El proceso de producción de la fibra óptica
Una preforma de vidrio para la fabricación de fibra óptica
Todo comienza con arena de sílice. Las materias altamente purificadas se combinan para fabricar un cilindro de vidrio, llamado Preforma: un cilindro de vidrio puro de varias capas de alrededor de 20 centímetros de circunferencia. Se compone de dos tubos perfectamente concéntricos, cada uno con un índice de refracción de la luz diferente. Se utilizan varios procesos horizontales diferentes (IVD, OVD, VAD) para fabricar la preforma. El objetivo es el mismo: proporcionar la fibra estirada acabada con las mejores propiedades de rendimiento posibles. Posteriormente, la preforma se monta encima de una torre y su base se calienta en un horno (a más de 2.000° C) para producir una gota fina que caerá por gravedad y se bajará para obtener un diámetro estrecho y uniforme de alrededor de 100 micras. El gas argón, libre de oxígeno y de alta pureza, se recicla a través del horno para proteger los componentes de grafito a temperaturas tan altas. La relación núcleo/revestimiento de la preforma se mantiene durante el proceso de estirado. La fibra óptica resultante tiene esta misma relación núcleo/revestimiento. De hecho, la preforma es una versión grande y una versión sólida de una fibra.
De la preforma a la fibra óptica acabada
Durante el proceso, la fibra desnuda se enfría primero para aplicar dos capas de un material de recubrimiento como el acrilato o la poliamida que proporcionan protección y propiedades de flexión. La temperatura de la fibra debe reducirse para una aplicación adecuada del recubrimiento.
Un cabrestante en la parte inferior de la torre de estirado tira y enrolla continuamente la fibra de vidrio. La velocidad de estirado de la fibra depende de la preforma, el tipo de fibra y el equipo disponible. Puede ser de unos pocos metros por minuto y hasta 3.000 metros por minuto para la producción de fibra de telecomunicaciones innovadoras. Se realiza un seguimiento cuidadoso de la velocidad del estirado para controlar el diámetro de la fibra acabada.
Todo el equipo involucrado debe estar alineado concéntricamente para producir un filamento de vidrio perfectamente redondo. Las dimensiones de la fibra óptica dependen directamente de este factor.
La fuerza de estirado aplicada en la fibra durante el estirado debe controlarse con precisión para optimizar la propagación de la luz en la fibra.
Varios dispositivos de medición situados a lo largo de la torre de estirado proporcionan muchos elementos de datos para controlar las dimensiones finales y la calidad general de la fibra.
Selección y prueba de la fibra óptica final
La fibra óptica acabada se enrolla en bobinas de una capacidad de varios kilómetros hasta que se agota la preforma. Se realizan una serie de pruebas mecánicas para evitar cualquier riesgo futuro de rotura. Luego, se utilizan carretes más pequeños para seleccionar y clasificar las fibras ópticas de acuerdo con sus futuras aplicaciones. Globalmente, podemos diferenciar la fibra en dos categorías: fibra monomodo (uso a larga distancia) y fibra multimodo (para distancias más cortas). Típicamente, el diámetro final para ambas fibras es de 250 µm. Después del estirado, se prueban las fibras ópticas para verificar que todas sus demás propiedades cumplen las especificaciones y requisitos del cliente.
