Cuộc sống số của bạn có chậm không? Truyền phát chậm, cuộc gọi bị ngắt quãng? Người hùng thầm lặng của thế giới kết nối của chúng ta, cáp quang, có thể là chìa khóa, và sự ra đời của nó là một điều kỳ diệu.

Cáp quang được tạo ra từ phôi thủy tinh siêu tinh khiết, kéo thành sợi mỏng như sợi tóc, phủ lớp bảo vệ, bó lại một cách chiến lược và bọc trong lớp vỏ bền. Quy trình tỉ mỉ này đảm bảo truyền dữ liệu tốc độ ánh sáng với mức mất mát tối thiểu.

Hành trình từ cát thô đến cáp hiệu suất cao thực sự hấp dẫn. Khi tôi lần đầu tiên bước vào lĩnh vực này với HONGKAI, tôi đã bị cuốn hút bởi độ chính xác liên quan. Đó là việc tạo ra một sợi dây nhưng chế tạo một đường dẫn hoàn hảo cho ánh sáng. Hãy cùng xem những thành phần quan trọng của thời đại kỹ thuật số này trở nên sống động như thế nào.

Nguyên liệu thô nào tạo nên các ống dẫn tốc độ ánh sáng này?

Bạn có bao giờ tự hỏi điều gì làm cho cáp quang trở nên đặc biệt không? Sử dụng sai thành phần có nghĩa là tín hiệu kém và kết nối bị hỏng. Đây là một thị trường ngách mà mọi thành phần đều có giá trị.

Trái tim của sợi quang hiệu suất cao là silica siêu tinh khiết¹, có nguồn gốc từ silic tetraclorua, thường có germani tetraclorua để tinh chỉnh các đặc tính dẫn sáng. Các polyme bảo vệ và vật liệu vỏ bọc cũng đóng vai trò quan trọng.

Độ tinh khiết cần thiết cho những vật liệu này thật đáng kinh ngạc. Ngay từ đầu tại HONGKAI, tôi đã biết rằng đối với viễn thông, đặc biệt là đường dài, thì kính là vua. Chúng tôi bắt đầu với các hóa chất như silic tetraclorua (SiCl₄) và đôi khi là germani tetraclorua (GeCl₄). Chúng được chuyển đổi thành thủy tinh–silica (SiO₂) cực kỳ tinh khiết cho cấu trúc chính và germani dioxit (GeO₂) để giúp tạo ra lõi dẫn ánh sáng. Hãy nghĩ về nó như thế này: lõi là siêu xa lộ, lớp kính xung quanh, được gọi là lớp phủ, có các đặc tính hơi khác nhau để giữ cho các tín hiệu ánh sáng được chứa đựng. Sự khác biệt này đạt được bằng cách kiểm soát cẩn thận thành phần hóa học, thường sử dụng các quy trình như lắng đọng hơi hóa học đã sửa đổi (MCVD). Đối với một số mục đích sử dụng tầm ngắn hơn, có thể sử dụng nhựa như PMMA, nhưng kính chuyên dụng cao là nhà vô địch cho các siêu xa lộ dữ liệu. Nền tảng của "Giải pháp hop" của HONGKHONGKAI - bắt đầu từ những thứ tốt nhất để xây dựng những thứ tốt nhất.

Làm thế nào để kéo căng kính mỏng hơn sợi tóc cho sợi quang?

Hãy tưởng tượng một sợi thủy tinh mỏng hơn tóc bạn, mang theo một lượng thông tin khổng lồ. Đây không phải là hư cấu; đó là quá trình kéo sợi²—một bước tiến quan trọng và công nghệ cao.

Các quá trình kéo sợi² làm nóng phôi thủy tinh đến khoảng 1900°C, sau đó cẩn thận kéo hoặc "kéo" nó thành một sợi mỏng, liên tục được phủ ngay để bảo vệ và tăng độ bền.

Lần đầu tiên tôi nhìn thấy một tháp vẽ, tôi đã rất kinh ngạc. Những tòa tháp này có thể cao tới vài tầng! Phôi, một thanh thủy tinh đặc biệt, siêu tinh khiết, được chế tạo đặc biệt, được nạp ở phía trên cùng. Đầu của nó được nung nóng đến khoảng 1900°C trong lò nung – nóng đến mức có thể ăn được! Khi đầu mềm ra, trọng lực sẽ giúp kéo một sợi mỏng xuống dưới. Đây không phải là một lực kéo đơn giản; mà là một lực kéo được kiểm soát. Tốc độ kéo, có thể từ 10 đến 20 mét mỗi giây hoặc thậm chí nhanh hơn trong các thiết lập hiện đại, và tốc độ nạp phôi được quản lý chính xác. Một máy đo laser liên tục đo đường kính của sợi, nhắm đến chính xác 125 micron (5 milimét) với dung sai chỉ ±1 micron. Ngay sau khi sợi được kéo, nó sẽ được phủ một lớp bảo vệ hai lớp – một lớp bên trong mềm và một lớp bên ngoài cứng hơn – được xử lý ngay lập tức bằng đèn UV. Lớp phủ này rất quan trọng để bảo vệ bề mặt kính nguyên sơ khỏi mọi hư hại.

Làm thế nào để bó các sợi mỏng manh thành cáp bền chắc, hữu dụng?

Các sợi quang riêng lẻ rất tuyệt vời và khá mỏng manh. Vậy, làm thế nào chúng trở thành những sợi cáp chắc chắn mà chúng ta thấy? Đây là lúc cáp và vỏ bọc phát huy tác dụng, giúp sợi cáp có sức mạnh.

Hệ thống cáp lắp ráp các sợi phủ thành một cấu trúc lõi, thường xung quanh một bộ phận chịu lực, và lớp vỏ bọc bao bọc lõi này trong các lớp bảo vệ để chịu được ứng suất khi lắp đặt và môi trường.

Tại HONGKAI, chúng tôi cung cấp máy móc xử lý các giai đoạn chuyển đổi quan trọng này. Sau khi các sợi được kéo và phủ, chúng phải được sắp xếp và bảo vệ. Một phương pháp tiêu chuẩn là đặt các sợi vào các ống "bRff". Các ống "e", thường được làm từ các vật liệu như PBT, chứa nhiều sợi và có thể được đổ đầy một loại gel đặc biệt hoặc sử dụng các vật liệu có thể trương nở trong nước để ngăn chặn bất kỳ độ ẩm nào, điều này rất quan trọng đối với cáp ngoài trời. Đôi khi, các sợi được nhóm thành các "dải" phẳng hoặc "băng" cuộn, có thể đóng gói nhiều sợi hơn vào một không gian nhỏ hơn và giúp việc nối dễ dàng hơn. Sau đó, các ống hoặc băng này thường được quấn (quấn) xung quanh một thành phần chịu lực trung tâm, một thanh GRP, để tạo độ bền kéo cho cáp. Cuối cùng, toàn bộ cụm được bọc trong một hoặc nhiều lớp vỏ. Đối với cáp ngoài trời, chúng tôi thường sử dụng polyethylene (PE) cứng. Đối với cáp sử dụng trong nhà, cần có các vật liệu có khả năng chống cháy và khói cụ thể. Nó kết hợp thiết kế và vật liệu cứng để biến thành cáp làm việc.

Tại sao mọi bước trong sản xuất cáp quang đều được kiểm tra kỹ lưỡng?

Với một quy trình phức tạp như vậy, làm sao các nhà sản xuất có thể đảm bảo rằng mọi loại cáp đều hoạt động hoàn hảo? Câu trả lời là kiểm soát chất lượng không ngừng nghỉ. Đó chỉ là một lần kiểm tra cuối cùng; đó là một triết lý.

Kiểm soát chất lượng trong sản xuất cáp quang bao gồm việc thử nghiệm và giám sát tỉ mỉ ở mọi giai đoạn, từ nguyên liệu thô đến cáp thành phẩm, đảm bảo hiệu suất quang học, độ bền cơ học và khả năng chống chịu với môi trường.

Tôi luôn nhấn mạnh với khách hàng của mình rằng kiểm soát chất lượng là điều không thể thương lượng. Độ chính xác cần thiết trong sản xuất cáp quang là vô cùng lớn – chúng ta đang nói về việc kiểm soát vật liệu ở cấp độ gần như phân tử! Quy trình này thường diễn ra trong môi trường phòng sạch, nơi áp suất không khí và độ ẩm được kiểm soát. Chỉ số khúc xạ (cách thủy tinh bẻ cong ánh sáng) liên tục được kiểm tra trong quá trình tạo phôi. Như tôi đã đề cập, đường kính được theo dõi hơn 750 lần một giây trong quá trình kéo sợi. Lớp phủ phải hoàn hảo để bảo vệ sợi. Trong quá trình đi cáp và bọc, các kích thước như độ dày thành ống được quan sát, đôi khi sử dụng hệ thống tia X. Sau đó, cáp thành phẩm trải qua một loạt các thử nghiệm: các thử nghiệm quang học như kiểm tra độ suy giảm (mất tín hiệu) bằng OTDR, các thử nghiệm cơ học về độ bền kéo và khả năng chống nghiền, và các thử nghiệm môi trường để mô phỏng quá trình lão hóa và thay đổi nhiệt độ. Sự chú ý nghiêm ngặt đến từng chi tiết đảm bảo mọi thiết lập do HONGKAI tạo điều kiện đều có thể sản xuất ra các loại cáp đáp ứng các tiêu chuẩn cao nhất của ngành, như các tiêu chuẩn được nêu trong ISO 9001.

Phần kết luận

Việc tạo ra cáp quang là một hành trình đòi hỏi sự chính xác, từ khâu tinh chế nguyên liệu thô đến kéo sợi mỏng như sợi tóc và bảo vệ chúng khỏi các yếu tố thời tiết, tất cả đều đảm bảo thế giới kỹ thuật số của chúng ta luôn được kết nối hoàn hảo.