Fiber Optik Kabloların Ömrünün Uzatılması
Fiber optik kablonun kullanım ömrü 20 yıldan fazla
Uzun mesafeli optik iletişim sistemlerinde, Fiber Optik İletim özellikleri uzun vadeli kararlılık, özellikle uzun mesafe gömülü Fiber Optik Kablo ve denizaltı kablo sistemleri, uzun ömürlü fiber optik kablo için daha yüksek gereksinimler ortaya koymalıdır. Genel olarak kara kablosu servis ömrü ve 20 yıldan fazla güvenli kullanım umuduyla, denizaltı kablosunun hizmet ömrünü 25 yıla çıkarması ve ortalama 10 yıl arızası arasındaki süreyi artırması gerekir. Bu nedenle, kablonun ömrünü nasıl uzatacağınız, fiber optik kablonun nasıl düzgün bir şekilde kullanılacağı, konuşmanın altındaki kablo yapısının özelliklerinden insanların hizmet ömrünün nasıl uzatacağı konusundaki konuşmalardır. kablo.
Optik Fiber Kablonun ömrünü etkileyen üç faktör vardır
Optik fiber, fiber optik kablodaki malzemenin en önemli bileşiminden biridir, kablonun kullanım ömrünü artırmak için en temel olanı optik fiberin ömrünü artırmaktır.
Optik fiberin kullanım ömrünü etkileyen ana faktörler şunlardır:
1. Fiber yüzey mikro çatlaklarının varlığı ve genişlemesi;
2. Elyaf ve dağlama yüzeyindeki su buharı moleküllerinin atmosferi;
3. Uzun vadeli etkilerden vb. Kalan makul olmayan kablo döşeme gerilimi.
Bu nedenlerden dolayı, kuvars camı bazlı optik fiberin mekanik mukavemetinin düşürülmesi, zayıflamanın kademeli olarak artması, nihayet bir fiber kopması nedeniyle, kablo sonlandırmasının ömrü. Fiber yüzeyinden dolayı, atmosferin yavaş-çatlak büyümesinde meydana gelen her zaman bir mikro-çatlaklar olacaktır, çatlak, fiberin mekanik mukavemetinin kademeli olarak bozunmasıyla artmaya devam eder. Örneğin, 125μm çapında bir kuvars fiber, gelecekte üç yıllık yavaş değişimden sonra, fiberin 180kpsi'den (1530g gerilme kuvvetine eşdeğer) gerilme mukavemeti, 60kpsi'den (510g gerilme kuvvetine eşdeğer) düşmüştür. Fiber mekanik mukavemetini azaltma prensibinin neden olduğu bu yavaş değişimler: • Fiber yüzey mikro çatlaklar (veya kusurlar), dış gerilme altında, kırılma hemen olmaz, sadece gerilme çatlağın kritik değerine ulaştığında, bölünürler. Kritik değerden daha az bir sabit gerilime maruz kalan silika lifleri, yüzey çatlakları yavaşça genişleyecektir, çatlak kırığı kritik değerinin derinliği, bu da elyafın mekanik mukavemetinin bozulma sürecidir. Kuvars optik fiber mekanik dayanımın bozulması, erozyon ve su buharı moleküllerinin ortak etkisi altındaki suyun ve atmosferik ortamın stresinden kaynaklanmaktadır.
Optik fiberin kullanım ömrünü uzatma yöntemi
Bir vakum ortamında elyaf, su molekülleri olmadığından, gerilme erozyonu meydana getirmediğinden, N'nin yorulma parametreleri maksimum değerdir, dayanım gücü, atıl lifler, Si olarak adlandırılır. Kullanım ortamındaki lifler ve kullanım ömrü yüksektir ve gerilme σ inert lifler Si'nin yoğunluğu arasında şu ilişkiye sahiptir: lgts = -nlgσ + lgB + (n-2) lgSi ikincisi yukarıdaki formül sabitidir. σ sürekli gerilmeye maruz kaldığında, lif ve lif yorgunluğunun hizmet ömrü sadece N parametresini değerlendiriyor. N değeri ne kadar büyük olursa, optik lif de o kadar uzun ömürlü olur.
Bu nedenle, optik fiberin kullanım ömrünü iki şekilde artırmak:
İlk olarak, yorulma parametresi n sabitlendiğinde, optik fiberin servis ömrü sadece σ stresine maruz kalır ve bu nedenle, optik fiber üzerine uygulanan stresi azaltmak, bir optik fiber yönteminin servis ömrünü arttırmaktır. İnsanlar, gerilme gerilimi ile mücadele etmek üzere bir baskı gerilmesi oluşturmak için fiber yüzeyinde optik lif ürettiğinde, gerilme gerilimini olabildiğince küçük bir seviyede azaltmakta ve böylece, optik liflerin üretilmesi için giydirme tabakası teknolojisi üzerinde bir sıkıştırma gerilmesi meydana getirmektedir.
Gerilme teli σa, yaşam t1'e dayanacak şekilde ayarlanmışsa, elyaf kaplamanın σR sıkıştırma gerginliği varken, elyafın ömrü t2: t2 = t1 [(σa-σR) / σa] -n
Bunların, (σa-σR) lif için gerçek net gerilime dayanması. Şunlar önerilmektedir: Optik elyafı ömründen daha uzun süre kaplayan bir baskı gerilimi. Son yıllarda, bazı insanlar kuvars GeO2 katkılı elyaf yüzey sıkıştırma tabakası yapıyorlar, bir kuvars optik elyaf katkılı, elyafın kendisinin 50kpsi'den 130kpsi'ye (430g'dan 1100g'ye yükselen kayda değer çekme mukavemeti artar) gerdiren TiO2 kaplama gerilme dayanımı ile yapıldı. n = 20 ig 25'ten itibaren optik fiber statik Yorgunluk n = 130'a yükseltildi.
İkincisi, statik yorulma parametresini iyileştirmek için n optik liflerin ömrünü artırmak için optik liflerdir. Bu nedenle, optik fiberlerin, kuvars fiberlerin imalatındaki insanlar atmosferi kesmeye çalışırlar, böylece atmosferik ortamdan, ortamdan n malzeme parametrelerinin, ortamdan elyaf malzeme parametrelerinin içine olası değerine n değerini verebilir. genişler ve “conta kaplama teknolojisi” nin elyaf yüzeyine neden olur.
Son on yılda, optik elyaf üretmek için “conta kaplama teknolojisi” kullanımı muazzam ilerleme sağlamıştır. Metal oksitler, metal oksitler, inorganik karbitler, inorganik nitritler, karbitler, azot oksitler ve CVD ile biriktirilmiş amorf karbon ile genişletilir. Metal kaplama tabakasının, organik kaplama tabakasının gelişimine tek bir kaplama kaplama tabakası ile kaplama tabakası yapısı, bileşik kaplama tabakası yapısı ile birleştirilir, daha pratik uygulamanın elyaf değeri, elyaf optik özellikleri, mekanik özellikler ve yorulma direnci, gelişmiş.
Örneğin:
1. metal kaplı optik fiber: alüminyum kaplı optik fiber suya batırılmış 1Gpa (150kpsi) stres testine dayanabilir, 350 ℃ sıcaklıkta, 10 yıl ömür beklentisi.
2. Metal oksitler ve kaplanmış diğer inorganik lifler: C4H10 ile kaplanmış ve SiH4 Si0.21O2.22C0.77 lifli yüzey üzerinde biriktirilmiş sızdırmaz kaplama katmanı, organik tabaka ile kaplanmış, lifin n değeri 256'ya ayarlanmıştır.
3. Bir bor nitrür elyaf kaplama tabakası ile kapatıldığı için: 200kpsi gerilime dayanabilir, n değeri 100 ya da daha fazlasına yükseltilebilir. Diğer bir örnek, 100 IC suya dayanıklılıkta bir TIC 400 ~ 500kpsi elyafı ile kaplanmıştır.
4. Amorf karbon kaplı optik fiberin mühürlenmesi: inorganik kaplama malzemesi, amorf karbon kaplama katmanı sadece fiber optik özellikler değildir ve etkinin mekanik mukavemeti çok az zararlıdır ve mükemmel su direnci özellikleri ve hidrojene direnç göstermiştir. Bu teknoloji endüstriyel üretimden geldi. Liflerin tipik gerilme mukavemeti 500-600kpsi'ye, dinamik n-değeri 350 ila 1000'e ulaşmıştır. Oda sıcaklığında 25 yıl sonra, karbon fiber penetrasyon sızdırmaz kaplama hidrojeni sadece sıradan bir elyaf 1/10000'dür; fiber optik kabloda, bu fiberler hidrojen basıncının normal fiberden 100 kat daha yüksek olmasına izin verebilir. Bu fiber optik kablo ile şartlara veya daha yüksek sıcaklık şartlarında uygun şekilde azaltılabilir.
Fiber yüzey büyümesi “stres kaplama tabakası” ve “sızdırmazlık kaplama tekniği” kullanılarak, optik fiberin ömrü aşağıdaki formüle sokulabilir: t2 / t1 = 19.36 × 10IRσa7 formülü, σa uygulanan stres veya gerilmedir. T2 / t1 ilişkisi ile hesaplanabilen Σa. Bu lifler 40 yıla kadar dayanır ve denizaltı kabloları ve askeri haberleşme için kullanılabilir.
Bazı başka çalışmalar da doping maddesi olarak germanyum (GeO2) ve flüor (F) kullanarak ve dopant olarak fosforsuz (P2O5) kullanarak optik fiber üretmenin, çünkü fosfor “su (H2O)” nün iyi olduğu için, fiberin neme karşı duyarlı olduğunu göstermiştir. çekirdek iç P-OH bağ absorpsiyonu zayıflama artar, lif yavaşça değişir. Fosforlu karışık malzemelerle ortadan kaldıran optik fiberin çok uzun ömürlü olması.
Üretim sürecinde, artık gerilmeleri azaltmak için neme karşı su geçirmez kabloya dikkat edin. Birincisi, kablo çekirdeği tasarımıdır, artık gerilmeyi önlemek için gevşek bir yapı kullandığınızdan emin olun, makul uzunlukta bir lif seçmek istediğimde telli kablo, ancak gerilme gerilmesi etkisini azaltabilir; kablo çekirdeğinde petrol jeli ile doldurulma amacı, su geçirmez, anti-hidrojen içeren bileşik (kontamine sıvı) aşındırma işleminin ispatıdır; plastik kaplı çelik, alüminyum da neme, yanal basınca artmış kablo direnci, gerilme kapasitesi; kablo çekirdeğindeki bazı fabrikalar, kablo çekirdeğinin uzunlamasına su geçişini önlemek için sıcakta eriyen bir yapışkan su engelleme katmanı eklemek için bir metre aralıklarla; Kablo çekirdek elemanının dayanımı için malzemenin küçük doğrusal genleşme katsayısının seçimi, amaç dış gerilimi ortadan kaldırarak elyafı korumaktır. Son olarak, üretilen fiber hammaddesinin her birinin kendisinin 30 yıldan daha uzun bir ömre sahip olması, fiziksel özelliklerin ve kimyasal özelliklerin yüksek stabilitesine sahip olması gerektiği de belirtilmelidir. Sadece yolun imalat işleminin kalitesini kesinlikle kontrol ederek, kablonun ömrünü uzatabilir.
