Kako bi se osigurala pouzdanost i vijek trajanja komunikacionih linija sa optičkim vlaknima, temperaturne karakteristike i mehaničke karakteristike optičkih vlakana su također dva vrlo važna fizička parametra performansi.
1. Temperaturne karakteristike optičkog vlakna
Gubitak optičkog vlakna može se opisati koeficijentom slabljenja optičkog vlakna, a koeficijent slabljenja optičkog vlakna je direktno povezan sa radnim okruženjem optičkog komunikacionog sistema, odnosno povećava se pod uticajem temperature, posebno u području niskih temperatura.Glavni razlog za povećanje koeficijenta slabljenja optičkog vlakna je gubitak na mikrosavijanju i gubitak optičkog vlakna pri savijanju.
Gubitak vlakana pri mikrosavijanju zbog temperaturnih promjena uzrokovan je toplinskim širenjem i kontrakcijom.U fizici je poznato da je koeficijent termičkog širenja silicijum dioksida (SiO2) koji čini optičko vlakno vrlo mali i da se jedva skuplja kada se temperatura smanji.Optičko vlakno se mora obložiti i dodati drugim komponentama tokom procesa oblikovanja kabla.Koeficijent ekspanzije materijala premaza i ostalih komponenti je velik.Kada se temperatura smanji, skupljanje je ozbiljnije.Stoga, kada se temperatura promijeni, koeficijent ekspanzije materijala je drugačiji., Izazvat će lagano savijanje optičkog vlakna, posebno u području niskih temperatura.
Krivulja između dodatnog gubitka vlakna i temperature prikazana je na slici.Kako temperatura pada, dodatni gubitak vlakana se postepeno povećava.Kada temperatura padne na oko -55 °C, dodatni gubitak se naglo povećava.
Stoga, prilikom projektovanja optičkog komunikacionog sistema, potrebno je uzeti u obzir ciklusne testove optičkog kabla na visokim i niskim temperaturama kako bi se proverilo da li gubitak optičkog vlakna ispunjava zahteve indeksa.
2. Mehaničke karakteristike optičkog vlakna
Kako bi se osiguralo da optičko vlakno ne pukne u praktičnim primjenama i ima dugoročnu pouzdanost kada se koristi u različitim okruženjima, potrebno je da optičko vlakno mora imati određenu mehaničku čvrstoću.
Kao što je svima poznato, materijal koji čini trenutno optičko vlakno je SiO2, koji se uvlači u filamente od 125 μm.Tokom procesa izvlačenja, vlačna čvrstoća optičkog vlakna je oko 10 ~ 20 kg / mm².Snaga može doseći 400 kg / mm².Mehaničke karakteristike o kojima želimo razgovarati uglavnom se odnose na snagu i vijek trajanja vlakana.
Čvrstoća optičkog vlakna ovdje se odnosi na vlačnu čvrstoću.Kada je vlakno podvrgnuto većoj napetosti nego što može izdržati, vlakno će puknuti.
Što se tiče prekidne čvrstoće optičkih vlakana, ona je povezana sa debljinom sloja premaza.Kada je debljina premaza 5 ~ 10 μm, otpornost na lomljenje je 330 kg / mm², a kada je debljina premaza 100 μm, može doseći 530 kg / mm².
Uzrok loma vlakana je zbog defekta površine same predforme tokom procesa proizvodnje optičkog vlakna.Kada se primi napetost, stres se koncentriše na nedostatak.Kada napetost pređe određeni opseg, vlakno puca.
Kako bi se osiguralo da optičko vlakno može imati vijek trajanja od više od 20 godina, optičko vlakno treba podvrgnuti testu provjere čvrstoće.Za kabliranje se mogu koristiti samo optička vlakna koja zadovoljavaju zahtjeve.
Zahtjevi za čvrstoću vlakana u stranim zemljama prikazani su u tabeli.
Dozvoljeno opterećenje optičkih vlakana uključuje:
(1) naprezanje optičkog vlakna tokom kabliranja;
(2) Naprezanje optičkog vlakna uzrokovano nekim faktorima prilikom polaganja optičkog kabla;
(3) Naprezanje optičkog vlakna uzrokovano promjenom temperature radnog okruženja.
Prema stranim podacima, kada je zatezna deformacija optičkog vlakna 0,5%, njegov vijek trajanja može doseći 20 do 40 godina.
