Memperluaskan Hidup Kabel Gentian Optik
Bagaimana untuk menjamin hayat perkhidmatan kabel gentian optik lebih daripada 20 tahun
Dalam sistem komunikasi optik jarak jauh, ciri-ciri Fiber Optic Transmission mestilah kestabilan jangka panjang, terutamanya jarak jauh yang dikebumikan Kabel Serat Optik dan sistem kabel dasar laut, sepanjang hayat memajukan keperluan yang lebih tinggi untuk kabel gentian optik. Hayat perkhidmatan kabel secara amnya dan berharap untuk mempunyai lebih daripada 20 tahun penggunaan selamat, manakala kabel dasar laut diperlukan untuk meningkatkan hayat perkhidmatannya hingga 25 tahun, dan masa min antara kegagalan 10 tahun yang diperlukan. Oleh itu, bagaimana untuk menyambung kehidupan kabel, bagaimana untuk menggunakan kabel serat optik, adalah isu-isu teknikal penting yang diambil kira oleh orang-orang, dari aspek struktur kabel di bawah ceramah tentang bagaimana untuk memperluaskan hayat perkhidmatan kabel.
Terdapat tiga faktor yang mempengaruhi kehidupan Kabel Serat Optik
Serat optik adalah salah satu komposisi yang paling penting dalam kabel serat optik, untuk meningkatkan hayat perkhidmatan kabel, yang paling asas adalah untuk meningkatkan hayat serat optik.
Faktor utama untuk mempengaruhi hayat serat optik ialah:
1. Permukaan dan penyebaran microcracks permukaan serat;
2. Suasana molekul wap air pada permukaan serat dan etsa;
3. Kabel yang tidak munasabah meletakkan tekanan yang ditinggalkan dari kesan jangka panjang, dsb.
Atas sebab-sebab ini, membuat kekuatan mekanikal gentian optik berasaskan kaca berkurangan, pelemahan beransur-ansur bertambah, akhirnya menjadi pecahan serat, hayat penamatan kabel. Kerana permukaan serat sentiasa ada retakan mikro, yang terjadi di dalam pertumbuhan slowcrack atmosfera, retakan terus berkembang, penurunan secara beransur-ansur kekuatan mekanik serat. Sebagai contoh, serat kuarza diameter 125μm, selepas tiga tahun perubahan perlahan pada masa depan, kekuatan tegangan serat dari 180kpsi (bersamaan dengan kekuatan tegangan 1530g), menurun 60kpsi (bersamaan dengan kekuatan tegangan 510g). Perubahan perlahan yang disebabkan oleh prinsip pengurangan kekuatan mekanikal serat adalah: Apabila permukaan serat mikro (atau kecacatan), di bawah tekanan luaran, patah tidak segera, hanya apabila tekanan mencapai nilai kritikal retak, serat akan pecah. serat silika yang terdedah kepada tekanan malar kurang daripada nilai kritikal, retakan permukaan akan perlahan perlahan, kedalaman retakan kritikal kritikal, yang merupakan proses degradasi kekuatan mekanik serat. Degradasi kuar optik kuarza kecacatan mekanikal disebabkan oleh tekanan air dan persekitaran atmosfera di bawah tindakan bersama hakisan dan molekul wap air.
Kaedah untuk memanjangkan hayat perkhidmatan serat optik
Apabila gentian dalam persekitaran vakum, kerana tidak ada molekul air, sehingga tekanan tidak berlaku hakisan, parameter kelelahan N adalah nilai maksimum, serat juga mempunyai kekuatan tertinggi, apabila kekuatannya adalah kekuatan gentian inert, yang dipanggil Si. Serat dalam persekitaran penggunaan dan ia mempunyai hayat servis dan tegasan σ inert mempunyai hubungan berikut antara keamatan Si: lgts = -nlgσ + lgB + (n-2) lgSi yang kedua ialah pemalar formula di atas , apabila tertakluk kepada tekanan malar σ, hayat perkhidmatan serat serat dan kelesuan serat hanya nilai parameter N. Semakin besar nilai N, serat optik adalah hayat lebih lama.
Oleh itu, meningkatkan hayat serat optik dalam dua cara:
Pertama, apabila parameter keletihan n ditetapkan, hayat perkhidmatan serat optik hanya didedahkan kepada tegasan ts, dan oleh itu, mengurangkan tekanan yang dikenakan pada serat optik adalah untuk meningkatkan hayat perkhidmatan kaedah gentian optik. Apabila orang membuat serat optik pada permukaan gentian untuk membentuk tekanan mampatan untuk melawan tegangan tegangan, mengurangkan tekanan tegangan pada tahap yang sekecil mungkin, dengan itu menghasilkan tekanan mampatan pada teknologi lapisan pelapisan untuk menghasilkan gentian optik.
Jika ditetapkan untuk menahan gentian tegangan σa, t1 hidup, apabila pelapik serat mempunyai tegasan mampatan σR, hidup serat t2: t2 = t1 [(σa-σR) / σa] -n
Yang, (σa-σR) untuk serat untuk menahan tekanan bersih sebenar. Adalah dicadangkan bahawa: tekanan mampatan melampaui tekanan optik daripada kehidupan lebih lama. Beberapa tahun kebelakangan ini, sesetengah orang melakukan lapisan mampatan permukaan serat GeO2 kuarza, ia dilakukan dengan gentian optik kuarza yang melekat TiO2 kekuatan tegangan pelongsor serat itu sendiri dari 50kpsi yang meningkat kepada 130kpsi (kekuatan tegangan yang banyak meningkat dari 430g kepada 1100g), juga Gentian optik statik Keletihan dari n = 20 ~ 25 meningkat kepada n = 130.
Kedua, untuk memperbaiki parameter keletihan statik n serat optik untuk meningkatkan hayat serat. Oleh itu, orang dalam pembuatan gentian optik, gentian kuarza sendiri cuba untuk memotong atmosfera, supaya dari persekitaran atmosfera, kemungkinan nilai parameter bahan n dari alam sekitar menjadi parameter bahan serat itu sendiri, boleh menjadikan nilai n menjadi besar, mengakibatkan permukaan serat "teknologi salutan meterai".
Sepanjang dekad yang lalu, penggunaan "teknologi salutan meterai" untuk menghasilkan serat optik telah menghasilkan kemajuan yang luar biasa. Dilanjutkan dengan bahan salutan logam kepada oksida logam, karbida bukan organik, nitrida tak organik, karbida, oksida nitrogen dan karbon amorf yang disimpan-CVD. Struktur lapisan salutan lapisan lapisan logam dengan lapisan salutan segel tunggal untuk pembangunan lapisan salutan organik digabungkan dengan lapisan lapisan komposit komposit, nilai serat permohonan lebih praktikal, sifat optik gentian, sifat mekanik dan rintangan keletihan bertambah baik.
Sebagai contoh:
1. gentian optik bersalut logam: serat optik bersalut aluminium boleh menahan ujian tegasan 1Gpa (150kpsi) yang tenggelam dalam air, pada suhu 350 ℃ untuk digunakan, jangka hayat pada 10 tahun.
2. Logam oksida dan gentian bukan organik lain yang dilapisi: dengan C4H10 dan didepositkan pada permukaan serat SiH4 Si0.21O0.22C0.77 lapisan lapisan kedap disalut dengan lapisan organik, n-nilai serat kepada 256.
3. Seperti yang dimeteraikan dengan lapisan serat gentian boron nitrida: 200kpsi dapat menahan ketegangan, nilai n dapat ditingkatkan menjadi 100 atau lebih. Satu lagi contoh disalut dengan pengedap TIC 400 ~ 500kpsi serat mempunyai kekuatan 100 ℃ tahan air.
4. Seal fiber amorfus serat optik bersalut: bahan salutan bukan organik, lapisan salutan karbon amorf bukan sahaja sifat optik gentian dan kekuatan mekanik kesannya sedikit kerosakan, dan menunjukkan sifat rintangan air yang sangat baik dan ketahanan terhadap hidrogen. Teknologi ini telah menghasilkan pengeluaran perindustrian. Kekuatan tegangan biasa serat telah mencapai 500-600kpsi, dinamik n-nilai 350 hingga 1000. Selepas 25 tahun pada suhu bilik, hidrogen penembusan serat karbon salutan penapisan hanya serat biasa 1/10000; dalam kabel gentian optik, gentian ini boleh membenarkan tekanan hidrogen 100 kali lebih tinggi daripada serat biasa. Dengan kabel gentian optik ini boleh disesuaikan dengan syarat atau di bawah syarat-syarat suhu yang lebih tinggi.
Menggunakan lapisan permukaan serat "lapisan pelarut tegasan" dan "teknik salutan penyegel", hayat gentian optik boleh diperkenalkan mengikut formula: t2 / t1 = 19.36 × 10IRσa7 formula, σa ialah tekanan atau tekanan yang digunakan. Σa yang boleh dikira dengan hubungan t2 / t1. Kehidupan serat sedemikian sehingga 40 tahun dan boleh digunakan untuk kabel kapal selam dan komunikasi ketenteraan.
Beberapa kajian lain juga menunjukkan bahawa pembuatan gentian optik dengan menggunakan germanium (GeO2) dan fluorin (F) sebagai agen doping, dan tanpa fosforus (P2O5) sebagai dopan, kerana fosforus "air (H2O)" baik, serat yang terdedah kepada kelembapan , menyebabkan penyingkiran penyerapan ikatan P-OH dalaman teras, serat perlahan-lahan berubah. Kehidupan sepanjang hayat serat optik untuk menghilangkan bahan campuran fosforus.
Dalam proses pembuatan, perhatikan kabel kalis air lembapan untuk mengurangkan tekanan sisa. Yang pertama adalah reka bentuk teras kabel, pastikan untuk menggunakan struktur longgar untuk mencegah meninggalkan tegasan sisa, kabel Stranded apabila saya mahu memilih panjang serat yang berpatutan, tetapi juga boleh mengurangkan kesan tegangan tegangan; dalam teras kabel diisi dengan gel petroleum, tujuannya adalah untuk bukti, kalis air, sebatian anti-hidrogen yang mengandungi (cecair tercemar); menggunakan keluli bersalut plastik, aluminium juga kelembapan, rintangan kabel meningkat kepada tekanan sisi, kapasiti tegangan; beberapa kilang dalam selang teras kabel satu meter untuk menambah lapisan pelekat air pelekat mencairkan panas untuk menghalang penembusan air membujur teras kabel; pemilihan pekali pengembangan linear kecil bahan untuk kekuatan elemen teras kabel, tujuannya adalah untuk melindungi serat, menghilangkan ketegangan luaran. Akhir sekali ia juga harus diperhatikan bahawa setiap bahan mentah serat yang dihasilkan sendiri mesti mempunyai lebih dari 30 tahun hidup, mesti mempunyai kestabilan yang tinggi sifat fizikal dan sifat kimia. Hanya dengan ketat mengawal kualiti proses pembuatan jalan, ia boleh memanjangkan hayat kabel.
