[ ]OVD - CVD - MCVD

.

.

Aladdin

البصرية األلياف تصنيع: البصرية األلياف تشكيل و إلنتاج مختلفة أساليب ثالثة المقال هذا ويشمل

1.OVD ) الخارجي ) البخار ترسيب عملية

(VADطريقة .2 المحوري ) البخار ترسيب

3.MCVD.) الكيميائي ) بالبخار المعدل الترسيب

. األلياف من كابالت إيجاد يناقش كما

التشكيل .1 و اإلنتاج

السيليكا ) على التوهين منخفضة البصرية األلياف تقوم ما االنكسار( SiO2وغالبا قرينة ضبط يتم حيث

الشكل ) انظر المناسبة (.1باإلشابة

مع: 1الشكل مشاب الكوارتز زجاج في االنكسار λ = 0.6 mµقرينة

عامل الجرمانيوم )الويستعمل أكسيد ثاني االنكسار قرينة لزيادة شيوعا األكثر .P2O5و( GeO2إشابة

الفلور ) االنكسار قرينة خفض في شيوعا األكثر اإلشابة عامل (.Fويستعمل

األلياف للب بالنسبة خاصة النقاء، عالية تصنيع لعملية بحاجة الخسارة المنخفضة البصرية الموجية ,األدلة

البخار ) مرحلة في الكيميائي بالترسب الزجاجية األلياف إنتاج يتم األبخرة - CVDلذلك ترسيب

مثل( معينة كلوريدات في الهالوجينات، هي البداية نقطة و على SiCl4الكيميائية الحصول يتم حيث

المنصهرة ) .SiO2السليكا األكسدة( من

SiCl4 + O2 ← SiO2 + 2Cl2

الى الكامل التحول مع االتجاهين، كال في قدما به المضي يمكن حرارة SiO2التفاعل T> 1800Kلدرجات

إشابة كعامل يستعمل :GeO2و مشابه تفاعل

GeCl4 + O2← GeO2 + 2Cl2

لـ األقصى الـ GeO2التحويل عند الـ T> 1800Kبالمعالجة رتبة من هي و نسبيا منخفضة تحويل كفاءة

25.٪

الـ .1 الشكل ) OVDعملية الخارجي؛ البخار (2ترسيب

األلياف- OVD: 2الشكل تشكيل عملية

الـ الـ SiCl4إن من GeCl4و فقاعاتها تمر حوامل باعتبارها األكسجين و الغرفة حرارة درجة في سوائل

السوائل خالل

الـ استخدام يتم ما وعادة فيها مسيرها طول على المركبات هذه من الغاز أبخرة إحتالالت -H2O2وتأخذ

) الـ) بنسب التحكم و طبقات في الزجاج ويودع كالموقد وأكسجين هيدروجين ممزوج الـ SiO2غاز و

GeO2 الـ الناقل الغاز قبل من االنكسار قرينة في التحكم من O2وبالتالي تدفقه معدل بتغيير يتم والذي ،

الـ حاويات الـ SiCl4خالل ترسب GeCl4و هي ( مساميوالنتيجة تنظيف ) يمكن ذلك ومع الزجاج سخام

) الـ ) نسبة تخفيض يمكن المثال، سبيل على الهيدروجين نزع الكلور بغاز المسامي الزجاج .OHإجراء

H2o + Cl2 → 2HCl +1/2O2

فوق الحرارة درجات في التفاعل و C⁰ 1200يحدث زجاج يصبح المسامي اإلجراء نفسه الوقت وفي

إلى تصل كتلة مع اإلجراءات هذه و g( 11 cm 1800حدثت قطرها ( cm 80هو يسمح والذي ، طولها

نحو إلى يصل ألياف .km 50بطول

الـ .2 (VADعملية المحوري ) البخار ترسب

.VADعملية: 3الشكل األلياف إلنتاج

الـ من النقيض الـ OVDوعلى في الترسيب .VADعملية محوريا بل قطريا التحدث

عملية في الحال هو الشعالت H2O2نستخدم OVDكما من اثنين أن حين في التدوير يتم و للهب كمصدر

من مختلفة و صغيرة كميات اإلنكسارو GeCl4و SiCl4تمرر قرينة تغيير يمكن للشعالت مناسب بترتيب

الـ باستخدام والتزجيج الهيدروجين الـ VADنزع عملية غرار على .OVDيحدث

الـ من جدا منخفضة فنسبة مغلقة، عملية أنها من OHوبما أقل إلى جزء 1تصل مليار لكل SiO2جزء , عند توهين زيادة مع يتوافق وهذا ممكنة الـ λ = 1.39 µmتكون شوائب إلى ذلك ويرجع ،OH هذه تصل و

إلى .dB/km 0.04الزيادة

(MCVDالعملية .3 الكيميائي ) بالبخار المعدل الترسيب

) غازات ) تلقيم مكان وهو األلياف قشرة الحق وقت في يشكل كوارتز أنبوب عن عبارة البداية تكون

الشكل ) حوالي SiO2تشكل( 4التفاعل تنمى و واحدة خطوة في يحدث و 100إلى 30والتزجيج طبقة

يحدث تفاعل أن بما و أخرى إلى طبقة من الغاز تدفق تغيير طريق عن ممكن االنكسار قرينة في التغيير. التلوث خطر من القليل سوى هناك ليس الكوارتز، أنبوب في فقط

الـ طريقة مسامي MCVDعيوب إجراء يوجد ال ألنه الهيدروجين، نزع لعملية إمكانية يوجد ال أنه هو

الشكل ) انظر مترسبة إشابة طبقات مع الكوارتز أنبوب على الحصول يجب أوال و تتم( 5Aحاصل و

حرارة درجة عند التشكيل أنبوب بانطباق السطحي C 2000العملية التوتر بسبب ذلك و قضيب ليصبح

الشكل) الـ( 5bانظر تركيز الـ OHو ألياف الـ هو MCVDفي رتبة من أقل .ppm 1عادة

األلياف. 2 صناعة

الصورة الشكل ) 5تبين األلياف سحب آلة من جزء هو و السحب لفرن تخطيطي سرعة( 6رسم

من أكثر عادة الحماية m/s 10السحب لتوفير البالستيك من بطالء تطلى األلياف السحب عملية أثناء

الـ حدود في سمك لها .µm 50الميكانيكية

.MCVDعملية: 4الشكل األلياف إلنتاج

قرينة أدنى لديها التي الخسارة، المنخفض بالبالستيك الكوارتز األلياف لتغطية إمكانية أيضا وهناكانكسار

) هو) البالستيك من وطالء األلياف لب مع تتوافق الكوارتز ألياف فإن وبالتالي الراتنج سيليكون مثل

الـ اسم األلياف هذه على ويطلق األلياف في, PCS (Plastic Clad Silica)قشرة الليف لهذا التوهين وسمة

لنقل(, 7الشكل) استخدامها ويمكن األنماط، متعدد اإلنكسار لقرينة خطوية ألياف هي األلياف هذه.) السيارات ) في المثال سبيل على قصيرة لمسافات البيانات

األلياف 3 قوة

خالل تطبيقها تم البالستيك من وطالء المصهورة السيليكا من هي المصنعة الضوئية األلياف أشهر إنالشكل ) انظر السحب زجاج(, 6عملية من قوة قبل من فقط ناجمة للتحقيق القابلة القوة و

حوالي, ) الشد إجهاد أو االستطالة كبير بشكل إجهاده يمكن الكوارتز زجاج الواقع في طالما( 5الكوارتز ، ٪ . مماثلة جزئية أضرار أو خدوش من يعاني ال السطح أن

, أخرى أضرار أي أو الخدوش من الكوارتز ألياف سطح لحماية البالستيك من غالف تصميم تم وبالتالي، , من مئوية كنسبة تحديدها يمكن األلياف قوة جدا عالية تحمل قوة على الحصول يمكن لذلك ونتيجة

معين توتر عند المكسورة .σاأللياف البياني, يبل مخطط يسمى ما في العالقة هذه رسم يتم

مترسبة،( )a: )5الشكل طبقات مع الكوارتز مطبق،( )bأنبوب .cأنبوب السحب( بإجراءات األلياف تصنيع

.6الشكل السحب: آلة على األلياف سحب طريقة عن تخطيطي توضيح

.7الشكل السيليكون: من وقشرة كوارتز لب ذات ألياف في التوهين سمة

: 8الشكل لمدة: الشد إلجهاد كتابع بوصفها الفشل معدالت البياني يبل و 20رسم .1م عينة طول كم

األلياف. 4 كابالت

على الميكانيكي اإلجهاد تجنب أجل من أسالك شكل على األلياف تنفذ أن ينبغي ممكنا، ذلك كان إذا. , وفيها األجوف اللب تكنولوجيا هي االستخدام شائعة طريقة وهناك الصغر المتناهية االنحناءات و األلياف

.20حوالي الهالم تشبه بحشوة الجوف ملء يتم ثم جوفاء، نواة في فضفاضة توضع ليف

, التوضيحية الرسوم الجوفاء األساسية هذه مضاعفات من بناؤها يمكن لعرض 11و 10، 9الكابالتأو ) الصلب استخدام يشيع ميكانيكي بماص التسليك عن الناجمة قوى امتصاص يتم حيث األمثلة،

.) الجودة عالي البالستيك

.9الشكل الفتائل: متعدد سلك دعوته يتم الحالة هذه في أجوف، لب مع لكابل مثال

فيه: 10الرقم لكابل .70مثال نواة

فيه: 11الرقم لكابل .2000مثال لب

السيد الحفار إعداد الدين عالء