Om de betrouwbaarheid en levensduur van optische vezelcommunicatielijnen te garanderen, zijn de temperatuurkarakteristieken en mechanische kenmerken van optische vezels ook twee zeer belangrijke fysieke prestatieparameters.
1. Temperatuurkarakteristieken van optische vezels
Het verlies van een optische vezel kan worden beschreven door de verzwakkingscoëfficiënt van de optische vezel, en de verzwakkingscoëfficiënt van de optische vezel houdt rechtstreeks verband met de werkomgeving van het optische vezelcommunicatiesysteem, dat wil zeggen dat deze wordt vergroot door de invloed van temperatuur, vooral in het lage temperatuurgebied. De belangrijkste reden voor het verhogen van de verzwakkingscoëfficiënt van optische vezels is het microbuigingsverlies en buigverlies van de optische vezel.
Het microbuigverlies van de vezel als gevolg van temperatuurveranderingen wordt veroorzaakt door thermische uitzetting en samentrekking. Het is in de natuurkunde bekend dat de thermische uitzettingscoëfficiënt van siliciumdioxide (SiO2) waaruit de optische vezel bestaat, zeer klein is en nauwelijks krimpt als de temperatuur daalt. De optische vezel moet tijdens het kabelvormingsproces worden gecoat en met andere componenten worden toegevoegd. De uitzettingscoëfficiënt van het coatingmateriaal en andere componenten is groot. Wanneer de temperatuur daalt, is de krimp ernstiger. Daarom is de uitzettingscoëfficiënt van het materiaal anders als de temperatuur verandert. , Zal ervoor zorgen dat de optische vezel lichtjes buigt, vooral in het lage temperatuurgebied.
De curve tussen het extra verlies van de vezel en de temperatuur wordt weergegeven in de figuur. Naarmate de temperatuur daalt, neemt het extra verlies van de vezel geleidelijk toe. Wanneer de temperatuur daalt tot ongeveer -55°C neemt het extra verlies sterk toe.
Daarom is het bij het ontwerpen van een communicatiesysteem met optische vezels noodzakelijk om rekening te houden met de cyclustests bij hoge en lage temperaturen van de optische kabel om te controleren of het verlies van de optische vezel voldoet aan de vereisten van de index.
2. Mechanische eigenschappen van optische vezels
Om ervoor te zorgen dat de optische vezel bij praktische toepassingen niet breekt en bij gebruik in verschillende omgevingen langdurig betrouwbaar is, is het vereist dat de optische vezel een bepaalde mechanische sterkte moet hebben.
Zoals iedereen weet, is het materiaal waaruit de huidige optische vezel bestaat SiO2, dat in filamenten van 125 μm moet worden getrokken. Tijdens het trekproces bedraagt de treksterkte van de optische vezel ongeveer 10 ~ 20 kg/mm². De sterkte kan oplopen tot 400kg/mm². De mechanische eigenschappen die we willen bespreken hebben vooral betrekking op de sterkte en levensduur van de vezel.
De sterkte van de optische vezel verwijst hier naar de treksterkte. Wanneer de vezel wordt blootgesteld aan meer spanning dan hij kan weerstaan, zal de vezel breken.
Wat de breeksterkte van optische vezels betreft, deze houdt verband met de dikte van de coatinglaag. Wanneer de laagdikte 5 ~ 10 μm is, is de breeksterkte 330 kg / mm², en wanneer de laagdikte 100 μm is, kan deze 530 kg / mm² bereiken.
De oorzaak van vezelbreuk is te wijten aan het defect van het oppervlak van de voorvorm zelf tijdens het productieproces van de optische vezel. Wanneer de spanning wordt ontvangen, concentreert de stress zich op de fout. Wanneer de spanning een bepaald bereik overschrijdt, breekt de vezel.
Om ervoor te zorgen dat de optische vezel een levensduur van meer dan 20 jaar kan hebben, moet de optische vezel aan een sterktescreeningstest worden onderworpen. Voor de bekabeling mogen alleen optische vezels worden gebruikt die aan de eisen voldoen.
De vereisten voor vezelsterkte in het buitenland worden weergegeven in de tabel.
De toegestane spanning van optische vezels omvat:
(1) de spanning van de optische vezel tijdens de bekabeling;
(2) De spanning van de optische vezel veroorzaakt door een aantal factoren bij het leggen van de optische kabel;
(3) De spanning van de optische vezel veroorzaakt door de verandering van de temperatuur van de werkomgeving.
Volgens buitenlandse gegevens kan de levensduur van de optische vezel 20 tot 40 jaar bedragen als de treksterkte van de optische vezel 0,5% bedraagt.
