เพื่อให้มั่นใจในความน่าเชื่อถือและอายุการใช้งานของสายสื่อสารใยแก้วนำแสง ลักษณะอุณหภูมิและลักษณะทางกลของใยแก้วนำแสงก็เป็นพารามิเตอร์ประสิทธิภาพทางกายภาพที่สำคัญมากเช่นกัน
1. ลักษณะอุณหภูมิของใยแก้วนำแสง
การสูญเสียของใยแก้วนำแสงสามารถอธิบายได้ด้วยค่าสัมประสิทธิ์การลดทอนของใยแก้วนำแสง และค่าสัมประสิทธิ์การลดทอนของใยแก้วนำแสงมีความสัมพันธ์โดยตรงกับสภาพแวดล้อมการทำงานของระบบสื่อสารใยแก้วนำแสง กล่าวคือ เพิ่มขึ้นโดยอิทธิพลของ อุณหภูมิโดยเฉพาะในบริเวณที่มีอุณหภูมิต่ำ สาเหตุหลักในการเพิ่มค่าสัมประสิทธิ์การลดทอนของใยแก้วนำแสงคือการสูญเสียการดัดด้วยไมโครและการสูญเสียการดัดงอของเส้นใยแก้วนำแสง
การสูญเสียเส้นใยแบบไมโครดัดเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิมีสาเหตุมาจากการขยายตัวและการหดตัวเนื่องจากความร้อน เป็นที่ทราบกันดีในฟิสิกส์ว่าค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนของซิลิคอนไดออกไซด์ (SiO2) ที่ประกอบเป็นเส้นใยแก้วนำแสงนั้นมีค่าน้อยมาก และแทบจะไม่หดตัวเมื่ออุณหภูมิลดลง ใยแก้วนำแสงจะต้องเคลือบและเพิ่มส่วนประกอบอื่น ๆ ในระหว่างกระบวนการขึ้นรูปสายเคเบิล ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวของวัสดุเคลือบและส่วนประกอบอื่นๆ มีขนาดใหญ่ เมื่ออุณหภูมิลดลง การหดตัวจะรุนแรงมากขึ้น ดังนั้นเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลง ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวของวัสดุจะแตกต่างกัน จะทำให้ใยแก้วนำแสงงอเล็กน้อยโดยเฉพาะในบริเวณที่มีอุณหภูมิต่ำ
เส้นโค้งระหว่างการสูญเสียเส้นใยเพิ่มเติมและอุณหภูมิจะแสดงในรูป เมื่ออุณหภูมิลดลง การสูญเสียเส้นใยเพิ่มเติมจะค่อยๆ เพิ่มขึ้น เมื่ออุณหภูมิลดลงถึงประมาณ -55 ° C การสูญเสียเพิ่มเติมจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว
ดังนั้นเมื่อออกแบบระบบสื่อสารใยแก้วนำแสงจึงจำเป็นต้องพิจารณาการทดสอบวงจรอุณหภูมิสูงและต่ำของสายเคเบิลใยแก้วนำแสงเพื่อตรวจสอบว่าการสูญเสียของใยแก้วนำแสงเป็นไปตามข้อกำหนดของดัชนีหรือไม่
2. ลักษณะทางกลของใยแก้วนำแสง
เพื่อให้แน่ใจว่าใยแก้วนำแสงจะไม่แตกหักในการใช้งานจริงและมีความน่าเชื่อถือในระยะยาวเมื่อใช้ในสภาพแวดล้อมต่างๆ ใยแก้วนำแสงจะต้องมีความแข็งแรงเชิงกลที่แน่นอน
ตามที่ทราบกันดีอยู่แล้ว วัสดุที่ประกอบเป็นใยแก้วนำแสงในปัจจุบันคือ SiO2 ซึ่งจะถูกดึงเข้าไปในเส้นใยขนาด 125 μm ในระหว่างกระบวนการวาด ความต้านทานแรงดึงของใยแก้วนำแสงจะอยู่ที่ประมาณ 10 ~ 20 กก. / มม. ² ความแข็งแรงสามารถเข้าถึง 400 กก. / มม. ² ลักษณะทางกลที่เราต้องการพูดคุยส่วนใหญ่อ้างอิงถึงความแข็งแรงและอายุการใช้งานของเส้นใย
ความแข็งแรงของใยแก้วนำแสงในที่นี้หมายถึงความต้านทานแรงดึง เมื่อเส้นใยถูกแรงดึงเกินกว่าที่สามารถรับได้ เส้นใยจะแตกหัก
สำหรับความต้านทานการแตกหักของใยแก้วนำแสงนั้นสัมพันธ์กับความหนาของชั้นเคลือบ เมื่อความหนาของสีเคลือบอยู่ที่ 5 ~ 10μm ความต้านทานการแตกหักคือ 330 กก. / มม. ² และเมื่อความหนาของสีเคลือบคือ 100μm ก็สามารถเข้าถึง 530 กก. / มม. ²
สาเหตุของการแตกหักของเส้นใยเกิดจากการชำรุดของพื้นผิวของผลิตภัณฑ์ที่ขึ้นรูปขั้นต้นในระหว่างกระบวนการผลิตเส้นใยนำแสง เมื่อได้รับแรงตึง ความเครียดจะมุ่งไปที่จุดตำหนิ เมื่อแรงดึงเกินช่วงที่กำหนด เส้นใยจะขาด
เพื่อให้มั่นใจว่าใยแก้วนำแสงมีอายุการใช้งานได้มากกว่า 20 ปี ใยแก้วนำแสงควรได้รับการทดสอบคัดกรองความแข็งแรง เฉพาะเส้นใยนำแสงที่ตรงตามข้อกำหนดเท่านั้นที่สามารถนำมาใช้สำหรับสายเคเบิลได้
ข้อกำหนดด้านความแข็งแรงของเส้นใยในต่างประเทศแสดงไว้ในตาราง
สายพันธุ์ที่อนุญาตของใยแก้วนำแสงประกอบด้วย:
(1) ความตึงของใยแก้วนำแสงระหว่างการเดินสายเคเบิล
(2) ความเครียดของใยแก้วนำแสงที่เกิดจากปัจจัยบางประการเมื่อวางสายเคเบิลใยแก้วนำแสง
(3) ความเครียดของใยแก้วนำแสงที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิสภาพแวดล้อมการทำงาน
ตามข้อมูลต่างประเทศ เมื่อความเครียดแรงดึงของใยแก้วนำแสงอยู่ที่ 0.5% อายุการใช้งานของมันจะอยู่ที่ 20 ถึง 40 ปี
