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【科普】无处不在的光纤是怎么制造的?

更新时间:2022-08-12 08:57

  

  光纤是光导纤维的简称,是由一组光导纤维组成的用于传播光束的细小而柔软的传输介质。

  它是用石英玻璃或特别塑料拉成的柔软细丝,直径在几个μm(光波波长的几倍)到120μm。就像水流过管子一样,光能沿着这种细丝在内部传输。

  正是这根小小的玻璃丝,今天彻底改变了人类的生活。毫不夸张的讲,光纤通信是人类史上一次超越时间和空间的奇迹,从蒸汽机的发明,到轮船、火车,人类从来没有如此拉近过时空距离。

  它的原理就是光的全反射。当光线以合适的角度进入玻璃纤维时,折射光线消失,光线全部反射。

  先熔制出一根合适的玻璃棒,为使光纤的纤芯折射率,比包层折射率高,首先在制备纤芯玻璃棒时,要均匀地掺入少量比石英折射率高的材料(如锗)。

  接着在制备包层玻璃时,再均匀地掺入量比石英折射率低的材料(如硼)。这就制成了拉制光纤的原始玻璃棒,通常把它叫做光纤预制棒。

  把预制棒放入高温(约2000℃)拉丝炉巾加温软化,拉制成线径很细的玻璃丝,同时在玻璃丝外增加一层高分子材料涂覆层,以便增强玻璃丝的柔韧性和机械强度。

  光纤的熔接:需要使用熔接机、光纤切刀将两根光纤接起来,不需要其它辅助材料。

  光纤冷接:不需要太多设备,光纤切刀即可。但每个接点需要一个快速连接器(可以说是未来的主流操作)。

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