Fabricación De Fibra Optica
Páginas: 20 (4990 palabras)
Publicado: 11 de noviembre de 2012
FABRICACION DE FIBRA OPTICA
MATERIALES USADOS POR LA FIBRA OPTICA
El material utilizado principalmente para la fabricación de las fibras ópticas es el Dióxido de Silicio, Cuarzo o Sílice.
Durante el proceso de fabricación se incorporan al dióxido de silicio los aditivos de dopado utilizados para modificar el valor de los índices de refracción del núcleo y del revestimiento de la fibraóptica.
El Dióxido de Silicio en el núcleo de la fibra óptica esta dopado con aditivos de boro y flúor para aumentar el valor del índice de refracción.
En el revestimiento de la fibra óptica el dióxido de silicio esta dopado con aditivos de germanio y fosforo para disminuir el valor del índice de refracción. Para la fabricación de las fibras ópticas se requieren materiales de muy altatransparencia óptica por lo que el Dióxido de Silicio utilizado se ha de obtener en un estado purísimo.
La utilización del dióxido de silicio se fundamenta en la propiedad de su obtención mediante un proceso químico de deposición, que garantiza su alto grado de pureza.
En este proceso se obtiene el dióxido de silicio, tras pasar por una fase gaseosa en el que se añaden los aditivos de dopado, lo quegarantiza una mezcla homogénea del dióxido de silicio y de los aditivos de dopado.
El cuarzo o la arena de sílice obtenibles por medios naturales no son validos como dióxido de silicio para ser utilizado en la fabricación de fibras ópticas. El proceso consiste en obtener inicialmente el tetracloruro de silicio a partir del cuarzo, mediante su reducción con carbón y posterior transformación concloro.
A continuación y tras de una destilación fraccionada, se obtiene en forma ultra pura el tetracloruro de silicio, mientras que los cloruros metálicos quedan ene l proceso de destilación. El paso siguiente es un proceso químico de deposición del tetracloruro de silicio para obtener el dióxido de silicio puro que es la materia prima necesaria para la fabricación de las fibras ópticas.Existen varios materiales que pueden ser utilizados en la fabricación de la fibra, pero solo algunos de ellos tienen las siguientes características especiales requeridas por la fibra.
1. El material debe permitirnos fabricar fibras, delgadas, flexibles y largas.
2. El material debe ser transparente a una longitud de onda particular para poder guiar la luz de manera eficiente.
3.Compatibilidad física de los materiales que tengan pequeñas diferencias de índice refractivo para el núcleo y el cladding.
4. Finalmente, debe de ser un material que sea abundante y barato
Dos de los materiales que cumplen con estos requisitos son el plástico y el vidrio.
TIPOS DE FIBRAS
1. Fibra de Vidrio
La mayoría de los vidrios transparentes ópticos con el cual están fabricadaslas fibras están compuestos por los óxidos de vidrio. El más popular es la sílica (SiO2). Un vidrio compuesto de silica pura conocido como vidrio de sílice, ó sílice vítrea. El vidrio es fabricado por la fusión o mixtura de óxidos de metal, sulfuros o seleniuros.
Algunas de sus propiedades buscadas son su resistencia a la deformación por altas temperaturas, buena durabilidad química, y altatransparencia tanto en la región visible como infrarroja que son de interés en los sistemas ópticos. Para producir dos materiales diferentes y con pequeñas diferencias de índices de refracción entre el núcleo y la corteza, el flúor u otros óxidos son comúnmente agregados al silicio. Estos dopantes lo podemos clasificar en dos grupos básicos:
Dopantes que incrementan el IOR, y dopantes, quedisminuyen el IOR.
Por ejemplo, el B2O3 y los dopantes de flúor que hacen decrecer el IOR, mientras que el GeO2, P2O5 incrementarán el IOR de un material tal como mostramos en la figura.
[pic]
La siguiente lista nos muestra algunos dopantes que se usan para fabricar el núcleo y el cladding de varias fibras.
|Core |Cladding |
|SiO 2 |B 2 O 3 -SiO...
MATERIALES USADOS POR LA FIBRA OPTICA
El material utilizado principalmente para la fabricación de las fibras ópticas es el Dióxido de Silicio, Cuarzo o Sílice.
Durante el proceso de fabricación se incorporan al dióxido de silicio los aditivos de dopado utilizados para modificar el valor de los índices de refracción del núcleo y del revestimiento de la fibraóptica.
El Dióxido de Silicio en el núcleo de la fibra óptica esta dopado con aditivos de boro y flúor para aumentar el valor del índice de refracción.
En el revestimiento de la fibra óptica el dióxido de silicio esta dopado con aditivos de germanio y fosforo para disminuir el valor del índice de refracción. Para la fabricación de las fibras ópticas se requieren materiales de muy altatransparencia óptica por lo que el Dióxido de Silicio utilizado se ha de obtener en un estado purísimo.
La utilización del dióxido de silicio se fundamenta en la propiedad de su obtención mediante un proceso químico de deposición, que garantiza su alto grado de pureza.
En este proceso se obtiene el dióxido de silicio, tras pasar por una fase gaseosa en el que se añaden los aditivos de dopado, lo quegarantiza una mezcla homogénea del dióxido de silicio y de los aditivos de dopado.
El cuarzo o la arena de sílice obtenibles por medios naturales no son validos como dióxido de silicio para ser utilizado en la fabricación de fibras ópticas. El proceso consiste en obtener inicialmente el tetracloruro de silicio a partir del cuarzo, mediante su reducción con carbón y posterior transformación concloro.
A continuación y tras de una destilación fraccionada, se obtiene en forma ultra pura el tetracloruro de silicio, mientras que los cloruros metálicos quedan ene l proceso de destilación. El paso siguiente es un proceso químico de deposición del tetracloruro de silicio para obtener el dióxido de silicio puro que es la materia prima necesaria para la fabricación de las fibras ópticas.Existen varios materiales que pueden ser utilizados en la fabricación de la fibra, pero solo algunos de ellos tienen las siguientes características especiales requeridas por la fibra.
1. El material debe permitirnos fabricar fibras, delgadas, flexibles y largas.
2. El material debe ser transparente a una longitud de onda particular para poder guiar la luz de manera eficiente.
3.Compatibilidad física de los materiales que tengan pequeñas diferencias de índice refractivo para el núcleo y el cladding.
4. Finalmente, debe de ser un material que sea abundante y barato
Dos de los materiales que cumplen con estos requisitos son el plástico y el vidrio.
TIPOS DE FIBRAS
1. Fibra de Vidrio
La mayoría de los vidrios transparentes ópticos con el cual están fabricadaslas fibras están compuestos por los óxidos de vidrio. El más popular es la sílica (SiO2). Un vidrio compuesto de silica pura conocido como vidrio de sílice, ó sílice vítrea. El vidrio es fabricado por la fusión o mixtura de óxidos de metal, sulfuros o seleniuros.
Algunas de sus propiedades buscadas son su resistencia a la deformación por altas temperaturas, buena durabilidad química, y altatransparencia tanto en la región visible como infrarroja que son de interés en los sistemas ópticos. Para producir dos materiales diferentes y con pequeñas diferencias de índices de refracción entre el núcleo y la corteza, el flúor u otros óxidos son comúnmente agregados al silicio. Estos dopantes lo podemos clasificar en dos grupos básicos:
Dopantes que incrementan el IOR, y dopantes, quedisminuyen el IOR.
Por ejemplo, el B2O3 y los dopantes de flúor que hacen decrecer el IOR, mientras que el GeO2, P2O5 incrementarán el IOR de un material tal como mostramos en la figura.
[pic]
La siguiente lista nos muestra algunos dopantes que se usan para fabricar el núcleo y el cladding de varias fibras.
|Core |Cladding |
|SiO 2 |B 2 O 3 -SiO...
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