आज, चरण दर चरण रेत को ऑप्टिकल फाइबर में कैसे बदला जाता है, यह जानने के लिए एचएक्स फाइबर का अनुसरण करें:

चरण 1: ऑप्टिकल फाइबर के कच्चे माल को समझें

सिलिकॉन सबसे आम तत्व और सबसे महत्वपूर्ण कच्चा माल है

सिलिकॉन पृथ्वी की पपड़ी में दूसरा सबसे आम तत्व है, जो मुख्य रूप से सिलिकॉन डाइऑक्साइड (रेत का मुख्य घटक) के रूप में क्वार्ट्ज में पाया जाता है, और अर्धचालक उद्योग का आधार है। सिलिकॉन संचार और सूचना उद्योगों के विकास की कुंजी है। लगभग सभी चिप्स सिलिकॉन पर आधारित हैं, और 90% एकीकृत सर्किट सिलिकॉन सब्सट्रेट का उपयोग करते हैं।

वर्तमान संचार के लिए सबसे महत्वपूर्ण सामग्री के रूप में, ऑप्टिकल फाइबर का मुख्य घटक सिलिकॉन डाइऑक्साइड है। ऑप्टिकल फाइबर संचार एक संचार विधि है जो ऑप्टिकल फाइबर में सूचना प्रसारित करने के लिए प्रकाश तरंगों का उपयोग करती है। प्रकाश की अत्यधिक उच्च आवृत्ति के कारण, ऑप्टिकल फाइबर संचार की क्षमता बहुत बड़ी है, और ऑप्टिकल फाइबर संचार में मजबूत विद्युत-चुंबकीय हस्तक्षेप क्षमता और कम सिग्नल क्षीणन के फायदे भी हैं, इसलिए आधुनिक संचार के क्षेत्र में इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। .

ऑप्टिकल फाइबर का मुख्य घटक सिलिकॉन डाइऑक्साइड (SiO2) है। सिलिकॉन डाइऑक्साइड उच्च गलनांक और उच्च कठोरता वाला एक अकार्बनिक यौगिक है। यह ऑप्टिकल फाइबर के निर्माण के लिए भी एक महत्वपूर्ण कच्चा माल है। ऑप्टिकल फाइबर संचार में, प्रकाश तरंगों को सिलिकॉन डाइऑक्साइड से बने ऑप्टिकल फाइबर के माध्यम से प्रसारित किया जाता है, जिससे सूचना का तेज, कुशल और लंबी दूरी तक प्रसारण होता है।

चरण 2: रेत चुनें

प्रकृति में, सिलिकॉन मुख्य रूप से क्वार्ट्ज रेत के रूप में मौजूद होता है। नदी की रेत में क्रिस्टल साफ़ रेत सबसे उपयुक्त होती है। रेगिस्तान की रेत बजरी है, साल्टपीटर और धूल सिलिकॉन निकालने के लिए उपयुक्त नहीं हैं, लेकिन उच्च गुणवत्ता वाली नदी की रेत सिलिकॉन निकालने के लिए एक उच्च गुणवत्ता वाली सामग्री है। शुद्ध सिलिकॉन की छड़ें चिप निर्माण के लिए सब्सट्रेट हैं, जबकि शुद्ध सिलिका का उपयोग ग्लास और ऑप्टिकल फाइबर के उत्पादन के लिए किया जाता है।

ऑप्टिकल फाइबर के लिए आवश्यक रेत अधिक नमकीन, क्वार्ट्ज पत्थर, कैल्शियम ऑक्साइड आदि है। हमें प्रकृति से उपयुक्त कच्चा माल खोजने की जरूरत है।

रेत से ऑप्टिकल फाइबर तक उत्पादन प्रक्रिया में निम्नलिखित चरण शामिल हैं:

कच्चा माल तैयार करें: मुख्य कच्चे माल में क्वार्ट्ज रेत, एल्यूमिना, कैल्शियम ऑक्साइड आदि शामिल हैं, जिनमें से क्वार्ट्ज रेत सबसे महत्वपूर्ण कच्चा माल है, जो एक विशेष प्रक्रिया के माध्यम से उच्च शुद्धता वाले सिलिका से बनाया जाता है। इन कच्चे माल को उनकी गुणवत्ता और कण आकार की स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए कुचलने, जांचने आदि की आवश्यकता होती है।

संचार ऑप्टिकल केबल के लिए सबसे महत्वपूर्ण तकनीक के रूप में, ऑप्टिकल फाइबर प्रीफॉर्म सबसे उन्नत तकनीक है।

ऑप्टिकल फाइबर प्रीफॉर्म मूल रॉड सामग्री है जो ऑप्टिकल फाइबर के प्रदर्शन को नियंत्रित करती है। इसका व्यास आम तौर पर दसियों से सैकड़ों मिलीमीटर होता है। इसकी आंतरिक परत एक उच्च-अपवर्तक-सूचकांक कोर परत है, और इसकी बाहरी परत एक कम-अपवर्तक-सूचकांक क्लैडिंग परत है जो कोर परत में प्रकाश तरंग संचरण के लिए बुनियादी शर्तों को पूरा करती है। ऑप्टिकल फाइबर प्रीफॉर्म में एक कोर रॉड और एक क्लैडिंग होती है। चार मुख्य उत्पादन प्रक्रियाएं हैं: संशोधित रासायनिक वाष्प जमाव (एमसीवीडी), अक्षीय वाष्प जमाव (वीएडी), रॉड-आउट रासायनिक वाष्प जमाव (ओवीडी) और प्लाज्मा रासायनिक वाष्प जमाव (पीसीवीडी)। उनमें से, वीएडी और पीसीवीडी में उच्च व्यापक लागत-प्रभावशीलता है और धीरे-धीरे उत्पादन की मुख्यधारा बन गई है। प्राप्त ऑप्टिकल फाइबर प्रीफॉर्म को गर्म करने और नरम करने के लिए उच्च तापमान वाली ड्राइंग भट्टी में रखा जाता है, और समान अनुपात के साथ विभिन्न व्यास के ग्लास फाइबर में खींचा जाता है। ये ग्लास फ़ाइबर वे हैं जिन्हें हम अक्सर ऑप्टिकल फ़ाइबर कहते हैं।

ऑप्टिकल फाइबर प्रीफॉर्म

ऑप्टिकल फाइबर और केबल के उत्पादन में सबसे महत्वपूर्ण तकनीक - ऑप्टिकल फाइबर प्रीफॉर्म उत्पादन, वर्तमान में दुनिया में केवल कुछ कंपनियों द्वारा उत्पादित किया जाता है: प्रीफॉर्म उत्पादन के तरीकों में पीसीवीडी, ओवीडी और वीएडी शामिल हैं। हालाँकि विधियाँ अलग-अलग हैं, लेकिन उन सभी का लक्ष्य ऑप्टिकल फाइबर मातृ भ्रूण - ऑप्टिकल फाइबर प्रीफॉर्म प्राप्त करना है। मेरे देश की चांगफेई कंपनी और फाइबरहोम कंपनी दोनों के पास ऑप्टिकल फाइबर प्रीफॉर्म का उत्पादन करने की क्षमता है, लेकिन विभिन्न प्रक्रियाओं के साथ। ऐसा कहा जाता है कि वुहान में स्थित इन दोनों कंपनियों ने दुनिया के लगभग आधे ऑप्टिकल फाइबर प्रीफॉर्म का उत्पादन किया है।

प्रीफॉर्म की तैयारी:प्रीफॉर्म ऑप्टिकल फाइबर बनाने के लिए प्रमुख सामग्रियों में से एक है। प्रीफॉर्म की तैयारी प्रक्रिया में सोल इंजेक्शन, जेल क्योरिंग और सिंटरिंग जैसे चरण शामिल हैं।

ऑप्टिकल फ़ाइबर प्रीफ़ॉर्म ऊपर चित्र की तरह एक गोल कांच की छड़ है। यह एक-टुकड़ा संरचना की तरह दिखता है, लेकिन वास्तव में, बीच में कोर परत और बाहर की क्लैडिंग परत में अलग-अलग अपवर्तक सूचकांक होते हैं, अर्थात, केंद्र एक उच्च अपवर्तक सूचकांक वाला ग्लास है, और आसपास साधारण ग्लास है। यह अनुपात लगभग ऊपर चित्र में छोटे सिलेंडर और बड़े सिलेंडर के बीच के संबंध के समान है, जिसका व्यास अनुपात लगभग 8:125 है।

क्योंकि कोर परत में उच्च अपवर्तक सूचकांक होता है, जब लेजर सिग्नल कोर परत में फैलता है, तो यह कोर परत में फैल जाएगा। जब यह क्लैडिंग का सामना करता है, तो विभिन्न अपवर्तक सूचकांकों के कारण, यह सीधे दर्पण प्रतिबिंब के समान एक सिद्धांत बनाएगा, जो लेजर सिग्नल को कोर परत पर वापस प्रतिबिंबित करेगा। इसलिए, ऑप्टिकल संचार का लेजर सिग्नल हमेशा कोर परत में फैलता है।

तार ड्राइंग:तैयार ऑप्टिकल फाइबर प्रीफॉर्म रॉड को गर्म करने और नरम करने के लिए उच्च तापमान वाले तार खींचने वाली भट्ठी में रखा जाता है, और समान अनुपात के साथ विभिन्न व्यास के ग्लास फाइबर में खींचा जाता है। ये ग्लास फ़ाइबर वे हैं जिन्हें हम अक्सर ऑप्टिकल फ़ाइबर कहते हैं।

बेशक, पिघलने के तापमान और ड्राइंग गति को नियंत्रित करने के लिए उपकरण होंगे ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि खींचा गया ऑप्टिकल फाइबर एक समान है और व्यास विनिर्देशों को पूरा करता है। फिर, खींचे गए उच्च तापमान वाले ग्लास फाइबर को ठंडा करने के बाद, सतह पर गोंद की एक परत लेपित की जाती है, जो ऑप्टिकल फाइबर को बहुत अधिक भंगुर होने से रोकती है और इसके लचीलेपन को बढ़ाती है।

ऑप्टिकल फाइबर कुछ निश्चित लंबाई के मानक कॉइल में आता है, जैसे कि 10 किलोमीटर, या 25 किलोमीटर, जैसा कि ऊपर कॉइल में दिखाया गया है।

यह ऑप्टिकल फाइबर का मूल बनाता है:

कोर परत

स्थिति: कोर ऑप्टिकल फाइबर के केंद्र में स्थित है।

संरचना: कोर उच्च शुद्धता वाले सिलिकॉन डाइऑक्साइड (SiO2) से बना है और प्रकाश के लिए कोर के अपवर्तक सूचकांक (n1) को बढ़ाने के लिए इसमें बहुत कम मात्रा में डोपेंट डाला जाता है।

कार्य: कोर का मुख्य कार्य ऑप्टिकल सिग्नल संचारित करना है। चूंकि कोर का अपवर्तक सूचकांक क्लैडिंग से अधिक है, जब प्रकाश कोर में प्रवेश करता है और कुछ शर्तों को पूरा करता है, तो प्रकाश कोर और क्लैडिंग के बीच इंटरफेस पर पूरी तरह से आंतरिक रूप से प्रतिबिंबित होगा, और फिर कोर के साथ आगे प्रसारित होगा।

आवरण

स्थिति: क्लैडिंग को कोर के चारों ओर कसकर लपेटा गया है।

संरचना: क्लैडिंग की संरचना भी बहुत कम मात्रा में डोपेंट के साथ उच्च शुद्धता वाली सिलिका है। इसका अपवर्तनांक कोर (n1>n2) से थोड़ा कम है।

कार्य: क्लैडिंग प्रकाश के संचरण के लिए एक प्रतिबिंब सतह और प्रकाश अलगाव प्रदान करता है, यह सुनिश्चित करता है कि ऑप्टिकल सिग्नल को बाहरी दुनिया में लीक किए बिना कोर में प्रसारित किया जा सकता है। साथ ही, क्लैडिंग एक निश्चित यांत्रिक सुरक्षा भूमिका भी निभाती है।

कलई करना

स्थान: कोटिंग ऑप्टिकल फाइबर की सबसे बाहरी परत है।

संरचना: कोटिंग आमतौर पर एक्रिलेट, सिलिकॉन रबर और नायलॉन जैसी सामग्रियों से बनी होती है। कोटिंग में एक बहुपरत संरचना शामिल हो सकती है जैसे प्राथमिक कोटिंग, एक बफर परत और एक माध्यमिक कोटिंग।

कार्य: कोटिंग का मुख्य कार्य ऑप्टिकल फाइबर को जल वाष्प के क्षरण और यांत्रिक घर्षण से बचाना है। साथ ही, कोटिंग ऑप्टिकल फाइबर की यांत्रिक शक्ति और मोड़ने की क्षमता को भी बढ़ाती है, जो ऑप्टिकल फाइबर की सेवा जीवन को बढ़ाने में मदद करती है।

इसके बाद, ऑप्टिकल फाइबर की बाहरी परत में एक सुरक्षात्मक परत जोड़ी जाती है। रंगीन रंग का उद्देश्य मुख्य रूप से फाइबर कोर के क्रम को अलग करना है। ऑप्टिकल फाइबर के बाहर रंगीन सुरक्षात्मक परत वास्तव में ऑप्टिकल फाइबर का बाहरी आवरण है। इसकी सामग्रियां विविध हैं, और सामान्य सामग्रियों में पीई (पॉलीइथाइलीन), पीवीसी (पॉलीविनाइल क्लोराइड), पीवीडीएफ (पॉलीविनाइलिडीन फ्लोराइड), एलएसजेडएच (कम धुआं हैलोजन-मुक्त लौ रिटार्डेंट), प्लेनम (फ्लेम रिटार्डेंट ग्रेड पॉलीओलेफ़िन) और रिसर (शाफ्ट ग्रेड) शामिल हैं। पॉलीओलेफ़िन)। इन सामग्रियों में से प्रत्येक की अपनी विशेषताएं और लागू वातावरण हैं, जैसे अग्नि प्रतिरोध, नमी प्रतिरोध, मौसम प्रतिरोध, आदि।

बेलकोर के फाइबर कोर अनुक्रम के लिए राष्ट्रीय मानक है: नीला, नारंगी, हरा, भूरा, ग्रे, सफेद, लाल, काला, पीला, बैंगनी, गुलाबी, सियान; (नारंगी को नारंगी भी कहा जाता है) रंग कोड को मुन्सेल रंग कोड का अनुपालन करना चाहिए, जो दुनिया में सबसे व्यापक रंग कोड व्यवस्था भी है। राष्ट्रीय मानक पूर्ण रंग स्पेक्ट्रम: नीला, नारंगी, हरा, भूरा, ग्रे, सफेद, लाल, काला, पीला, बैंगनी, गुलाबी, सियान। ढीली ट्यूब अनुक्रम है: लाल से सफेद तक।

बारह ऑप्टिकल फाइबर को एक साथ बांधा जाता है, और एक इंजेक्शन मोल्डिंग मशीन के माध्यम से बाहरी परत पर एक आस्तीन बनाई जाती है। 12 कोर को एक ट्यूब में समाहित किया गया है, और जगह भरते समय ऑप्टिकल फाइबर की सुरक्षा के लिए तेल केक को बीच में इंजेक्ट किया जाता है।

ऑप्टिकल केबल में कई बंडल ट्यूबों को अलग करने के लिए, अलग-अलग बंडल ट्यूबों में अलग-अलग रंग होते हैं। यह विभिन्न ऑप्टिकल फाइबर को समूह द्वारा अलग करने की अनुमति देता है।

विभिन्न विशिष्टताओं के ऑप्टिकल केबल बनाने के लिए एकाधिक बंडल ट्यूब जुड़े हुए हैं। यदि 12-कोर ऑप्टिकल केबल में केवल एक बंडल ट्यूब में ऑप्टिकल फाइबर होते हैं, और यदि 48-कोर ऑप्टिकल केबल में चार बंडल ट्यूबों में से प्रत्येक में 12 कोर होते हैं, तो सादृश्य द्वारा अलग-अलग ऑप्टिकल केबल विनिर्देश बनाए जाते हैं।

आम तौर पर, ऑप्टिकल केबल के बीच में एक मजबूत कोर होता है, और एक तरफा मजबूत कोर का मामला भी होता है। रीइन्फोर्सिंग कोर के चारों ओर एक बंडल ट्यूब वितरित की जाती है और ऑप्टिकल केबल बनाने के लिए एक शीथ जोड़ा जाता है। आमतौर पर इस्तेमाल किया जाने वाला ऑप्टिकल केबल रीइन्फोर्सिंग कोर आमतौर पर स्टील का तार होता है।

चीन द्वारा उत्पादन तकनीक में महारत हासिल करने से पहले, ऑप्टिकल केबल की कीमत बहुत अधिक थी। जब चीनी कंपनियों ने उत्पादन तकनीक में महारत हासिल कर ली, तो ऑप्टिकल केबल की वैश्विक कीमत तेजी से गिर गई। हमारे ऑप्टिकल केबल निर्माताओं, विशेषकर राष्ट्रीय उद्यमों जैसे को धन्यवादवाईओएफसीऔरफ़ाइबरहोम, मेरे देश के ऑप्टिकल संचार उद्योग में उनके योगदान के लिए। कुशल उत्पादन की उनकी निरंतर खोज के कारण, प्रत्येक घर के लिए फाइबर-टू-द-होम की लागत में गिरावट जारी रही है, जिससे चीन की ऑप्टिकल संचार प्रवेश दर दुनिया से कहीं आगे हो गई है।

स्रोत: डोंगगुआन एचएक्स फाइबर टेक्नोलॉजी कंपनी लिमिटेड