광섬유 케이블은 현대 통신의 중추가 되었습니다., 신호 손실을 최소화하면서 장거리에 걸쳐 고속 데이터 전송 제공. 생산에 사용되는 자료를 이해하는 것은 효과를 파악하는 데 필수적입니다., 내구성, 및 다양한 응용 분야에서 이러한 케이블의 적응성. 이 기사에서는, 광섬유 케이블 생산에 기여하는 주요 광섬유 재료를 탐색합니다., 그들의 특성 분석, 역할, 그리고이 분야의 최신 혁신.
1. 핵심 재료: 광학 전송의 핵심
광섬유 케이블의 핵심은 가장 중요한 구성 요소입니다., 광 신호 전송 담당자. 그만큼 핵심 자료의 선택 데이터 전송 속도 측면에서 케이블의 성능에 직접 영향을 미칩니다., 능률, 그리고 신호 손실.
1.1. 규토 (시오 ₂)
대부분의 광섬유 케이블에서 코어에 사용되는 주요 재료는 고순도 실리카 유리입니다. (시오 ₂). 실리카는 우수한 광학적 특성을 위해 선택됩니다, 포함:
- 낮은 감쇠: 실리카는 최소 신호 손실을 나타냅니다, 장거리 데이터 전송 활성화.
- 높은 대역폭: 광범위한 파장을 지원합니다, 더 높은 데이터 볼링 용량을 제공합니다.
- 온도 저항: 고온을 견딜 수있는 실리카의 능력은 가혹한 환경에 이상적입니다..
실리카 조성의 변화:
- 순수한 실리카 코어: 단일 모드 섬유에 일반적으로 사용됩니다 (예를 들어, G652D), 더 낮은 감쇠를 제공하고 장거리 커뮤니케이션에 적합합니다.
- 도핑 실리카 코어: 게르만 또는 인과 같은 도펀트를 추가하면 굴절률이 수정됩니다., 멀티 모드 섬유의 성능 향상.
1.2. 불소 유리
불소 유리 (예를 들어, ZBLAN) 특정 광 섬유에 사용되는 특수 재료입니다, 주로 중간 충돌 범위에서 전송이 필요한 응용 분야. 이 자료는 더 낮은 분산을 제공하며 의료 레이저 및 군사 커뮤니케이션과 같은 전문 응용 프로그램에 사용됩니다..
1.3. 플라스틱 광 섬유 (POF)
플라스틱 광 섬유는 폴리 메틸 메타 크릴 레이트를 사용합니다 (PMMA) 또는 코어에 대한 다른 중합체. 실리카 기반 섬유에 비해 감쇠가 더 높습니다, 그들은 더 유연합니다, 다루기가 더 쉽습니다, 단기간 의사 소통에 적합합니다, 홈 네트워크 및 자동차 시스템과 같은.
2. 클래딩 재료: 신호 감금 보장
클래딩 층은 코어를 둘러싸고 전체 내부 반사의 원리를 통해 빛을 코어로 반영함으로써 광 전송의 무결성을 유지하는 데 중요한 역할을합니다..
2.1. 실리카 클래딩
실리카는 또한 클래딩 재료에 일반적으로 사용됩니다, 그러나 코어보다 약간 낮은 굴절률이 있습니다.. 굴절률 의이 차이는 코어 내에 빛을 제한하는 것입니다., 효율적인 신호 전송 가능.
2.2. 중합체 클래딩
플라스틱 광 섬유에서, 클래딩은 전형적으로 불소화 된 중합체로 만들어진다. 이 폴리머는 제공합니다:
- 유연성: 구부릴 수있는 섬유가 필요한 애플리케이션에 이상적입니다.
- 내구성: 화학 물질 및 환경 적 요인에 내성.
3. 코팅 재료: 보호 및 내구성
코팅 재료는 클래딩에 적용되어 섬유질을 물리적 손상으로부터 보호하고 수분 및 온도 변동과 같은 환경 적 요인.
3.1. 아크릴 레이트 코팅
아크릴 레이트 코팅은 탁월한 보호 및 유연성으로 인해 광섬유에 가장 널리 사용됩니다.. 기본 유형은 다음과 같습니다:
- 1 차 코팅: 부드러운, 완충 층 섬유를 쿠션하는 버퍼 층, 마이크로 벤딩 손실로부터 그것을 보호합니다.
- 보조 코팅: 추가적인 기계적 강도를 제공하는 더 강한 층.
3.2. 폴리이 미드 코팅
폴리이 미드 코팅은 더 높은 온도 저항이 필요한 환경에서 사용됩니다.. 이 코팅은 300 ° C를 초과하는 온도를 견딜 수 있습니다, 군대에 적합하게 만듭니다, 항공우주, 산업 응용 분야.
3.3. 실리콘 코팅
실리콘 기반 코팅은 극도의 온도에 대한 유연성과 저항력을 제공합니다.. 섬유질이 매우 유연하고 생체 적합성이 필요한 의료 응용 분야에서 특히 유용합니다..
4. 버퍼 재료: 기계적 강도 향상
버퍼는 물리적 스트레스 및 환경 노출에 대한 추가 보호를 제공하기 위해 코팅 된 섬유에 적용되는 추가 층입니다..
4.1. 단단한 버퍼
단단한 완충액은 단일 층 보호 코팅입니다, 일반적으로 열가소성 재료로 만들어졌습니다 폴리염화비닐 (PVC) 또는 나일론. 섬유에 직접 적용되며 유연성과 쉬운 취급이 필요한 실내 케이블에서 일반적으로 사용됩니다..
4.2. 느슨한 튜브 버퍼
실외 및 장거리 케이블에서, 느슨한 튜브 버퍼, 일반적으로 폴리에틸렌으로 만들어졌습니다 (체육), 사용됩니다. 광섬유 가닥은 젤로 채워 지거나 드라이 코어 느슨한 튜브에 배치됩니다., 수분 수입 및 온도 변화로부터 보호하는 데 도움이됩니다..
5. 재료 강화: 케이블 무결성 보장
구조적 무결성을 유지하고 섬유 파손을 방지합니다, 광섬유 케이블 설계에 다양한 강화 재료가 통합됩니다..
5.1. 아라미드 원사 (Kevlar)
아라미드 원사, 일반적으로 Kevlar로 알려져 있습니다, 인장 강도를 제공하고 설치 중에 물리적 스트레스로부터 섬유를 보호하는 데 사용됩니다.. Kevlar는 가볍습니다, 유연한, 스트레칭에 저항합니다, 이상적인 강화 자료로 만듭니다.
5.2. 스틸 와이어
일부 강의 광섬유 케이블, 강철 와이어는 강도 부재로 포함됩니다. 추가적인 기계적지지를 제공합니다, 특히 케이블이 무거운 하중 또는 가혹한 조건을 겪는 환경에서, 수중 또는 공중 설치와 같은.
5.3. 유리 섬유로드
유리 섬유로드는 케이블에 강성과지지를 제공하는 데 사용되는 또 다른 형태의 강화 재료입니다., 특히 견고한 환경을 위해 설계된 장갑 광섬유 케이블에서.
6. 외부 재킷 재료: 외부 요인에 대한 보호
외부 재킷은 광섬유 케이블의 내부 구성 요소를 외부 손상으로부터 보호하는 보호 덮개입니다.. 외부 재킷에 사용되는 재료는 의도 된 적용 및 환경 조건에 따라 다릅니다..
6.1. 폴리염화비닐 (PVC)
PVC는 가장 일반적인 외부 재킷 재료 중 하나입니다., 그것으로 유명합니다:
- 내구성: 마모 및 화학 물질에 내성.
- 유연성: 다양한 환경에서 쉽게 설치할 수 있습니다.
- 비용 효율성: 표준 응용 프로그램을위한 저렴한 옵션.
6.2. 폴리에틸렌 (체육)
폴리에틸렌은 수분에 대한 탁월한 내성을 제공합니다, 실외 케이블에 인기있는 선택입니다. 또한 PVC에 비해 가혹한 기상 조건에서 더 나은 성능을 제공합니다..
6.3. 저연 제로 할로겐 (LSZH)
LSZH 재료는 화재 안전이 우선 순위 인 환경에서 사용됩니다., 공공 건물과 같은, 터널, 그리고 항공기. LSZH 재킷은 화상을 입을 때 유해한 할로겐 가스를 방출하지 않습니다, 독성 연기의 위험을 줄입니다.
6.4. 열가소성 폴리 우레탄 (TPU)
TPU는 높은 내마모성과 유연성으로 유명합니다.. 그것은 종종 케이블이 물리적 스트레스 또는 극한 환경 조건에 종속 될 수있는 산업 및 군용 응용 분야에서 사용됩니다..
7. 추가 보호 재료: 기갑 및 방수
도전적인 환경에서 사용되는 케이블, 내구성을 높이기 위해 Armoring 및 Waterproofing과 같은 추가 레이어가 포함되어 있습니다..
7.1. 장갑 층
장갑 광섬유 케이블에는 강철 또는 알루미늄 테이프로 만든 추가 보호 층이 있습니다.. 이것은 설치류에 대한 향상된 기계적 보호를 제공합니다, 무거운 짐, 그리고 다른 신체적 손상. 장갑 케이블은 일반적으로 직접 매장 응용 분야 및 산업 환경에서 사용됩니다..
7.2. 워터 블로킹 재료
수 유입을 방지하기 위해 수진 젤 또는 테이프가 실외 광섬유 케이블 설계에 통합되어 있습니다.. 사용 된 재료에는 포함됩니다:
- Thixotropic gel: 느슨한 튜브를 채우는 젤리 같은 물질, 수분으로부터 섬유를 보호합니다.
- 수유 가능한 테이프: 물과 접촉하면 확장되는 특수 테이프, 잠재적 인 진입 지점을 봉인합니다.
8. 광섬유 재료의 혁신
광섬유 산업은 지속적으로 발전하고 있습니다, 지속적인 연구와 함께 성능 향상을 목표로합니다, 내구성, 지속 가능성.
8.1. 고급 중합체 코팅
극한 조건에서 섬유 성능을 향상시키기 위해 새로운 중합체 코팅이 개발되고 있습니다.. 예를 들어, UV 단단한 아크릴 레이트 코팅은 UV 방사선 및 화학적 노출에 대한 더 나은 보호 기능을 제공하도록 설계되었습니다..
8.2. 생분해 성 물질
환경 지속 가능성에 대한 초점이 증가함에 따라, 연구원들은 광섬유 케이블의 특정 구성 요소에 대한 생분해 성 재료를 탐색하고 있습니다., 특히 단기 사용이 예상되는 비 임계 응용 프로그램에서.
8.3. 복합 재료
케이블의 기계적 특성을 향상시키기 위해 다른 폴리머와 보강 요소를 결합한 복합 재료가 도입되고 있습니다., 더 가볍게 만듭니다, 더 강력합니다, 그리고 외부 요인에 더 저항합니다.
광섬유 케이블의 생산에는 다양한 재료의 복잡한 상호 작용이 포함됩니다., 각각 효율성을 보장하기 위해 특정 속성으로 선택되었습니다, 믿을 수 있는, 내구성있는 성능. 데이터를 운반하는 고순도 실리카와 같은 핵심 재료에서, 물리적, 환경 적 손상으로부터 보호하는 외부 재킷과 코팅에, 모든 구성 요소는 케이블의 전반적인 기능에서 중요한 역할을합니다..
기술 발전이 계속됨에 따라, 우리는 광섬유 재료의 추가 혁신을 기대할 수 있습니다., 데이터 전송 속도 향상에 중점을 둡니다, 내구성 증가, 환경 지속 가능성을 촉진합니다. 이러한 자료와 그들의 역할을 이해하는 것은 세계를 탐험하고자하는 사람에게는 기본입니다. 광섬유 통신, 통신을위한 여부, 의료 응용 프로그램, 또는 산업용.
최신 개발 및 재료 혁신을 주시함으로써, 산업은 광섬유 솔루션을 최적화 할 수 있습니다, 미래에보다 효율적이고 지속 가능한 커뮤니케이션 네트워크를위한 길을 열어.