кручение кривой

ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ И
ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ФАКТОР0В НА
ХАРАКТЕРИСТИКИ ОПТИЧЕСКИХ КАБЕЛЕЙ
при протягивании через агрегаты экструзионной
линии
растяжения и изгиб,
при намотке на приемо – отдающее устройства
изгиб и боковое давление
при наложении из расплава полимерных защитных
покрытий
температурные воздействия
В процессе образования (скрутки) сердечника
растягивающие, изгибающие и крутящие
нагрузки,
боковое давление со стороны других элементов
сердечника,
осевые нагрузки из – за температурных
воздействий и вызванных ими различных
линейных измерений элементов крнструкции
сердечника
Подбирая силу натяжения, радиусы изгиба, шаги
скрутки и т.п. можно
обеспечить отсутствие необратимых изменений в
механических и оптических характеристиках
волокна
При прокладке, монтаже и эксплуатации
растяжению, изгибу, кручению, поперечному
сдавливанию, вибрациям, температурным
воздействиям окружающей среды, влияние
химических агрессивных веществ и влаги,
воздействия внешних электромагнитных полей и
ионизирующих излучений.
Изменение среднемесячных
температур в течении года на глубине
0,8 – 1,6 м составляет 11 – 13оС, а
годовой перепад может достигать 25оС,
а в азиатской части до 30оС. Еще более
резкие сезонные колебания
температуры имеют место при
эксплуатации кабеля, проложенного на
воздухе.
Влияние внешних воздействий на непокрытые
световоды
световод находится в механическом и тепловом
взаимодействии с другими его элементами
-осевые растяжения и сжатия со стороны
обжимающих его оболочек,
-одностороннее поперечное сжатие,
-изгиб и кручение со стороны армирующих
элементов, оболочек кабеля и других его элементов.
Механические воздействия
Воздействие температуры на световоды без защитных
покрытий
термическим коэффициентом показателя преломления
dn
Т 
dT
Температурная зависимость показателя
преломления приводит к временной задержке
импульса излучения, распространяющегося по
световоду
Воздействие влаги и ионизирующих излучений
Влияние влаги оказывается на механической
прочности световодов и увеличении
затухания за счет рассеяния, вызванного
возникновением и развитием неоднородной
структуры поверхности оптической
оболочки.
Влияние ионизирующих излучений
сказывается на изменении параметров
материалов световода и величине потерь в
нём.
Различают
-корпускулярные излучения,
-электромагнитные ионизирующие
излучения
Наиболее радиационно-стойкими
являются световоды с сердцевиной на
основе чистого кварца с полимерной
оптической оболочкой.
Восстановлению затухания после
облучения способствует нагрев (до 200 –
300 °С), а также лазерное излучение,
распространяющееся по волокну.
Влияние внешних воздействий на оптический модуль
—Комбинированные покрытия сочетания
мягких и твёрдых пластиков имеют
преимущество перед однослойными. Для
достижения того же эффекта устранения
дополнительных потерь при однослойном
жёстком покрытии диаметр его пришлось
бы увеличить вдвое. Комбинированная
конструкция
обеспечивает
большую
жесткость в продольном направлении и
малый модуль упругости в поперечном
направлении.
—-Деформации световода от приложенной
поперечной нагрузки практически
одинаковы при любых значениях модуля,
упругости покрытия. Следовательно, при
любых выбранных материалах вторичного
защитного покрытия (ВЗП) целесообразно
во время изготовления, прокладки и
эксплуатации кабеля принимать меры по
ограничению внешних поперечных
нагрузок. Кроме того, ВЗП следует
выбирать из материала с большим модулем
упругости.
—Значения отношения толщины
амортизирующего слоя t к диаметру вторичного
покрытия (dп) следует выбирать насколько
меньшим, чем 0,09. Это обеспечивает
минимальные напряжения в световоде при
любом диаметре оптического модуля.
—Буферный слой с малым модулем упругости
уменьшает напряжение на границе с ВЗП и тем
самым снижает напряжение в световоде.
—Прирост затухания при действии на
оптический модуль поперечных нагрузок
пропорционален квадрату приложенного
усилия и обратно пропорционален квадрату
модуля упругости B3П;
—Оптимальные параметры покрытий
световода с малым приростом затухания из-за
поперечных нагрузок должны иметь следующие
значения: диаметр ВЗП примерно 0,9 мм,
модуль упругости этого покрытия не более 784
МПа, толщина буферного слоя 0,08 – 0,1 мм, его
модуль упругости 98 МПа;
—при производстве кабеля период
технологических нерегулярностей элементов
конструкции, вызывающих поперечине усилия
на световод, не должен превышать 34 мм.
1
2
3
Положение световода при различных отрицательных
температурах: 1 – волоконный световод; 2 –
армирующий слой; 3 – вторичное покрытие.
Взаимные влияния и помехозащищенность цепей в
оптических кабельных линиях связи
1
2
П=[ЕН]
0
d1
d2
Кривые распределения энергии световых
сигналов в поперечном сечении оптического
кабеля: 1— сердечник; 2—оболочка
Схема образования влияний между световодами
Диаграммы направленности для рассеяния Рэлея
(а), микроскопических неоднородностей (б)
Общие принципы конструирования оптических
кабелей
следует учитывать необходимость:
предохранения волокна от растяжения и
изгибов, способных вызвать ухудшение их
оптических характеристик; упрочнения
кабеля силовыми элементами в целях
ограничения его растягивания при
одновременном недопущении небольших
радиусов изгиба, защиты от внешних
воздействий