การสำรวจกระบวนการผลิตสายเคเบิลใยแก้วนำแสง

อินเตอร์เน็ตความเร็วสูงที่คุณพึ่งพาทุกวันเป็นไปได้ด้วย สายใยแก้วนำแสง ซึ่งเป็นเส้นแก้วหรือพลาสติกบางๆ อย่างไรก็ตาม คุณคงทราบดีว่าสายเหล่านี้ต้องผ่านกระบวนการผลิตที่ซับซ้อนอย่างยิ่งซึ่งเกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีขั้นสูง อุณหภูมิที่รุนแรง และการทดสอบอย่างละเอียดถี่ถ้วน มาพาคุณเข้าสู่โลกอันน่าหลงใหลของการผลิตสายเคเบิลใยแก้วนำแสงกันเถอะ!

รูปที่ 1 คู่มือกระบวนการผลิตไฟเบอร์ออปติก

1) ข้อกำหนดหลักสำหรับการผลิตสายเคเบิลใยแก้วนำแสง 

จำเป็นต้องเข้าใจส่วนประกอบและวัสดุสำคัญที่เกี่ยวข้องกับสายเคเบิลใยแก้วนำแสง รวมถึงข้อกำหนดในการติดตั้ง ก่อนที่จะทำความเข้าใจเกี่ยวกับการผลิตสายเคเบิลใยแก้วนำแสง 

i) ทำความเข้าใจโครงสร้างสายเคเบิลใยแก้วนำแสง: ก่อนอื่นต้องจำไว้ว่า สายใยแก้วนำแสงประกอบด้วยชั้นหลักสี่ชั้น ชั้นหนึ่งคือแกนกลาง (ส่วนโปร่งแสงตรงกลางส่งสัญญาณแสง) และชั้นที่สองคือแผ่นหุ้ม ซึ่งเป็นส่วนที่สะท้อนแสงล้อมรอบแกนกลางเพื่อรักษาแสงไว้ภายในเพื่อลดการสูญเสียสัญญาณ 

ชั้นถัดไปคือชั้นเคลือบบัฟเฟอร์ซึ่งเป็นชั้นป้องกันที่ทนทานต่อการกัดกร่อนที่ช่วยปกป้องเส้นใยจากรอยขีดข่วนและความเสียหายภายนอก (ชั้นสุดท้ายคือชั้นแจ็คเก็ตซึ่งทำหน้าที่ป้องกันความร้อนจากสภาพแวดล้อมโดยรอบ)

รูปที่ 2 ข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการผลิตสายเคเบิลใยแก้วนำแสง

ii) การเลือกวัสดุ: นอกจากนี้แล้ว การเลือกวัสดุที่เหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้มีประสิทธิภาพและอายุการใช้งานสูงสุด ดังนั้น โปรดดูตารางที่ให้ไว้เพื่อช่วยให้คุณตัดสินใจเลือกวัสดุได้อย่างรวดเร็ว! 

	แกนหลัก	การหุ้มผนัง	การเคลือบบัฟเฟอร์	สมาชิกที่เข้มแข็ง	เสื้อแจ๊กเก็ตตัวนอก
วัสดุ	กระจกซิลิก้า (99.999% บริสุทธิ์)	ซิลิกาเจือฟลูออรีน	อะคริเลตที่รักษาด้วยแสงยูวี	เคฟลาร์, เหล็ก, ไฟเบอร์กลาส	PVC, LSZH, โพลีเอทิลีน

iii) ข้อกำหนดด้านการผลิต: นอกจากนี้ การผลิตสายเคเบิลใยแก้วนำแสงยังต้องใช้เครื่องจักรที่มีความแม่นยำ ห้องปลอดเชื้อ และการควบคุมอุณหภูมิที่เข้มงวด ตัวอย่างเช่น กระบวนการดึงเส้นใยจำเป็นต้องให้ความร้อนซิลิกาที่อุณหภูมิสูงกว่า 2,000 องศาเซลเซียส โดยรักษาเส้นผ่านศูนย์กลางไว้ที่ 125 ไมครอน โดยมีการเปลี่ยนแปลงเพียง ±1 ไมครอนเท่านั้น

iv) มาตรการควบคุมคุณภาพ: อย่างไรก็ตาม, ก่อนการขยายขนาดการผลิต จำเป็นต้องประเมินคุณภาพของสายเคเบิลใยแก้ว สำหรับเส้นใยแก้วโหมดเดียว การสูญเสียสัญญาณหรือการลดทอนสัญญาณจะต้องต่ำกว่า 0.2 เดซิเบลต่อกิโลเมตร ในขณะที่สายเคเบิลควรทนต่อแรงดึงไม่น้อยกว่า 50 นิวตันเพื่อให้มั่นใจถึงความทนทาน 

ดังนั้น การปฏิบัติตามเงื่อนไขเหล่านี้จึงทำให้สามารถผลิตสายใยแก้วนำแสงที่มีประสิทธิภาพเชื่อถือได้ต่อเนื่องได้นานถึง 25 ปีขึ้นไป

2) คู่มือทีละขั้นตอนสำหรับกระบวนการผลิตสายเคเบิลใยแก้วนำแสง

รูปที่ 3 แผนผังขั้นตอนการผลิตสายเคเบิลใยแก้วนำแสง

i) ขั้นตอนที่ 1: การผลิตเบื้องต้น 

ขั้นตอนแรกเริ่มต้นด้วยพรีฟอร์มที่สามารถดึงเส้นใยแก้วนำแสงที่มีคุณสมบัติที่เหนือกว่าออกมาได้ ลองนึกภาพพรีฟอร์มเป็น "พิมพ์เขียว" ที่ควบคุมโครงสร้างของสายเคเบิลใยแก้วนำแสง และกระบวนการทั้งหมดที่กำหนดว่าแสงจะผ่านสายเคเบิลได้อย่างมีประสิทธิภาพเพียงใด

รูปที่ 4 การผลิตพรีฟอร์มสำหรับสายไฟเบอร์

• พรีฟอร์มทำอย่างไร?

เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพสูงสุด เกรดอเนกประสงค์ ซิลิกา (ความบริสุทธิ์ 99.999%) ถูกนำมาใช้ และทั้งแกนและเปลือกหุ้มจะถูกเคลือบเป็นชั้นๆ ที่นี่ โปรดทราบว่าการปนเปื้อนทุกส่วน แม้จะอยู่ระหว่างกระแส ก็สามารถทำให้สูญเสียสัญญาณได้เท่านั้น และต้องปฏิบัติตามขั้นตอนบางอย่าง

รูปที่ 5 กระบวนการผลิตสายเคเบิลใยแก้วนำแสงแบบ MCVD

• วิธีการผลิตพรีฟอร์มสามวิธีทั่วไป 

	กระบวนการ	ดีที่สุดสำหรับ	ข้อดี	ข้อเสีย
MCVD (การสะสมไอเคมีดัดแปลง)	ก๊าซที่ถูกทำให้ร้อนภายในท่อซิลิกาหมุนเพื่อสร้างชั้น	ไฟเบอร์โทรคมนาคมความแม่นยำสูง	การควบคุมดัชนีหักเหแสงที่แม่นยำ	กำลังการผลิตต่ำ ต้นทุนสูง
OVD (การสะสมไอจากภายนอก)	อนุภาคซิลิก้าที่เกาะอยู่บนแท่งปั่นแล้วจึงถูกเผาผนึก	การผลิตเส้นใยมาตรฐานจำนวนมาก	ควบคุมคุณสมบัติไฟเบอร์ได้ดี	การตั้งค่าที่ซับซ้อน
VAD (การสะสมไอในแนวแกน)	การสะสมแนวตั้งสร้างพรีฟอร์มขนาดใหญ่	ไฟเบอร์ปริมาณมาก ต้นทุนต่ำ	การผลิตขนาดใหญ่ที่มีประสิทธิภาพ	ต้องใช้อุปกรณ์ขั้นสูง

ขั้นตอนเหล่านี้จะทำให้พรีฟอร์มถูกเผาที่อุณหภูมิ 1,600-1,800°C เพื่อกำจัดฟองอากาศและเพื่อให้ได้ความชัดเจนทางแสงที่ไม่มีใครเทียบได้ หลังจากขั้นตอนเหล่านี้แล้ว จะได้แท่งใสทึบที่สามารถนำไปดึงเป็นเส้นใยได้ ซึ่งเป็นขั้นตอนต่อไป

ขั้นตอนที่ 2: กระบวนการดึงเส้นใย

หลังจากเตรียมพรีฟอร์มของคุณแล้ว ขั้นตอนต่อไปคือการแปลงพรีฟอร์มเป็นไฟเบอร์ออปติกแบบบางพิเศษ ซึ่งดำเนินการในหอวาดเส้นไฟเบอร์ ซึ่งเป็นระบบที่ซับซ้อนอย่างยิ่งที่จัดการทุกรายละเอียดเพื่อรักษาความแม่นยำ

• คำอธิบายกระบวนการทำงานการดึงเส้นใย  

• ขั้นแรก เตาเผาจะให้ความร้อนแก่ปลายของพรีฟอร์มจนถึงอุณหภูมิประมาณ 2,000-2,200 °C จนกว่าปลายจะอ่อนตัวลง

• จากนั้นซิลิกาที่หลอมละลายจะถูกดึงโดยแรงโน้มถ่วงและสร้างเส้นเส้นใยบางๆ 

• ขณะนี้ ระบบตรวจสอบเลเซอร์จะคอยตรวจสอบเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นใยอย่างต่อเนื่อง โดยจะรับประกันว่าเส้นใยจะมีขนาด 125 ไมครอน ± 1 ไมครอนพอดี  

รูปที่ 6 หอวาดเส้นไฟเบอร์

• การเคลือบผิวชั้นแรก

ก่อนที่เส้นใยจะเย็นตัวลง จะมีการเคลือบโพลีเมอร์ที่ผ่านกระบวนการ UV ทันที เพื่อปกป้องเส้นใยจากความเสียหายจากภายนอก กระบวนการเคลือบนี้ใช้เวลาเพียงไม่กี่มิลลิวินาที เพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีรอยแตกร้าวในระดับจุลภาคเกิดขึ้น  

• การทำความเย็นและการพัน

หลังจากเคลือบสารเคลือบชั้นแรกแล้ว เส้นใยจะเคลื่อนไปยังห้องระบายความร้อนเพื่อให้มีความแข็งแรงทางกลมากขึ้น จากนั้น เส้นใยจะถูกพันบนแกนม้วน

ขั้นตอนที่ 3: การทดสอบไฟเบอร์และการควบคุมคุณภาพ 

ก่อนจะดำเนินการใดๆ ต่อไป ไฟเบอร์จะต้องผ่านการทดสอบอย่างละเอียดถี่ถ้วน เนื่องจากการสูญเสียสัญญาณหรือการทำงานผิดปกติของกลไกนั้นเป็นอันตรายร้ายแรง ดังนั้น จึงจำเป็นต้องมีการประเมินคุณภาพหลายขั้นตอน 

• การทดสอบประสิทธิภาพทางแสง

	วัตถุประสงค์	วิธีการทดสอบ	ประเภทสายเคเบิลที่สามารถใช้ได้	ค่ามาตรฐาน
การทดสอบการลดทอน	วัดการสูญเสียสัญญาณ	สัญญาณแสงถูกส่งผ่านไฟเบอร์และบันทึกการสูญเสีย	ไฟเบอร์โหมดเดียวและหลายโหมด	≤ 0.35 dB/กม. ที่ 1310 นาโนเมตร (SMF), ≤ 3.0 dB/กม. ที่ 850 นาโนเมตร (MMF)
การทดสอบการกระจายตัว	ประเมินการขยายสัญญาณ	การวิเคราะห์ OTDR	สายเคเบิลระยะไกล DWDM สายเคเบิลใต้น้ำ	โครมาติก: ≤ 18 ps/nm·km, โหมดโพลาไรเซชัน: ≤ 0.2 ps/√km
การทดสอบการสูญเสียการส่งคืน	ตรวจสอบกำลังสัญญาณสะท้อน	OTDR หรือเครื่องวัดกำลังไฟฟ้า	สายไฟเบอร์ออฟติกทุกชนิด	≥ 55 dB สำหรับโหมดเดี่ยว, ≥ 30 dB สำหรับโหมดหลายโหมด
การทดสอบการสูญเสียการแทรก	วัดการสูญเสียการเชื่อมต่อ	การวัดกำลังไฟฟ้า ก่อนและหลัง	สายแพทช์, ขั้วต่อ, สายต่อ	≤ 0.3 dB ต่อขั้วต่อ
การทดสอบการกระจายโหมดโพลาไรเซชัน (PMD)	ประเมินความบิดเบือนของสัญญาณ	การวิเคราะห์โพลาไรเซชัน	ไฟเบอร์ความเร็วสูงระยะไกล	≤ 0.2 แรงม้า/√กม.

• การทดสอบความแข็งแรงเชิงกล

	วัตถุประสงค์	วิธีทดสอบ	ประเภทสายเคเบิลที่สามารถใช้ได้	ค่ามาตรฐาน
การทดสอบความแข็งแรงแรงดึง	ทนทานต่อแรงดึง	ยืดเยื้อจนล้มเหลว	สายเคเบิลทางอากาศ ใต้ดิน ใต้น้ำ	600–2700 น.
การทดสอบความต้านทานการกดทับ	ทนต่อการบีบอัด	แรงที่ใช้กับสายเคเบิล	สายเคเบิลหุ้มเกราะฝังโดยตรง	1000–3000 นิวตัน/10 ซม.
การทดสอบแรงกระแทก	ทนทานต่อแรงกระแทกฉับพลัน	ทดสอบน้ำหนักลดลง	สายเคเบิลภายใน ภายนอกอาคาร และอุตสาหกรรม	แรงกระแทก 1–10 ครั้ง, แรงสั่นสะเทือน 1–2 นิวตันเมตร
การทดสอบการดัด	ประเมินความยืดหยุ่น	โค้งงอได้หลายมุม	สายแพตช์คอร์ดแบบแน่นบัฟเฟอร์ สายไรเซอร์	20–50 รอบที่เส้นผ่านศูนย์กลาง 20×
การทดสอบการซึมผ่านของน้ำ	ป้องกันความชื้นเข้ามา	การทดสอบการสัมผัสน้ำ	สายเคเบิลใต้น้ำแบบเติมเจลกลางแจ้ง	ไม่มีน้ำซึมผ่าน (24 ชม.)

• การตรวจสอบข้อบกพร่องขั้นสุดท้าย: 

การถ่ายภาพด้วยกล้องจุลทรรศน์ช่วยให้สามารถตรวจจับรอยแตกร้าวขนาดเล็ก ฟองอากาศ หรือการเคลือบซิโดที่ไม่สม่ำเสมอ และควรทำเมื่อยอมรับเส้นใยแล้วเท่านั้น เส้นใยที่ไม่ตรงตามมาตรฐานที่ยอมรับจะถูกทำลายเพื่อให้แน่ใจว่าใช้เส้นใยที่มีคุณภาพเท่านั้น

ขั้นตอนที่ 4: การเคลือบรองและการบัฟเฟอร์ 

นี่คือขั้นตอนที่สามารถปกป้องเส้นใยเพื่อความทนทานมากขึ้นในสภาวะที่รุนแรงยิ่งขึ้น

• การใช้ชั้นป้องกันรอง  

ชั้นที่สองของอะคริเลตหรือเทอร์โมพลาสติกจะถูกวางลงบนสารเคลือบหลักเพื่อป้องกันเส้นใยจากความชื้น การสัมผัสสารเคมี และความเครียดทางกล

• การเลือกเทคนิคการบัฟเฟอร์ที่ถูกต้อง  

? การบัฟเฟอร์ท่อหลวม: เส้นใยถูกวางอย่างหลวมๆ ในท่อพลาสติกที่มีเจลหรือช่องว่างอากาศ ซึ่งช่วยให้มีความยืดหยุ่นและทนต่ออุณหภูมิที่รุนแรง

? บัฟเฟอร์แน่น: ซึ่งเกี่ยวข้องกับการใช้ชั้นป้องกันที่ยึดติดแน่นกับไฟเบอร์ ซึ่งจะทำให้ไฟเบอร์มีความทนทานมากขึ้นสำหรับการติดตั้งโดยตรง  

การบัฟเฟอร์ที่เหมาะสมช่วยให้ไฟเบอร์สามารถทนต่อการติดตั้งใต้ดินและบนอากาศ ตลอดจนสภาวะทางทะเลที่รุนแรงได้  

ขั้นตอนที่ 5: การประกอบสายเคเบิลและการหุ้มฉนวน 

ตอนนี้งานเตรียมการเสร็จเรียบร้อยแล้ว ขณะนี้ไฟเบอร์พร้อมที่จะสร้างเป็นสายไฟเบอร์ออพติกแบบสมบูรณ์แล้ว  

• การร้อยเส้นใยหลายเส้นเข้าด้วยกัน  

กับ สายเคเบิลใยแก้วหลายเส้นเส้นใยถูกจัดวางตามลำดับเฉพาะภายในท่อตรงกลาง เพื่อเป็นมาตรการป้องกันความเสียหาย ผู้ผลิตจึงรวม เคฟลาร์,ลวดเหล็กหรือเส้นไฟเบอร์กลาสเพื่อเสริมความแข็งแรงให้ท่อ

• การเพิ่มเสื้อเกราะป้องกันภายนอก  

มีการเพิ่มปลอกหุ้มด้านนอกเพื่อปกป้องสายเคเบิลของคุณจากความเสี่ยงต่อสิ่งแวดล้อม ประเภทของวัสดุที่เลือกขึ้นอยู่กับการใช้งานตามจุดประสงค์:  

วัสดุเสื้อแจ๊กเก็ต	ดีที่สุดสำหรับ
พีวีซี (โพลีไวนิลคลอไรด์)	ใช้งานภายในอาคาร ประหยัดคุ้มค่า
LSZH (ควันต่ำฮาโลเจนเป็นศูนย์)	ทนไฟ เหมาะสำหรับพื้นที่ปิด
โพลีเอทิลีน (PE)	การใช้งานกลางแจ้งและใต้ดิน
สายเคเบิลหุ้มเกราะ (เหล็ก/เทป)	พื้นที่ป้องกันสูง ติดตั้งฝังศพโดยตรง

• การป้องกันความชื้นและไฟขั้นสุดท้าย

ผู้ผลิตสายเคเบิลใยแก้วนำแสง วางเจลหรือเทปกันน้ำไว้ภายในสายเคเบิลเพื่อให้แน่ใจว่าสายเคเบิลจะไม่ถูกน้ำเข้า เมื่อปิดสายเคเบิล จะใช้วัสดุที่ทนความร้อนในกรณีที่สายเคเบิลอาจโดนไฟ  

นอกเหนือจากกระบวนการเหล่านี้ การทดสอบขั้นสุดท้ายยังคงเป็นขั้นตอนสุดท้ายในการสร้างสายเคเบิลใยแก้วนำแสงให้เสร็จสมบูรณ์  

ขั้นตอนที่ 6: การทดสอบขั้นสุดท้ายและการรับรองคุณภาพ  

สายเคเบิลของคุณจะต้องผ่านการทดสอบด้านโทรคมนาคม อินเทอร์เน็ต และมาตรฐานอุตสาหกรรมหลายชุด เพื่อประเมินความสามารถในการใช้งานในด้านต่างๆ สายเคเบิลจะต้องผ่านการตรวจสอบขั้นสุดท้าย ซึ่งรวมถึงการตรวจสอบลักษณะที่มองเห็นได้ การวัดเส้นผ่านศูนย์กลาง และการทำเครื่องหมายบนแคปซูล หลังจากผ่านการทดสอบทั้งหมดแล้ว สายเคเบิลจะถูกเตรียมจัดส่งและติดตั้งเพื่อให้สื่อสารระยะไกลด้วยความเร็วสูงโดยสูญเสียสัญญาณน้อยที่สุด

3) คำตัดสินขั้นสุดท้าย

โดยสรุป การสร้างสายเคเบิลใยแก้วนำแสงเป็นขั้นตอนเฉพาะทางและขั้นสูง ทุกขั้นตอนตั้งแต่การผลิตพรีฟอร์มไปจนถึงการทดสอบการรับรองคุณภาพขั้นสุดท้าย ต้องดำเนินการด้วยความเอาใจใส่สูงสุดเพื่อให้เกิดการสูญเสียสัญญาณน้อยที่สุดและมีความทนทานสูงสุด ในปัจจุบัน โลกคาดหวังให้มีการถ่ายโอนข้อมูลความเร็วสูง นวัตกรรมในใยแก้วนำแสงจึงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ ด้วยการรับรองคุณภาพที่ไม่มีใครเทียบได้และหน่วยการผลิตที่ล้ำสมัย เดกัม เป็นผู้ให้บริการสายไฟเบอร์ออปติกระดับพรีเมียมสำหรับคุณ ติดต่อเราได้เลยวันนี้!