نگاهی داخلی به نحوه ساخت شیشه نوری



شما ممکن است هرگز فیبر را مشاهده نکنید ، اما آنها نقش زیادی در زندگی آنلاین شما دارند.

شما ممکن است هرگز فیبر را مشاهده نکنید ، اما آنها نقش زیادی در زندگی آنلاین شما دارند. (کریستوفر پین /)

اپتیک نوری به شما کمک می کند تا این مقاله در هر دستگاهی که بخوانید. رشته های کوچک شیشه فوق العاده شفاف تقریباً در هر اتفاقی که در شبکه می افتد – از اتصال مراکز داده عظیم تا تحویل – نقشی اساسی دارند. ماندالوریایی به تلویزیون شما و با استفاده از دسترسی باند پهن بیش از 40 درصد در برخی مناطق در طی همه گیری ، این لوله های پرسرعت بیش از هر زمان دیگری اهمیت دارند.

در سال 1970 ، کشفی که امکان اشتراک سریع داده ها را امکان پذیر کرد ، 50 ساله شد. در سال 1970 ، گروهی از دانشمندان که در کارخانه شیشه سازی Corning کار می کردند ، روشی را برای تولید شیشه سیلیکون خالص ارائه دادند که به سیگنالها اجازه می دهد – ایمیل ها ، وب سایت ها ، Fortnite جلسات – برای عبور رشته های ضخیم 125 میکرونی به عنوان پالس های نور لیزر با بازدهی بی سابقه. پیام ها مسافت های طولانی را بسیار سریعتر و مقرون به صرفه تر از سوراخ های مشابه سیم های مسی طی می کنند ، که اساس خطوط تلفن ثابت و اتصالات کابل هستند.

برای چندین دهه ، همان کارخانه ویلیمینتون در کارولینای شمالی الیاف را ریخت. رشته هایی که آنها تولید می کنند در سیمهایی متصل می شوند که از کابلهای زیردریایی ترانس آتلانتیک گرفته تا کابل اینترنتی که به خانه شما می آید را تشکیل می دهد.

مرحله اول فرآیند تسویه حساب است.

مرحله اول فرآیند تسویه حساب است. (کریستوفر پین /)

فقط ذوب شن و ماسه ، که بیشتر دی اکسید سیلیسیم است ، باعث شیشه می شود ، اما این دانه های شن خلوص نوری لازم برای نفوذ به نور در سراسر جهان را نخواهند گرفت. بنابراین کورنینگ سیلیس خالص خود را می سازد. به منظور تشکیل به اصطلاح “خالی” – aka ، میله ای که در نهایت به یک جت الیافی کشیده می شود – جت های شعله ای عناصر اصلی الیاف را از مخازن منفجر می کند. ذرات حاصله ، معروف به دوده ، بر روی میله های سرامیکی چرخان قرار می گیرند و مانند یک گلوله برفی جمع می شوند. لایه دوم با ترکیب شیمیایی کمی متفاوت یک مانع انعکاسی ایجاد می کند که از بیرون آمدن فوتون ها در داخل لوله که به عنوان یک موجبر عمل می کند ، جلوگیری می کند. کورنینگ این قسمت از فرآیند تولید را “تجزیه” می نامد.

کوره ذرات را به صورت یک قطعه جامد بهم متصل می کند.

کوره ذرات را به صورت یک قطعه جامد بهم متصل می کند. (کریستوفر پین /)

چوب خالی (آویزان در سمت چپ) بیشتر شبیه یک چوب گچ بزرگ است تا یک تکه شیشه تمیز. دوده به صورت لایه لایه چسبانده شده است ، اما ساختار کلی آن بسیار متخلخل است و مولکول ها کاملاً به یکدیگر متصل نیستند. از اینجا ، یک مکانیزم رباتیک هر سیلندر را برای مدت چند ساعت در یک اجاق داغ جیغ غوطه ور می کند تا بپزد و پاک شود.

[Left]    سفید خالی وارد شده به کوره. [Right] جاهای خالی شفاف از کوره خارج می شوند.

[Left] سفید خالی وارد شده به کوره. [Right] جاهای خالی شفاف از کوره خارج می شوند. (کریستوفر پین /)

کورنینگ از فرآیند پخت و پز به عنوان ادغام یاد می کند. در حالی که خالی ورودی به کوره در سمت چپ کدر به نظر می رسد ، چیزی که در سمت راست ظاهر می شود یک جرم جامد و شفاف است. گرما ، مولکول های سیلیکون را محکم به هم متصل می کند و باعث می شود لیوان محکم و عاری از ناخالصی باشد که می تواند توانایی انتقال نور را مختل کند. کورنینگ میله سرامیکی را که در ابتدا برای جمع آوری دوده استفاده می شد ، بر می دارد و با ذوب شدن مواد ، سوراخی که پشت آن باقی می ماند بسته می شود. نتیجه نهایی همان خصوصیات نوری یک نخ نازک را دارد ، اما در مقیاس بسیار بزرگتر.

مرحله طراحی قطعات کار را ذوب می کند ، که به نخهای طولانی گسترش می یابد [right] همانطور که آنها از طریق ماشین سفر می کنند [left].

مرحله طراحی قطعات کار را ذوب می کند ، که به نخهای طولانی گسترش می یابد [right] همانطور که آنها از طریق ماشین سفر می کنند [left]. (کریستوفر پین /)

برای کشش لوله های شیشه ای ضخیم به نخ های بسیار نازک ، دستگاه سمت راست سیلندرها را تقریباً تا 2000 درجه سانتیگراد گرم می کند. (برای مقایسه ، یک شیشه پنجره معمولی در دمای 600 درجه سانتیگراد ذوب می شود.) وقتی ماده ذوب می شود و گرانش پایه چندین طبقه را از طریق یک لوله می کشد ، در حالی که سنسورها دمای آن را کنترل می کنند ، یک مرطوب غلیظ ایجاد می شود. در پایین ، یک ماشین – یا ، گاهی اوقات شخص – سر را قطع می کند تا فیبر را برای چرخش بر روی طبل آماده کند.

هر نوع فیبر برای ارجاع آسان کدگذاری رنگ است.

هر نوع فیبر برای ارجاع آسان کدگذاری رنگ است. (کریستوفر پین /)

محصول نهایی قبل از اینکه دستگاه ها آن را روی سیم پیچ بپیچند ، با پلیمرهای رنگی پیچیده می شود. از آنجا که کابل فیبر نوری حاوی دهها یا حتی هزاران نخ با خاصیت کمی متفاوت است – و بنابراین تحمل متفاوتی برای ، مثلاً خم شدن در زاویه 90 درجه دارد – این تفاوت های ظریف یک روش ساده و بصری برای شناسایی هر نوع به تکنسین ها و تولیدکنندگان کابل ارائه می دهد. . به عنوان مثال یک سیم در خانه شما می تواند شامل 72 رشته باشد ، در حالی که داده های مربوط به یک بار شستشو در اقیانوس اطلس می تواند بیش از 5000 باشد.


منبع: khabar-reza.ir

دیدگاهتان را بنویسید

Comment
Name*
Mail*
Website*