Керамични ферули за оптични съединители

Керамичните накрайници са основни елементи в оптичните съединители. Те предпазват и подравняват краищата на влакната за намаляване на загубите при вмъкване/връщане.

Технологията за леене под налягане на керамика (CIM) се използва, за да отговори на изискванията за висока точност. Гранулираните наноциркониеви прахообразни суровини се гранулират и след това се инжектират в матрица за синтероване, като произведената заготовка след това се обработва прецизно, за да отговаря на строгите стандарти за ефективност.

Материал

Керамичният накрайник е незаменим елемент за осигуряване на качеството и производителността на оптичните връзки - от високоскоростното предаване на данни и телекомуникационните приложения до терминирането на оптични влакна с използване на цирконий като материал. Точността на размерите на този компонент е от голямо значение, за да се предотврати загубата на мощност по време на процесите на предаване на данни.

Процедурите за полиране играят ключова роля за осигуряване на качеството на керамичните накрайници. Техният край трябва да съвпадне идеално с края на оптичното влакно за плътно уплътнение, намалени загуби при вмъкване и намаляване на обратното отражение. Ilsintech използва щателна процедура за полиране с множество инструменти за проверка, за да произвежда керамични накрайници, които отговарят на строгите стандарти за концентричност и точност на размерите.

Смленият стабилизиран с итрий наноцирконий се смила на паста и след това се инжектира в инжекционна форма за синтероване при високи температури, за да се образува керамичният ферул. След изпичането при високи температури тя се полира, за да се отстранят следите от машинна обработка, вдлъбнатините и драскотините, както и се измерва, за да се класифицира диаметърът на отвора в различни "класове". Изборът на подходящия клас керамика за всяко конкретно приложение е от първостепенно значение за успешното му функциониране.

Производствен процес

Керамичните накрайници са основни елементи в оптичните съединители. Те държат края на оптичното влакно на място, като го подравняват прецизно с гнездото на конектора - без тях може да се загуби мощност по време на предаването.

Керамичните накрайници имат многобройни приложения благодарение на своята здравина, издръжливост и устойчивост на тежки условия. Оптичните съединители, в които се използват керамични ферули, осигуряват ниски загуби при вмъкване с отлични електрически свойства, като същевременно предлагат повишена устойчивост на износване и стабилност на размерите.

До началото на 2000 г. повечето керамични накрайници се произвеждаха чрез екструдиране. Това изискваше екструдиране на суровия материал в по-голяма форма, след което се извършваше рязане, полиране и пробиване на отвори за достигане на крайните размери - което изискваше много часове трудоемки усилия и значително увеличаваше разходите.

Инженерите на Adamant Namiki са разработили технология за леене под налягане, която елиминира необходимостта от пробиване. Сега Ilsintech разчита на тази усъвършенствана производствена техника.

Инжекционното формоване започва с гранулиране на специално обработени суровини от итриево стабилизиран циркониев нанопрах, които се инжектират в специална форма, след което се синтероват при висока температура, за да се образува керамична заготовка за ферул. След това прецизното шлифоване позволява на заготовката да постигне субмикронна точност на обработка за отлична твърдост и толерантност на размерите.

Изпълнение

Керамичните накрайници са основни елементи на съединителите за оптични влакна. Тяхната основна роля е да поддържат и закрепват проводниците за максимална производителност и стабилност на телекомуникационните устройства и да позволяват точно подравняване между крайните повърхности на оптичните влакна за точно предаване на информация; качествените керамични ферули от цирконий, произведени при прецизни и строги стандарти, гарантират максимална производителност.

Диаметърът на отвора на втулката трябва да съответства точно на диаметъра на оптичното ядро, за да се постигне максимална производителност, и дори малки отклонения в този толеранс могат да имат сериозни последици за производителността на връзката. Всякакви пропуски или несъответствия между крайните повърхности могат да доведат до загуби при вмъкване, което намалява капацитета на предаване на светлината.

Kyocera използва многобройни техники за прецизна обработка и приспособления при производството на циркониеви керамични накрайници за LC/FC конектори, като ги използва за производството на висококачествени продукти с висока концентричност в двата края, както и с размери на вътрешния/външния диаметър, които перфектно допълват диаметрите на оптичните ядра. Това гарантира максимална съвместимост на ферулите с оптичните ядра.

Друго ключово съображение е постигането на странично съвпадение между крайните повърхности на керамичния накрайник и оптичната сърцевина, което се постига чрез шлифоване на крайната му повърхност, като се създава 8-градусов скос на крайната му повърхност за по-добър физически контакт между оптичното влакно и неговата обвивка.

Приложения

Оптичните влакна използват изключително тънки оптични стъклени влакна за бързо предаване на големи обеми данни на големи разстояния. За правилното свързване на тези влакна се използват керамични накрайници - всяко несъответствие може да доведе до загуба на данни!

Напоследък повечето керамични ферули са изработени от алуминиев оксид. Но напоследък с помощта на нови технологии се произвеждат керамични материали с много по-високи стандарти за ефективност; по-специално керамично-циркониев оксид, който осигурява по-ниска твърдост по Викер и якост на счупване по KIC от алуминиевия оксид, като същевременно осигурява отлична якост и термична стабилност. Освен това тази по-мека керамика се полира много по-лесно, което позволява по-добро напасване на оптичното влакно към ферула.

Циркониевите керамични накрайници се предлагат в различни стилове, за да пасват на различни видове конектори. Те осигуряват ниски загуби при вмъкване, ниско обратно отражение и превъзходна издръжливост при многократни матирания, като същевременно предлагат гладки конусни форми за насочване на оптичното влакно в тях, без да се надраскат краищата му.

Процесите на производство на керамични накрайници трябва да отговарят на строги стандарти за концентричност, за да се избегне загуба на сигнал, тъй като вътрешните им диаметри изискват прецизно производство. Ако тази прецизност не е спазена, между керамичните накрайници може да се образува въздушна междина, която да доведе до влошаване на сигнала.