经过优化的光纤解决方案 – 每个阶段的产品设计
我们在为客户工作时使用了哪些技术?
原材料的生产技术,如以超纯石英玻璃制成的玻璃管、玻璃棒和预制棒
熔融玻璃
合成石英玻璃是气相阶段化学反应所产生的超纯硅化合物。这一制造技术可保证最高的纯度和最低的光学吸收。
生产石英玻璃的工艺由 Jena Glaswerk 开发,以合成四氯化硅的火焰水解反应为特征,即一种超纯、无色、侵蚀性和高湿敏性液体。氢氧焰水解反应生成二氧化硅微粒 (50 nm),随后又在极端温度 (> 2700 K) 的作用下融入超纯石英玻璃汽缸。
SiCl4 + 2 H2 + O2 -> SiO2 + 4 HCl
由于熔融石英本身在高温下表现出很高的粘度,为了避免被防火材料污染,我们采用了一种没有坩埚的技术,将SiO₂颗粒沉积到缓慢旋转的附件的正面。该附件由天然石英制成,被夹在车床的车架上,并以与熔断速度相匹配的速度远离燃烧器。这种熔断设备还包括一个用于燃烧器气体的气体体积控制器、一个原料进料装置(液体SiCl₄以严格控制的数量被汽化)、PLC驱动的工厂控制系统和废气提取器。该工艺产生的废气被提取出来,在废气洗涤厂中进行分离和中和。
从点燃内部研发的多喷嘴石英玻璃燃烧炉,到获得最大块锭质量,这一生产过程需耗费数天时间。熔窑中的生产过程并行启动,而且操作人员会持续监控这一过程及其参数。
POVD 预制棒生产过程
掺氟阶跃型 (FSI) 预制棒的生产使用了基于等离子体的涂层工艺。生产预制棒涉及多个阶段,其中石英玻璃的质量和生产技术本身的性能都具有决定性。我们生产各种预制棒是为了进一步的内部加工或 OEM 客户
超纯熔融石英棒被添加了掺氟的硅层,以使预制件具有所需的阶梯状指数。为了实现这一目标,我们使用高频等离子体热源来触发SiCl₄、氧气和富氟气体之间的化学反应。等离子体的高温产生了涂层条件,保证了包层材料中氟的浓度非常高。
光纤拉制技术,可用于生产标准光纤和特种光纤、采用石英玻璃生产的毛细管和光锥,或者光学玻璃(特殊应用)
预制棒成品可用于内部拉丝塔中的拉制过程。其中涉及将预制件固定在拉丝塔顶部,随后在窑内超过 2,000 °C 的环境下加热。拉制过程从硅微滴开始。随后便会产生数微米厚的连续超纯光纤,并在预制棒下降后得以冷却。为保护硅光纤,拉制过程将会为其增加双层丙烯酸酯涂层。这可确保光纤不受环境因素影响,而且现在还可将其加工成任何类型的光缆。光纤现已具备 0.25 mm(或者 0.5 mm)的特征直径。绕至卷盘后,光纤便会送去接受质量控制检查。
光纤涂层技术,可采用丙烯酸酯、硅树脂、聚酰亚胺和低折射率涂层材料
为了保护纤维免受环境因素的影响,它们在拉伸过程中被适当的材料包覆。 根据应用场景,可以利用丙烯酸酯、有机硅或聚酰亚胺的涂层特性所带来的各种好处。 使用低折射涂层材料以改善纤维的弯曲性能。
使用尼龙或 ETFE 的光纤挤压技术
在完成首层涂层之后,根据应用可能需要添加额外的保护层。这可通过独立的挤塑过程来实现。尽管也可使用其他材料,但在此情况下通常使用尼龙或 ETFE。
用于分光器的平面波导技术
用于光纤开关的微光学/微机械技术
针对石英光纤、玻璃光纤、聚合物光纤、塑料涂覆光纤和光纤束的装配技术
- 在各种连接器和连接器系统(标准、特殊、针对客户的连接器系统,如大功率激光束引导系统)中定心和连接(压焊、压接)各种光纤类型
- 对端面进行表面处理,并采用超细晶粒抛光
- 最终检查
- 针对客户混合或映射光纤束中的不同光纤
光学激光探针的装配技术,用于以病人为中心的医疗领域(符合《德国医疗设备法案》、MPG)
- 装配技术类似于光纤,但是生物相容性光纤的使用在洁净室生产过程、安全和记录方面符合《德国医疗设备法案》(German Medical Devices Act)/FDA 的要求
- 在洁净室,光纤终端的远端需经过处理以符合具体医学应用的要求 -> 远端设计
- 标准和针对客户的连接器系统需固定至近端(使用压焊、压接工艺)
光谱探头和光纤阵列的生产技术
- 处理多条光纤线,在相反一侧实现光纤连接(从圆形到方形的横截面转换)
- 合并器(光纤分光器、非平面;许多光纤汇聚至一个连接器)
- 阵列:线性光纤结构、一维或二维、针对客户、可能不对称
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针对专用光纤的协调探头设计,可抵御您的特定应用所面临的环境条件的影响:
- 针对您的测量场景(如窗户、一体化空气净化、高温),将探头用于特定设备进行光学测量
- 包括符合客户要求的电子器件
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