Da bi zagotovili zanesljivost in življenjsko dobo komunikacijskih linij iz optičnih vlaken, so temperaturne značilnosti in mehanske lastnosti optičnih vlaken tudi dva zelo pomembna parametra fizične zmogljivosti.
1. Temperaturne značilnosti optičnega vlakna
Izgubo optičnega vlakna lahko opišemo s koeficientom slabljenja optičnega vlakna, koeficient slabljenja optičnega vlakna pa je neposredno povezan z delovnim okoljem komunikacijskega sistema z optičnimi vlakni, kar pomeni, da se poveča zaradi vpliva temperatura, zlasti v območju nizkih temperatur. Glavni razlog za povečanje koeficienta slabljenja optičnega vlakna je izguba zaradi mikroupogiba in izguba pri upogibu optičnega vlakna.
Izguba vlakna zaradi mikroupogibanja zaradi temperaturnih sprememb je posledica toplotnega raztezanja in krčenja. V fiziki je znano, da je koeficient toplotnega raztezanja silicijevega dioksida (SiO2), ki sestavlja optično vlakno, zelo majhen in se skoraj ne skrči, ko se temperatura zniža. Optično vlakno je treba med postopkom oblikovanja kabla prevleči in dodati druge komponente. Koeficient raztezanja materiala za prevleko in drugih komponent je velik. Ko se temperatura zniža, je krčenje resnejše. Zato je ko se temperatura spremeni, koeficient razteznosti materiala je drugačen. , Povzroči, da se bo optično vlakno rahlo upognilo, zlasti v območju nizkih temperatur.
Krivulja med dodatno izgubo vlakna in temperaturo je prikazana na sliki. Z nižanjem temperature se dodatna izguba vlaken postopoma povečuje. Ko temperatura pade na približno -55 ° C, se dodatna izguba močno poveča.
Zato je treba pri načrtovanju komunikacijskega sistema z optičnimi vlakni upoštevati visoko- in nizkotemperaturne ciklične preskuse optičnega kabla, da preverimo, ali izguba optičnega vlakna ustreza zahtevam indeksa.
2. Mehanske lastnosti optičnega vlakna
Da bi zagotovili, da se optično vlakno v praksi ne zlomi in ima dolgoročno zanesljivost pri uporabi v različnih okoljih, mora imeti optično vlakno določeno mehansko trdnost.
Kot je vsem znano, je material, ki sestavlja trenutno optično vlakno, SiO2, ki naj bi bil vlečen v filamente 125 μm. Med postopkom vlečenja je natezna trdnost optičnega vlakna približno 10 ~ 20 kg / mm². Trdnost lahko doseže 400 kg / mm². Mehanske lastnosti, o katerih želimo razpravljati, se v glavnem nanašajo na trdnost in življenjsko dobo vlakna.
Trdnost optičnega vlakna se tukaj nanaša na natezno trdnost. Ko je vlakno izpostavljeno večji napetosti, kot jo lahko prenese, se vlakno zlomi.
Kar zadeva pretržno trdnost optičnega vlakna, je ta povezana z debelino prevlečne plasti. Ko je debelina prevleke 5 ~ 10 μm, je pretržna trdnost 330 kg / mm², pri debelini prevleke 100 μm pa lahko doseže 530 kg / mm².
Vzrok za zlom vlakna je posledica napake na površini same predoblike med proizvodnim procesom optičnega vlakna. Ko je napetost sprejeta, se stres koncentrira na napako. Ko napetost preseže določeno območje, se vlakno zlomi.
Da bi zagotovili življenjsko dobo optičnih vlaken, daljšo od 20 let, je treba optična vlakna podvrči presejalnemu preskusu trdnosti. Za kabliranje se lahko uporabljajo le optična vlakna, ki ustrezajo zahtevam.
Zahteve za trdnost vlaken v tujini so prikazane v tabeli.
Dovoljena obremenitev optičnih vlaken vključuje:
(1) napetost optičnega vlakna med kabliranjem;
(2) Deformacija optičnega vlakna, ki jo povzročijo nekateri dejavniki pri polaganju optičnega kabla;
(3) Deformacija optičnega vlakna zaradi spremembe temperature delovnega okolja.
Po tujih podatkih, ko je natezna napetost optičnega vlakna 0,5%, lahko njegova življenjska doba doseže 20 do 40 let.
