Keramische Ferrulen für Glasfaseranschlüsse

Keramikferrulen sind wesentliche Elemente in Glasfasersteckern. Sie schützen die Faserenden und richten sie aus, um Einfügungs- und Rückflussverluste zu reduzieren.

Die Technologie des Keramikspritzgusses (CIM) wird eingesetzt, um hohe Präzisionsanforderungen zu erfüllen. Die Rohmaterialien aus Nano-Zirkoniumdioxid-Pulver werden granuliert und dann zum Sintern in eine Form gespritzt, wobei der hergestellte Rohling anschließend präzise bearbeitet wird, um strenge Leistungsstandards zu erfüllen.

Material

Eine keramische Ferrule ist ein unverzichtbares Element, um die Qualität und Leistung von Glasfaserverbindungen zu gewährleisten, von Hochgeschwindigkeitsdatenübertragungen und Telekommunikationsanwendungen bis hin zu Glasfaseranschlüssen mit Zirkoniumdioxid als Material. Die Maßgenauigkeit dieses Bauteils ist von großer Bedeutung, um Leistungsverluste bei Datenübertragungsvorgängen zu vermeiden.

Polierverfahren spielen eine Schlüsselrolle bei der Gewährleistung der Qualität von Keramikferrulen. Ihr Ende muss perfekt mit dem Ende einer optischen Faser übereinstimmen, um eine dichte Abdichtung, einen reduzierten Einfügungsverlust und eine Reduzierung der Rückreflexion zu gewährleisten. Ilsintech wendet ein sorgfältiges Polierverfahren mit mehreren Prüfwerkzeugen an, um Keramikferrulen herzustellen, die strenge Standards für Konzentrizität und Maßhaltigkeit erfüllen.

Gemahlenes Yttrium-stabilisiertes Nano-Zirkoniumdioxid wird zu einer Paste gemahlen und dann in eine Spritzgussform gespritzt, um bei hohen Temperaturen gesintert zu werden und die keramische Ferrule zu bilden. Nach dem Sintern bei hohen Temperaturen wird die Keramik poliert, um Bearbeitungsspuren, Kerben und Kratzer zu entfernen, und gemessen, um den Bohrungsdurchmesser in verschiedene "Klassen" einzuteilen. Die Wahl der richtigen Keramiksorte für eine bestimmte Anwendung ist von entscheidender Bedeutung für ihre erfolgreiche Leistung.

Herstellungsverfahren

Keramische Ferrulen sind wesentliche Elemente in Glasfasersteckern. Sie halten das Ende eines Lichtwellenleiters fest und richten ihn präzise auf die Buchse des Steckers aus - ohne sie kann es bei der Übertragung zu Leistungsverlusten kommen.

Keramikferrulen sind aufgrund ihrer Festigkeit, Haltbarkeit und Widerstandsfähigkeit gegen raue Umgebungsbedingungen vielseitig einsetzbar. Optische Steckverbinder mit keramischen Aderendhülsen bieten geringe Einfügungsdämpfung und hervorragende elektrische Eigenschaften bei gleichzeitig erhöhter Verschleißfestigkeit und Formstabilität.

Bis in die frühen 2000er Jahre wurden die meisten keramischen Ferrulen im Strangpressverfahren hergestellt. Dazu musste das Rohmaterial in eine größere Form extrudiert werden, bevor es geschnitten, poliert und gebohrt wurde, um die endgültigen Abmessungen zu erreichen - was viele Stunden mühsamer Arbeit erforderte und die Kosten erheblich erhöhte.

Die Ingenieure von Adamant Namiki haben eine Spritzgusstechnologie entwickelt, die das Bohren überflüssig macht. Ilsintech verlässt sich jetzt auf diese fortschrittliche Produktionstechnik.

Das Spritzgießen beginnt damit, dass speziell verarbeitete Rohmaterialien aus yttriumstabilisiertem Zirkoniumdioxid-Nanopulver granuliert und in eine spezielle Form gespritzt werden, bevor sie bei hoher Temperatur gesintert werden, um einen keramischen Ferrule-Rohling zu bilden. Durch Präzisionsschleifen erreicht der Rohling eine Verarbeitungsgenauigkeit im Submikrometerbereich und damit eine hervorragende Steifigkeit und Maßtoleranz.

Leistung

Keramikferrulen sind wesentliche Bestandteile von Glasfaseranschlüssen. Ihre Hauptaufgabe besteht darin, die Leiter zu stützen und zu sichern, um eine maximale Leistung und Stabilität der Telekommunikationsgeräte zu erreichen, und eine genaue Ausrichtung zwischen den Endflächen der Glasfasern für eine genaue Übertragung von Informationen zu ermöglichen; hochwertige Zirkoniumdioxid-Keramikferrulen, die unter präzisen und strengen Standards hergestellt werden, garantieren maximale Leistung.

Der Bohrungsdurchmesser der Ferrule muss exakt mit dem des optischen Kerns übereinstimmen, um eine maximale Leistung zu erzielen, und selbst kleine Abweichungen in dieser Toleranz können ernsthafte Auswirkungen auf die Verbindungsleistung haben. Jede Lücke oder Fehlanpassung zwischen den Endflächen kann zu Einfügeverlusten führen, die die Lichtübertragungskapazität verringern.

Kyocera setzt bei der Herstellung von Zirkonoxid-Keramik-Ferrulen für LC/FC-Steckverbinder zahlreiche Präzisionsverarbeitungstechniken und -vorrichtungen ein, um qualitativ hochwertige Produkte mit hoher Konzentrizität an beiden Enden sowie Innen- und Außendurchmesserabmessungen herzustellen, die perfekt zu den Durchmessern der optischen Kerne passen. Dies gewährleistet eine maximale Kompatibilität der Ferrule mit dem optischen Kern.

Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die seitliche Anpassung zwischen den Endflächen der keramischen Ferrule und dem optischen Kern. Dies wird durch Schleifen der Endfläche erreicht, wodurch eine 8-Grad-Fase an der Endfläche entsteht, die den physischen Kontakt zwischen der optischen Faser und ihrem Mantel verbessert.

Anwendungen

In der Glasfasertechnik werden extrem dünne optische Glasfasern verwendet, um große Datenmengen schnell über große Entfernungen zu übertragen. Um diese Fasern korrekt miteinander zu verbinden, werden keramische Aderendhülsen verwendet - jede Fehlanpassung kann zu Datenverlust führen!

Bis vor kurzem wurden die meisten Keramikhülsen aus Aluminiumoxid hergestellt. Doch in jüngster Zeit hat die neue Technologie Keramiken mit viel höheren Leistungsstandards hervorgebracht; insbesondere Ceroxid-Zirkoniumdioxid, das eine geringere Vicker-Härte und KIC-Bruchzähigkeit als Aluminiumoxid aufweist und gleichzeitig eine hervorragende Festigkeit und thermische Stabilität bietet. Außerdem lassen sich diese weicheren Keramiken viel leichter polieren, so dass sich die Glasfaser besser mit der Ferrule verbinden lässt.

Keramikferrulen aus Zirkoniumdioxid gibt es in verschiedenen Ausführungen, die zu unterschiedlichen Steckertypen passen. Sie bieten eine niedrige Einfügungsdämpfung, geringe Rückreflexion und überragende Haltbarkeit bei wiederholten Steckvorgängen, während sie eine glatte Verjüngung bieten, um die Glasfaser in sie hineinzuführen, ohne ihre Enden zu verkratzen.

Die Herstellungsverfahren für keramische Ferrulen müssen strenge Konzentrizitätsstandards erfüllen, um Signalverluste zu vermeiden, da ihre Innendurchmesser eine präzise Fertigung erfordern. Wird diese Präzision nicht eingehalten, kann sich ein Luftspalt zwischen den Keramikferrulen bilden, der zu einer Signalverschlechterung führt.