AI hisoblash quvvatining global to‘lqini ortib borayotgani sababli, optik tolalar-aloqa tarmoqlarining “qon tomirlari”- misli ko‘rilmagan talabni boshdan kechirmoqda. Shunga qaramay, butun sanoat zanjiri ko'zga ko'rinmas ko'rinadigan shisha tayoq bilan bog'langan, hozir juda kam tovar. Optik tolali preformlarning narxi oshib ketdi, eng yuqori o'sish 550% ga yaqinlashdi. Ushbu materialni topishni nima qiyinlashtiradi?
So'nggi paytlarda AI hisoblash talabining portlashi va global ta'minot zanjiri qayta tuzilishi tufayli optik tolali va kabel sanoati kompaniyalarning buyurtma kitoblari to'lgan "hajm va narxlar birgalikda ko'tarilish" bom tsikliga kirdi. Biroq, optik tolali va kabel kompaniyalarida sig'imni kengaytirish uchun eng katta muammo bu "preform novda" deb nomlanuvchi optik tolali preformdir. Kuchli talabga javoban, etakchi mahalliy o'yinchilar o'zlarining ilmiy-tadqiqot ishlarini va preform ishlab chiqarishni kengaytirishni tezlashtirmoqdalar.
1. Preform novdalarning etishmasligi: nega u sanoatda to'siq bo'ldi?
Ma'lumki, global optik tola ta'minotidagi to'g'ridan-to'g'ri cheklov yuqori oqim materiali-ko'pincha "preform novda" deb ataladigan optik tolali preform hisoblanadi. Preform silindrsimon novda bo'lib, yuqori{2}}tozalikdagi kvarts oynasi bo'lib, markaziy qismi (yadro tayoqchasi, shuningdek, yadro qatlami deb ataladi) yuqori sinishi indeksiga ega shisha materialdan va tashqi qatlami (qoplama qatlami) pastroq sinishi indeksiga ega shishadan yasalgan. Optik tolali ishlab chiqarishning "onasi" sifatida preform novda diametri bir necha o'nlab millimetrdan 210 mm gacha, uzunligi esa bir metrdan bir necha metrgacha. Bitta preform novda minglab kilometr optik tola ishlab chiqarishi mumkin. Xom ashyoning tozaligi va sifatiga, texnologiya va ishlab chiqarish jarayonining aniqligiga qarab, tayyor preformning sifati sezilarli darajada farq qiladi. Preformning sifati natijada olingan optik tolaning sifati va xususiyatlariga, masalan, tozaligi, kuchlanish kuchi, samarali sinishi indeksi va zaiflashuviga katta ta'sir qiladi. Preform optik tolali sanoat zanjirida foyda taqsimotining taxminan 70% ni tashkil qiladi, bu tolaning 20% va kabelning 10% dan ancha yuqori; ilgari, u ham xorijiy texnologiya bo'g'ib ushlab turgan bir material edi.
Sanoat preformlarni uchta toifaga ajratadi: A, B va C. Hozirda eng koʻp talab qilinadigan{1}}preform mahsuloti bu “A2 optik tolali preform” boʻlib, u kuchli egilishga chidamli tola hosil qiladi, AI infratuzilmasi va uy ilovalari-tolasi-da keng qoʻllaniladi.
Yuqori darajali toifadagi A2 preformlariga talab oshdi, oʻrtacha narxlar oʻtgan yil boshiga nisbatan qariyb 550% ga oshdi. Ma'lumotlar shuni ko'rsatadiki, A2 preform kotirovkalari 2025 yil boshida ekvivalent tolali kilometr uchun 22-30 yuandan 2026 yil o'rtalarida har bir ekvivalent tola kilometr uchun 160 yuanga ko'tarildi, bu deyarli 550% ga o'sdi.
2. Shifrni hal qilish jarayoni: Optik tolali preformlar uchun asosiy ishlab chiqarish texnologiyalari
Yadro tayoqchasini ishlab chiqarish
Optik tolali preformning asosiy novdasini ishlab chiqarishning odatiy usullari ikki toifaga bo'linadi:
Quvur ichidagi{0}}usullar, jumladan, modifikatsiyalangan kimyoviy bug‘larni cho‘ktirish (MCVD) va plazma kimyoviy bug‘larini cho‘ktirish (PCVD);
Tashqi{0}}truba usullari, jumladan, tashqi bugʻning choʻkishi (OVD) va bugʻ eksenli choʻkishi (VAD).
O'zgartirilgan kimyoviy bug'ning cho'kishi (MCVD)
MCVD kremniy xlorid kabi xom ashyoni va seriy xlorid kabi dopantlarni aylanadigan, isitiladigan kvarts trubasiga (1400–1600 daraja) berish uchun tashuvchi gaz sifatida ultra toza kisloroddan foydalanadi. Reaktivlar kimyoviy reaksiyaga kirishadi, xuddi SiO₂ oksidi kabi kuy-hosil qiladi, u astar trubasining ichki devoriga cho'kadi va keyin qizdirilganda shaffof shisha qatlamga aylanadi.
Plazma kimyoviy bug'ining cho'kishi (PCVD)
PCVD asosan MCVD ga o'xshaydi, lekin tashqi issiqlik manbasini ishlatish o'rniga, mikroto'lqinli bo'shliq reaktsiya uchun issiqlikni ta'minlash uchun plazma hosil qiladi. Xom ashyo kvartsli shisha layner trubasiga kiritiladi; Mikroto'lqinlar naychaga qo'shiladi va reaksiya gazlarini plazma holatiga keltiradi. Reaksiya layner trubasining ichki yuzasida shisha qatlamini yotqizadi. Etarlicha shisha qatlamlari yotqizilgandan so'ng, astar trubkasi issiqlik manbasida isitiladi va qattiq preformga tushadi, bu esa yadro novdasiga aylanadi.
Tashqi bug 'birikishi (OVD)
OVDda xom ashyo (asosan SiCl₄ va dopant GeCl₄) vodorod-kislorod gorelkasiga gaz shaklida beriladi. Ular kislorod-vodorod alangasida gidrolizlanib, SiO₂ va boshqa mahsulotlarni hosil qiladi, ular kuyik shaklida mavjud bo'lib, doimiy ravishda aylanadigan sopol maqsadli novda ustiga cho'kadi. Kerakli o'lchamga erishish uchun bir nechta o'tishdan so'ng, gözenekli preform maqsadli novdadan chiqariladi, bu esa gözenekli yadro novdasini beradi. OVD preformning asosiy qatlamini ishlab chiqarish uchun ishlatilishi mumkin yoki tashqi qoplamani ishlab chiqarish uchun boshqa yadroli novda ishlab chiqarish usullari bilan birlashtirilishi mumkin.
Bug'ning eksenel cho'kishi (VAD)
VAD asosan OVD ga o'xshaydi, faqat cho'kma maqsadli tayoqning tashqi yuzasida radial tarzda emas, balki urug'lik kvarts novdasining uchida eksenel ravishda sodir bo'ladi.
Preformlar uchun kvarts laynerli quvurlar va yenglarni ishlab chiqarish
MCVD va PCVD kabi quvur ichidagi jarayonlarda cho'kma substrat sifatida kvarts layneri trubkasi ishlatiladi. Ichki qoplama va yadro materiali ketma-ket ravishda kvarts layneri trubkasi ichiga yotqiziladi, keyinchalik u preform novda ichiga yiqiladi; kvarts layneri trubkasi tashqi qoplamaning bir qismiga aylanadi.
Yadro novdasini gilza trubasiga kiritish va ularni yakuniy optik tolali preformaga siqish jarayoni sleeve usuli (RIC yoki tsilindrdagi rod) deb ataladi. Kvarts yenglari chizish paytida optik tolaning bir qismiga aylanadi, shuning uchun ular o'lchov aniqligi, tozaligi va sifati uchun qat'iy talablarga javob berishi kerak.
Preformlar uchun kvarts qoplamalari va yenglarini ishlab chiqarish uchun xalqaro miqyosda asosiy texnologiya OVD jarayoni bo'lsa, mahalliy (Xitoy) PSOD (Plazma Soot Outside Deposition) jarayoni qo'llaniladi.
Tashqi bug 'birikishi (OVD)
OVD - keng qo'llaniladigan tashqi kimyoviy bug'larni joylashtirish jarayoni, shu jumladan yadro novdalarini to'g'ridan-to'g'ri ishlab chiqarish va eng muhimi, tashqi qoplamani cho'ktirish texnikasi. Tashqi qoplama uchun OVD tashqi qatlamlarni to'g'ridan-to'g'ri asosiy novda ustiga qo'yishi mumkin, yoki u mustaqil ravishda (yadro tayoqsiz) kvarts layner naychalarini MCVD yoki PCVD yadroli novda ishlab chiqarishda astar sifatida yoki RIT yoki RIC jarayonlarida yadro novdasi bilan mos keladigan qisma sifatida ishlab chiqishi mumkin.
Yuqori chastotali plazma qattiq moddasining tashqi yotqizilishi (PSOD)
PSOD jarayoni havoni ionlash uchun yuqori chastotali induktiv ravishda bog‘langan plazmadan foydalanadi va tabiiy kvarts qumini eritib, uni markaziy trubkaga joylashtiradigan plazma alangasini hosil qiladi. Cho'ktirilgandan so'ng, hosil bo'lgan qo'pol blanka aniq o'lchamlarga ega bo'lgan ichi bo'sh gilzaga sovuq ishlov beriladi. Ushbu qisma tashqi qoplama sifatida xizmat qiladi; u mos geometriya va o'lchamdagi asosiy novda bilan moslashtiriladi, so'ngra katta diametrli optik tolali preformni hosil qilish uchun RIC (tsilindrdagi rod) texnikasi orqali qayta ishlanadi va keyinchalik tolaga tortiladi. Elyaf sifatini ta'minlash uchun PSOD paytida kvarts qumining erish sifati, aralashmaning tarkibi va kvarts mahsulotini sovuq ishlov berishning aniqligi juda muhimdir.