Керамічні наконечники для волоконно-оптичних з'єднувачів

Якість керамічних наконечників має величезне значення для продуктивності волоконно-оптичних з'єднувачів, забезпечуючи мінімальні втрати при введенні, правильне вирівнювання волокна і зменшення зворотного відбиття.

Полірування торцевих поверхонь має важливе значення для підтримки якості в цій критичній точці контакту, а компанія Ilsintech спеціалізується на виробництві керамічних наконечників.

Процес виробництва

Керамічний наконечник починається як сировина, яку потрібно очистити. Щоб розпочати цей процес, спочатку подрібніть трохи стабілізованого ітрієм порошку наноцирконію в пасту, яку можна сформувати в ливарній формі; після спікання при високих температурах вона перетвориться на твердий керамічний матеріал.

Спікання має важливе значення для створення наконечників, які відповідають суворим стандартам продуктивності, таким як стандарт TIA-568A для багатомодових волоконно-оптичних з'єднувачів. Воно точно визначає їх щільність, міцність і розміри - якості, необхідні для створення наконечників, які відповідають цьому вимогливому стандарту.

Після того, як наконечник сформовано, він повинен пройти додаткові процеси, включаючи полірування та перевірку. Передові методи обробки та полірування допомагають забезпечити точність і якість поверхні, необхідні для низьких втрат сигналу.

Традиційна практика термінації довгий час рекомендувала залишати повітряний проміжок між волокнами для забезпечення оптимальної продуктивності. Але нещодавні дослідження показали, що прямий фізичний контакт дає кращі результати, тому ми розробили метод з'єднання оптичних волокон за допомогою керамічних наконечників.

Для досягнення оптимальних результатів полірування керамічні наконечники повинні бути встановлені в прецизійні тримачі з'єднувачів, які можна відрегулювати до їх ідеального положення в них. Крім того, ці тримачі мають чотирикутні притиски, які рівномірно розподіляють жорсткий тиск, мінімізуючи зміщення вершини. Ці притискачі запобігають хитанню або вібрації, які можуть збільшити похибку вершини і призвести до непослідовної обробки.

Матеріали

Вибір матеріалу для керамічних наконечників, що використовуються з оптоволоконними з'єднувачами, повинен бути невід'ємною складовою процесу їх вибору. Високоякісний матеріал повинен забезпечувати низькі оптичні втрати і максимальну механічну міцність, а також точне виготовлення, щоб гарантувати точне прилягання до конектора і належне вирівнювання.

Сучасні керамічні наконечники зазвичай складаються з глинозему або цирконію, причому перший зазвичай має вищу твердість, зносостійкість і в'язкість руйнування KIC, ніж його цирконієвий аналог; однак нижча в'язкість руйнування KIC робить його більш вразливим до пошкоджень, тому глиноземні наконечники частіше використовуються, коли механічна міцність має першорядне значення.

Але цей винахід пропонує альтернативу обом цим матеріалам, використовуючи діоксид цирконію як основний керамічний компонент. У цьому винаході церію та цирконій поєднують у співвідношенні приблизно 12-21 відсоток за вагою; решта складається з ітрій-цирконію для балансу. Отримана кераміка може похвалитися чудовими фізичними властивостями, а також значно зниженим коефіцієнтом теплового розширення.

Наконечники з діоксиду цирконію відносно м'якші, ніж їхні алюмінієві аналоги, і мають нижчі показники твердості за Віккером, що дозволяє легше полірувати їх для забезпечення належного з'єднання між оптичним волокном і наконечником. Ця особливість особливо важлива в одномодових закінченнях, де будь-яка невідповідність може призвести до значних втрат передачі світла.

Характеристики

Керамічні наконечники забезпечують чудову механічну стабільність і термостійкість, зносостійкість, високу точність розмірів і можуть витримувати суворі умови навколишнього середовища. Керамічні наконечники зазвичай використовуються в одномодових і багатомодових волоконно-оптичних з'єднувачах, в той час як металеві наконечники можуть бути більш доречними в певних спеціалізованих додатках, де точність може бути не настільки важливою.

При виборі відповідного керамічного наконечника важливо, щоб отвір або отвір (внутрішній діаметр) ідеально відповідав використовуваному оптичному волокну. Для забезпечення цих суворих допусків і точних процесів обробки ефективним рішенням є керамічне лиття під тиском. Гранульований цирконієвий нанопорошок впорскується в спеціальні форми, після чого спікається при високій температурі, а потім проходить процеси прецизійного шліфування для забезпечення жорсткості і високої точності обробки, в результаті чого отримується ідеальний керамічний наконечник.

Точність дозволяє керамічним наконечникам точно вирівнюватися з оптичним волокном, мінімізуючи зворотне відбиття і втрату сигналу в системах зв'язку, забезпечуючи максимальну продуктивність і якість. Пластикові та сталеві наконечники можуть бути доступні як альтернатива в деяких волоконно-оптичних з'єднувачах, але їхня недостатня точність робить їх непрактичними рішеннями.

Додатки

Керамічні наконечники стали незамінним компонентом у розширенні високошвидкісного інтернету та мереж зв'язку високої пропускної здатності. Їх точні допуски та продуктивність відіграють неоціненну роль у забезпеченні доступу до даних, на які ми покладаємося щодня.

Керамічні наконечники вимагають точності розмірів отворів, концентричності та циліндричності зовнішнього діаметру, щоб виконувати свої функції в оптичних з'єднувачах і атенюаторах; тому їх якість повинна забезпечувати вільне проходження даних і світла відповідно до призначення.

Попередник T&S, компанія HNK, була піонером у технології лиття кераміки під тиском і накопичила значний досвід до того, як T&S придбала їх. Лиття під тиском є більш економічно ефективним, ніж екструзійне, оскільки усуває необхідність свердління деталей за розміром, тим самим заощаджуючи трудові та матеріальні витрати.

Ilsintech проводить інтенсивну процедуру полірування за допомогою різних інспекційних інструментів, щоб забезпечити ідеальне вирівнювання торцевих поверхонь керамічних наконечників, що запобігає потраплянню забруднень, таких як пил, ворсинки і вода, всередину оптичних волокон. Крім того, необхідно використовувати належні методи очищення і засоби (безворсові серветки і спеціальні миючі засоби), щоб захистити поверхні наконечників від дефектів і забруднень.