Txuas Kev Ua Lub Neej ntawm Fiber Optic Cables
Yuav ua li cas los xyuas kom meej cov kev pabcuam lub neej ntawm Fiber optic cable ntau dua 20 xyoo
Hauv qhov kev sib txuas lus kho qhov muag ntev, Fiber Optic Kev xa xov xwm yuav tsum yog kev ruaj khov mus ntev, tshwj xeeb tshaj yog kev coj mus ntev Fiber Optic Cable thiab submarine cable cov kab ke, lub neej ntev muab tso rau ntau dua qhov yuav tsum tau rau fiber ntau cable. Feem ntau tsaws cable kev pab cuam lub neej thiab vam tias yuav muaj ntau dua 20 xyoo kev nyab xeeb ntawm kev siv, thaum lub nkoj xa xov hluav taws xob yuav tsum txhawm rau txhim kho nws cov kev pab cuam lub neej mus txog 25 xyoo, thiab lub sij hawm nruab nrab ntawm tsis ua haujlwm ntawm 10 xyoo yuav tsum tau. Yog li no, yuav ua li cas kom ntev rau lub neej ntawm cable, yuav ua li cas thiaj li siv tau cov fiber ntau cable, yog ib qho tseem ceeb kev teeb meem uas tib neeg mob siab txog, los ntawm cov yam ntxwv ntawm cov qauv ntawm cov cable hauv qab tham txog yuav ua li cas txuas lub neej kev pab cuam ntawm txoj sia hlau.
Muaj peb yam cuam tshuam rau lub neej ntawm Optic Fiber Cable
Optical fiber yog ib qho tseem ceeb tshaj plaws ntawm cov khoom siv hauv cov roj carbon fiber ntau cable, txhawm rau txhim kho kev pab cuam lub neej ntawm cable, qhov tseem ceeb tshaj plaws yog txhawm rau txhim kho kev pab cuam lub neej ntawm fiber ntau.
Lub hauv paus tseem ceeb los cuam tshuam cov kev pabcuam lub neej ntawm fiber ntau yog:
1. Cov fiber ntau saum npoo microcracks hav zoov thiab nthuav dav;
2. Tshaj ntawm cov dej nqus cov pa dej molecules nyob rau saum npoo ntawm fiber ntau thiab etching;
3. Tsis tsim nyog cable tso kev nyuaj siab sab laug los ntawm cov txiaj ntsig mus ntev, thiab lwm yam.
Rau cov laj thawj no, ua quartz iav los kho qhov muag cov khoom siv fiber ntau lub zog txo qis, attenuation maj mam nce ntxiv, thaum kawg ua rau lub fiber ntau, lub neej ntawm kev ua haujlwm cable. Vim tias lub fiber ntau saum npoo yuav ib txwm muaj cov kab nrib pleb micro, tshwm sim hauv cov huab cua qeeb qeeb, kev tawg tseem nthuav dav, qhov zuj zus zuj zus ntawm cov tshuab muaj zog ntawm lub fiber. Piv txwv li, 125μm txoj kab uas hla quartz fiber, tom qab peb xyoos ntawm kev hloov pauv qeeb yav tom ntej, lub zog tensile ntawm cov fiber los ntawm 180kpsi (sib npaug rau 1530g tensile lub zog), poob 60kpsi (sib npaug rau 510g tensile lub zog). Xws li cov kev hloov maj mam tshwm sim los ntawm cov khoom siv fiber ntau zog txo cov ntsiab lus yog: Thaum fiber ntau saum npoo tawg (los yog cov tsis xws luag), hauv qab kev ntxhov siab sab nraud, pob txha tawg tsis tam sim, tsuas yog thaum kev ntxhov siab mus txog tus nqi tseem ceeb ntawm kev tawg, lub fiber yuav tawg. lub silica fibers raug rau qhov kev nyuaj siab tas mus li tsawg dua li qhov tseem ceeb tus nqi, cov kab nrib pleev rau saum npoo yuav tshwm sim maj mam nthuav dav, qhov tob ntawm qhov tawg ntawm qhov tseem ceeb tus nqi, uas yog cov txheej txheem ntawm kev ua kom tsis muaj zog ntawm cov neeg kho tshuab lub zog. Quartz optical fiber ntau lub zog ua rau muaj kev puas tsuaj yog vim muaj kev ntxhov siab ntawm cov dej thiab cov chaw ib puag ncig hauv kev sib koom ua ke ntawm kev yaig thiab dej vapor molecules.
Cov txheej txheem rau kev ncua lub neej kev pab cuam ntawm cov fiber ntau
Thaum cov fiber ntau hauv qhov chaw nqus, vim tias tsis muaj dej lwg me me, kom qhov kev ntxhov siab tsis tshwm sim yaig, qhov qaug zog ntawm N yog tus nqi siab tshaj, cov fiber kuj muaj lub zog siab tshaj plaws, thaum lub zog yog lub zog ntawm cov inert fibers, hu ua Si. Fibers nyob rau hauv ib puag ncig ntawm kev siv thiab nws muaj kev pab cuam lub neej ntawm ts thiab kev ntxhov siab σ inert fibers muaj cov kev sib raug zoo hauv qab no ntawm kev siv ntawm Si: lgts = -nlgσ + lgB + (n-2) lgSi tom qab ob yog cov qauv saum toj no tas mus li , thaum raug cov kev kub ntxhov tas li σ, kev pab cuam lub neej ntawm cov fiber ntau thiab fiber ntau qaug zog tsub tus nqi xwb parameter N. Tus nqi loj dua ntawm N, cov optical fiber yog lub neej ntev dua ntawm ts.
Yog li no, kev txhim kho cov kev pab cuam lub neej ntawm cov fiber ntau hauv ob txoj kev:
Ua ntej, thaum lub zog nkees nkees n tsau kho, qhov kev pabcuam lub neej ntawm qhov kho qhov muag ntawm lub ntsej muag tsuas yog tso rau kev tsuam kev ntxhov siab σ, thiab yog li ntawd, txo qhov kev ntxhov siab mus rau hauv cov optical fiber yog txhawm rau txhim kho kev pab cuam lub neej ntawm ib txoj kev ntawm optical fiber. Thaum tib neeg ua fiber ntau kho qhov muag ntawm fiber ntau los ua kom muaj qhov tsim kom muaj kev nyuaj siab los tawm tsam ntawm qhov kev nyuaj siab, txo qis kev nyuaj siab ntawm qib uas me me li qhov ua tau, yog li ua kom muaj qhov kev nyuaj siab ntawm cov txheej txheem txheej txheej tshuab los tsim cov khoom siv kho qhov muag.
Yog hais tias teeb tsa kom muaj kev tiv thaiv kev ntxhov siab fiber ntau σa, lub neej t1, thaum lub fiber ntau cladding muaj kev ntxhov siab compressive σR, lub fiber ntau lub neej t2: t2 = t1 [(σa-σR) / σa] -n
Ntawm qhov uas, (σa-σR) rau cov fiber ntau los tiv qhov kev nyuaj siab. Nws tau pom zoo tias: kev kho mob nyuab siab kom pom cov fiber ntau dua lub neej ntev dua. Xyoo tsis ntev los no, qee tus neeg ua quartz GeO2-doped fiber ntau txheej txheej txheej txheej, nws tau ua tiav nrog quartz optical fiber doped TiO2 cladding tensile lub zog ntawm cov fiber nws tus kheej los ntawm 50kpsi tau nce mus txog 130kpsi (txiav tawm ntau lub zog muaj zog los ntawm 430g txog 1100g), kuj lub vev xaib fiber ntau ua rau lub zog nkees los ntawm n = 20 ～ 25 tsa rau n = 130.
Qhov thib ob, txhawm rau txhim kho cov hluav taws xob zoo li qub parameter n optical fibers los txhim kho lub neej kev pab cuam ntawm fiber ntau. Yog li ntawd, tib neeg hauv kev tsim cov khoom siv fiber ntau, quartz fibers lawv tus kheej sim txiav tawm ntawm huab cua, yog li ntawm thaj chaw ib puag ncig, muaj peev xwm muaj txiaj ntsig ntawm n cov khoom siv tsis tau los ntawm ib puag ncig mus rau hauv cov ntsuas ntawm cov khoom siv fiber nws tus kheej, tuaj yeem ua rau tus nqi ntawm n ua loj, uas ua rau cov nplaim hluavtaws fiber ntau ntawm "thev txheej txheej thev naus laus zis".
Xyoo kaum xyoo dhau los, kev siv "ntawv lo txheej txheem thev naus laus zis" los ua cov fiber ntau kho qhov muag tau zoo heev. Txuas ntxiv los ntawm cov khoom siv hlau txheej ntxiv rau cov hlau oxides, inorganic carbides, inorganic nitrides, carbides, oxides ntawm nitrogen thiab CVD-tso amorphous carbon. Txheej txheej txheej ntawm cov hlau txheej txheej los ntawm ib qho tib lub rooj txheej txheej rau kev txhim kho ntawm cov organic txheej txheej ua ke nrog cov txheej txheem txheej txheej txheej, cov nqi fiber ntau ntawm cov ntawv thov tau ntau dua, cov khoom siv fiber ntau, cov khoom siv kho qhov muag thiab qaug zog kuj yog. txhim kho.
Piv txwv li:
1. hlau coated optical fiber: txhuas coated optical fiber muaj peev xwm tiv taus 1Gpa (150kpsi) kev nyuaj siab kuaj dej hauv dej, ntawm qhov kub ntawm 350 ℃ siv, lub neej muaj kev pab cuam ntawm 10 xyoo.
2. Cov hlau oxide thiab lwm yam inorganic fibers coated: nrog C4H10 thiab tso rau saum fiber ntau SiH4 Si0.21O0.22C0.77 sealing txheej txheej tau coated nrog cov organic txheej, n-nqi ntawm cov fiber rau 256.
3. Raws li ntim nrog txheej txheej ntawm boron nitride fibers: 200kpsi tuaj yeem tiv taus qhov nro, n tus nqi tuaj yeem raug nce rau 100 lossis ntau dua. Lwm qhov piv txwv yog coated nrog ib lub sealing TIC 400 ~ 500kpsi fiber muaj lub zog ntawm 100 ℃ dej tsis kam.
4. Foob amorphous carbon coated optical fiber: the inorganic coating material, amorphous carbon txheej txheej tsis yog tsuas yog cov khoom siv fiber ntau kho qhov muag thiab lub zog ntawm lub zog ntawm cov nyhuv yog kev puas tsuaj me ntsis, thiab qhia tau zoo heev dej tsis muaj zog thiab tiv taus hydrogen. Cov tshuab no tau tuaj ntawm kev lag luam ntau lawm. Kev muaj zog tensile lub zog ntawm cov fibers tau mus txog 500-600kpsi, dynamic n-tus nqi ntawm 350 txog 1000. Tom qab 25 xyoo ntawm chav tsev kub, cov pa roj carbon fiber nkag tau foob txheej hydrogen tsuas yog ib qho muaj fiber ntau zoo li 1/10000; nyob rau hauv fiber optic cable, cov fibers yuav tso cai hydrogen siab yog 100 zaus ntau dua li cov fiber ntau. Nrog rau cov kab hluav taws xob fiber ntau no tau tsim nyog txo kom haum rau cov xwm txheej los yog hauv qab rau qhov xwm txheej siab dua.
Siv cov txheej txheem fiber ntau ntawm kev loj hlob "kev nyuaj siab txheej txheej" thiab "txheej txheem sib khi txheej txheem", lub neej ntawm cov khoom siv fiber ntau tuaj yeem ua cov tshuaj hauv qab no: t2 / t1 = 19.36 × 10IRσa7 mis, isa yog qhov kev thov ntxhov siab lossis kev ntxhov siab. A uas tuaj yeem xam nrog qhov kev sib raug zoo t2 / t1. Xws cov fibers lub neej ntev txog 40 xyoo thiab tuaj yeem siv rau kev xa xov cable thiab kev sib txuas lus ntawm tub rog.
Qee lwm qhov kev tshawb fawb kuj qhia tau hais tias tsim cov khoom siv fiber ntau los ntawm kev siv germanium (GeO2) thiab fluorine (F) ua cov tshuaj doping, thiab tsis muaj phosphorus (P2O5) ua lub dopant, vim hais tias phosphorus “dej (H2O)” zoo, lub fiber ntau raug tau ya raws , ua rau cov tub ntxhais sab hauv P-OH daim ntawv cog lus kom pom tseeb nce ntxiv, lub fiber ntau hloov pauv. Yog li kev pab lub neej ntev ntawm optical fiber kom tshem tawm nrog phosphorus sib xyaw cov khoom.
Hauv kev tsim cov txheej txheem, xyuam xim rau noo noo dej cable kom txo cov kev ntxhov siab. Ua ntej tshaj yog cov tub ntxhais cable tsim qauv, nco ntsoov siv cov qauv xoob kom tiv thaiv kom tsis txhob muaj kev nyuaj siab, Cov hlua khi thaum kuv xav xaiv qhov ntev tsim nyog ntawm fiber ntau, tab sis kuj tuaj yeem txo qhov cuam tshuam tensile kev cuam tshuam; hauv cov tub ntxhais cable muaj cov roj av uas muaj kua roj, lub hom phiaj yog los ua pov thawj, dej tsis qab, tiv thaiv cov tshuaj tiv thaiv hydrogen uas muaj cov tshuaj tiv thaiv (muaj kua ua paug) etching; siv cov yas coated steel, txhuas kuj ua rau ya raws, nce cable tsis kam rau tom qab siab, lub peev xwm tensile; qee qhov chaw tsim hluav taws xob hauv cable tub ntxhais sib nrug ib meter kom ntxiv dej kub yaj nplaum nplaum thaiv txheej txheej txhawm rau tiv thaiv cov tub ntxhais cable ntev longitudinal dej nkag; xaiv ntawm kab tawm me me nthuav dav coefficient ntawm cov khoom siv rau lub zog ntawm cov tub ntxhais cable, lub hom phiaj yog los tiv thaiv fiber ntau, tshem tawm qhov nro sab nraud. Thaum kawg nws tseem yuav tsum tau sau tseg tias txhua tus tsim cov khoom siv fiber ua raw khoom nws tus kheej yuav tsum muaj ntau dua 30 xyoo ntawm lub neej, yuav tsum muaj qhov chaw siab ntawm cov khoom siv lub cev thiab tshuaj. Tsuas yog los ntawm kev tswjhwm nruj ntawm qhov ua tau zoo ntawm kev tsim khoom ntawm txoj kev, nws tuaj yeem txuas lub neej ntev ntawm cov cable.
