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  • 【科普】无处不在的光纤是怎么制造的?

       2026-04-20 网络整理佚名1400
    核心提示:什么是光纤?光纤是由透明度极高的玻璃纤维和包裹它的材料组成的。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。光纤的构造一般由涂覆层,包层

    什么是光纤?

    光纤是由透明度极高的玻璃纤维和包裹它的材料组成的。

    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。

    光纤·溶解全步骤

    光纤的构造一般由涂覆层,包层,纤芯组成。

    光纤·溶解全步骤

    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。

    光纤·溶解全步骤

    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。

    光纤的原理

    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。

    光纤·溶解全步骤

    按几何光学的全反射原理,光纤就被束缚在纤芯中进行传输了。

    光纤·溶解全步骤

    下面这个视频可以跟大家清楚的解释一下:

    光纤的制造

    通信光纤的制造分为制棒和拉丝两道工序,当然最后还要进行测试。

    神奇吧,看看它的制造过程,更神奇↓↓

    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)。

    光纤·溶解全步骤

    拉丝塔和光纤初始降落点

    光纤·溶解全步骤

    光纤拉丝塔组成

    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。

    光纤·溶解全步骤

    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·溶解全步骤

    光纤·溶解全步骤

    光纤·溶解全步骤

    抽丝过程再简单了解一下:

    问题来了:两根光纤如何接在一起呢?

    光纤·溶解全步骤

    其实是两种方式:光纤冷接和光纤熔接。

    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·溶解全步骤

    接不好就会有以下几种情况:

    光纤·溶解全步骤

    光纤·溶解全步骤

    光纤·溶解全步骤

    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)。

    光纤·溶解全步骤

    光纤·溶解全步骤

    光纤适配器

    ↓↓

    光纤·溶解全步骤

    看似简单,光纤熔接这种活,一般大老粗干不了。

     
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