Tecnologia de Fibra Óptica

A SCHOTT é uma das principais fabricantes de fibras ópticas há mais de 60 anos, desempenhando um papel fundamental em sistemas de iluminação e imagem. Seja guiando luz e imagens em uma quina, para fora de um espaço limitado ou para longe de uma área quente, escura ou igualmente complicada, a fibra óptica é fundamental para as tecnologias mais avançadas do mundo.
O que são fibras ópticas de vidro?

O que são fibras ópticas de vidro?

Na essência de toda tecnologia de fibra óptica está a fibra de vidro. Esse material fino, flexível e transparente tem um diâmetro do tamanho de um fio de cabelo humano. A luz viaja através do núcleo das fibras ópticas, emitindo luz ou formando imagens na extremidade do feixe de fibras.

Esta transmissão é possível graças a dois materiais com diferentes índices de refração. As fibras de vidro são compostas por um núcleo de alto índice de refração e um revestimento de baixo índice de refração. O princípio da reflexão interna total (TIR) determina que quando a luz atinge o limite entre o núcleo e o revestimento abaixo do ângulo limite, ela é refletida e levada mais adiante ao longo da fibra até a extremidade.

Illustration of how a glass optical fiber light guide transfers light

Guias de luz

As guias de luz conduzem a luz de uma extremidade à outra. A disposição das fibras da SCHOTT pode ser distribuída aleatoriamente para criar uma iluminação homogênea.

Illustration of how a glass optical fiber image guide transfers an image of a sail boat

Guias de imagem

As guias de imagens são capazes de transportar imagens a longa distância e ampliá-las, reduzi-las ou invertê-las. Cada fibra no interior da guia de imagem corresponde a um único pixel de imagem, o que torna a disposição das fibras determinante.

Objetivo e função

Objetivo e função

As fibras ópticas de vidro são capazes de transmitir luz e imagens a longas distâncias, em espaços limitados e em situações hostis. Essa capacidade tem uma ampla variedade de usos, desde exames no setor de saúde até iluminação no setor de aviação.

As fibras de vidro não são afetadas por uma série de fatores ambientais, tais como alta ou baixa temperatura, sem risco de interferência elétrica. Isso permite que elas sejam usadas diretamente em ambientes exigentes – por exemplo, desacoplando dispositivos eletrônicos, tais como fontes de luz, sensores ou câmeras da área real de aplicação.
Um funcionário da SCHOTT com várias fibras ópticas de vidro durante o processo de produção
Vantagens
Tipos

Tipos de fibra óptica de vidro

As fibras ópticas de vidro podem ser divididas em guias rígidas e flexíveis. As guias flexíveis para luz ou imagem costumam ser mais longas do que as guias rígidas e normalmente usadas quando o objeto está em um canto ou quina ou em um espaço estreito. Isso exige um alto nível de flexibilidade e movimento.

As guias rígidas para luz ou imagem são feitas de feixes de fibras fundidas. As aplicações de iluminação típicas incluem guias de luz para equipamentos odontológicos ou endoscópios rígidos. No caso das aplicações de imagem, elas são usadas para fazer uma ampla variedade de cones e placas dianteiras, que podem transmitir imagens ampliadas, reduzidas ou invertidas de uma superfície de entrada para uma superfície de saída. Variantes híbridas também estão disponíveis.
Disposição de guias de luz e imagem com base em fibras ópticas de vidro
Produção

Como as guias de fibra óptica são produzidas

A SCHOTT não apenas fabrica a maioria das placas de vidro pré-formadas que são necessárias para fazer as fibras de vidro, como também tem suas próprias instalações de estiragem e bobinagem. Isso nos permite reagir aos requisitos específicos do cliente de uma forma bastante rápida e flexível.

Processo de produção

Estiragem das fibras

Estiragem das fibras

O equipamento de estiragem de múltiplas fibras da SCHOTT é carregado com bastões suspensos de vidro, que são aquecidos na extremidade inferior para fundir o núcleo e o vidro de revestimento. Isso cria uma única fibra de vidro para cada sistema. As fibras são então estiradas para baixo, sendo que a velocidade da estiragem determina o diâmetro da fibra. No caso de condutores de imagem, o processo é repetido várias vezes, com várias fibras coletadas e estiradas juntas em um processo de estiragem múltipla.
Agrupamento preciso em feixes e extrusão

Agrupamento preciso em feixes e extrusão

a) Agrupamento preciso em feixes

Vários feixes primários são agrupados para formar um feixe final de fibras, sendo geralmente arbitrário o arranjo das fibras em feixes flexíveis. Para certas aplicações, pode ser necessário organizar as fibras em um padrão aleatório (guia de luz) ou padrão específico (guia de imagem).

b) Extrusão

O feixe de fibras final tem a opção de ser revestido com polímero em uma linha de extrusão para formar um cabo. Nos processos de montagem subsequentes, os feixes de fibras e os cabos são cortados no comprimento de acordo com os requisitos do cliente e equipados com capas nas extremidades.

Terminação da extremidade

Terminação da extremidade

Dependendo da aplicação, um processo especial de a) colagem ou b) fusão é utilizado para fixar os feixes nas capas. Durante a fusão a quente, as pontas do feixe de fibras são amolecidas e comprimidas juntas sob calor e pressão, o que elimina os espaços entre as fibras individuais e reduz o diâmetro do feixe. Isso aumenta a quantidade de fibras individuais, o que fornece aos feixes uma transmissão extra-alta e uma superfície muito densa. Como não há necessidade de adesivos orgânicos, os feixes podem suportar temperaturas muito altas.
Novo estiramento e modelagem Novo estiramento e modelagem Novo estiramento e modelagem Novo estiramento e modelagem
  • Novo estiramento e modelagem
  • Novo estiramento e modelagem
  • Novo estiramento e modelagem
  • Novo estiramento e modelagem

Novo estiramento e modelagem

Os bastões de vários núcleos compostos por várias fibras podem ser esticados em formatos cônicos ou curvados, ou ainda torcidos em formas personalizadas. Isso é particularmente relevante para guias rígidas feitas em bastões, cones, tapers ou inversores.
Lixamento e polimento

Lixamento e polimento

Para garantir a melhor transmissão de luz possível as duas extremidades do feixe de fibras são lixadas e polidas com qualidade de grau óptico. Embora nossa opção padrão seja o polimento perpendicular ao eixo óptico, o polimento de curvas também está disponível para aplicações especiais, como placas dianteiras.
Inspeção de qualidade

Inspeção de qualidade

A SCHOTT garante uma qualidade de produto consistente e confiável para atender aos requisitos definidos. As medições padrão incluem medições de desempenho óptico de acordo com a DIN 58141 Partes 1, 2 e 3, bem como medições ópticas personalizadas dependendo de aplicações específicas.
Inovações

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Somos certificados

A SCHOTT segue rigorosamente as diretrizes regulatórias e possui vários certificados de garantia de qualidade, incluindo ISO-13485, 50001 e 9001/14001, bem como ASD9100D e MIL-STAN-810G.

SCHOTT: Seu fornecedor confiável de produtos de fibra óptica

Nos últimos 60 anos, a SCHOTT tem desenvolvido e fornecido produtos de fibra óptica da mais alta qualidade para o mercado de massa e aplicações especiais para setores, que incluem:

  • Médico
  • Indústria
  • Microscopia
  • Aviação
  • Automotivo
  • Defesa

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