Al fine di garantire l'affidabilità e la durata delle linee di comunicazione in fibra ottica, anche le caratteristiche di temperatura e le caratteristiche meccaniche delle fibre ottiche sono due parametri di prestazione fisica molto importanti.
1. Caratteristiche di temperatura della fibra ottica
La perdita di una fibra ottica può essere descritta dal coefficiente di attenuazione della fibra ottica e il coefficiente di attenuazione della fibra ottica è direttamente correlato all'ambiente di lavoro del sistema di comunicazione in fibra ottica, ovvero è aumentato dall'influenza di temperatura, soprattutto nella regione a bassa temperatura. Il motivo principale per aumentare il coefficiente di attenuazione della fibra ottica è la perdita di microflessione e la perdita di flessione della fibra ottica.
La perdita di microflessione della fibra dovuta ai cambiamenti di temperatura è causata dall'espansione e dalla contrazione termica. È noto in fisica che il coefficiente di dilatazione termica del biossido di silicio (SiO2) che costituisce la fibra ottica è molto piccolo e difficilmente si restringe quando la temperatura diminuisce. La fibra ottica deve essere rivestita e addizionata con altri componenti durante il processo di formazione del cavo. Il coefficiente di espansione del materiale di rivestimento e di altri componenti è elevato. Quando la temperatura diminuisce, il restringimento è più grave. Pertanto, al variare della temperatura, il coefficiente di dilatazione del materiale è diverso. , La fibra ottica si piegherà leggermente, soprattutto nella regione a bassa temperatura.
La curva tra la perdita aggiuntiva della fibra e la temperatura è mostrata in figura. Man mano che la temperatura diminuisce, la perdita aggiuntiva di fibra aumenta gradualmente. Quando la temperatura scende a circa -55°C, la perdita aggiuntiva aumenta notevolmente.
Pertanto, quando si progetta un sistema di comunicazione in fibra ottica, è necessario considerare i test del ciclo ad alta e bassa temperatura del cavo ottico per verificare se la perdita della fibra ottica soddisfa i requisiti dell'indice.
2. Caratteristiche meccaniche della fibra ottica
Per garantire che la fibra ottica non si rompa nelle applicazioni pratiche e abbia affidabilità a lungo termine se utilizzata in vari ambienti, è necessario che la fibra ottica abbia una certa resistenza meccanica.
Come è noto a tutti, il materiale che costituisce l'attuale fibra ottica è il SiO2, che va trascinato in filamenti da 125 μm. Durante il processo di trafilatura, la resistenza alla trazione della fibra ottica è di circa 10 ~ 20 kg/mm². La resistenza può raggiungere i 400 kg/mm². Le caratteristiche meccaniche di cui vogliamo parlare si riferiscono principalmente alla resistenza e alla durata della fibra.
La resistenza della fibra ottica qui si riferisce alla resistenza alla trazione. Quando la fibra è sottoposta a una tensione maggiore di quella che può sopportare, si romperà.
Per quanto riguarda la resistenza alla rottura della fibra ottica, essa è correlata allo spessore dello strato di rivestimento. Quando lo spessore del rivestimento è di 5 ~ 10μm, la resistenza alla rottura è di 330 kg/mm² e quando lo spessore del rivestimento è di 100μm può raggiungere 530 kg/mm².
La causa della rottura della fibra è dovuta al difetto della superficie della preforma stessa durante il processo di produzione della fibra ottica. Quando la tensione viene ricevuta, lo stress si concentra sul difetto. Quando la tensione supera un certo intervallo, la fibra si rompe.
Per garantire che la fibra ottica possa avere una durata di servizio superiore a 20 anni, la fibra ottica deve essere sottoposta a un test di screening della resistenza. Per il cablaggio possono essere utilizzate solo le fibre ottiche che soddisfano i requisiti.
I requisiti per la resistenza delle fibre nei paesi esteri sono mostrati nella tabella.
La tensione consentita dalla fibra ottica include:
(1) la deformazione della fibra ottica durante il cablaggio;
(2) La tensione della fibra ottica causata da alcuni fattori durante la posa del cavo ottico;
(3) La tensione della fibra ottica causata dal cambiamento della temperatura dell'ambiente di lavoro.
Secondo dati stranieri, quando la tensione di trazione della fibra ottica è dello 0,5%, la sua durata può raggiungere dai 20 ai 40 anni.
