Щоб забезпечити надійність і термін служби волоконно-оптичних ліній зв’язку, температурні характеристики та механічні характеристики оптичних волокон також є двома дуже важливими параметрами фізичних характеристик.
1. Температурні характеристики оптичного волокна
Втрати оптичного волокна можна описати за допомогою коефіцієнта загасання оптичного волокна, і коефіцієнт загасання оптичного волокна безпосередньо пов’язаний з робочим середовищем оптичної системи зв’язку, тобто він збільшується під впливом температури, особливо в регіоні з низькими температурами.Основною причиною збільшення коефіцієнта загасання оптичного волокна є втрати на мікровигин і втрати оптичного волокна на вигин.
Втрата волокна на мікрозгині через зміни температури спричинена тепловим розширенням і стисненням.У фізиці відомо, що коефіцієнт теплового розширення діоксиду кремнію (SiO2), який входить до складу оптичного волокна, дуже малий, і він майже не стискається при зниженні температури.Оптичне волокно має бути покрито та додано іншими компонентами під час процесу формування кабелю.Коефіцієнт розширення матеріалу покриття та інших компонентів великий.Коли температура знижується, усадка більш серйозна.Тому при зміні температури коефіцієнт розширення матеріалу різний., Спричинить легкий згин оптичного волокна, особливо в області низьких температур.
Крива між додатковими втратами волокна і температурою показана на малюнку.Зі зниженням температури додаткові втрати волокна поступово збільшуються.При зниженні температури приблизно до -55 ° С додаткові втрати різко зростають.
Таким чином, при проектуванні волоконно-оптичної системи зв’язку необхідно враховувати випробування оптичного кабелю циклами високої та низької температури, щоб перевірити, чи відповідають втрати оптичного волокна вимогам індексу.
2. Механічні характеристики оптичного волокна
Щоб гарантувати, що оптичне волокно не ламається в практичних застосуваннях і має тривалу надійність при використанні в різних середовищах, необхідно, щоб оптичне волокно мало певну механічну міцність.
Як відомо, матеріалом, з якого виготовлено нинішнє оптичне волокно, є SiO2, який розтягується на нитки 125 мкм.Під час процесу витягування міцність оптичного волокна на розрив становить близько 10 ~ 20 кг/мм².Міцність може досягати 400 кг / мм².Механічні характеристики, які ми хочемо обговорити, в основному стосуються міцності та терміну служби волокна.
Міцність оптичного волокна тут відноситься до міцності на розрив.Коли волокно піддається більшому натягу, ніж воно може витримати, волокно розривається.
Що стосується міцності оптичного волокна на розрив, то вона залежить від товщини шару покриття.Коли товщина покриття становить 5 ~ 10 мкм, міцність на розрив становить 330 кг / мм², а коли товщина покриття становить 100 мкм, вона може досягати 530 кг / мм².
Причина поломки волокна пов'язана з дефектом поверхні самої преформи в процесі виробництва оптичного волокна.При отриманні напруги акцент концентрується на недоліку.Коли напруга перевищує певний діапазон, волокно розривається.
Щоб гарантувати, що оптичне волокно може мати термін служби понад 20 років, оптичне волокно слід піддати випробуванню на міцність.Для прокладки кабелів можна використовувати лише оптичні волокна, які відповідають вимогам.
Вимоги до міцності волокна в зарубіжних країнах наведені в таблиці.
Допустима деформація оптичного волокна включає:
(1) напруга оптичного волокна під час прокладання кабелю;
(2) Деформація оптичного волокна, викликана деякими факторами під час прокладання оптичного кабелю;
(3) Деформація оптичного волокна, викликана зміною температури робочого середовища.
За зарубіжними даними, при деформації оптичного волокна на розрив 0,5% його термін служби може досягати 20-40 років.
