دانش

کابل نوری معمولی دارای محدوده دمای استفاده از -40 درجه تا ۷۰ درجه است. در مناطق مرتفع یا بسیار سرد، الزامات برای عملکرد کابل‌های نوری در دمای پایین حتی سخت‌تر است.

.

چرا لایه پوشش باعث اتلاف الیاف در محیط های با دمای پایین می شود؟

کابل های فیبر نوری از سه جزء اصلی تشکیل شده اند که از درونی ترین به بیرونی ترین آنها چیده شده اند: هسته، روکش و لایه پوشش. هسته و روکش در درجه اول از دی اکسید سیلیکون (SiO) تشکیل شده است₂). عملکرد دمایی آنها نسبتاً پایدار است و ضریب انبساط حرارتی کمی دارد. در مقابل، لایه پوشش از مواد رزین ساخته شده است که ضریب انبساط حرارتی بسیار بیشتری در مقایسه با SiO دارد.₂. بنابراین در محیط های با دمای پایین، لایه پوششی بیشتر از هسته منقبض می شود و باعث فشرده شدن و تنش فیبر می شود و در نتیجه خمش ریز و تلفات اضافی ایجاد می شود.

با نگاهی به آن از منظر مدول الاستیک لایه پوشش، در محیط های با دمای پایین، مواد پوشش دهنده با مدول الاستیک کوچکتر، تنش اعمال شده به الیاف را در شرایط انقباض یکسان کاهش می دهد. این به نوبه خود، تلفات تجربه شده توسط فیبر در دماهای پایین را کاهش می دهد.

ترکیب فیبر نوری و تلفات میکروخمشی در نمودار زیر نشان داده شده است.

علاوه بر خواص مواد خود لایه پوشش، کیفیت لایه پوشش نیز به طور قابل توجهی بر تضعیف اضافی فیبر نوری در دماهای پایین تأثیر می گذارد.

1. یکنواختی لایه پوشش:در مواردی که لایه پوشش ناهموار است و متمرکز بودن پوشش فیبر نوری ضعیف است، انقباض ناهموار لایه پوشش در محیط های با دمای پایین مستعد رخ می دهد که تضعیف اضافی فیبر نوری در دماهای پایین را تشدید می کند.

2. حباب در لایه پوشش:ضریب انبساط حرارتی گازها بسیار بیشتر از مواد پوشش دهنده است. بنابراین، در محیط های با دمای پایین، انقباض جزئی حباب ها در لایه پوشش از خود لایه پوشش بیشتر خواهد شد. این پدیده می تواند باعث شود که فیبر نوری تا حدی به سمت حباب خم شود و در نتیجه تلفات اضافی قابل توجهی به همراه داشته باشد.

3. ناخالصی های لایه پوشش:اگر ناخالصی ها در طول فرآیند ساخت به لایه پوشش وارد شود، تفاوت در ضرایب انبساط حرارتی مواد مختلف باعث افزایش تلفات فیبر نوری در شرایط دمای پایین می شود.

به طور خلاصه، عملکرد فیبر نوری در شرایط دمای پایین تحت تأثیر عوامل مختلفی از جمله کیفیت لایه پوشش، یکنواختی پوشش، وجود حباب ها و ناخالصی ها در لایه پوشش قرار می گیرد. این عوامل می‌توانند تضعیف اضافی و تلفات خمشی در کابل‌های فیبر نوری را که در محیط‌هایی با دمای پایین کار می‌کنند، تشدید کنند. بنابراین، اطمینان از کیفیت و یکنواختی لایه پوشش، و همچنین به حداقل رساندن حضور حباب ها و ناخالصی ها، برای حفظ عملکرد بهینه سیستم های فیبر نوری در آب و هوای سرد یا مناطق مرتفع بسیار مهم است.