Προκειμένου να διασφαλιστεί η αξιοπιστία και η διάρκεια ζωής των γραμμών επικοινωνίας οπτικών ινών, τα χαρακτηριστικά θερμοκρασίας και τα μηχανικά χαρακτηριστικά των οπτικών ινών είναι επίσης δύο πολύ σημαντικές παράμετροι φυσικής απόδοσης.
1. Θερμοκρασιακά χαρακτηριστικά της οπτικής ίνας
Η απώλεια μιας οπτικής ίνας μπορεί να περιγραφεί από τον συντελεστή εξασθένησης της οπτικής ίνας και ο συντελεστής εξασθένησης της οπτικής ίνας σχετίζεται άμεσα με το περιβάλλον εργασίας του συστήματος επικοινωνίας οπτικών ινών, δηλαδή αυξάνεται από την επίδραση θερμοκρασία, ειδικά στην περιοχή χαμηλής θερμοκρασίας. Ο κύριος λόγος για την αύξηση του συντελεστή εξασθένησης της οπτικής ίνας είναι η απώλεια μικροκάμψης και η απώλεια κάμψης της οπτικής ίνας.
Η απώλεια μικροκάμψης της ίνας λόγω μεταβολών της θερμοκρασίας προκαλείται από τη θερμική διαστολή και συστολή. Είναι γνωστό στη φυσική ότι ο συντελεστής θερμικής διαστολής του διοξειδίου του πυριτίου (SiO2) που αποτελεί την οπτική ίνα είναι πολύ μικρός και σχεδόν δεν συρρικνώνεται όταν η θερμοκρασία μειώνεται. Η οπτική ίνα πρέπει να επικαλυφθεί και να προστεθεί με άλλα εξαρτήματα κατά τη διαδικασία διαμόρφωσης καλωδίου. Ο συντελεστής διαστολής του υλικού επικάλυψης και άλλων εξαρτημάτων είναι μεγάλος. Όταν η θερμοκρασία μειώνεται, η συρρίκνωση είναι πιο σοβαρή. Επομένως, όταν αλλάζει η θερμοκρασία, ο συντελεστής διαστολής του υλικού είναι διαφορετικός. , Θα προκαλέσει ελαφρά κάμψη της οπτικής ίνας, ειδικά στην περιοχή χαμηλής θερμοκρασίας.
Η καμπύλη μεταξύ της πρόσθετης απώλειας της ίνας και της θερμοκρασίας φαίνεται στο σχήμα. Καθώς η θερμοκρασία μειώνεται, η πρόσθετη απώλεια της ίνας αυξάνεται σταδιακά. Όταν η θερμοκρασία πέσει στους -55 ° C περίπου, η πρόσθετη απώλεια αυξάνεται απότομα.
Επομένως, κατά το σχεδιασμό ενός συστήματος επικοινωνίας οπτικών ινών, είναι απαραίτητο να λαμβάνονται υπόψη οι δοκιμές κύκλου υψηλής και χαμηλής θερμοκρασίας του οπτικού καλωδίου για να ελεγχθεί εάν η απώλεια της οπτικής ίνας πληροί τις απαιτήσεις του δείκτη.
2. Μηχανικά χαρακτηριστικά οπτικής ίνας
Προκειμένου να διασφαλιστεί ότι η οπτική ίνα δεν σπάει σε πρακτικές εφαρμογές και έχει μακροπρόθεσμη αξιοπιστία όταν χρησιμοποιείται σε διάφορα περιβάλλοντα, απαιτείται η οπτική ίνα να έχει μια ορισμένη μηχανική αντοχή.
Όπως είναι γνωστό σε όλους, το υλικό που αποτελεί την τρέχουσα οπτική ίνα είναι το SiO2, το οποίο πρόκειται να συρθεί σε νήματα 125 μm. Κατά τη διαδικασία έλξης, η αντοχή εφελκυσμού της οπτικής ίνας είναι περίπου 10 ~ 20 kg / mm². Η αντοχή μπορεί να φτάσει τα 400 kg / mm². Τα μηχανικά χαρακτηριστικά που θέλουμε να συζητήσουμε αναφέρονται κυρίως στην αντοχή και τη διάρκεια ζωής της ίνας.
Η αντοχή της οπτικής ίνας εδώ αναφέρεται στην αντοχή εφελκυσμού. Όταν η ίνα υποβάλλεται σε μεγαλύτερη τάση από αυτή που μπορεί να αντέξει, η ίνα θα σπάσει.
Όσον αφορά την αντοχή στη θραύση της οπτικής ίνας, αυτή σχετίζεται με το πάχος του στρώματος επικάλυψης. Όταν το πάχος της επίστρωσης είναι 5 ~ 10μm, η αντοχή θραύσης είναι 330kg / mm² και όταν το πάχος επίστρωσης είναι 100μm, μπορεί να φτάσει τα 530kg / mm².
Η αιτία της θραύσης της ίνας οφείλεται στο ελάττωμα της επιφάνειας του ίδιου του προπλάσματος κατά τη διαδικασία παραγωγής της οπτικής ίνας. Όταν λαμβάνεται η ένταση, η πίεση συγκεντρώνεται στο ελάττωμα. Όταν η τάση υπερβαίνει ένα συγκεκριμένο εύρος, η ίνα σπάει.
Προκειμένου να διασφαλιστεί ότι η οπτική ίνα μπορεί να έχει διάρκεια ζωής μεγαλύτερη από 20 χρόνια, η οπτική ίνα θα πρέπει να υποβληθεί σε δοκιμή διαλογής αντοχής. Για καλωδίωση μπορούν να χρησιμοποιηθούν μόνο οπτικές ίνες που πληρούν τις απαιτήσεις.
Οι απαιτήσεις για την αντοχή των ινών σε χώρες του εξωτερικού φαίνονται στον πίνακα.
Η επιτρεπόμενη καταπόνηση οπτικών ινών περιλαμβάνει:
(1) η καταπόνηση της οπτικής ίνας κατά την καλωδίωση.
(2) Η καταπόνηση της οπτικής ίνας που προκαλείται από ορισμένους παράγοντες κατά την τοποθέτηση του οπτικού καλωδίου.
(3) Η καταπόνηση της οπτικής ίνας που προκαλείται από την αλλαγή της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος εργασίας.
Σύμφωνα με ξένα δεδομένα, όταν η τάση εφελκυσμού της οπτικής ίνας είναι 0,5%, η διάρκεια ζωής της μπορεί να φτάσει τα 20 με 40 χρόνια.
