Удължаване на живота на оптичните кабели
Как да осигурим експлоатационния живот на оптичния кабел повече от 20 години
В оптичните комуникационни системи за дълги разстояния характеристиките на оптичното предаване на оптични влакна трябва да бъдат дългосрочната стабилност, особено на дълги разстояния, затрупани с оптични кабели и подводни кабелни системи, дълъг живот, предложени по-високи изисквания за оптичния кабел. Като цяло експлоатационният живот на наземния кабел и се надяваме да има повече от 20 години безопасна употреба, докато подводният кабел е необходим за подобряване на експлоатационния му живот до 25 години, а средното време за отказ от 10 години е необходимо. Следователно, как да удължите живота на кабела, как правилно да използвате оптичния кабел, е важен технически проблем, от който хората се интересуват, от аспектите на структурата на кабела под приказката как да удължите експлоатационния живот на кабела кабел.
Има три фактора, които влияят върху живота на оптичния кабел
Оптичното влакно е един от най-важните състави на материала в оптичния кабел, за да се подобри експлоатационният живот на кабела, най-фундаменталното е да се подобри експлоатационният живот на оптичното влакно.
Основните фактори за влияние върху експлоатационния живот на оптичните влакна са:
1. съществуване и разширяване на влакнести повърхностни микропукнатини;
2. Атмосфера на молекулите на водната пара върху повърхността на влакното и офорт;
3. Необосновано напрежение при полагане на кабел, останало от дългосрочни ефекти и др.
По тази причина правенето на механична якост на оптични влакна на базата на кварцово стъкло намалява, постепенно затихването се увеличава, накрая до скъсване на влакното, животът на края на кабела. Поради повърхността на влакната винаги ще има микропукнатини, появяващи се в растежа на бавната пукнатина в атмосферата, пукнатината продължава да се разширява, постепенното разграждане на механичната здравина на влакното. Например, кварцово влакно с диаметър 125 μm, след три години бавна промяна в бъдеще, якостта на опън на влакното от 180kpsi (еквивалентна на 1530g якост на опън), спадна 60kpsi (което се равнява на 510g якост на опън). Такива бавни промени, причинени от принципа на намаляване на механичната якост на влакното, са: Когато повърхността на влакната микро-пукнатини (или дефекти), при външно напрежение, счупването не става веднага, само когато напрежението достигне критичната стойност на напукване, влакното ще счупи. силициевите влакна, изложени на постоянно напрежение, по-малко от критичната стойност, повърхностните пукнатини ще се появят бавно, разширяването на дълбочината на критичната стойност на счупване на пукнатината, което е процес на разграждане на механичната якост на влакното. Понижаването на механичната якост на кварцовите оптични влакна се дължи на напрежението на водата и атмосферната среда под съвместното действие на ерозията и молекулите на водната пара.
Методът за удължаване на експлоатационния живот на оптичното влакно
Когато влакното във вакуумна среда, тъй като няма водни молекули, така че напрежението да не настъпи ерозия, параметрите на умора от N са максималната стойност, влакното също има най-висока якост, когато силата е силата на инертни влакна, наречени Si. Влакна в средата на употреба и той има експлоатационен живот на ts, а напрежението σ инертни влакна имат следната връзка между интензитета на Si: lgts = -nlgσ + lgB + (n-2) lgSi последните две са горната формула константа , когато са подложени на постоянно напрежение σ, експлоатационният живот на умората на влакното и влакното ts само стойността на параметър N. Колкото по-голяма е стойността на N, оптичното влакно е по-дългият живот на ts.
Следователно, подобряване на експлоатационния живот на оптичното влакно по два начина:
Първо, когато параметърът за умора n е фиксиран, експлоатационният живот на оптичното влакно е изложен само на ts напрежение σ и следователно, намаляването на напрежението, упражнено върху оптичното влакно, е да се подобри експлоатационният живот на метод на оптично влакно. Когато хората правят оптични влакна върху повърхността на влакната, за да образуват натиск на натиск, за да се преборят с напрежението на опън, намалете напрежението на опън на възможно най-малко ниво, като по този начин генерирате натиск на натиск върху технологията на облицовъчния слой за производство на оптични влакна.
Ако е настроено да издържа на стрес влакна σa, живот t1, когато обшивката от влакна има натиск на натиск σR, животът на влакното t2: t2 = t1 [(σa-σR) / σa] -n
От което (σa-σR) влакното да издържа на реално нетно напрежение. Предполага се, че: оптично влакно за сгъстяващо напрежение, което е по-дълго от живота. През последните години някои хора правят с кварцов слой от легирана с GeO2 повърхност на влакно, това беше направено с кварцово оптично влакно, легирано с опъване TiO2 на якост на опън от самото влакно от 50kpsi, увеличено до 130kpsi (значителната якост на опън се увеличи от 430g до 1100g), също оптичното влакно статична умора от n = 20 ～ 25 повдигнато на n = 130.
Второто, за подобряване на параметъра за статична умора n оптични влакна за подобряване на експлоатационния живот на влакното. Затова хората при производството на оптични влакна, кварцовите влакна сами се опитват да отрежат атмосферата, така че от атмосферната среда възможната стойност на n параметри на материала от околната среда в самите параметри на влакнестия материал може да направи стойността на n става голяма, което води до повърхността на влакното по „технологията на уплътняващо покритие“.
През последното десетилетие използването на „технология за уплътняване на покритието“ за производство на оптични влакна постигна огромен напредък. Разширен от материал за метално покритие до металните оксиди, неорганичните карбиди, неорганичните нитриди, карбидите, азотните окиси и аморфния въглерод, нанесен от CVD. Структура на покриващия слой на металния покривен слой от един слой уплътнителен слой за развитието на органичния слой покритие се комбинира с композитна структура на покриващия слой, стойността на влакната за по-практично приложение, оптичните свойства на влакната, механичните свойства и устойчивостта на умора са подобрен.
Например:
1. оптично влакно с метално покритие: оптично влакно с алуминиево покритие може да издържи на стрес тест на 1Gpa (150kpsi), потопен във вода, при температура 350 ℃ за употреба, продължителност на живота на 10 години.
2. Метални оксиди и други неорганични влакна, покрити: с C4H10 и се отлагат върху повърхността на влакната SiH4 Si0.21O0.22C0.77 слой запечатващо покритие се покрива с органичния слой, n-стойността на влакното до 256.
3. Запечатани с покриващ слой от нитрови влакна на бор: 200kpsi могат да издържат на напрежението, n стойността може да бъде увеличена до 100 или повече. Друг пример е покрит с уплътняващо влакно TIC 400 ~ 500kpsi със сила 100 ℃ водоустойчивост.
4. Запечатване на аморфно въглеродно покритие оптично влакно: неорганичният материал за покритие, аморфният въглероден слой покритие е не само оптичните свойства на влакната и механичната сила на ефекта е малка щета, и показа отлични свойства на водоустойчивост и устойчивост на водород. Тази технология е дошла на промишленото производство. Типичната якост на опън на влакната е достигнала 500-600kpsi, динамична n-стойност от 350 до 1000. След 25 години при стайна температура водородното покритие за уплътняване на въглеродни влакна е само обикновено влакно 1/10000; в оптичния кабел тези влакна могат да позволят налягане на водорода е 100 пъти по-високо от нормалното влакно. С този оптичен кабел може да се намали подходящо до условия или при по-високи температури.
Използвайки растеж на повърхността на влакната „слой на облицовъчно покритие“ и „техника на уплътняващо покритие“, животът на оптичното влакно може да бъде въведен по следната формула: t2 / t1 = 19,36 × 10IRσa7 формула, σa е приложеното напрежение или напрежение. Σa, която може да се изчисли със съотношението t2 / t1. Животът на такива влакна до 40 години и може да се използва за подводни кабели и военни комуникации.
Някои други проучвания показват също, че производството на оптични влакна чрез използване на германий (GeO2) и флуор (F) като допинг агент и без фосфор (P2O5) като добавка, тъй като фосфорът „вода (H2O)“ е добър, влакната са податливи на влага , което води до затихване на вътрешната P-OH връзка на абсорбцията на връзката, влакното бавно се променя. Толкова дълъг експлоатационен живот на оптичните влакна за елиминиране с фосфорни смесени материали.
В процеса на производство обърнете внимание на водоустойчивия кабел за намаляване на остатъчните напрежения. Първият е дизайн на сърцевината на кабела, не забравяйте да използвате разхлабена структура, за да предотвратите оставяне на остатъчно напрежение, набразден кабел, когато искам да избера разумна дължина на влакното, но също така може да намали ефекта на опън на опън; в кабелната сърцевина е напълнен с нефтен гел, като целта е да се докаже, водоустойчиво, съдържащо анти-водород съединение (замърсена течност); използване на стомана с пластмасово покритие, алуминий също така към влага, повишена устойчивост на кабела към странично налягане, капацитет на опън; някои фабрики в интервала на кабелната сърцевина един метър, за да се добави слой за блокиране на гореща стопилка вода, за да се предотврати надлъжното проникване на водата в кабела; избор на малък коефициент на линейно разширение на материала за здравината на елемента на кабелната сърцевина, целта е да се защити влакното, като се елиминира външното напрежение. И накрая, трябва също да се отбележи, че всяка от произведените суровини от влакна трябва да има повече от 30 години живот, трябва да има висока стабилност на физичните и химичните свойства. Само като стриктно контролира качеството на производствения процес на пътя, той може да удължи живота на кабела.
