Explorando el proceso de fabricación de cables de fibra óptica

El Internet ultrarrápido del que usted depende todos los días es posible gracias a cables de fibra óptica Son delgadas hebras de vidrio o plástico. Sin embargo, se someten a un proceso de fabricación extremadamente complejo que implica tecnología avanzada, temperaturas extremas y pruebas exhaustivas. ¡Adentrémonos en el fascinante mundo de la producción de cables de fibra óptica!

Figura n.º 1 Guía del proceso de fabricación de fibra óptica

1) Requisitos clave para la fabricación de cables de fibra óptica 

Es esencial comprender los componentes y materiales clave asociados con el cable de fibra óptica, junto con los requisitos de configuración, antes de comprender la producción de cable de fibra óptica. 

i) Comprensión de la estructura del cable de fibra óptica: En primer lugar, tenga en cuenta que Un cable de fibra óptica se compone de cuatro capas principales: una es el núcleo (la porción central transparente transmite señales luminosas) y la otra es el revestimiento, que es una porción reflectante que rodea el núcleo para retener la luz internamente y mitigar la pérdida de señal. 

A continuación viene el revestimiento de protección, una capa protectora resistente a la abrasión que protege la fibra de arañazos y daños externos. La última capa es la cubierta, que proporciona aislamiento del entorno.

Figura n° 2 Requisitos previos para la producción de cables de fibra óptica

ii) Selección de materiales: Además de esto, Es fundamental elegir los materiales adecuados para lograr un rendimiento y una durabilidad óptimos. Por lo tanto, consulte la tabla que le ayudará a decidir rápidamente qué material elegir. 

	Centro	Revestimiento	Recubrimiento amortiguador	Miembro de fuerza	Chaqueta exterior
Materiales	Vidrio de sílice (99,999% puro)	Sílice dopada con flúor	acrilato curado por UV	Kevlar, acero, fibra de vidrio	PVC, LSZH, polietileno

iii) Requisitos de producción: Además, la fabricación de cables de fibra óptica requiere maquinaria de precisión, salas blancas y un riguroso control de temperatura. Por ejemplo, el proceso de trefilado de la fibra requiere calentar sílice a más de 2000 grados Celsius, manteniendo un diámetro de 125 micras con una variación de tan solo ±1 micra.

iv) Medidas de control de calidad: Sin embargo, Antes de escalar la producción, es necesario evaluar la calidad del cable de fibra. En el caso de las fibras monomodo, la pérdida o atenuación de señal debe ser inferior a 0,2 dB/km, mientras que el cable debe soportar una fuerza de tracción de al menos 50 Newtons para garantizar una larga durabilidad. 

De esta forma, cumpliendo estas condiciones, es posible fabricar cables de fibra óptica capaces de ofrecer un rendimiento fiable e ininterrumpido durante más de 25 años.

2) Guía paso a paso del proceso de producción de cables de fibra óptica

Figura n.º 3 Diagrama de flujo de producción de cable de fibra óptica

i) Paso 1: Fabricación de preformas 

La primera etapa comienza con una preforma de la que se puede extraer una fibra óptica con características superiores. Imagine la preforma como un "plano" que controla la estructura de un cable de fibra óptica y, por lo tanto, todos los procesos que determinan la eficiencia con la que la luz lo atraviesa.

Figura n° 4 Fabricación de preformas para cable de fibra

• ¿Cómo se fabrica una preforma?

Para lograr un rendimiento ultraalto, el grado versátil sílice Se utiliza una pureza del 99,999%, y tanto el núcleo como el revestimiento se depositan en capas. Tenga en cuenta que cualquier contaminación, incluso a mitad de camino, solo puede provocar pérdida de señal, por lo que se sigue un procedimiento específico.

Figura n.º 5 Proceso MCVD para la fabricación de cables de fibra óptica

• Tres métodos comunes de fabricación de preformas 

	Proceso	Mejor para	Ventajas	Contras
MCVD (deposición química de vapor modificada)	Gas calentado dentro de un tubo de sílice giratorio para formar capas	Fibras de telecomunicaciones de alta precisión	Control preciso del índice de refracción	Baja capacidad de producción, alto costo
OVD (deposición de vapor exterior)	Partículas de sílice depositadas en una varilla giratoria y luego sinterizadas.	Producción en masa de fibras estándar	Buen control de las propiedades de la fibra	Configuración compleja
VAD (deposición axial de vapor)	La deposición vertical permite construir preformas de gran tamaño	Fibra de alto volumen y bajo costo	Producción eficiente a gran escala	Requiere equipo avanzado

Con estos pasos, la preforma se sinteriza a 1600-1800 °C para eliminar las burbujas de aire y lograr una claridad óptica inigualable. Tras estos procesos, se obtiene una varilla sólida y transparente que puede pasar al trefilado, que constituye la siguiente etapa.

Paso 2: Proceso de estirado de la fibra

Tras preparar la preforma, llega el paso de convertirla en fibra óptica ultrafina. Esto se realiza en una torre de trefilado, un sistema altamente sofisticado que gestiona cada detalle para garantizar la precisión.

• Descripción del trabajo del proceso de trefilado de fibras  

• Primero, un horno calienta la punta de la preforma a unos 2000-2200 °C, hasta que se ablanda.

• A continuación, la sílice fundida es arrastrada por la gravedad y se forma una fina hebra de fibra. 

• Ahora, el diámetro de la fibra se monitorea continuamente mediante un sistema de monitoreo láser. Este garantiza que la fibra tenga exactamente 125 micras ± 1 micra.  

Figura n.º 6 Torre de dibujo de fibra

• Aplicación de la capa primaria

Antes de que la fibra se enfríe, se aplica inmediatamente un recubrimiento de polímero curado con rayos UV para protegerla de daños externos. Este proceso de recubrimiento se realiza en milisegundos para garantizar que no se formen grietas microscópicas.  

• Enfriamiento y bobinado

Tras aplicar el recubrimiento primario, la fibra se traslada a la cámara de enfriamiento para adquirir resistencia mecánica. Posteriormente, se enrolla en una bobina.

Paso 3: Prueba de fibra y control de calidad 

Antes de continuar, la fibra debe someterse a pruebas exhaustivas. Esto se debe a que la pérdida de señal o las fallas mecánicas son muy perjudiciales y, por lo tanto, se deben implementar medidas de evaluación de calidad de varios pasos. 

• Pruebas de rendimiento óptico

	Objetivo	Método de prueba	Tipos de cables aplicables	Valores estándar
Prueba de atenuación	Mide la pérdida de señal	La señal de luz se envía a través de fibra y se registra la pérdida.	Fibras monomodo y multimodo	≤ 0,35 dB/km a 1310 nm (SMF), ≤ 3,0 dB/km a 850 nm (MMF)
Prueba de dispersión	Evalúa la ampliación de la señal	Análisis OTDR	Cables submarinos de larga distancia y DWDM	Cromático: ≤ 18 ps/nm·km, Modo de polarización: ≤ 0,2 ps/√km
Prueba de pérdida de retorno	Comprueba la potencia de la señal reflejada	OTDR o medidor de potencia	Todos los cables de fibra óptica	≥ 55 dB para monomodo, ≥ 30 dB para multimodo
Prueba de pérdida de inserción	Mide la pérdida de conexión	Medición de potencia antes y después	Cables de conexión, conectores, cables empalmados	≤ 0,3 dB por conector
Prueba de dispersión del modo de polarización (PMD)	Evalúa la distorsión de la señal	Análisis de polarización	Fibras de alta velocidad y larga distancia	≤ 0,2 ps/√km

• Prueba de resistencia mecánica

	Objetivo	Métodos de prueba	Tipos de cables aplicables	Valores estándar
Prueba de resistencia a la tracción	Resiste fuerzas de tracción	Estirado hasta el fallo	Cables aéreos, subterráneos y submarinos	600–2700 N
Prueba de resistencia al aplastamiento	Resiste la compresión	Fuerza aplicada al cable	Cables blindados de enterramiento directo	1000–3000 N/10 cm
Prueba de impacto	Resiste impactos repentinos	Prueba de caída de peso	Cables para interiores, exteriores e industriales	1–10 impactos, 1–2 Nm
Prueba de flexión	Evalúa la flexibilidad	Doblado en varios ángulos	Cables de conexión, cables verticales y de amortiguación ajustada	20–50 ciclos a 20× de diámetro
Prueba de penetración de agua	Previene la entrada de humedad	Prueba de exposición al agua	Cables submarinos para exteriores rellenos de gel	Sin penetración de agua (24 horas)

• Inspección final de defectos: 

Las imágenes microscópicas permiten detectar microfisuras, burbujas o revestimientos irregulares y solo deben realizarse una vez que se acepta la fibra. Las fibras que no cumplen con los estándares aceptados se eliminan para garantizar que solo se empleen fibras de calidad.

Paso 4: Recubrimiento secundario y amortiguación 

Esta es la etapa en la que se pueden proteger las fibras para lograr una mayor durabilidad en condiciones más duras.

• Aplicación de la capa protectora secundaria  

Se coloca una segunda capa de acrilato o termoplástico sobre el revestimiento primario para cubrir aún más la fibra de la humedad, la exposición química y el estrés mecánico.

• Cómo elegir la técnica de amortiguación adecuada  

? Amortiguación de tubo suelto: La fibra se coloca de forma suelta en un tubo de plástico que contiene gel o espacio de aire, lo que proporciona flexibilidad y resistencia a temperaturas extremas.

? Buffer ajustado: Esto implica aplicar una capa protectora firmemente adherida a la fibra. Esto la hace más robusta para instalaciones directas.  

El amortiguamiento adecuado permite que la fibra resista instalaciones subterráneas y aéreas, así como las duras condiciones marinas.  

Paso 5: Ensamblaje y revestimiento del cable 

El trabajo de preparación ya está hecho y la fibra está lista para convertirse en un cable de fibra óptica completo.  

• Trenzado de múltiples fibras juntas  

Con cables multifibraLas fibras se colocan en un orden específico dentro de un tubo central. Como medida contra daños, los fabricantes incluyen Kevlar, alambres de acero o varillas de fibra de vidrio para reforzar el tubo.

• Adición de la cubierta protectora exterior  

Se añade una cubierta exterior para proteger el cable de los riesgos ambientales. La selección del material se basa en el uso previsto:  

Material de la chaqueta	Mejor para
PVC (cloruro de polivinilo)	Uso en interiores, rentable.
LSZH (baja emisión de humo y cero halógenos)	Resistente al fuego, ideal para espacios cerrados.
Polietileno (PE)	Aplicaciones exteriores y subterráneas
Cable blindado (Acero/Cinta)	Zonas de alta protección, instalaciones de enterramiento directo

• Protección final contra la humedad y el fuego

fabricantes de cables de fibra óptica Coloque geles o cintas impermeabilizantes dentro del cable para asegurar que permanezca inaccesible al agua. Para sellar el cable, se utilizan materiales resistentes al calor cuando existe riesgo de exposición al fuego.  

Aparte de estos procesos, la prueba final sigue siendo el último paso para completar el cable de fibra óptica.  

Paso 6: Pruebas finales y garantía de calidad  

Su cable se somete a una serie de pruebas estándar de telecomunicaciones, internet e industria para evaluar su utilidad en dichos campos. Los cables también se someten a una inspección final que incluye la revisión visual, la medición del diámetro y el marcado de la cápsula. Tras todas las pruebas, el cable se prepara para su envío e instalación, proporcionando así comunicaciones de alta velocidad y larga distancia con mínima pérdida de señal.

3) Veredicto final

En resumen, la construcción de cables de fibra óptica es un procedimiento altamente especializado y avanzado. Cada paso, desde la fabricación de la preforma hasta las pruebas finales de control de calidad, debe completarse con la máxima atención para minimizar la pérdida de señal y lograr la máxima durabilidad. Con la expectativa mundial de transferencias de datos de alta velocidad, la innovación en fibra óptica aumenta continuamente para optimizar el rendimiento. Con certificaciones de calidad inigualables y unidades de fabricación de vanguardia, Dekam Es su proveedor de referencia para cables de fibra óptica premium. ¡Contáctenos hoy mismo!