Подовження терміну експлуатації волоконно-оптичних кабелів
Як забезпечити термін служби волоконно-оптичного кабелю більше 20 років
В системах оптичного зв’язку на далекі відстані характеристиками волоконно-оптичної передачі повинні бути довготривала стабільність, особливо на похованих на далекій відстані волоконно-оптичних кабелях та підводних кабельних системах, тривалий термін експлуатації висувають більш високі вимоги до волоконно-оптичного кабелю. Як правило, термін служби сухопутного кабелю і, сподіваємось, буде більш ніж 20 років безпечного використання, тоді як кабель підводного човна необхідний для покращення терміну його експлуатації до 25 років, а середній час відмови - від 10 років. Отже, як продовжити термін служби кабелю, як правильно використовувати волоконно-оптичний кабель, є важливим технічним питанням, який хвилює людей, з аспектів структури кабелю під розмовою про те, як продовжити термін служби кабелю. кабель.
На життя оптичного волоконного кабелю впливають три фактори
Оптичне волокно - це одна з найважливіших композицій матеріалу в волоконно-оптичному кабелі, для поліпшення терміну служби кабелю, найголовнішим є підвищення терміну служби оптичного волокна.
Основними факторами впливу на термін служби оптичного волокна є:
1. існування та розширення мікротріщин волоконної поверхні;
2. Атмосфера молекул водяної пари на поверхні волокна та травлення;
3. Нерозумне навантаження на кабель, що залишилося від довготривалих наслідків тощо.
З цієї причини механічна міцність оптичного волокна на основі кварцового скла зменшилася, поступово посилюється загасання, нарешті, до розриву волокна, термін експлуатації кабелю. Через поверхні волокна завжди будуть виникати мікротріщини, що виникають в атмосфері повільного тріщини, тріщина продовжує розширюватися, поступова деградація механічної міцності волокна. Наприклад, кварцове волокно діаметром 125 мкм після трьох років повільної зміни в майбутньому міцність на розрив волокна від 180 кпс (еквівалент 1530 г міцності на розрив) знизилася на 60 к / с (еквівалентна 510 г міцності на розрив). Такі повільні зміни, спричинені принципом зниження механічної міцності волокна: Коли мікротріщини (або дефекти) поверхні волокна, під зовнішнім напруженням, руйнування відбувається не відразу, лише коли напруга досягне критичного значення тріщини, волокно буде перерву. силікатні волокна, що піддаються постійному напруженню, ніж критичне значення, поверхневі тріщини будуть відбуватися повільно, глибина тріщини критичне значення, що є процесом деградації механічної міцності волокна. Погіршення механічної міцності кварцового оптичного волокна обумовлено напругою води та атмосферного середовища під спільною дією ерозії та молекул водяної пари.
Спосіб продовження терміну служби оптичного волокна
Коли волокно у вакуумному середовищі, оскільки немає молекул води, так що при напруженні не відбувається ерозії, параметри втоми N - це максимальне значення, волокно також має найбільшу міцність, коли міцність - сила інертні волокна, звані Si. Волокна, що знаходяться в середовищі використання, і термін служби ts, а напруженість σ інертних волокон мають такий взаємозв'язок між інтенсивністю Si: lgts = -nlgσ + lgB + (n-2) lgSi, останні два є вищезгаданою формулою константа , коли піддаються постійному напруженню σ, термін експлуатації волокна і втоми волокна ts значить лише параметр N. Чим більше значення N, оптичне волокно - тим довший термін служби ts.
Отже, покращуючи термін служби оптичного волокна двома способами:
По-перше, коли фіксований параметр втоми n, термін експлуатації оптичного волокна піддається лише напруженню ts, а отже, зменшення напруги, що чиниться на оптичне волокно, - це покращення терміну служби способу оптичного волокна. Коли люди роблять оптичне волокно на поверхні волокна, щоб утворювати стискаюче напруження для боротьби з напругою на розрив, зменшуйте напругу на розрив на мінімально можливому рівні, тим самим створюючи напругу стиску за технологією шару облицювання для виготовлення оптичних волокон.
Якщо встановлено, щоб витримувати напругу волокна σa, термін служби t1, коли волокна волокон мають стиснене напруження σR, термін служби волокна t2: t2 = t1 [(σa-σR) / σa] -n
З яких (σa-σR) для волокна, щоб протистояти реальному чистим напруженням. Запропоновано, що: стискає оптичне волокно, що стискає напругу, ніж термін служби довше. В останні роки деякі люди роблять шар стиснення поверхневого волокна, легованого кварцовим волокном, це робилося за допомогою кварцового оптичного волокна, легованого TiO2, обтяженого міцністю волокна від 50kpsi, зросла до 130kpsi (значна міцність на розрив зросла з 430g до 1100g), також оптичне волокно статичної втоми від n = 20 ～ 25 підвищено до n = 130.
По-друге, для поліпшення параметра статичної втоми n оптичних волокон для поліпшення терміну служби волокна. Тому люди, виготовляючи оптичні волокна, кварцові волокна самі намагаються відрізати атмосферу, так що з атмосферного середовища можливе значення n матеріальних параметрів з навколишнього середовища в параметри самого волоконного матеріалу може скласти значення n набуває великих розмірів, внаслідок чого поверхня волокна за технологією «герметичного покриття».
За останнє десятиліття використання «технології покриття ущільнювачем» для виробництва оптичного волокна досяг величезного прогресу. Поширений матеріалом металевого покриття до оксидів металів, неорганічних карбідів, неорганічних нітридів, карбідів, оксидів азоту та аморфного вуглецю, осадженого CVD. Структура шару покриття шару покриття металевим шаром єдиного ущільнювального шару для розвитку органічного шару покриття поєднується з композиційною структурою шару покриття, значення волокна більш практичного застосування, оптичні властивості волокна, механічні властивості та стійкість до стомлення покращився.
Наприклад:
1. оптичне волокно з металевим покриттям: оптичне волокно з покриттям алюмінієм може витримати стрес-тест 1Gpa (150kpsi), занурений у воду, при температурі 350 ℃ для використання, тривалість життя 10 років.
2. Оксиди металів та інші неорганічні волокна, покриті оболонкою: C4H10 і нанесені на поверхню волокна SiH4 Si0.21O0.22C0.77, герметизуючий шар покриття був покритий органічним шаром, n-значення волокна до 256.
3. Ущільнений шаром покриття волокон нітриду бору: 200 кбіт / с може витримати напругу, n значення може бути збільшено до 100 і більше. Інший приклад покритий ущільнювальним волокном TIC 400 ~ 500kpsi має міцність 100 ℃ водонепроникності.
4. Ущільнюйте аморфне вуглецеве покриття оптичним волокном: неорганічний матеріал покриття, шар аморфного вуглецевого покриття має не тільки волоконно-оптичні властивості, а механічна міцність ефекту мало шкоди, а також показала чудові водостійкі властивості та стійкість до водню. Ця технологія стала промисловим виробництвом. Типова міцність на розрив волокон досягла 500-600kpsi, динамічне n-значення від 350 до 1000. Через 25 років при кімнатній температурі водородне ущільнювальне вуглецеве волокно - лише звичайне волокно 1/10000; у волоконно-оптичному кабелі ці волокна можуть дозволяти тиск водню в 100 разів перевищувати звичайне волокно. За допомогою цього оптичного волокна кабель може бути відповідним чином зменшений до умов або в умовах більш високих температур.
Використовуючи “шар покриття напруги” та “техніку герметизації покриття”, термін експлуатації оптичного волокна може бути введений за такою формулою: t2 / t1 = 19,36 × 10IRσa7 формула, σa - це прикладене напруження або напруга. Σa, яку можна обчислити за співвідношення t2 / t1. Термін служби таких волокон до 40 років і може використовуватися для підводних кабелів та військових комунікацій.
Деякі інші дослідження також показали, що виготовлення оптичного волокна з використанням германію (GeO2) та фтору (F) як легуючого агента, а без фосфору (P2O5) як легуючого речовини, оскільки фосфор «вода (H2O)» хороший, волокно сприйнятливе до вологи , викликаючи ослаблення внутрішнього внутрішнього P-OH поглинання поглинання, волокно повільно змінюється. Так тривалий термін служби оптичного волокна для усунення з фосфорними змішаними матеріалами.
У процесі виготовлення зверніть увагу на вологостійкий кабель для зменшення залишкових напруг. Перший - це конструкція сердечника кабелю, обов'язково використовуйте сипучу структуру для запобігання залишків напруги, багатожильний кабель, коли я хочу вибрати розумну довжину волокна, але також може зменшити ефект напруги при розтягуванні; в сердечнику кабелю наповнений нафтовий гель, мета - перевірка, водонепроникність, противодородсодержащіе з'єднання (забруднена рідина) травлення; використання сталі з покриттям пластиком, алюмінію також для впливу вологи, підвищеної стійкості кабелю до бічного тиску, розтяжної здатності; деякі заводи з інтервалом кабельного сердечника в один метр, щоб додати шар блокування гарячої талої води, щоб запобігти поздовжньому проникненню води в кабель; підбір малого коефіцієнта лінійного розширення матеріалу на міцність елемента кабельного сердечника, метою є захист волокна, усунення зовнішнього натягу. Нарешті, слід також зазначити, що кожне з виготовленого волокнистого сировини повинно мати більше 30 років життя, повинно мати високу стійкість фізичних та хімічних властивостей. Тільки строго контролюючи якість виробничого процесу дороги, це може продовжити термін експлуатації кабелю.
