Anéis de cerâmica para conectores de fibra óptica

As ponteiras de cerâmica são elementos essenciais nos conectores de fibra óptica. Eles protegem e alinham as extremidades da fibra para reduzir as perdas de inserção/retorno.

A tecnologia de moldagem por injeção de cerâmica (CIM) é usada para atender aos requisitos de alta precisão. As matérias-primas em pó de nano-zircônia granulada são granuladas e, em seguida, injetadas em um molde para sinterização, e o molde produzido é usinado com precisão posteriormente para atender a padrões de desempenho rigorosos.

Material

Um ferrolho de cerâmica é um elemento indispensável para garantir a qualidade e o desempenho das conexões de fibra óptica, desde a transmissão de dados em alta velocidade e aplicações de telecomunicações até a terminação de fibra óptica usando zircônia como material. A precisão dimensional desse componente é de grande importância para evitar a perda de transmissão de energia durante os processos de transmissão de dados.

Os procedimentos de polimento desempenham um papel fundamental para garantir a qualidade das ponteiras de cerâmica. Sua extremidade deve se alinhar perfeitamente com a extremidade da fibra óptica para obter uma vedação firme, reduzir a perda de inserção e a reflexão traseira. A Ilsintech emprega um meticuloso procedimento de polimento com várias ferramentas de inspeção para produzir ponteiras de cerâmica que atendam aos rigorosos padrões de concentricidade e precisão dimensional.

A nanozircônia estabilizada com ítrio moído é moída em uma pasta e, em seguida, injetada em um molde de injeção para ser sinterizada em altas temperaturas e formar a ponteira de cerâmica. Após a sinterização em altas temperaturas, ela é submetida a um polimento para remover marcas de usinagem, cortes e arranhões, bem como a uma medição para classificar o diâmetro do furo em vários "graus". A escolha do grau adequado de cerâmica para qualquer aplicação específica é fundamental para o sucesso do desempenho.

Processo de fabricação

As ponteiras de cerâmica são elementos essenciais nos conectores de fibra óptica. Eles mantêm a extremidade de uma fibra óptica no lugar, alinhando-a com precisão ao seu soquete no conector - sem eles, pode haver perda de energia durante a transmissão.

As ponteiras de cerâmica têm muitas aplicações devido à sua força, durabilidade e resistência a ambientes adversos. Os conectores ópticos que usam ponteiras de cerâmica proporcionam baixa perda de inserção com excelentes propriedades elétricas, ao mesmo tempo em que oferecem maior resistência ao desgaste e estabilidade dimensional.

Até o início dos anos 2000, a maioria das virolas de cerâmica era produzida por meio de moldagem por extrusão. Isso exigia a extrusão da matéria-prima em um formato maior antes do corte, do polimento e da perfuração para atingir as dimensões finais, o que demandava muitas horas de trabalho árduo e aumentava significativamente o custo.

Os engenheiros da Adamant Namiki desenvolveram uma tecnologia de moldagem por injeção que elimina a necessidade de perfuração. A Ilsintech agora conta com essa técnica de produção avançada.

A moldagem por injeção começa com matérias-primas de nanopó de zircônia estabilizada com ítrio especialmente processadas, que são granuladas e injetadas em um molde especial, antes de serem sinterizadas em alta temperatura para formar um molde de virola de cerâmica. Em seguida, a retificação de precisão permite que a peça bruta atinja uma precisão de processamento submicrônica para obter excelente rigidez e tolerância dimensional.

Desempenho

As ponteiras de cerâmica são elementos essenciais dos conectores de fibra óptica. Sua função principal é apoiar e fixar os condutores para obter o máximo de desempenho e estabilidade dos dispositivos de telecomunicações e permitir o alinhamento preciso entre as extremidades das fibras ópticas para a transmissão precisa de informações; as ponteiras de cerâmica de zircônia de qualidade, fabricadas sob padrões precisos e rigorosos, garantem o máximo de desempenho.

O diâmetro do furo do ferrolho deve corresponder exatamente ao do núcleo óptico para obter o máximo desempenho, e mesmo pequenas variações nessa tolerância podem ter sérias repercussões no desempenho da conectividade. Quaisquer lacunas ou incompatibilidades entre as extremidades podem levar à perda de inserção, o que reduz a capacidade de transmissão de luz.

A Kyocera emprega várias técnicas de processamento de precisão e gabaritos na produção de ponteiras de cerâmica de zircônia para conectores LC/FC, utilizando-as para produzir produtos de alta qualidade com alta concentricidade em ambas as extremidades, bem como dimensões de diâmetro interno/externo que complementam perfeitamente os diâmetros do núcleo óptico. Isso garante que a ponteira tenha compatibilidade máxima com o núcleo óptico.

Outra consideração importante é a obtenção da correspondência lateral entre as extremidades do ferrolho de cerâmica e o núcleo óptico, obtida por meio da retificação da face da extremidade, criando um chanfro de 8 graus na superfície da extremidade para melhorar o contato físico entre a fibra óptica e seu revestimento.

Aplicativos

A fibra óptica utiliza fibras ópticas de vidro extremamente finas para transmitir grandes volumes de dados rapidamente por longas distâncias. As ponteiras de cerâmica são usadas para conectar essas fibras corretamente - qualquer incompatibilidade pode levar à perda de dados!

Recentemente, a maioria das ponteiras de cerâmica era feita de alumina. Porém, recentemente, uma nova tecnologia produziu cerâmicas com padrões de desempenho muito mais altos, especificamente a ceria-zircônia, que oferece dureza Vicker e resistência à fratura KIC menores do que a alumina, além de excelente resistência e estabilidade térmica. Além disso, essas cerâmicas mais macias são muito mais fáceis de polir, permitindo um melhor acoplamento da fibra óptica ao ferrolho.

As ponteiras de cerâmica de zircônia são fornecidas em vários estilos para se adaptarem a diferentes tipos de conectores. Eles proporcionam baixa perda de inserção, baixa reflexão traseira e durabilidade superior em repetidas conexões, ao mesmo tempo em que oferecem projetos de conicidade suave para guiar a fibra óptica para dentro deles sem arranhar suas extremidades.

Os processos de fabricação de ponteiras de cerâmica devem atender a padrões rigorosos de concentricidade para evitar a perda de sinal, pois seus diâmetros internos exigem precisão na fabricação. Se essa precisão não for atendida, poderá haver a formação de um espaço de ar entre as ponteiras de cerâmica, o que causará a degradação do sinal.