanguardia. La velocità di stiro viene attentamente monitorata per controllare il diametro della fibra finita. Tutte le apparecchiature coinvolte devono essere allineate concentricamente per produrre un filamento di vetro perfettamente rotondo. Le dimensioni della fibra ottica dipendono direttamente da questo fattore.

La forza di stiramento applicata sulla fibra durante lo stiramento deve essere controllata accuratamente per ottimizzare la propagazione della luce nella fibra. Diversi dispositivi di misurazione posizionati lungo tutta la torre di filatura forniscono numerosi dati per monitorare le dimensioni finali e la qualità complessiva della fibra.

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Ordinamento e test della fibra ottica finale

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La fibra ottica finita viene avvolta su bobine con una capacità di diversi chilometri fino all'esaurimento della preforma. Su di esso vengono eseguiti numerosi test meccanici per evitare qualsiasi rischio futuro di rottura. Successivamente, vengono utilizzate bobine più piccole per ordinare e classificare le fibre ottiche in base alle loro future applicazioni. A livello globale, possiamo distinguere la fibra in due categorie: fibra monomodale (per lunghe distanze) e fibra multimodale (per distanze più brevi). Tipicamente, il diametro finale per entrambe le fibre è 250 µm. Dopo la trafilatura, le fibre ottiche vengono testate per verificare che tutte le altre proprietà soddisfino le specifiche e i requisiti del cliente.

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