För att säkerställa tillförlitligheten och livslängden för kommunikationslinjer för optiska fibrer är temperaturegenskaperna och de mekaniska egenskaperna hos optiska fibrer också två mycket viktiga fysiska prestandaparametrar.
1. Temperaturegenskaper hos optisk fiber
Förlusten av en optisk fiber kan beskrivas med dämpningskoefficienten för den optiska fibern, och dämpningskoefficienten för den optiska fibern är direkt relaterad till arbetsmiljön för det optiska fiberkommunikationssystemet, det vill säga den ökas av inverkan av temperatur, särskilt i lågtemperaturområdet. Huvudskälet till att öka dämpningskoefficienten för optisk fiber är mikroböjningsförlusten och böjningsförlusten hos den optiska fibern.
Mikroböjförlusten av fibern på grund av temperaturförändringar orsakas av termisk expansion och sammandragning. Det är känt inom fysiken att den termiska expansionskoefficienten för kiseldioxid (SiO2) som utgör den optiska fibern är mycket liten, och den krymper knappast när temperaturen sjunker. Den optiska fibern måste beläggas och läggas till med andra komponenter under kabelformningsprocessen. Expansionskoefficienten för beläggningsmaterialet och andra komponenter är stor. När temperaturen sjunker är krympningen allvarligare. Därför, när temperaturen ändras, är expansionskoefficienten för materialet annorlunda. , Kommer att få den optiska fibern att böjas något, särskilt i lågtemperaturområdet.
Kurvan mellan den ytterligare förlusten av fibern och temperaturen visas i figuren. När temperaturen sjunker, ökar den ytterligare förlusten av fibern gradvis. När temperaturen sjunker till cirka -55 ° C ökar den ytterligare förlusten kraftigt.
När man utformar ett kommunikationssystem för optisk fiber är det därför nödvändigt att överväga cykeltesterna för hög och låg temperatur av den optiska kabeln för att kontrollera om förlusten av den optiska fibern uppfyller kraven i indexet.
2. Mekaniska egenskaper hos optisk fiber
För att säkerställa att den optiska fibern inte går sönder i praktiska tillämpningar och har långvarig tillförlitlighet vid användning i olika miljöer krävs att den optiska fibern måste ha en viss mekanisk hållfasthet.
Som alla vet är materialet som utgör den nuvarande optiska fibern SiO2, som ska dras in i 125 μm filament. Under dragningsprocessen är den optiska fiberns draghållfasthet cirka 10 ~ 20 kg / mm². Styrkan kan nå 400 kg / mm². De mekaniska egenskaperna vi vill diskutera avser främst fiberns styrka och livslängd.
Styrkan hos den optiska fibern avser här draghållfastheten. När fibern utsätts för mer spänning än vad den tål kommer fibern att gå sönder.
När det gäller brotthållfastheten hos optisk fiber är den relaterad till tjockleken på beläggningsskiktet. När beläggningstjockleken är 5 ~ 10 μm är brotthållfastheten 330 kg / mm², och när beläggningstjockleken är 100 μm kan den nå 530 kg / mm².
Orsaken till fiberbrott beror på defekten i själva förformens yta under tillverkningsprocessen för den optiska fibern. När spänningen tas emot koncentreras stressen på felet. När spänningen överstiger ett visst område, går fibern sönder.
För att säkerställa att den optiska fibern kan ha en livslängd på mer än 20 år bör den optiska fibern genomgå ett hållfasthetsscreeningstest. Endast optiska fibrer som uppfyller kraven kan användas för kablage.
Kraven på fiberhållfasthet i främmande länder framgår av tabellen.
Optisk fiber tillåten stam inkluderar:
(1) töjningen av den optiska fibern under kablage;
(2) Töjningen av den optiska fibern som orsakas av vissa faktorer vid läggning av den optiska kabeln;
(3) Töjningen av den optiska fibern orsakad av förändringen av arbetsmiljötemperaturen.
Enligt utländska data, när den optiska fiberns dragpåkänning är 0,5%, kan dess livslängd nå 20 till 40 år.
