Forlængelse af fiberoptiske kabels levetid
Sådan sikres fiberoptisk kabels levetid mere end 20 år
I de lange afstande optiske kommunikationssystemer skal fiberoptiske transmissionskarakteristika være den langsigtede stabilitet, især langafstand begravet Fiberoptisk kabel og ubådskabelsystemer, lang levetid fremsætter højere krav til fiberoptisk kabel. Generelt landkabeles levetid og håber at have mere end 20 års sikker brug, mens ubådskablet er påkrævet for at forbedre sin levetid til 25 år, og dets gennemsnitlige tid mellem fiasko på 10 år kræves. Derfor, hvordan man forlænger kablets levetid, hvordan man anvender det fiberoptiske kabel korrekt, er et vigtigt tekniske spørgsmål, som folk er interesserede i, fra aspekterne af kablets struktur under samtalen om, hvordan man forlænger levetiden for kabel.
Der er tre faktorer, der påvirker levetiden til det optiske fiberkabel
Optisk fiber er en af de vigtigste sammensætninger af materialet i det fiberoptiske kabel, for at forbedre kablets levetid, er det mest grundlæggende at forbedre levetiden for optisk fiber.
De vigtigste faktorer for at påvirke levetiden for optisk fiber er:
1. Fiberoverflade-mikrokrakker eksistens og udvidelse;
2. Atmosfære af vanddampmolekyler på overfladen af fiberen og ætsning;
3. Urimeligt kabel, der lægger stress tilbage fra langtidsvirkninger osv.
Af disse grunde faldt mekanisk styrke af kvartsglasbaseret optisk fiber, formindskelsen steg gradvist, endelig til en fiberbrud, kabelens termineringstid. På grund af fiberoverfladen vil der altid være en mikro-revner, der forekommer i atmosfæren langsomt knækvækst, revnen fortsætter med at ekspandere, gradvis degrering af fiberens mekaniske styrke. For eksempel faldt en kvartsfiber på 125μm i diameter, efter tre års langsom ændring i fremtiden, fiberstyrken fra 180 kpsi (svarende til 1530 g trækstyrke) 60 kpsi (svarende til 510 g trækstyrke). Sådanne langsomme ændringer forårsaget af det mekaniske fibermekaniske styrkereduktionsprincip er: Når fiberoverfladens mikro-revner (eller defekter) under den ydre belastning, bryder bruddet ikke straks, kun når spændingen når den kritiske værdi af revnen, vil fiberen pause. silicafibrene, der udsættes for en konstant belastning, der er mindre end den kritiske værdi, vil overfladespækkene forekomme langsomt udvidet, dybden af revnen brudskritisk værdi, hvilket er processen med nedbrydning af fiberens mekaniske styrke. Nedbrydning af mekanisk styrke af kvarts optisk fiber skyldes spænding af vand og atmosfærisk miljø under samvirkningen af erosion og vanddampmolekyler.
Metoden til forlængelse af levetiden for den optiske fiber
Når fiberen er i et vakuummiljø, da der ikke er vandmolekyler, så spændingen ikke forekommer erosion, er træthedsparametrene for N den maksimale værdi, fiberen har også den højeste styrke, når styrken er styrken af inerte fibre, kaldet Si. Fibre i anvendelsesmiljøet og det har en levetid på ts, og stress σ inerte fibre har følgende forhold mellem intensiteten af Si: lgts = -nlgσ + lgB + (n-2) lgSi de sidstnævnte to er ovenstående formelkonstant , når den udsættes for konstant spænding σ, værdi fiberens levetid og fibertræthed kun værdi for parameteren N. Jo større værdi af N, den optiske fiber er den længere levetid for ts.
Derfor forbedrer levetiden for den optiske fiber på to måder:
For det første, når træthedsparameteren n er fast, udsættes levetiden for den optiske fiber kun for ts-stress σ, og derfor reducerer spændingen, der udøves på den optiske fiber, at forbedre levetiden for en metode til optisk fiber. Når folk fremstiller optisk fiber på fiberoverfladen for at danne en trykspænding for at bekæmpe trækspændingen, skal du mindske trækspændingen på et niveau, der er så lille som muligt, hvorved der genereres en trykspænding på beklædningslagsteknologien til fremstilling af optiske fibre.
Hvis det er indstillet til at modstå spændingsfiber σa, levetid t, når fiberbeklædningen har et trykspænding σR, skal fiberens levetid t2: t2 = t1 [(σa-σR) / σa] -n
Heraf (σa-σR) for fiberen til at modstå reel nettospænding. Det antydes, at: en kompressiv spændingsbeklædning af optisk fiber end levetiden længere. I de senere år gør nogle mennesker kvarts GeO2-doteret fiberoverfladekomprimeringslag, det blev gjort med en kvarts optisk fiber doteret TiO2 beklædning trækstyrke af selve fiberen fra 50 kpsi steg til 130 kpsi (betydelig trækstyrke steg fra 430g til 1100g), også statisk optisk fiber træthed fra n = 20 ～ 25 hævet til n = 130.
Den anden for at forbedre den statiske træthedsparameter n optiske fibre for at forbedre fiberens levetid. Derfor forsøger folk, der fremstiller optiske fibre, kvartsfibre i sig selv at afskære atmosfæren, så fra det atmosfæriske miljø kan den mulige værdi af n materiale-parametre fra miljøet til parametrene for selve fibermaterialet gøre værdien af n bliver stor, hvilket resulterer i overfladen på fiberen fra "forseglingsbelægningsteknologien".
I løbet af det sidste årti har brugen af "tætningsteknologi" til fremstilling af optisk fiber gjort enorme fremskridt. Udvidet med et metalbelægningsmateriale til metaloxider, uorganiske carbider, uorganiske nitrider, carbider, nitrogenoxider og CVD-deponeret amorft carbon. Overtrækslagsstruktur af metalbelægningslaget ved et enkelt forseglingsbelægningslag til udviklingen af det organiske belægningslag kombineres med en sammensat belægningslagstruktur, fiberværdien af mere praktisk anvendelse, de fiberoptiske egenskaber, mekaniske egenskaber og træthedsbestandighed er forbedret.
For eksempel:
1. metalcoated optisk fiber: aluminium coated optisk fiber kan modstå 1Gpa (150kpsi) stresstest nedsænket i vand ved en temperatur på 350 ℃ til brug, forventet levetid ved 10 år.
2. Metaloxider og andre uorganiske fibre overtrukket: med C4H10 og afsat på fiberoverfladen SiH4 Si0.21O0.22C0.77 forseglingsbelægningslag blev coatet med det organiske lag, n-værdien af fiberen til 256.
3. Som forseglet med et overtrækslag af bornitridfibre: 200 kpsi kan modstå spændingen, n-værdien kan øges til 100 eller mere. Et andet eksempel er belagt med en tætning TIC 400 ~ 500kpsi fiber har en styrke på 100 ℃ vandafvisende.
4. Forsegl den amorfe kulstofovertrukne optiske fiber: det uorganiske overtræksmateriale, det amorfe kulstofovertrækslag er ikke kun de fiberoptiske egenskaber og den mekaniske styrke af effekten er ringe skader og udviste fremragende vandbestandighedsegenskaber og modstand mod brint. Denne teknologi er kommet fra industriel produktion. Den typiske trækstyrke for fibrene har nået 500-600 kpsi, dynamisk n-værdi på 350 til 1000. Efter 25 år ved stuetemperatur er carbonfiberpenetrationsforseglingsbelægning brint kun en almindelig fiber 1/10000; i fiberoptisk kabel kan disse fibre tillade, at brinttrykket er 100 gange højere end normalt fiber. Med dette optiske fiberkabel kan passende reduceres til forhold eller under betingelser ved højere temperaturer.
Ved anvendelse af fiberoverfladevækst "spændingsbeklædningslag" og "forseglingsbelægningsteknik" kan levetiden for den optiske fiber introduceres med formlen: t2 / t1 = 19,36 × 10IRσa7 formel, σa er den anvendte spænding eller stress. Σa som kan beregnes med forholdet t2 / t1. Sådanne fibre har en levetid på op til 40 år og kunne bruges til ubådskabler og militær kommunikation.
Nogle andre undersøgelser viste også, at man fremstiller optisk fiber ved at bruge germanium (GeO2) og fluor (F) som et dopingmiddel, og uden fosfor (P2O5) som et dopingmiddel, fordi fosfor “vand (H2O)” er godt, fiberen er modtagelig for fugtighed , hvilket medfører, at kernen intern P-OH-bindingsabsorptionsdæmpning stiger, fiberen skifter langsomt. Så lang levetid for optisk fiber til eliminering med fosforblandede materialer.
I fremstillingsprocessen skal du være opmærksom på vandtæt kabel med fugtighed for at reducere resterende spændinger. Den første er kabelkernedesignet, skal du bruge løs struktur for at forhindre, at der er resterende spænding, Strandet kabel, når jeg vil vælge en rimelig længde af fiber, men også kan reducere trækspænding; i kabelkernen er fyldt med petroleumgel, formålet er at bevise, vandtæt, anti-hydrogenholdig forbindelse (kontamineret væske) ætsning; ved hjælp af plastbelagt stål, aluminium også til fugtighed, øget kabelmodstand mod sidetryk, trækapacitet; nogle fabrikker i kabelkernen intervaller en meter for at tilføje et varmt smeltende klæbende vandblokerende lag for at forhindre kabelkernens langsgående vandindtrængning; valg af lille lineær udvidelseskoefficient for materialet til styrken af kabel-kerneelementet, formålet er at beskytte fiberen og eliminere den ydre spænding. Endelig skal det også bemærkes, at hver af de fremstillede fiberråmaterialer i sig selv skal have mere end 30 års levetid, skal have en høj stabilitet af de fysiske egenskaber og kemiske egenskaber. Kun ved nøje at kontrollere kvaliteten af produktionsprocessen på vejen kan det forlænge kablets levetid.
