Керамични ферули за оптични съединители

Качеството на керамичните накрайници е от изключителна важност за работата на оптичните съединители, тъй като осигурява минимални загуби при вмъкване, правилно подравняване на влакната и намалено обратно отражение.

Полирането на крайните повърхности е от съществено значение за поддържане на качеството в тази критична точка на контакт, а Ilsintech е специализирана в производството на керамични накрайници.

Производствен процес

Керамичният накрайник започва като суровина, която трябва да бъде рафинирана. За да започнете този процес, първо смелете малко итриево стабилизиран наноциркониев прах на паста, която може да се формова в инжекционна форма; след като бъде изпечена при високи температури, тя ще се превърне в твърд керамичен материал.

Синтероването е от съществено значение за създаването на накрайници, които отговарят на строги стандарти за производителност, като тези, посочени в TIA-568A за многомодови оптични съединители. Точно се определят тяхната плътност, здравина и размери - качества, които са от съществено значение за създаването на ферули, отговарящи на този взискателен стандарт.

След оформянето на накрайника той трябва да премине през допълнителни процеси, включително полиране и проверка. Усъвършенстваните техники за обработка и полиране спомагат за осигуряване на прецизност и качество на повърхността, необходими за ниски загуби на сигнал.

Традиционната практика за терминиране отдавна препоръчва оставянето на въздушна междина между влакната, за да се осигури оптимална производителност. Последните проучвания обаче показаха, че директният физически контакт дава по-добри резултати; затова разработихме метод за свързване на оптични влакна с помощта на керамични ферули.

За да се постигнат оптимални резултати при полирането, керамичните накрайници трябва да се монтират в прецизни държачи за конектори, които могат да се регулират до идеалната им позиция в тях. Освен това тези държачи са снабдени с четириъгълни държачи, които равномерно разпределят твърдия натиск, като свеждат до минимум изместването на върховете. Тези държачи предотвратяват клатенето или вибрирането, които могат да увеличат грешката на върха и да доведат до несъответстващи финиши.

Материали

Изборът на материал за керамични накрайници, използвани с оптични съединители, трябва да бъде неразделна част от процеса на избора им. Висококачественият материал трябва да осигурява ниски оптични загуби и максимална механична якост, както и прецизно производство, което да гарантира точното напасване към конектора и правилното подравняване.

Сегашните керамични ферули обикновено са съставени от алуминиев или циркониев оксид, като първият обикновено има по-висока твърдост, износоустойчивост и якост на счупване KIC от своя циркониев аналог; въпреки това по-ниската му якост на счупване KIC го прави по-уязвим към повреди, поради което ферулите от алуминиев оксид се използват по-често, когато механичната якост е от първостепенно значение.

Но настоящото изобретение предлага алтернатива на тези два материала, като използва като основен керамичен компонент керамика-цирконий. В настоящото изобретение се комбинират приблизително 12-21 тегловни процента церий и цирконий; всички останали части се състоят от итриево-циркониев диоксид за баланс. Получената керамика се отличава с превъзходни физични свойства, като същевременно се отличава със значително намален коефициент на термично разширение.

Церо-циркониевите накрайници са относително по-меки от своите аналози от алуминиев оксид и имат по-ниска твърдост по Викер, което позволява по-лесно полиране, за да се осигури правилно съчетаване между оптичното влакно и накрайника. Тази особеност е особено важна при едномодовите завършвания, където всяко несъответствие може да доведе до съществени загуби при предаването на светлината.

Характеристики

Керамичните накрайници предлагат превъзходна механична стабилност и термична устойчивост, износоустойчивост, висока точност на размерите и издържат на тежки условия на околната среда. Керамичните ферули се срещат често в едномодовите и многомодовите оптични съединители, докато металните могат да бъдат по-подходящи в някои специализирани приложения, където прецизността може да не е толкова важна.

При избора на подходящия керамичен накрайник е от съществено значение отворът или дупката (вътрешният диаметър) да съвпада напълно с използваното оптично влакно. За да се спазят тези строги допуски и прецизни процеси на обработка, керамичното леене под налягане предлага ефективно решение. Гранулираният материал от циркониев нанопрах се инжектира в специални форми, след което се синтерова при висока температура, преди да премине през прецизни процеси на шлифоване за постигане на твърдост и висока точност на обработката, в резултат на което се получава идеален керамичен ферулен продукт.

Прецизността позволява на керамичните накрайници точно да се подравнят с оптичното влакно, като се свеждат до минимум обратното отражение и загубата на сигнал в комуникационните системи, за да се постигне максимална производителност и качество. Пластмасовите и стоманените ферули могат да бъдат налични като алтернативи в някои оптични съединители; липсата на прецизност обаче ги прави непрактични решения.

Приложения

Керамичните накрайници се превърнаха в незаменим компонент при разширяването на високоскоростния интернет и комуникационните мрежи с голям капацитет. Техните прецизни толеранси и характеристики играят безценна роля в осигуряването на достъп до данните, на които разчитаме всеки ден.

Керамичните накрайници изискват прецизност по отношение на размера на отвора, концентричността и цилиндричността на външния диаметър, за да работят по предназначение в оптичните съединители и атенюатори; следователно тяхното качество трябва да гарантира, че данните и светлината се движат свободно по предназначение.

Предшественикът на T&S - HNK - е пионер в технологията за шприцване на керамика и натрупва значителен опит, преди T&S да го придобие. Формоването чрез инжектиране е по-рентабилно от екструдирането, тъй като премахва необходимостта от пробиване на парчета по размер, като по този начин се спестяват разходи за труд и материали.

Ilsintech провежда интензивна процедура на полиране с различни инструменти за проверка, за да гарантира, че крайните повърхности на керамичните ферули са подравнени перфектно, което предотвратява навлизането на замърсители като прах, власинки и вода в оптичните влакна. Освен това трябва да се използват и подходящи методи и консумативи за почистване (кърпички без власинки и специални почистващи препарати), за да се поддържат повърхностите на ферулите без дефекти и замърсявания.