Agora sabemos como funcionam os sistemas de fibras ópticas e porque são úteis — como as fabricam? As fibras ópticas são feitas de vidro óptico extremamente puro. Pensamos em uma janela de vidro como transparente, mas quanto mais grosso o vidro fica, menos transparente ele se torna devido às impurezas no vidro. Entretanto, o vidro de uma fibra óptica tem muito menos impurezas do que o vidro de um vidro de vidro de janela. A descrição da qualidade do vidro de uma empresa é a seguinte: Se estivéssemos em cima de um oceano que tem quilómetros de fibra óptica sólida, podíamos ver claramente o fundo.
Fazer fibras ópticas requer os seguintes passos:
Advertisement
>
>
Advertisement
>
>
>
- >
- Fazer um cilindro de vidro pré-forma
- Desenhar as fibras da pré-forma
- Testar as fibras
Fazer a pré-forma em branco
O vidro para a pré-forma é feito por um processo chamado deposição de vapor químico modificado (MCVD).
Em MCVD, o oxigênio é borbulhado através de soluções de cloreto de silício (SiCl4), cloreto de germânio (GeCl4) e/ou outros produtos químicos. A mistura precisa rege as várias propriedades físicas e ópticas (índice de refração, coeficiente de expansão, ponto de fusão, etc.). Os vapores de gás são então conduzidos para o interior de um tubo de sílica sintética ou de quartzo (revestimento) em um torno especial. Quando o torno gira, uma tocha é movida para cima e para baixo no exterior do tubo. O calor extremo da tocha causa duas coisas:
>
>
- O silício e o germânio reagem com o oxigénio, formando dióxido de silício (SiO2) e dióxido de germânio (GeO2).
- O dióxido de silício e o dióxido de germânio depositados no interior do tubo e fundem-se para formar vidro.
O torno gira continuamente para fazer um revestimento uniforme e consistente em branco. A pureza do vidro é mantida através da utilização de plástico resistente à corrosão no sistema de fornecimento de gás (blocos de válvulas, tubos, vedações) e através do controlo preciso do fluxo e da composição da mistura. O processo de fazer o pré-forma em branco é altamente automatizado e leva várias horas. Depois que a pré-forma em branco esfria, ela é testada para controle de qualidade (índice de refração).
Fibras de desenho da pré-forma em branco
Após a pré-forma em branco ter sido testada, ela é carregada em uma torre de desenho de fibra.
A pré-forma em branco é baixada para um forno de grafite (3.452 a 3.992 graus Fahrenheit ou 1.900 a 2.200 graus Celsius) e a ponta é derretida até que um globo fundido caia por gravidade. Ao cair, ele esfria e forma um fio.
O operador enrosca o fio através de uma série de copos de revestimento (revestimentos tampão) e fornos de cura por luz ultravioleta em um carretel controlado por trator. O mecanismo do trator puxa lentamente a fibra da pré-forma aquecida em branco e é controlado com precisão usando um micrômetro laser para medir o diâmetro da fibra e alimentar o mecanismo do trator com a informação de volta. As fibras são puxadas do branco a uma velocidade de 33 a 66 pés/s (10 a 20 m/s) e o produto acabado é enrolado no carretel. Não é raro que os carretéis contenham mais de 2,2 km (1,4 milhas) de fibra óptica.
Testar a Fibra Óptica Acabada
A fibra óptica acabada é testada para o seguinte:
- Força de tracção – Deve suportar 100,000 lb/in2 ou mais
- Perfil de índice de refração – Determinar abertura numérica, bem como tela para defeitos ópticos
- Geometria da fibra – Diâmetro do núcleo, dimensões do revestimento e diâmetro do revestimento são uniformes
- Atenuação – Determinar a extensão da degradação dos sinais luminosos de vários comprimentos de onda ao longo da distância
- Capacidade de transporte de informações (largura de banda) – Número de sinais que podem ser transportados de uma só vez (fibras multimodo)
- Dispersão cromática – Espalhamento de vários comprimentos de onda de luz através do núcleo (importante para largura de banda)
- Faixa de temperatura/umidade operacional
- Dependência de atenuação da temperatura
- Possibilidade de condução de luz subaquática – Importante para cabos submarinos
Após as fibras terem passado o controle de qualidade, são vendidos a companhias telefónicas, empresas de cabo e fornecedores de redes. Muitas empresas estão atualmente substituindo seus antigos sistemas baseados em fios de cobre por novos sistemas baseados em fibra ótica para melhorar a velocidade, capacidade e clareza.