光纜基礎(chǔ)知識(shí)之光纜基本要求
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! 對(duì)光纜的基本要求是保護(hù)光纖的機(jī)械強(qiáng)度和傳輸特性,防止施工過(guò)程和使用期間光纖斷裂,保持傳輸特性穩(wěn)定。為此,必須根據(jù)使用環(huán)境設(shè)計(jì)各種結(jié)構(gòu)的光纜,以保證光纖不受應(yīng)力的作用和有害物質(zhì)的侵蝕。
9 da=q Os-Z_zSl6 保護(hù)光纖固有機(jī)械強(qiáng)度的方法,通常是采用塑料被覆和應(yīng)力篩選。光纖從高溫拉制出來(lái)后,要立即用軟塑料(例如紫外固化的丙烯酸樹脂)進(jìn)行一次被覆和應(yīng)力篩選,除去斷裂光纖,并對(duì)成品光纖用硬塑料(例如高強(qiáng)度聚酰胺塑料)進(jìn)行二次被覆。
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KiJ 應(yīng)力篩選條件直接影響光纖的使用壽命。設(shè)對(duì)光纖進(jìn)行拉伸應(yīng)力篩選時(shí),施加的應(yīng)力為σ P ,作用時(shí)間為 t P ( 設(shè)為 ls) ;長(zhǎng)期使用時(shí),容許施加的應(yīng)力為σ r ,作用時(shí)間為 t r ,斷裂概率為 10 6 km 一個(gè)斷裂點(diǎn)。理論推算得到的容許作用時(shí)間(光纖使用壽命) t r 和應(yīng)力比σ r / σ P 的關(guān)系示于圖 11 。圖中 n 為疲勞因子,其數(shù)值隨環(huán)境條件而變化,例如充氣光纜 n=20 ,不充氣光纜 n=13 ~ 20 。由圖可見,為保證 20 年的光纖使用壽命,應(yīng)力比被限制為 0.20 ~ 0.35 。經(jīng)驗(yàn)確定,陸上光纜敷設(shè)后,長(zhǎng)期使用應(yīng)力(用應(yīng)變表示)σ r =0.17 %,因此要求篩選應(yīng)力σ P =0.5 %~ 0.9 %,海底光纜要求更高,σ P > 2 %。
+;lDU}$ qsW&kW~ 2|lR@L sr 2PyuM=(Wt 圖 11 光纖使用壽命和應(yīng)力比的關(guān)系
+bLP+]7oZ H`)eT6:|/ 即使進(jìn)行應(yīng)力篩選,軟塑料一次被覆光纖的機(jī)械強(qiáng)度,對(duì)于成纜的要求還是不夠的。因此要用硬塑料進(jìn)行二次被覆。二次被覆光纖有緊套、松套、大套管和帶狀線光纖四種,見圖 12 。
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9DhM 9VU 圖 12 二次被覆光纖(芯線)簡(jiǎn)圖
Hq 5#.rZ# d9:I.SA)E ? 緊套; (b) 松套; (c) 大套管; (d) 帶狀線
-LRx}Mb9 DZ2gnRg 把一次被覆光纖裝入硬塑料套管內(nèi),使光纖與外力隔離是保護(hù)光纖的有效方法。在工程應(yīng)用中,光纜不可避免要遭受一定的拉力而伸長(zhǎng),或者遭遇低溫而收縮。因此,松套管內(nèi)的光纖要留有一定的余長(zhǎng),使光纖受拉力或壓力的作用。圖 13 表示松套管光纖無(wú)應(yīng)力“窗口”。
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