Сборка оптоволокна

Jul 03, 2023

Оптическое волокно является основой современной цифровой экономики. Глобальные финансовые транзакции, высокоскоростной доступ в Интернет, онлайн-покупки, видеоигры и другие вещи, которые большинство людей считают само собой разумеющимися, возможны благодаря тонким стеклянным нитям, которые каждую секунду передают огромные объемы данных.

Хотя эта технология произвела революцию в телекоммуникациях, оптоволокно также становится все более важным в таких отраслях, как аэрокосмическая промышленность, медицинское оборудование и нефтегазовая промышленность. А поскольку автомобильные инженеры решают проблемы, связанные с автономностью и весом, ожидается, что спрос на оптическое волокно будет расти в течение следующего десятилетия.

Несмотря на растущую популярность, процесс резки, зачистки и сборки волоконно-оптических компонентов остается сложным. Инженеры должны решать такие вопросы, как выравнивание и позиционирование, прозрачность, подготовка волокна и дегазация.

Оптические волокна представляют собой гибкие прозрачные кабели, изготовленные из высококачественного стекла, пластика и кремнезема, которые работают по принципу полного внутреннего отражения света. В то время как одно- и многомодовые оптоволоконные кабели имеют стеклянную сердцевину, пластиковые оптоволоконные кабели имеют полимерную сердцевину.

Свет излучается тонкими прядями, напоминающими монофильную леску.

Для генерации, передачи, модуляции, направления, усиления, переключения и обнаружения света необходим широкий спектр оптоэлектронных компонентов и фотонных устройств. Эти крошечные устройства собраны в корпус или модуль, который передает свет по оптоволоконному кабелю и выводит его из него.

Оптические волокна могут передавать данные на гораздо более высоких скоростях, чем алюминиевый или медный провод. Другие преимущества включают меньший размер и вес. По сравнению с медью, например, оптическое волокно обеспечивает среднюю экономию места на 25 процентов и веса на 50 процентов. Оптические волокна также невосприимчивы к электрическим помехам и могут передавать данные на большие расстояния, чем медный кабель или провод.

Однако волокно требует деликатного обращения и точного выравнивания, и его нельзя согнуть в сложные формы, как традиционную проводку. Оптическое волокно не похоже на медный провод, который может быть смещен и все равно передавать электричество. Из-за небольшого размера для правильного выравнивания волокна требуется предельная точность и небольшие смещения.

По данным Grandview Research, мировой рынок оптоволокна в 2018 году составил 7 миллиардов долларов. По прогнозам, в период с 2019 по 2025 год он будет расти со скоростью 5 процентов в год.

В 2017 году среднее домохозяйство, подключенное к оптоволокну, генерировало 86 гигабайт данных в месяц. Но ожидается, что к 2022 году этот показатель превысит 260 гигабайт в месяц.

«Спрос на оптоволоконные компоненты растет из-за растущих требований к пропускной способности и увеличения спроса на сеть», — говорит Адам Хьюстон, менеджер по продукции бизнес-подразделения оптических решений компании Molex LLC, ведущего поставщика разъемов, адаптеров и кабельных аксессуаров. «Пропускная способность удваивается каждые пять лет.

«Десять лет назад большой разговор был о скорости от 10 до 40 гигабит в секунду», — объясняет Хьюстон. «Теперь мы готовимся к пропускной способности 200 и 400 гигабит в секунду».

Чтобы решить эту проблему, Molex продвигает несколько новых типов разъемов на основе керамических наконечников, которые позволяют увеличить плотность портов. Например, разъемы CS поддерживают приемопередатчики QSFP-DD и OSFP следующего поколения с удвоенной плотностью портов. Они имеют уменьшенный шаг наконечников и плотность почти на 50 процентов выше, чем у традиционных разъемов LC.

«Плотность и низкие потери сегодня являются движущей силой рынка разъемов», — говорит Том Шильц, директор по управлению продуктами компании Molex. «Поскольку компоненты продолжают уменьшаться, упаковка становится все более серьезной проблемой. Существует баланс между плотностью, удобством использования и производительностью».

«Мыслите меньше, плотнее, быстрее и проще», — говорит Роберт Уитмен, вице-президент по развитию глобального рынка операторских сетей компании Corning Inc., ведущего мирового поставщика оптического волокна. «При сегодняшних требованиях к пропускной способности сетевым операторам требуются кабели меньшего размера и с большей плотностью, чтобы обеспечить большую пропускную способность в меньшем пространстве. Они также ценят конструкции, которые легче и быстрее устанавливать, ремонтировать и обслуживать, чтобы они могли минимизировать затраты и одновременно максимально ускорить вывод на рынок».