Klavyeah
Üye
- Katılım
- 28 Ağu 2006
- Mesajlar
- 269
- Puanları
- 1
- Yaş
- 39
Fiber Optik Kabloların Tarihçesi
4.1. IŞIN TEORİSİ İLE İLETİM ve TEMEL KAVRAMLARI:
Şekil 3.1’de gösterilen yapı, kırılma indisli şeffaf bir öz ve onu saran, biraz küçük kırılma indisli şeffaf bir yelekten oluşmaktadır. Yelek, dalga kılavuzu yapısını destekler ve yeterince kalın olduğu zaman, çevre hava ortamına radyasyonla kaybı önemli ölçüde azaltır. Aslında, ışık enerjisi, kendisine eşlik eden alanların yelek-hava ara yüzeyinde ihmal edilebilir. Bir değere düşmesine imkan sağlayarak hem öz hem de yelek içinde taşınır.
4.1.1. TAM İÇ YANSIMA:
Işın teorisi modelini kullanarak ışığın bir optik fiber içindeki yayılımını incelemek için, dielektrik ortamın kırılma indisini hesaba katmak gerekir. Bir ortamın kırılma indisi, ışığın vakumdaki hızının o ortamdaki hızına oranı olarak verilir. Bir ışık ışını optik olarak yoğun bir ortamda, daha az yoğun bir ortamdakinden daha yavaş ilerler ve kırılma indisi bu etkinin ölçüsünü verir. Bir ışın, kırılma indisleri farklı iki dielektrik arasındaki ara yüzeye geldiği zaman şekil 3.2 (a) ‘da gösterildiği gibi kırılma oluşur. Işığın geldiği ortamın kırılma indisi ve ara yüzeyin normali ile yaptığı açı dir. Eğer ara yüzeyin diğer taraftaki dielektrik, ’den daha küçük olan bir kırılma indisine sahipse, kırılma o şekilde meydana gelirki düşük indisli ortamdaki ışın yolunun, normalle yaptığı açısı ’den büyük olur. ve geliş ve kırılma açıları birbirine ve kırılma indislerine, Denk.(3.1)’deki Snell kırılma kırılma kanunları ile bağlanırlar.
Snell Kanunu:
Şekil 4.2 (a)’dan ışığın küçük bir miktarının geliş ortamına geri yansıdığı (kısmi iç yansıma) da görülebilir. ’den büyük olduğundan kırılma açısı daima geliş açısından büyüktür. Bu yüzden kırılma açısı olduğu ve kırılan ışın dielektrikler arasındaki ara yüzeye paralel yayıldığı zaman geliş dan az olmalıdır bu kırılmanın sınır durumudur ve bu duruma karşı gelen geliş açısı şekil 4.2 (b)’de gösterildiği gibi kritik açı olarak bilinir.
Kritik açı:
Kritik açıdan daha büyük geliş açılarında, ışık geldiği ortama (%99 civarında) bir verimlilikle geri yansıtılır bu olaya tam iç yansıma denilir. (şekil 4.2 (c) ) şekil 4.3 bir fiber içindeki bir ışık ışınının, silika özle, biraz düşük kırılma indisli indisli silika yelek arasındaki ara yüzeyde meydana gelen bir seri tam iç yansımalarla iletimini göstermektedir.
Şekil 4.3’de gösterilen ışın iletimi, özü ve özyelek düzgün olan ideal fiber içindir. Öz eksenini keserek ilerleyen bu tür ışınlara meridyenel ışınlar denir. Özyelek ara yüzeyindeki süreksizlikler ve bozukluklar tam iç yansımadan ziyade ışınların kırılmasına sebep olur. Bu durumda ışık ışına yeleğe girerek kayıpların oluşmasına yol açar. Tam iç yansıma mekanizması, ışığın fiber içinde kalarak yayılmasını (kılavuzlanma) sağlar.
4.1.2. KABUL AÇISI, NÜMERİK AÇIKLIK ve BAĞIL KIRILMA İNDİS FARKI:
Işığın fiber içinde ilerleyebilmesi için, girişte fiber ekseni ile yapacağı en büyük açıya kabul açısı denir ve bu açı şekil 4.4 ‘te ile gösterilir. ’ya eşit yada daha küçük bir açısıyla giren ışın, A-ışınında olduğu gibi, fiberin öz-yelek arayüzeyine tam yansıma şartını sağlayacak şekilde ulaşır. Böyle ışınlar fiber boyunca kılavuzlanır. ’dan büyük bir açıyla gelen ışınlar, B ışınında olduğu gibi, öz yelek ara yüzeyinde tam yansıma şartını sağlayamayacaklarından yeleğe girerler ve sonunda radyasyonla kaybolurlar.
Üç ortamın yani öz, yelek ve havanın kırılma indisleri ile kabul açısı arasında bir bağlantı bulmak için, ışın teorisi analizi sürdürmek mümkündür. Bu iş, nümerik açıklık (NA) denen bir kavramın tanımına götürür. Bu analizde de fiberdeki meridyenel ışınlarla ilgileneceğiz.
Şekil 4.5 kabul açısı ’dan küçük olan bir geliş açısıyla fibere giren bir ışını göstermektedir. Şekil- 4.5 ‘de A noktasında snell kanunu kullanarak,
Şekil – 4.5 Fiberin kabul açısından küçük bir açıyla havadan optik fibere giren meridyenel ışının yolu
şeklinde yazılır. Sınır durumunda için olur. Bu durumda Denk (4.2) ve (4.6) dan,
elde edilir. Buradan nümerik açıklık (NA) tanımına ulaşılır.
Genel olarak (hava) için; olur. (en fazla 1 olur)
Genellikle kırılma indislerinin yerine, aşağıda tanımlanan bağıl kırılma indis farkı , bir fiberin karakteristiklerinden biri olarak kullanılır.
olarak yazılabilir. Nümerik açıklık, fiberin ışık toplama kabiliyetinin bir ölçüsüdür. ’ye kadar olan fiber öz çapları için çaptan bağımsızdır. Daha düşük çağlar için, geometrik optik (ışın optiği) yaklaşımları geçersiz olduğundan, bu bağıntılarda geçersizdir. Bunun sebebi, ışın teorisi modelinin, ışığın karakterinin yalnızca bir kısmını tanımlamasıdır. Bu teori bir düzlem dalga bileşeninin fiber içindeki yönünü tanımlar; fakat, böyle bileşenler arasındaki girişimi hesaba katmaz. Girişim olayı işe sokulduğu zaman, fiber özünde sadece belli ayrık karakteristiklere sahip olan ışınların yayılacağı bulunmuştur. Böylece, fiber sadece ayrık çok sayıdan kılavuzlanmış modu besler. Bu durum sadece bir veya birkaç modun beslediği küçük öz çaplı fiberlerde kritik hale gelir. Bu yüzden böyle durumlarda elektromanyetik mod teorisi uygulanmalıdır.
4.1.3 ÇAPRAZ IŞINLAR:
Bu ışınlar fiber ekseninden geçmezler, Şekil 4.6’da gösterildiği gibi, fiber içinde helezoni bir yol izlerler. Yansımada helezoni yol, yönce 2 ’lık bir değişmeye uğrar. Burada , ışının iki boyuttaki iz düşümü ile yansıma noktasında çizilen fiber özünün yarıçapı arasındaki açıdır.
Şekil 4.6 Optik fiberde çapraz ışın yolu
a) Fiber boyunca çapraz ışın yolu
b) Fiberin kesit görünüşü
Hava ortamında, çapraz ışınların fiberden çıkış noktası, Fibere giriş şartlarından çok, maruz kalınan yansıma sayısına bağlı olur. Bu yüzden nonuniform ışık girişlerini daha daha üniform bir çıkışa dönüştürme özelliği vardır. (ışık dağılımı üzerinde düzeltme etkisi)
Şekil 4.7’de B’ noktasında, gelen ve yansıyan ışınlar aynı düzlemdedir. B noktasında açısıyla yansıma,
şeklinde yazılabilir. A noktasında snell kanunu kullanılırsa,
Şekil 4.7 Bir çapraz ışının fiber içindeki yolu
elde edilir. Burada meridyenel ışınlar için en büyük eksenel giriş açısı ve iç taraftaki eksenel açıdır. Denk.
elde edilir. Burada , çapraz ışınlar için max giriş açısıdır. (kabul açısı). Böylece, çapraz ışınlar için kabul şartları;
ve n0 =1 olduğundan,
olarak yazılabilir. Meridyenel ışınlar için; olduğundan olur.
SONUÇ: max. giriş açısı (meridyenel ışınlar için)
→ {
min. giriş açısı (çapraz ışınlar için)
Çapraz ışınlar ’nin değerine bağlı olarak meridyenel ışınlara göre daha büyük açılarda kabul edilirler.
Çapraz ışınlar, meridyenel ışınlarla birlikte, fiberin ışın toplama kabiliyetini arttırır. Pratik amaçlar için, sadece meridyenel ışınlara ait NA (Denklem 4.8 ve 10)’u kullanmak yeterlidir.
4.2 FİBER OPTİĞİN TEMEL PRENSİPLERİ
Fiber kablonun çalışması, ışığın tam yansıma prensibine dayanıyor. Işık, Fiber kablo içinde (damarında) çeperlerden yansıyarak ilerler. Tam yansımanın olabilmesi ışık demetinin fiber kabloya giriş açısına bağlıdır.
Kırılma indeksi, ışığın bulunduğu ortamdaki yayılım hızını gösteren bir kavram. Işık boşlukta saatte 800.000 km’lik bir hızla ilerler. Kırılma indeksi ışığın boşluktaki hızının herhangi bir ortamda hızına bölünmesinden elde edilir:
Kırılma indeksi = Işığın boşluktaki hızı / Işığın ortamdaki hızı
Boşlukta kırılma indeksi bu durumda 1’dir. Aşağıdaki tablo bazı tipik ortamlar için kırılma indeksini gösteriyor.
Ortam Tipik Kırılma
İndeksi (Kızılötesi) Işık hızı
Boşluk 1 Hızlı
Hava 1,0003
Su 1,33
Fiber kablo çeperi 1,46
Fiber kablo damarı 1,48 Yavaş
Bir ortamda ilerleyen ışık, başka bir ortama girdiğinde herhangi bir kayıp olmadan geldiği ortama geri yansırsa buna Tam Yansıma denir.
Fiber kabloların çeperi (dış kaplama bölümü) ve damarı (iç bölümü) değişik malzemelerden yapıldığı için fiber içinde ilerleyen ışık, damar bölgesinden çepere çarptığında tam yansımaya uğrayarak damara geri döner. Tam yansımanın olabilmesi için çeperin kırılma indeksinin damarınkinden daha az olması gerekir.
Işığın fiber kablo içinde tam yansımaya uğrayarak ilerleyebilmesi için fiberin damar bölgesine giren ışığın belli bir açının altında olması gerekir. Bu kritik açının oluşturduğu hayali koniye kabul konisi denilebilir. Kabul konisinin büyüklüğü, çeper ve damar kırılma indeksine bağlıdır.
4.3 FİBER OPTİK KABLOLARIN UYGULAMA PRENSİPLERİ
Elektromanyetik spektrumda insan gözünün algılayabildiği bölgeye görünür bölge diyoruz. Görünür bölgede ışığın dalga boyu, ışık renkleriyle ifade edilebilir. Gökkuşağı renkleri – kırmızı, turuncu, sarı, yeşil, mavi ve mor – görünür bölgede bulunurlar. Fiber optik iletişimde kullanılan elektromanyetik dalgaların dalga boyu görünür bölgenin üzerinde bulunur. Tipik optik iletişim dalga boyları, 850 nanometre (nm), 1310 nm ve 1550 nm’dir. Hem lazerler hem de LED’ler fiber optik kablo üzerinden ışık sinyali üretiminde kullanılabilir. Lazer kaynakları 1310 ve 1550 nm ve tek mod uygulamalarında uygundur. LED’lerse 850 veya 1300 nm dalga boyundaki çoklu mod uygulamalarında kullanılabilir.
Fiberin en iyi çalıştığı bazı dalga boyu aralık pencereleri bulunuyor. Bunlara çalışma pencereleri denilebilir. Her pencere tipik dalga boyunun etrafında oluşur. Aşağıdaki tablo bu pencereleri veriyor.
Pencere Dalga boyu
800 – 900 nm 850 nm
1250 – 1350 nm 1310 nm
1500 – 1600 nm 1550 nm
Bu pencerenin seçilmesinin nedeni, Fiber optiğin çalıştığı en iyi bölgeler olması, diğer bir deyişle eldeki ışık kaynağıyla iletişim özelliklerinin en iyi şekilde çalışması.
Sistemin frekansındansa şu anlaşılıyor, sayısal veya analog sinyalin modülasyon frekansı veya diğer bir anlatımla ışık kaynağı tarafından bir saniyede gönderilen sinyal sayısı, frekans, Hertz birimi ile ölçülür. 1 hertz saniyede 1 pulsa karşılık gelir. İletişimde kullanılan pratik birimse megahertz’dir (MHz) ve saniyede 1 milyon atmaya (pulsa) karşılık gelir.
4.4 FİBER OPTİK KABLOLARDA KAYIPLAR
Fiber kablo içinde yer alan ışık sinyalinin enerjisi ve dolayısıyla şekli, değişik nedenlerle kayba uğrar. Bu kayıp desibel cinsinden ölçülür (dB/km). belli bir mesafede kullanılan fiberin düşük kayıplı olması gerekir. Dolayısıyla düşük kayıplı fiber optik sistemleri tercih edilir. Örneğin ilk çıkış gücünün %50 sini kaybı 3.0 dB’lik bir kayba karşılık gelir. Fiber optik kablolar birleştirildiğinde veya sistem içine monte edildiğinde, bazı kayıplarla karşılaşır. İki fiber kablo uç uca birleştirilirse, tipik kayıp 0,2 dB dir. Kayıp nedenleri pek çok olmakla birlikte iç ve dış kayıplar olarak iki sınıfa ayırabiliriz.
Işık sinyali, fiber kablo içinde herhangi bir düzensiz bölgeye gelirse saçılıma uğrar ve saçılıma uğramış sinyal o bölge tarafından emilerek ilerlemesi engellenebilir. Rayleigh saçılması, bilinen en önemli saçılım şeklidir. Fiber içindeki ışık, fiberi oluşturan cam atomları ile etkileşir. Işık dalgaları atomlarla esnek çarpışma yapar ve ışık dalgası saçılıma uğrar. Eğer ışık saçılımdan sonra tam kırılması sağlayan açıdan daha büyük bir açıyla çepere çarparsa, fiber kabloyu terk eder ve kaçar.
İkinci tip iç kayıp, ışık sinyalinin fiber tarafından emilmesidir. Bu tür kayıplar genel kayıpların %3-5’ini oluşturur. Işık sinyalinin fiber tarafından emilmesinin nedeni, fiberi oluşturan camın içinde bulunan kirliliklerdir. Bunlar titreşimi veya başka çeşit enerji kayıplarına neden olurlar.
Diğer kayıp tipiyse dış kayıplardır. Örneğin, eğer fiber optik kablo bükülürse bu bölgedeki gerilim artar ve gerilimin artması da kırılma indeksini değiştirir. Bu durumda ışık sinyalinin tam yansıması gerçekleşmeyerek damar bölgesinin terk edilmesine neden olur. Bu tür eğilmelere makro bükülüm adı verilir.
Bu bükülümler mikro düzeyde kablonun içinde olursa sinyal fiberin damar bölgesini terk ederek kayba neden olur.
Işık artması, fiber kablo içerisindeki yolculuğu sırasında yayılır. Bu durumda artma genişleyerek bir önceki veya bir sonraki atma ile çakışır, yani gönderilen ışık sinyali artık ayrılamaz hale gelir. Sonuç olarak iletilen bilginin karakteristik özelliği yitirilmiş olur. Diğer bir anlatımla bilgi kaybolur.
Kromatik dağılım, ışık kaynağında kullanılan dalga boyu aralığına bağlıdır. Lazer veya LED’ler tarafından üretilen ışığın dalga boyu belli bir aralıkta olur. Fiber içinde yer alan değişik dalga boyundaki dalgalar, değişik hızlara sahiptir. Dolayısıyla eşit mesafeleri farklı sürelerde alırlar; bu da sinyalin yayılmasına neden olur. Sinyalin gereğinden fazla yayılması onun karakterini bozar ve bilginin kaybolmasına neden olur. Bu tür kayıplar, tek mod fiber optik uygulamalarında oldukça önemlidir.
Bant Aralığı: Bant aralığını ışık sinyalini gönderdikten sonra diğer uçta bulunan dedektörün ayırabileceği özellikleri taşıyan bilgi miktarı olarak tanımlayabiliriz.
Daha önce anlatıldığı gibi yayılma, ışık sinyalinin dağılmasına neden olur. Bu dağılma, ışık atomlarının birbirleri ile birleşmelerine neden olur. Belli bir mesafede ve belli bir frekansta gönderilen atma, alıcı tarafından okunamaz hale gelir. Bunu dışında, genellikle çoklu mod fiberlerde görünen sinyallerin üst üste gelip karışması da bilginin kaybına neden olur.
Sistemlerin bant aralığı bir kilometrede megahertz (MHz) ile ölçülür. Örneğin eğer bir sistemin bant aralığı 200 MHz-km ise, bir saniyede 200 milyon atma (puls) bir kilometrelik fiber içinde birbirine karışmadan algılayıcıya ulaşır.
FİBER MALZEMELERİ ve ÖZELLİKLERİ
5.1 GİRİŞ:
Haberleşme amaçlı optik fiberler, özellikler camdan dielektrik malzemeden yapılırlar. Yüksek silikalı camlar şimdi çok bileşenli camlar terk edildiğinden, rakipsizdirler. Silika olmayan oksit camlar ve oksit olmayan camlar incelemeye devam edilmektedir. Haberleşme amaçlı optik fiberler için, malzemenin sahip olması gereken temel özellikler, kullanılan spektral bölgede mükemmel şeffaflık, kimyasal etkilere direnç, iyi kararlılık, iyi mekanik özellikler, düşük fiyat ve endüstriyel işlemlere iyi uyumluluktur. Şekil 5.1 fiber optikte kullanılan veya üzerinde çalışılan malzemelerin ana ailesini göstermektedir.
5.2 CAMLAR:
Şimdilerde haberleşme amaçlı kullanılan bütün optik fiberler camsı malzemelerden yapılır. Hatta yakın gelecekte ümit vadeden malzemeler bile camsı malzemelerdir.
Camsı durumu tanımlamak kolay değildir. Cam olmayan şeyi tanımlamak veya bir camı elde etmede kullanılan işlemi tanımlamak daha kolaydır. Bu münasebetle, bir cam, amorf (yani, kristal halde olmayan) bir malzeme olarak göz önüne alınır veya alternatif olarak, kristalleşmeye başlayacak yeterli zaman bulunamayacak kadar hızlı bir şekilde soğutulan bir sıvı olarak kabul edilebilir. İkinci tanımlama, cam üretmede kullanılan pek çok metottan sadece birini belirler.
Kompozisyon, bir camın özelliklerini tanımlamak için yeterli değildir, çünkü, cam, temel ve mekanik bir sürecin sonucudur ve özellikleri bu sürece bağlıdır. Farklı süreç parametreleri kompozisyonları aynı olsa bile farklı malzemeler oluşturur, pek çok durumda, farklar önemli derecededir. Bu yüzden, hızlı soğutma süreçleri, daha yavaş soğutma ile elde edilen camlardan daha düşük yoğunlukta, atomlar arası mesafe daha fazla, düşük kırılma indisli düşük viskoziteli camlar meydana getirir.
Fiktif sıcaklığı (Tf) kavramı camın bütün özelliklerini, camın geçmişine bakmaksızın tek bir temel parametreye bağlamak için bir girişimdir. Böylelikle basit olarak fiktif sıcaklığı, yapısal değişim olmaksızın camın termal dengeyi bulduğu sıcaklıktır denilebilir. Gösterilmiştir ki, aynı kompozisyona sahip camlar, iç yapıları farklı olsa bile aynı kırılma indisine ve aynı fiktif sıcaklığına sahip olabilir. Böylece şu sonuca varılır ki Tf, camın durumunu temsil edemez.
Bu noktaya kadar, bir cam daima homojen bir malzeme olarak göz önüne alınmıştır ve homojenlik özelliklerin izotropisini içerir. Yoğunluk ve kompozisyondaki dalgalanmalar bu görüşe ilk aykırılık olarak gözükür. Fakat cam yapım tekniğinin geçmişinde önemli bir bölüm, camsı yapının bozulmasına (devikrifikasyon) ayrılmıştır, burada bu terim (devikrifikasyon) bir camsı yapıyı etkileyen bütün değişimleri ihtiva eder. Camsı yapının bozulması, faz ayrışması yani kristalleşme demektir. Kristalleşme sıcaklığı , erime noktası ile cam geçiş noktası arasındadır. . ’in değişim aralığı genellikle birkaç dereceyi geçmez ve bu yüzden ’de gibi, genellikle belirli bir sıcaklık olarak alınır.
Yeterince yüksek sıcaklıkta tutulan bir camın, çoğu kez, belli derecede camsı yapıdan ayrılma gösterdiği bulunmuştur, bu ayrılmanın şiddeti gözleme zamanı ile artar ve - arttırıldıkça azalır. Bu yüzden çoğu kez cam kararlılığının bir göstergesi olarak kullanılır. Oda sıcaklığında kullanılmak istenen camlar için niceliği daha önemli olarak gözükmektedir; çünkü ’e ek olarak, ve ’nin sıfırdan olan uzaklığını da hesaba katar. Silika camlar için alandan çok daha ciddi devitrifikasyon problemine sahip malzemelerden olan çeşitli florlu camlar için kararlılık indisleri gösterilmiştir.
Devitrifikasyon olayı oldukça karmaşık bir olaydır ve özellikle birden fazla elemanlı camlar için tam olarak açık değildir.
5.3 YÜKSEK SİLİKALI CAMLAR
Çok düşük kayıplı optik fiberler, şimdiye kadar yüksek silika içerikli camın sentezlenmesiyle elde edilmiştir. Bu camları tanımlamak zordur; çünkü, onları çok bileşenli camlardan ayırt eden hiçbir kesin kompozisyon yoktur. Silika temel elemandır, bu elemana diğer oksitler eklenir; böylelikle onun kimyasal ve fiziksel özellikleri uygun şekilde değişir. Sonuç olarak, silikadan başka oksitlerin oranı yükseldikçe, camın davranışı, geleneksel çok elemanlı camlarınkine daha çok benzer. Cam çekme sıcaklığı, bu iki sınıfın arasını en iyi ayıran parametredir. Çekme sıcaklığı 800 ve 1200 arasında olan fiberler, çok elemanlı cam fiberler olarak adlandırılır; çekme sıcaklığı yaklaşık olarak 2000 ’ye ulaşanlar ise yüksek silikalı cam fiberler olarak adlandırılırlar.
Yüksek silikalı cam fiberler için, özdeki silika oranı, çok modlu fiberlerde %85’den, saf silika özlü tek modlu fiberler için %100’e kadar değişebilir. Kompozisyonu oluşturmada kullanılacak olan diğer bileşikler, böylece nispeten düşük oranlarda kullanılırlar ve katkı (dopont) olarak adlandırılırlar. Yüksek silisyumlu camların özellikleri, bu yüzden silika camlarınkine çok yakın olur.
Kimyasal özellikleri bakımından, silika cam, normal olarak, iyi bir malzeme olarak görülebilir. Sonuç olarak bu cam, hasar verebilen ve bozabilen ürünlerle temasa karşı korunmalıdır.
Diğer taraftan -50 ’den 70 ’ye kadar olan sıcaklık aralığında silika camın kararlılığı dikkate değer. Tablo 5.1 camsı silikanın ana fiziksel parametrelerini göstermektedir. Fiziksel özellikler takımı (mekaniksel ve özellikle optik alanlar) yüksek silikalı camı, haberleşme optik fiberleri için en uygun malzeme haline getirmektedir.
5.4 OKSİT CAMLAR (ÇOKLU-OKSİT CAMLAR)
İlk modern optik fiberler oksit camlarla yapılmıştır. Bu fiber, yine de yüksek zayıflamaya sahipti (600 dB/km) ve geleneksel oksit camlardan oluşmuştu; fakat geleneksel olmayan bir işlemle elde edilmişti. Haberleşme optik fiberlerine ait araştırma, çeşitli katkılara sahip camsı silikaya doğru kaydı, bunun sebebi, hem 20 dB/km’nin altında zayıflamaya sahip ilk fiberin yüksek-silika tipli olması ve hem de külçe halindeki camlar üzerinde yapılan ölçmelerin, camsı silikanın, en iyi çoklu oksit camlardan daha geçirgen olması tezini doğrulamalıdır. Zayıflatma mekanizmalarının (özellikle saçılma) daha iyi anlaşılması, ilgi tekrar oksit camlara yöneltmiştir. Bu camlar silika camdan daha düşük cam geçiş sıcaklığına (Tg) sahiptirler ve bu yüzden daha düşük öz inçli saçılma kayıpları vardır.
Bazı oksit camlarda ölçülen saçılma kayıplarının, camsı silika için olanda daha düşük olacağı etkin şekilde bulunmuştur. Ancak, tozlarda başlayarak oldukça sert camlar elde etmekteki zorluklar, yüksek-silikalı işlemlerin, düşük-silikalı oksit camları pratik olarak dışlayan bir ölçüde, endüstriyel seviyede kabul etmesini sağlamıştır.
Çok bileşenli cam optik fiberler genellikle ve karbonatlardan başlayarak üretilirler. SiO , GeO , B O , Na CO , K CO ve BaCO hazırlama yöntemi reaktantların saflaştırılması veya sentezlenmesi ile başlar, reaktantlar daha sonra karıştırılır ve bir cam oluşturmak için füzyona getirilir. En yaygın kullanılan cam tipi, sodyum borosilikattır. Cam kararlılığını, mekanik dayanımı ve difüzyon-ilişkili zayıflamayı iyileştirmek ve erime noktasını düşürmek için diğer kompozisyonlar da incelenmiştir. Soda kireç silikat camlarda, soda-aliminosilikat camlarla ve alkali-germanosilikat camlarla da iyi sonuçlar elde edilmiştir. Kesin olarak, değiştirilebilen kompozisyonları yüzünden, birçok elemanlı camlar optik fiberler hazırlamak için ihtiyaç duyulan optik, mekanik ve kimyasal özellikler elde etmek için geniş bir imkanlar sahası sunar. Ancak, az veya çok kirlenmiş tozlardan başlayan bu gelişmemiş hazırlama yöntemi ve malzeme saflığını koruyan bir fiber hazırlama işleminin yokluğu, yüksek kaliteli fiber üretimini engellemiştir. Bu malzemeler hala, çoğunlukla kısa mesafede ‘’birinci-pencere’’ de çalışma veya SELFOC yöntemiyle elde edilen GRIN optik fiberler için, düşük maliyetli fiberler elde etmede kullanılmaktadır.
Optik kızılaltına (2-20 µm) kaydırılmış dalga boylarında çalışan optik fiberler geliştirmek için, şimdilerde ağır metal oksit camlar incelenmektedir. Uygun kompozisyonlar, La O , Ga O -SrO, Sb O , Bi O , CaO-Al O , TeO ve GeO esaslıdırlar. Son ikisinden fiberler çekilmiş ve karakterize edilmiştir. Bu camların hazırlanmasında VPP yöntemleri kullanılabildiğinden çok ilgi çekicidir.
5.5 HALOJEN CAMLAR
1960’ların başında IR Linfaredl görüntüleme demetleri için orta kızılaltı (MIR) bölge için imal edilmişti. 1970’den bu tarafa, silika fiberlerle elde edilen çabuk ve cesaret verici sonuçlar, diğer malzemelere olan ilgiyi yok etmiştir. Son yıllarda yeni malzemelere yönelen araştırmalar, zayıflatmada daha fazla azalma elde etme ümidiyle yeniden başlamıştır. Hala, Pasifik veya Atlantik okyanusunu tekrarlayıcı kullanmadan geçerek haberleşme imkanı sağlayacak olan aşırı düşük kayıplı fiber hayali vardır. İncelenen malzemelerin geçirgen (şeffaf) olduğu dalga bölgesi kızılaltı gölgedir. Kızılaltı dalga boyu bölgesi Tablo 4.2’de gösterildiği gibi alt kısımlara bölünür. Bu muhtemel ikinci nesil fiberler için aday malzemeler camsı yapıdadır. Camsı malzemeler arasında, en ümit verici olan, metal halojenleri olarak gözükmektedir.
5.6 ÇİNKO KLORÜR CAMLAR
1925’lerde C.G.Marer, Çinko klorürün cam haline gelme kapasitesinden bahseder. Ancak elde edilen cam, optik özellikleri mükemmel olduğu halde, kararsız ve oldukça hijroskopiktir (yani, genellikler iletim özellikleri, su buharının soğurulmasıyla önemli derecede etkilenen malzeme).
5.7 BERİLYUM FLORÜR CAMLAR
Berilyum florür tabanlı camlar (BeF ) Gold Schmit ve arkadaşları tarafından keşfedilmiştir ve sonra K.H.Sun ve arkadaşları tarafından karakteristikleri incelenmiştir. Morötesinden kızılaltına uzanan yüksek geçirgenliğe ek olarak, bu camların en ilginç özellikleri düşük kırılma indisi ve düşük kromatik dispersiyondur. Bu özellikler, özellikle, kendi kendine odaklanma problemini azaltan düşük nonlineer kırılma indisi, bu camları yüksek enerjili lazerler için uygu hale getirmektir.
Bunların düşük zayıflatması ve oksit camlardan daha uzun dalga boylarına (4,5 uzanan iletim penceresi , bu malzemeleri, hem üçüncü pencerede hem de MIR bölgesinde çalışan optik fiberler için ilginç hale getirmektedir. Berilyum florür oldukça zehirleyici ve hijroskopiktir; bu yüzden bu konudaki araştırma çalışmalarının cesaretini kırmıştır.
5.8 ALÜMİNYUM FLORÜR CAMLAR
K.H.Sun ayrıca alüminyum florlu (AlF ) camlarda elde etmiştir. Bunlar kızılaltı bölgede geçirgendirler fakat çekme sırasında cam yapının bozulması problemi vardır ki, hiçbir kristal oluşumu olmayan fiberler üretmeyi zorlaştırır.
5.9 AĞIR METAL FLORÜR CAMLAR
1975’de, şimdi kızılaltında iletim fiberleri için en ümit verici malzemeler olarak gözüken, ağır metal florür camları (HMFG) J.Lucas ve M.Ponlain tarafından keşfedilmiştir. Özellikle ilgilenilenler, ana eleman olarak (%50 ve %70 mol arasında) zirkonyum florür (ZrF ) veya hatniyum florür (HfF ), modifikatör olarak (%20 ve %3 mol oranında) baryum florür (BaF ) ve stabilazör olarak alkali metallerin, geçiş metallerinin, nadir toprak elementlerinin veya aktinidlerin bir veya daha çok florürlerini ihtiva eden kompozisyonlardır.
Bu camlar, 3-4 µm arasında dB/km’lik minimum zayıflama vererek, yakın UV’den (yaklaşık 0,3 µm) orta IR’ye (8 µm civarı) kadar uzanan geniş bir geçirim penceresiyle karakterize edilirler. Bu durum bunları, lazerler, mercekler, filtreler ve tabii olarak optik fiberler için geliştirilen pencereler için çok ilgi çekici yapar.
Bu camların kırılma indisi, bileşikler eklenerek değiştirilebilir; bu işlem ayrıca camın kararlılığını da arttırır.
5.10 FLORÜRDEN BAŞKA HALOJEN CAMLAR
KCl-BCl3, AgCl, AgBr, AgI ve PbBr esaslı camlar (camlaşma bölgeleri bilinmese de ve özellikleri ile ilgili çok az yayın olsa da) geliştirilmişlerdir. Muhtemelen flozikonatlara alternatif olabileceklerinden CdF2 esaslı camlar üzerinde bir ilgi vardır.
5.11 DİĞER MALZEMELER
5.11.1 KALKOJEN CAMLAR
Kararlı camlar, sülfürler, selenürler ve tellürler gibi kalkojen karışımlarından da oluşabilirler. En çok dikkati çeken camlar: Ge-S, As-S, As-Se, Ge-As-Se ve Ge-As-Te 2,4 µm’lik bir dalga boyunda 35 dB/km’lik en düşük zayıflatma seviyesi olan fiberler As-S camlardan yapıldı. Bazı sülfürler için 4-6 µm dalga boyu bölgesinde dB/km’lik bir teori zayıflatma hesaplanmıştır. Bu malzemelerin mekanik özelliklerinin çok iyi olmaması yüzünden, diğer uygulamalar için ümit verici olabilseler de, haberleşme uygulamaları için genellikler göz önüne alınmazlar.
5.11.2 KRİSTALLER
İyi kalitede bir kuartz kristalinde, saçılma değerleri, en iyi camsı silkanınkinden 15 kez daha düşük olabilir. Kristal KCL için dB/km’lik bir zayıflatma hesaplanmıştır. Kristal fiberler elde etmek için çalışmalar yapılmıştır. Ancak, öz-yelek ara yüzeyindeki saçılma kadar, çok yavaş üretim yöntemlerinde, kristal fiberleri haberleşme uygulamarı için genellikle uygun olmaktan çıkarmaktadır. Aynı şey çoklu kristal fiberler içinde geçerlidir, bunlar edilemez ışık saçma değerleri göstermektedir.
5.11.3 PLASTİKLER
Silika esaslı optik fiberlerin uzak mesafe haberleşme amaçları için en yaygın kullanılmalarının yanında, ek yapma sırasındaki zorluklar ve kırılganlığı sebebiyle de dezavantajları vardır. Kua ve orta mesafedeki haberleşmeler için yüksek kayıplı fakat kolay kullanımlı fiberler kullanılabilir. İşte plastik fiberler bu tür fiberlerdir. Plastik fiberleri kendi içinde ikiye ayırabiliriz. Plastik yelekli silika fiberler veya plastik yelekli optik fiberler (PCOF) ve Tamamen Plastik Fiberler (POF).
PCOF Fiberler, çoğu kez camsı silika olan bir camöze ve genellikle silikon elastomer olan daha düşük kırılma indisli yeleğe sahiptirler.PCOF fiberler genellikle, 850 nm’de bulunan birinci pencerede kullanılırlar; bu dalga boyunda zayıflatmaları 5-8 dB/km’dir. Bu kayıp cam fiberinkinden daha yüksektir ve optik gücün bir kısmın taşıyan yüksek kayıplı plastik yelek yüzündendir. PCS’ler deki soğurum mekanizmaları cam fiberlerdekine benzerdir; bununla beraber, yelek malzemesi olarak düşük indisli plastik kullanıldığı zaman, yüksek NA’lı fiberler elde edilebilir.
Silikon elastomerin üç ana kusuru vardır; önemli derecede plastiği konnektör uygulamalarını zorlaştırır; yapıştırılarak bağlama imkansızdır. Ve pratik olarak organik çözücülerde çözülmezler. Bu sıkıntılar bu malzemeyi sevimsiz hale getirir. Bağlantı uygulamalarındaki güçlüklerinden dolayı silikon elostomer yelek yerine, sert yelekli silika (HLS) fiberler yapılmıştır. Bu fiberlerde yelek malzemesi perfloro-akoksi polimer (PFA) dır. Bu fiberler 5,2 GPa’lık gerilme dayanımına, nem ve radyasyona karşı iyi dirence sahiptirler.
PCS fiber tasarımı basamak indisli profille sınırlıdır, bu da düşük veri hızı doğurur. Zayıflatmaları, tamamen plastik fiberler kadar yüksek olmadığından, PCS’ler orta mesafeli haberleşmeler için kullanılabilirler.
Plastik fiberlerin temel zafiyeti önemlidir. En yaygın kullanılan plastiklerde, 80 - 100 arasındaki sıcaklıklarda, optik kayıplar kadar mekanik güvenilirlik gibi polimer yapısında değişimler söz konusu olabilir.
OPTİK FİBER ÜRETME TEKNİKLERİ
6.1 YÜKSEK SİLİKALI ÜRETME TEKNİKLERİ
Optik fiberlerde en önemli konu, zayıflamada baskın rol oynayan, malzemelerin saflığıdır. Pencere camı ile modern optik fiberlerde ulaşılan geçirgenlik arasında katlık (dB olarak) bir fark vardır. (Eğer deniz, optik fiber camdan yapılmış olsaydı, Atlantik Okyanusunun dibi net bir şekilde görülebilirdi; bir güneş sözlüğünün etkisi 3 m kalınlığında bir pencere camı ile elde edilirken, aynı etki 3 km’lik bir optik fiber camla elde edilebilirdi.)
Tabii kuartz kristallerini eriterek cam elde edilmesine rağmen, haberleşme optik fiberleri için kullanılan silikanın sentetik orjinli olduğu söylenebilir. Geliştirilen teknikler iki ana grupta toplanabilir; İçerden buhar fazında oksitlenme (IVPO) ve dışardan buhar fazında oksitlenme (OVPO) her ikisi de Buhar Fazı işlemleri sınıfına dahildir.
VPP’ler, ek kirlilikleri en aza indirmekle kalmayıp, aynı zamanda kullanılan reaktif maddeden daha saf olan camların eldesini sağlar. Ana reaktif maddelerin (SiCl4, GeCl4, TiCl4, BCl3) buhar basıncı, kirliliklerinkinden çok daha yüksektir ve basit buharlaştırma ile kirlilik azaltılır.
OVPO işlemi, 1970’de ilk düşük kayıplı optik fiberin üretilmesine imkan vermiştir. Bu yöntem SiCl4 buharının bir gaz yakıcıya gönderilmesinden oluşur. Alevin olduğu yerde reaksiyonu meydana gelir. Bu şekilde oluşan silika parçacıkları bir hedef üzerine biriktirilir. İşlem şartlarına bağlı olarak camsı silika elde etmek veya çeşitli büyüklüklerde camsı silika parçacıklarından oluşan bir kurum çubuğu elde etmek mümkündür. İki ana OVPO işlemi, ileri bir pekiştirme safhasından sonra bir preform haline gelecek olan bir çubuk verir.
IVPO işlemleri, yarı iletken endüstrisinde yaygın olarak kullanılan kimyasal buharla biriktirme işlemlerinden geliştirilmiştir. Bir silika camdan yapılmış reaksiyon tüpünden geçirilen asaloksitleyici bir gaz karışımı içine küçük bir miktar SiH4 katılmıştır. Bazı işlem parametrelerini değiştirmekle, tüpün iç duvarı üzerinde camsı bir tabakası oluşturmak mümkün olmuştur. Pek çok tabakasından sonra, daha yüksek kırılma indisli tabakalar oluşturmak için, gaz karışımına küçük bir miktar katılmıştır. Daha sonra tüp yüksek sıcaklıkla çöktürülmüştür. Böylelikle bir preform elde edilmiştir. Tüp küçük çaplı, işlem düşük verimli yavaş bir işlemdi ve yüksek zayıflatmalı fiberler elde edilmişti. Bununla birlikte bu yöntem, kısa zamanda optik fiber teknolojisi alanında en güçlü bir araştırma aracı haline gelen MCVD işleminin geliştirilmesinde temeli oluşturmuştur. Orijinal CVD’de yapılan ana değişiklikler şunlardır:
1- Hidroksil oluşumunu önlemek için hidrürlerle klorürler yerdeğiştirilmiştir
2- Bir ‘’hacim’’ reaksiyonu (homojen reaksiyon) elde etmek ve böylece daha büyük verime ulaşmak için bir yüksek sıcaklıklı yakıcı eklenmiştir.
3- Düzgün tabakalar oluşturmak ve uzun preformlar elde etmek için, reaksiyon tüpü döndürülmüş ve yakıcı uzunluğuna hareket ettirilmiştir.
Sadece bu değişiklikler MCVD yönteminin çok büyük başarısını ve potansiyelini açıklamaz; oldukça iyi esnekliği kadar basitliği ve düşük maliyeti de üstünlüklerindendir.
6.1.1 MCVD YÖNTEMİ
Bu yöntem, pek çok bakımdan yapılan katkılarla yavaş yavaş değiştirilmiş olan, bir içten biriktirme (IVP) işlemidir. MCVD işlemi en yaygın preform elde etme yöntemidir. Bir preform, sonuçta elde edilecek olan fiberin kırılma indis profiline sahip olan, ancak oldukça büyük çaplı ve 1 m uzunluklu bir çubuktur. İşlemdeki ilk adım, bir tüpünü oluşturmaktadır. Bu tüp, sonuç fiberin yeleği görevini görecektir ve bu yüzden oluşturulurken katkılanabilir. Bu tüp mandral denen, dönen seramik bir elamanın üzerine, kurum olarak adlandırılan parçacıkları ve katkılayıcılarda oluşan bir tabakanın biriktirmesiyle oluşturulur. Kurum yeterli kalınlığa ulaşınca, yaklaşık 1400 ’ye kadar ısıtılarak temiz bir cam haline getirilir. Daha sonra Mondrel çekilir.
Bu şekilde oluşturulan silika yelek tüpünün kısa bir bölgesi, tüp, bir cam işleme tezgahı üzerinde döndürülürken tüp boyunca hareket ettirilen harici bir ısıtıcı ile ısıtılır. Bu har fazında olan reaktif maddeler, taşıyıcı oksitleyici asal gazların bir karışımı ile beraber kontrollü miktarlarda reaksiyon tüpünden geçirilir, ısıtılan bölgeye yakındalarında oksitlenme oluşur.
Isıtıcı hızı, reaktif madde akışı yönünde kontrol edilir. Reaksiyon tüpünün ısıtılan bölgesinin sıcaklığı, aynı ısıtıcı taşıyıcısına yerleştirilmiş olan bir pirometre (sıcaklık ölçer) ile okunur. Tipik sıcaklık bölgesi 1200 ’den 1600 ’ye kadardır. Isıtılan bölgede, tüpün iç duvarı ile gazlar arasında homojen bir reaksiyon meydana gelir; bu reaksiyonla silika parçacıkları oluşur. Bu parçacıklar, sıcak bölgenin ilerlediği yönde tüp duvarları üzerinde bir kurum oluşturur.
Bir sıcaklık değişimi olan bir bölgede bulunan bir parçacık, yüksek sıcaklıktaki parçacıklarla çarpışmanın bir sonucu olarak, soğuk bölgelere doğru hareket eder.
Biriktirme verimi ,
OVD yöntemi, 1930’da J.F.Hyde tarafından geliştirilen yönteme çok benzer ve OVPO işlemleriyle birlikte kısaca tasvir edilmiştir. Biriktirme fazı, yüksek sıcaklığa dayanıklı bir malzemeden (genellikle veya grafit) yapılmış küçük çaplı silindirik bir çubuğun dış duvarı üzerinde meydana gelir, bu çubuk aynı zamanda preformun desteğini oluşturur ve biriktirme işleminin sonunda çıkarılır. Çubuk bir tazgah üzerinde döndürülür ve biriktirme ocağının alevine tutulur. Ocak, tezgah ekseni boyunca hareket eder ve tazgahın bir gidiş geliş mesafesi preformun uzunluğunu belirler. Yakıt gaz, bazen diğer hidrokarbonlarla beraber olmak üzere çoğu kez metan veya hidrojendir.
Başlangıç bileşikleri, IVPO yöntemindekilerle aynıdır. Reaktantlar, bunlar olarak yakıcıya gönderilir, akış kontrolü ve karıştırma sistemleri, eş merkezli bir ağız takımıyla sağlanır. Reaktant gazlar merkezi ağızlardan, yanacak gazlar dıştaki ağızlardan çıkar. Bir asal gaz orta ağızlardan çıkar ve reaksiyon gazlarını alevin en sıcak bölgesine doğru götürür.
Burada, reaksiyon, oksijenlerle halojenler arasında meydana gelir ve 0,1 µm çaplı, silika veya katkılı silikanın küçük camsı parçacıklarından oluşan bir toz oluşur. Bu parçacıklar çubuğun üstüne püskürtülür ve beyaz sümgerimsi silindirik bir gövde oluşturur; bu gövdenin yoğunluğu, bitmiş preformunkinden %15-25 daha azdır. Biriktirme fazından sonra, destek çubuk çıkarılır ve süngerimsi silindir müteakip bir destek fazına geçer bu süngerimsi ara evrenin avantajları, düşük işlem sıcaklığı olması (bu, daha az katkı maddesinin buharlaşmasına yol açar) ve yoğun cama göre süngerimsi kütleden OH gruplarını gidermenin daha kolay olmasıdır. Biriktirmenin meydana geldiği dolanım, yüksek temizlik şartlarında çalışmayı mümkün kılmalıdır. OVD işleminde, biriktirme hızı ve verimi, üzerine biriktirmenin yapıldığı silindirin çapıyla ve akan gazların miktarıyla artar.
Bu yöntemin üstünlükleri, yüksek biriktirme hızı, büyük preform boyutu, düşük OH miktarı ve preformun iyi geometrik düzenliliği olarak özetlenebilir. Bir preform elde etmek için gereken adımların çokluğu bu yöntemin dezavantajıdır. Bundan başka, tüp biçimindeki bir preformdan konsolidasyon evresi geçirme özelliği olan bütün işlemler gibi, eksenel dönüş (dip) problemi vardır.
6.1.3 VAD YÖNTEMİ
VAD yöntemi, iyi ürün kalitesi sağlamak, daha fazla işlem çok yönlülüğü elde etmek için endüstridleşme ve araştırmada büyük gelişme sağlamıştır. VAD’yi diğer buhar fazında biriktirme işlemlerinden ayıran karakteristik, optik fiber fabrikasyonu için sürekli bir işlem olarak kullanılabilmesidir. OVD için olduğu gibi, VAD, dehidrasyon ve konsolidasyon evresinin izlediği bir süngerimsi preform büyütme evresi ihtiva eder. OVD’de büyütme preform boyunca radyal iken, VAD’de ekseneldir ve preform, biriktirme odasından tedricen çıkarılmalıdır. Böylece biriktirme ve pekiştirme evresi ard arda gelir ve aynı tesiste aynı hat üzerindedir. Camsı silika biriktirme odasının üst ucunda, pekiştirme evresi için bir elektriksel direnç ihtiva eden ikinci bir oda vardır. Dış çevreden gelebilecek kirliliği önlemek için, iki oda sağlamca bağlanır ve mühürlenir. Preform, pekiştirme odasından dik bir konumda yavaşça çekilir. Simetriyi iyileştirmek için, ayrıca, preform çekilirken ekseni etrafında döndürülür.
İyi işlem düzgünlüğünü sağlamak için, sürekli kontrol altında tutulacak parametreler şunlardır. Reaktant ve yanıcı gazların akışı, egzost akışı alev ve büyüme yüzeyi sıcaklığı, dönme hızı ve preform konumlandırma. Mesela, preform konumunda bir dalgalanma, çapta bir değişime ve kırılma indisi profilinde düzensizliğe yol açar. Bunu önlemek için, büyüme bölgesi, dikkatlice sabit tutulur ve bir telekamera ile sürekli gözlenir. Preformun tekrar üretilebilirliğini ve kırılma indis profili düzgünlüğünü etkileyen diğer bir etken, ocak biçimidir. Yelek malzemesini biriktiren ocak, genellikle büyüyen preforma dik yerleştirilir.
Tüp çöktürülerek preform eldesinde kullanılan diğer yöntemlere göre bu işlemin üstünlüklerinden birisi, hiçbir eksenel düşüşün olmamasıdır, çünkü preform, bir tüpün kapatılmasından ziyade, bütün bir tüpün konsolidasyonu ile elde edilir. Konsolodasyondan sonra, uygun öz yelek oranlı fiberler elde etmek için, preform yüksek sıcaklıkta gerilir ve sonra preform üzerine çöktürülerek olan, uygun boyutlardaki camsı silikondan yapılmış bir tüp ceketle kaplanır. Ana dezavantaj, her tip kırılma indisi profili için gerektiğinde ayarlanabilen yakıcıların kompleksliği olarak gözükür.
6.1.4 TÜPİÇİNDE ÇUBUK YÖNTEMİ
Bu çok basit ve optik fiber imalatında kullanılan ilk metodlar arasında bulunan bir yöntemdir. Yüksek kırılma indisli katı silindirik bir cam çubuk, daha düşük kırılma indisli fakat benzer kimyasal ve fiziksel özellikleri olan bir cam tüp içine konulur. Bu topluluk bir fırın içine tedricen sokulur. Bu fırında a- tüp çubuğa yaklaşacak şekilde çöker b- topluluğun çapı fiberi oluşturacak şekilde büzülür. Çubuk ve tüpün sokulma hızları, öz ve yelek çapları arasındaki oranı değiştirmek için değiştirilebilir. Çekme işleminin balarısı için, çekme sıcaklığı yakınında iki camın viskozitesinin ve fermal genleşme katsayılarının uyumu çok önemlidir.
Özel dikkat gösterilmezse, kabarcıklar ve pisletici parçacıklar öz-yelek arayüzeyinde kolayca bulunabilirler; bu da ışığın saçılmasına ve soğrulmasına neden olur. Bundan sakınmak için, temasa gelen cam yüzeyler, çekme işleminden önce temizlenir; bu işlem kontrollü tozsuz bir atmosferde gerçekleşmelidir. Bu teknik, şimdi CVD işlemiyle elde edilen preformun öz/yelek oranını düzeltmek veya üretim verimini arttırmak için bazen kullanılmaktadır. Bu amaçla, herhangi bir metotla üretilen bir preform, yüksek optik kalitede bir cam tüp içine sokulur ve sonra çekilir.
6.1.5 ÇİFT POTA YÖNTEMİ
Çift pota yöntemi, sadece düşük kalitede düşük maliyette optik fiberin üretiminde ve yeni cam malzemelerin (ortak kızılötesi fiberler) çekilmesinde hala kullanılmaktadır. Temel malzemeler genellikle nispeten düşük erime noktalı (800-1200 ) çok bileşenli camlardır. Çift pota, cam topları veya çubukları ile beslenir.
Kısa mesafeli (LAN gibi) uygulamalar için yararlı olan yüksek NA’lı fiberler (mesela silika fiberler için NA=0,6) çift pota yöntemiyle elde edilebilir.
Çift pota yönteminde ortaya çıkan ana sakıncalar, eriyikte bulunan gaz yüzünden kabarcıkların oluşumu ve fiber çapında değişimlere yol açan, ikinci pota dışındaki çekme menüsküsünün değişkenliğidir. Son olarak, pota malzemesinin sebep olduğu külçe kirlenmesi vardır. Platin bile bu açıdan ideal değildir. Diğer taraftan bu yöntemin ana faydası yüksek üretim verimini sağlayan sürekli bir işlem olmasıdır.
6.1.6 PLAZMA İŞLEMLERİ
Alevli yakıcı yerine ısı kaynağı olarak Mikrodalga oyuğu veya R.F bobini veya mikrodalga dalga kılavuzunun kullandığı yöntemlerde vardır. Bunlar plazma CVD (PCVD), plazmayla güçlendirilmiş MCVD (PEMCVD veya PMCVD), tahrik edilmiş plazmalı CVD (PICVD) olarak adlandırılırlar.
