Keramiska hylsor för fiberoptiska kontakter

Kvaliteten på keramiska ferrule är av yttersta vikt för prestanda hos fiberoptiska kontakter, vilket säkerställer minimal insättningsförlust, korrekt fiberinriktning och minskad bakreflektion.

Polering av ändytorna är avgörande för att upprätthålla kvaliteten vid denna kritiska kontaktpunkt, och Ilsintech är specialiserat på tillverkning av keramiska hylsor.

Tillverkningsprocess

keramisk hylsa börjar som råmaterial som måste förfinas. För att påbörja denna process, mala först lite yttriumstabiliserat nano-zirkoniumdioxidpulver till en pasta som kan gjutas i en formsprutningsform; efter att ha sintrats vid höga temperaturer blir det ett fast keramiskt material.

Sintring är avgörande för att skapa hylsor som uppfyller stränga prestandastandarder som de som finns i TIA-568A för multimode fiberoptiska kontakter. Den bestämmer deras densitet, styrka och dimensioner exakt - egenskaper som är väsentliga för att skapa hylsor som uppfyller denna krävande standard.

När en ferrule har formats måste den genomgå ytterligare processer, bland annat polering och inspektion. Avancerade bearbetnings- och poleringstekniker bidrar till att säkerställa precision och ytkvalitet som krävs för låg signalförlust.

Konventionell termineringspraxis har länge förespråkat att man lämnar ett luftgap mellan fibrerna för att säkerställa optimal prestanda. Nya studier har dock visat att direkt fysisk kontakt ger överlägsna resultat; vi har därför utvecklat en metod för att ansluta optiska fibrer med hjälp av keramiska hylsor.

För att uppnå optimala poleringsresultat måste keramiska ferruler monteras i precisionshållare som kan justeras till sin idealiska position i dem. Dessutom har dessa hållare hållare med fyra hörn som fördelar det fasta trycket jämnt och samtidigt minimerar vertexförskjutningen. Dessa hållare förhindrar vickningar eller vibrationer som kan öka vertexfelet och resultera i inkonsekvent finish.

Material

Materialval för keramiska ferruler som används med fiberoptiska kontakter bör vara en integrerad del av deras urvalsprocess. Högkvalitativt material måste ge låg optisk förlust och maximal mekanisk styrka, samt exakt produktion för att garantera exakt passform med kontakten och korrekt inriktning.

Nuvarande keramiska ferruler består vanligtvis av antingen aluminiumoxid eller zirkoniumoxid, där den förstnämnda vanligtvis har högre hårdhet, slitstyrka och KIC-frakturtålighet än sin motsvarighet av zirkoniumoxid; dess lägre KIC-frakturtålighet gör den dock mer sårbar för skador, varför ferruler av aluminiumoxid används oftare när mekanisk styrka är av största vikt.

Men den här uppfinningen erbjuder ett alternativ till båda dessa material genom att använda ceria-zirkonia som sin primära keramiska komponent. Ceria och zirkonia kombineras till cirka 12-21 viktprocent i den här uppfinningen; resterande delar består av yttria-zirkonia för balansens skull. Den resulterande keramiken har överlägsna fysiska egenskaper samtidigt som den har en avsevärt minskad termisk expansionskoefficient.

Ceria-zirconia-ferruler är relativt mjukare än sina motsvarigheter av aluminiumoxid och har lägre Vickers hårdhetsmätningar, vilket gör det lättare att polera för att säkerställa korrekt parning mellan optisk fiber och ferrule. Denna egenskap är särskilt viktig i singlemode-termineringar där varje felmatchning kan leda till betydande förluster av ljusöverföring.

Egenskaper

Keramiska ferruler erbjuder överlägsen mekanisk stabilitet och värmebeständighet, slitstyrka, hög dimensionell precision och tål tuffa miljöförhållanden. Keramiska ferruler används ofta i fiberoptiska kontakter för single mode och multi mode, medan metallferruler kan vara mer lämpliga i vissa specialiserade applikationer där precisionen kanske inte är lika viktig.

Vid val av lämplig keramisk ferrule är det viktigt att hålet eller borrningen (innerdiametern) matchar perfekt med den optiska fiber som används. För att uppfylla dessa stränga toleranser och exakta bearbetningsprocesser erbjuder keramisk formsprutning en effektiv lösning. Granulerat zirkoniumdioxid nanopulvermaterial injiceras sedan i specialformar innan det sintras vid hög temperatur innan det går igenom precisionsslipningsprocesser för styvhet och hög bearbetningsnoggrannhet vilket resulterar i en idealisk keramisk hylsprodukt.

Precisionen gör att keramiska hylsor kan riktas in exakt mot den optiska fibern, vilket minimerar återreflektion och signalförlust i kommunikationssystem, för maximal prestanda och kvalitet. Plast- och stålhylsor kan finnas som alternativ i vissa fiberoptiska kontakter, men deras brist på precision gör dem till opraktiska lösningar.

Tillämpningar

Keramiska hylsor har blivit en oumbärlig komponent i utbyggnaden av höghastighetsinternet och kommunikationsnät med hög kapacitet. Deras exakta toleranser och prestanda spelar en ovärderlig roll när det gäller att ge oss tillgång till data som vi förlitar oss på varje dag.

Keramiska ferruler kräver precision när det gäller hålstorlek, koncentricitet och cylindrisk ytterdiameter för att fungera som avsett i optiska kontakter och dämpare; deras kvalitet måste därför säkerställa att data och ljus färdas fritt som avsett.

T&S föregångare HNK var pionjär inom formsprutningsteknik för keramik och samlade betydande erfarenhet innan T&S förvärvade dem. Formsprutning är mer kostnadseffektivt än extrudering eftersom det eliminerar behovet av att borra bitar till rätt storlek, vilket sparar arbets- och materialkostnader.

Ilsintech genomför en intensiv poleringsprocedur med olika inspektionsverktyg för att säkerställa att ändytorna på de keramiska hylsorna är perfekt inriktade, vilket förhindrar att föroreningar som damm, ludd och vatten tränger in i de optiska fibrerna. Dessutom måste lämpliga rengöringsmetoder och tillbehör (luddfria våtservetter och specialrengöringsmedel) användas för att hålla hylsornas ytor fria från defekter och föroreningar.