Processo de produção de fibra óptica
Uma pré-forma de vidro para fabricar fibra óptica
Tudo começa com areia de sílica. Os materiais altamente purificados são depois combinados para fabricar um cilindro de vidro, chamado de pré-forma: um cilindro multicamadas de vidro puro com cerca de 20 centímetros de circunferência. Compõe-se de dois tubos perfeitamente concêntricos, cada um com um índice de refração da luz diferente. Diversos processos horizontais diferentes (IVD, OVD, VAD) são usados para fabricar a pré-forma. O objetivo é o mesmo: dar à fibra recém trefilada as melhores propriedades de desempenho possíveis. A pré-forma é depois montada sobre uma torre e sua base é aquecida em uma fornalha (a mais de 2.000ºC) para produzir uma gotícula que cairá pela gravidade e será trefilada para obter um diâmetro estreito e uniforme de cerca de 100 mícrons. Para proteger os componentes de grafite a essas temperaturas tão altas, é circulado pela fornalha gás argônio de alta pureza e livre de oxigênio. A proporção entre núcleo e revestimento na pré-forma é mantida durante o processo de puxamento. A fibra óptica resultante possui essa mesma proporção entre núcleo e revestimento. Na verdade, a pré-forma é uma versão maior e mais sólida de uma fibra.
Da pré-forma à fibra óptica acabada
Durante o processo, a fibra nua é primeiro aquecida para aplicação de duas camadas de material de revestimento, como acrilato o poliimida que fornecem propriedades de proteção e de flexibilidade. A temperatura da fibra precisa ser reduzida para a aplicação do revestimento adequado.
Um molinete no fundo da torre de puxamento puxa e enrola continuamente a fibra de vidro. A velocidade do puxamento da fibra depende da pré-forma, tipo de fibra e equipamento disponível. Pode ser poucos metros por minuto até 3.000 metros por minuto para produção de fibra para telecomunicações de ponta. A velocidade do puxamento é cuidadosamente monitorada para controlar o diâmetro da fibra acabada.
Todo o equipamento envolvido deve estar concentricamente alinhado para produzir um filamento de vidro perfeitamente redondo. As dimensões da fibra óptica dependem diretamente desse fator.
A força de puxamento aplicada na fibra durante o processo deve ser controlada com precisão para otimizar a propagação da luz na fibra.
Diversos dispositivos de medição localizados ao longo da torre de puxamento fornecem diversos itens de dados para monitorar as dimensões finais e a qualidade global da fibra.
Classificação e teste da fibra óptica final
A fibra óptica finalizada é enrolada em bobinas com uma capacidade de diversos quilômetros até que a pré-forma seja consumida. Realiza-se, então, uma quantidade de testes mecânicos para evitar qualquer risco futuro de quebra. Depois, pequenos carretéis são usados para separar e classificar as fibras ópticas de acordo com suas aplicações futuras. De modo geral, podemos diferenciar a fibra em duas categorias: fibra monomodo (uso em longas distâncias) e fibra multimodo (para distâncias menores). Geralmente, o diâmetro final para ambas as fibras é 250 µm. Após o puxamento, as fibras ópticas são testadas para verificar que todas as suas outras propriedades atendem às suas especificações e aos requisitos do cliente.
