Aby byla zajištěna spolehlivost a životnost komunikačních linek s optickými vlákny, teplotní charakteristiky a mechanické vlastnosti optických vláken jsou také dva velmi důležité parametry fyzikálního výkonu.
1. Teplotní charakteristiky optického vlákna
Ztrátu optického vlákna lze popsat koeficientem útlumu optického vlákna a koeficient útlumu optického vlákna přímo souvisí s pracovním prostředím komunikačního systému s optickým vláknem, to znamená, že se zvyšuje vlivem teploty, zejména v oblasti s nízkou teplotou.Hlavním důvodem pro zvýšení koeficientu útlumu optického vlákna je ztráta mikroohybem a ztráta ohybem optického vlákna.
Ztráta mikroohybu vlákna v důsledku teplotních změn je způsobena tepelnou roztažností a kontrakcí.Ve fyzice je známo, že koeficient tepelné roztažnosti oxidu křemičitého (SiO2) tvořícího optické vlákno je velmi malý a při poklesu teploty se téměř nesmršťuje.Optické vlákno musí být potaženo a doplněno dalšími součástmi během procesu tvarování kabelu.Koeficient roztažnosti nátěrového materiálu a dalších komponent je velký.Při poklesu teploty je smrštění vážnější.Proto při změně teploty je koeficient roztažnosti materiálu jiný., Způsobí mírné ohnutí optického vlákna, zejména v oblasti nízkých teplot.
Křivka mezi dodatečným úbytkem vlákna a teplotou je znázorněna na obrázku.S klesající teplotou se postupně zvyšuje dodatečná ztráta vlákna.Když teplota klesne na cca -55 °C, dodatečná ztráta prudce vzroste.
Proto je při navrhování komunikačního systému s optickým vláknem nutné vzít v úvahu vysokoteplotní a nízkoteplotní cyklické zkoušky optického kabelu, aby se ověřilo, zda ztráta optického vlákna splňuje požadavky indexu.
2. Mechanické vlastnosti optického vlákna
Aby bylo zajištěno, že se optické vlákno v praktických aplikacích nezlomí a bude mít dlouhodobou spolehlivost při použití v různých prostředích, je vyžadováno, aby optické vlákno mělo určitou mechanickou pevnost.
Jak je všem známo, materiálem, který tvoří současné optické vlákno, je Si02, který má být tažen do 125 um vláken.Během procesu tažení je pevnost optického vlákna v tahu asi 10 ~ 20 kg / mm².Pevnost může dosáhnout 400 kg / mm².Mechanické vlastnosti, o kterých chceme diskutovat, se týkají především pevnosti a životnosti vlákna.
Pevnost optického vlákna se zde vztahuje k pevnosti v tahu.Když je vlákno vystaveno většímu tahu, než může vydržet, vlákno se zlomí.
Pokud jde o pevnost optického vlákna, souvisí s tloušťkou potahové vrstvy.Když je tloušťka povlaku 5 ~ 10 μm, pevnost v lomu je 330 kg / mm², a když je tloušťka povlaku 100 μm, může dosáhnout 530 kg / mm².
Příčina přetržení vlákna je způsobena vadou povrchu samotného předlisku během výrobního procesu optického vlákna.Po přijetí napětí se napětí soustředí na vadu.Když napětí překročí určitý rozsah, vlákno se přetrhne.
Aby bylo zajištěno, že optické vlákno může mít životnost více než 20 let, mělo by být optické vlákno podrobeno zkoušce pevnosti.Pro kabeláž lze použít pouze optická vlákna, která splňují požadavky.
Požadavky na pevnost vláken v zahraničí jsou uvedeny v tabulce.
Přípustné namáhání optických vláken zahrnuje:
(1) namáhání optického vlákna během kabeláže;
(2) Namáhání optického vlákna způsobené některými faktory při pokládání optického kabelu;
(3) Namáhání optického vlákna způsobené změnou teploty pracovního prostředí.
Podle zahraničních údajů může při namáhání optického vlákna v tahu 0,5 % jeho životnost dosáhnout 20 až 40 let.
