Ứng dụng công nghệ in 3D giờ đây đã được áp dụng vào việc sản xuất cáp quang sợi thủy tinh. Về cơ bản, ta khó có thể hình dung được sợi thủy tinh được sản xuất như thế nào, sợi thủy tinh là một loại vật liệu siêu nhỏ và phức tạp về cả về mặt hóa học lẫn quang học. Những tóm tắt sau sẽ giúp cho bạn hiểu rõ hơn về quy trình sản xuất cáp quang hiện tại. Quy trình sản xuất bao gồm hai bước: Tạo khuôn phối và kéo sợi.

 Ứng dụng công nghệ in 3d sản xuất cáp quang

 

Quy Trình Ứng Dụng Công Nghệ In 3D Vào Sản Xuất Cáp Quang

Quy trình tạo khuôn phôi: Đầu tiên, ống thủy tinh rỗng sẽ được nhấn chìm trong bể chứa silicon dioxide để loại bỏ được hoàn toàn các chất cặn bã và sau đó sẽ được mang đi đun nóng. Sau quá trình nung nóng, ống thủy tinh sẽ trở nên rắn chắc hơn; ống thủy tinh này chính là lõi của sợi cáp quang.

 

 ứng dụng công nghệ in 3d trong sản xuất cáp quang

Quy trình kéo sợi: Ở quy trình này, người ta đặt ống phôi vừa hoàn thành vào một hệ thống kéo sợi dựng đứng như hình trên. Ống phôi được nung nóng chảy ở mức nhiệt 2,000 độ C, sau đó máy sẽ kéo sợi, đo đạc kĩ càng, bọc và cuộn các sợi vào ống hình trụ.

Một sợi quang đơn chức năng có đường kính lõi là 10 micromet và đường kính lớp phản xạ ánh sáng là 100 micromet. Trong khi đó thì một sợi quang đa chức năng có đường kính lõi là 50 micromet và đường kính lớp phản xạ ánh sáng là 125 micromet.

Ứng dụng công nghệ In 3D giúp đơn giản hóa quy trình tạo phôi

Công nghệ hiện tại chỉ có thể hợp nhất các thành phần silicon dioxide, nhưng máy in 3d đa vật liệu (MMAM) cho phép các nhà nghiên cứu thay đổi được các thành phần trong suốt quá trình tạo phôi, can thiệp trực tiếp vào đặc tính của sợi quang.

Jayanta Sahu, giáo sư nghiên cứu tại Trung tâm nghiên cứu quang điện tử phát biểu với báo chí: “Chúng tôi sẽ thiết kế, chế tạo và đưa vào sử dụng Máy in 3D đa vật liệu (MMAM) để tạo phôi sợi cáp quang (gồm cả hai loại sợi là sợi thông thường và sợi vi kết cấu) từ silica và các loại vật liệu có thành phần chính là thủy tinh khác. Công nghệ của chúng tôi có thể sản xuất các khuôn phôi phức tạp với thời gian ngắn và phương thức đơn giản hơn so với trước đây. Thậm chí, máy in 3D đa vật liệu còn có thể làm được những “điều không tưởng.”

Các nhà sản xuất cáp quang chắc chắn sẽ hài lòng với khả năng tạo khuôn phôi với cấu trúc bên trong phức tạp của máy in 3d đa vật liệu, nhất là khi ngành công nghiệp này đang hướng tới công nghệ sản xuất sợi thủy tinh quang tử. Việc Ứng dụng công nghệ in 3d vào sản xuất cáp quang sẽ là một hướng mới hiện đại.

Giáo sư Jayanta đã có một buổi nói chuyện với Martin Rowe của tờ EE Times về sợi thủy tinh quang tử. “Với cấu trúc nhiều lỗ trống chứa đầy không khí, ánh sáng truyền qua sợi tinh thế quang tử sẽ nhiều hơn so với sợi quang hiện nay. Tốc độ truyền cũng sẽ nhanh hơn so với cáp quang SMF28 vì vận tốc ánh sáng truyền trong không khí nhanh hơn so với khi truyền trong thủy tinh silica, loại vật liệu tạo nên cáp quang SMF28.”

Tương lai của việc ứng dụng công nghệ in 3D trong sản xuất sợi tinh thể quang tử

Khi được hỏi về những kế hoạch tương lai đối với máy in 3d đa vật liệu MMAM, giáo sư Jayanta nói:” Những đặc trưng cơ bản về độ phân tán, độ suy giảm quang phổ, khả năng chịu lực và biên dạng pha tạp sẽ được nghiên cứu để thiết lập nên công nghệ này. Sau đó chúng tôi sẽ áp dụng thử nghiệm sợi thủy tinh quang tử vào thực tế.”

cáp quang bằng ứng dụng công nghệ in 3d

Trong thông cáo báo chí của trường Southampton, giáo sư Sahu bày tỏ: “Chúng tôi hy vọng sẽ mở ra một con đường mới trong sản xuất cáp quang ứng dụng dành cho nhiều mảng khác nhau bao gồm cảm biến, viễn thông, sợi siêu vật liệu và laser năng lượng cao. Chúng tôi rất vui mừng khi tiên phong triển khai dự án này.”

Trích nguồn: genk


Bài viết khác để bạn tham khảo: Máy In 3 D Sắp Phổ Biến Như Smartphone