Kiudoptiliste sideliinide töökindluse ja tööea tagamiseks on optiliste kiudude temperatuurinäitajad ja mehaanilised omadused samuti kaks väga olulist füüsilise jõudluse parameetrit.
1. Optilise kiu temperatuurinäitajad
Optilise kiu kadu saab kirjeldada optilise kiu sumbumisteguriga ja optilise kiu sumbumiskoefitsient on otseselt seotud kiudoptilise sidesüsteemi töökeskkonnaga, see tähendab, et seda suurendab temperatuur, eriti madala temperatuuriga piirkonnas. Optilise kiu sumbumisteguri suurendamise peamiseks põhjuseks on optilise kiu mikropaindekadu ja paindekadu.
Temperatuurimuutustest tingitud kiu mikropaindekadu on põhjustatud soojuspaisumisest ja kokkutõmbumisest. Füüsikas on teada, et optilist kiudu moodustava ränidioksiidi (SiO2) soojuspaisumise koefitsient on väga väike ja temperatuuri langedes see peaaegu ei kahane. Kaabli moodustamise käigus tuleb optiline kiud katta ja lisada muude komponentidega. Kattematerjali ja muude komponentide paisumiskoefitsient on suur. Kui temperatuur langeb, on kokkutõmbumine tõsisem. Seetõttu on temperatuuri muutumisel materjali paisumistegur erinev. , Põhjustab optilise kiu kergelt paindumist, eriti madala temperatuuriga piirkonnas.
Kiu täiendava kao ja temperatuuri vaheline kõver on näidatud joonisel. Temperatuuri langedes suureneb järk-järgult kiu täiendav kadu. Kui temperatuur langeb umbes -55 ° C-ni, suureneb lisakadu järsult.
Seetõttu tuleb kiudoptilise sidesüsteemi projekteerimisel arvestada optilise kaabli kõrge ja madala temperatuuriga tsüklikatsetega, et kontrollida, kas optilise kiu kadu vastab indeksi nõuetele.
2. Optilise kiu mehaanilised omadused
Tagamaks, et optiline kiud ei puruneks praktilistes rakendustes ja oleks erinevates keskkondades kasutamisel pikaajaline töökindlus, on nõutav, et optilisel kiul peab olema teatud mehaaniline tugevus.
Nagu kõigile teada, on praeguse optilise kiu materjal SiO2, mis tuleb tõmmata 125 μm kiududeks. Tõmbeprotsessi ajal on optilise kiu tõmbetugevus umbes 10–20 kg / mm². Tugevus võib ulatuda 400 kg / mm². Mehaanilised omadused, millest me tahame rääkida, viitavad peamiselt kiu tugevusele ja elueale.
Optilise kiu tugevus viitab siin tõmbetugevusele. Kui kiud on allutatud suuremale pingele, kui see talub, läheb kiud katki.
Mis puudutab optilise kiu purunemistugevust, siis see on seotud kattekihi paksusega. Kui katte paksus on 5–10 μm, on purunemistugevus 330 kg / mm² ja kui katte paksus on 100 μm, võib see ulatuda 530 kg / mm².
Kiudude purunemise põhjus on valguskiu tootmisprotsessi käigus tekkinud tooriku enda pinna defekt. Kui pinge on vastu võetud, koondub stress veale. Kui pinge ületab teatud piiri, kiud puruneb.
Tagamaks, et optilise kiu kasutusiga võib ületada 20 aastat, tuleks optilise kiu tugevuse sõelumiskatse teha. Kaabeldamiseks võib kasutada ainult nõuetele vastavaid valguskiude.
Nõuded kiu tugevusele välisriikides on toodud tabelis.
Optilise kiu lubatud pinge hõlmab:
(1) optilise kiu pinge kaabelduse ajal;
(2) optilise kiu pinge, mis on põhjustatud optilise kaabli paigaldamisel teatud teguritest;
(3) Töökeskkonna temperatuuri muutusest tingitud optilise kiu deformatsioon.
Välismaistel andmetel võib optilise kiu eluiga ulatuda 20–40 aastani, kui optilise kiu tõmbetugevus on 0,5%.
