Fibra otica

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  • Publicado : 9 de setembro de 2012
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FATEC UC21- Aula 4 Fibras
1- Descreva os métodos de fabricação das fibras ópticas e as técnicas: CVD, OVD, MCVD, PCVD:
O processo de construção da fibra é complexo e de alto custo. As técnicas de fabricação de preformas baseiam-se num processo de deposição de vapor químico (Chemical Vapor Deposition - CVD), bastante utilizado na fabricação de semicondutores, onde a sílica e os óxidos dopantessão sintetizados por oxidação em estado de vapor. No inicio a fibra é apenas um largo tubo de vidro, que é desembalado de um plástico protetor e em um equipamento de tratamento, é banhado em acido florídrico, que remove qualquer resíduo.Após o processo inicial de limpeza, o tubo de vidro é colocado em um torno,que são girados e aquecidos com uma chama de hidrogênio e oxigênio. Quando o tubo atingeuma coloração esbranquiçada a 2000 graus centigrados,é fundido com outro tubo, onde depois ira para outro torno para modelagem. Enquanto o tubo gira e é aquecido com um aquecedor transversal, recebe umamistura de gases químicos, contendo uma forma líquida de silício, que é bem abundante na natureza, e germânio, que é similar ao estanho e é utilizado como semicondutor e em transistores. Com oaquecimento os gases injetados sofrem uma reação química que deixa um pó branco no interior do tubo de vidro, sendo fundido e sendo convertido para o que chamamos de núcleo da fibra óptica. Com um outro tubo aquecido também a uma enorme temperatura, a estrutura interna, se cola e forma um tipo de vara sólida de vidro, que leva o nome de estrutura interna da fibra óptica. Apesar de receber esse nome afibra ainda é uma vara de vidro grande chamada de vara pré-formatada, sendo necessário um trabalho de aquisição de sua forma final, sendo separado a parte pré-formatada, do tubo. A parte que foi separada é colocada verticalmente em uma torre que lhe dará a forma final. A torre aquece a vara pré-formatada a 2000 graus celcius, derretendo o vidro formando um filamento menor, que é puxado para baixopela gravidade. Em seguida, utilizando uma “lagrima” de vidro como peso, se estica a fibra até que se forme uma fina fibra, sendo medida a tensão por uma série de polias, para que não haja dano durante o processo. Existe ainda um monitor de precisão, que garante que a fibra terá o diâmetro correto, que é de 125 micrometros ou um oitavo de um milímetro de espessura.Durante o processo de fabricação afibra passa por lâmpadas ultravioleta que forma uma capa acrílica, protegendo-a do pó e de outras contaminações.Finalmente quando pronta a fibra é enrolada em carretéis e recebe uma capa emborrachada.
O modo como é feito a deposição de vapor químico dá origem a duas categorias básicas de técnicas de fabricação de preformas:

Processo MCVD: Modified Chemical Vapour Deposition


É muitoutilizado em todo o mundo, foi desenvolvido pelos laboratórios "Bell" nos Estados Unidos. Parte-se de um tubo de sílica de alta pureza. Faz-se o preenchimento de seu interior com sílica dopada através da deposição de partículas geradas por oxidação de vapores de cloretos, principalmente de silício e germânio. Oxidação, deposição e vitrificação são conseguidas em um torno de deposição, devido à altatemperatura gerada por um queimador que percorre por inúmeras vezes o tubo por onde circulam internamente os cloretos. Para obter um bastão totalmente sólido e com total transparência, faz-se o colapsamento do material com o emprego de alta temperatura e uma bomba de vácuo. O bastão colapsado é conhecido como pré-forma. Através do estiramento da pré-forma, que possui pouco mais de um metro decomprimento e alguns centímetros de diâmetro, será obtida a fibra óptica, com alguns microns de diâmetro e dezenas de quilômetros de comprimento, preservando a proporção geométrica de casca (formada pelo tubo de sílica) e núcleo (material depositado) do bastão original.





Processo PCVD: Plasma Activated Chemical Vapour Deposition


Similar ao MCVD, usando um plasma isotérmico para a...
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