Волоконно-оптический кабель
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
ние защитной оболочкой или обмоткой сердечника и оболочкой кабеля, не уменьшая, при этом, ее гибкости.
Если продольная водонепроницаемость не требуется, например, для кабелей внутренней прокладки, то необходимость в заполнении сердечника компаундом отпадает. Чтобы защитить элементы сердечника от повреждений во время дальнейших технологических операций, а также, чтобы изолировать наполнители сердечника от силовых элементов кабеля, предотвращающих нагрузку на растяжение, и от материала оболочки, скручиваемые элементы покрываются одним или несколькими слоями тонкой полимерной пленки.
Для обозначения фирмы-производителя кабеля непосредственно поверх скручиваемых элементов, обычно параллельно оси кабеля, укладывается фирменная опознавательная нитка. Эта операция выполняется, как правило, во время наложения оболочки. По желанию заказчика дополнительно к опознавательной нитке можно добавить ленту для определения длины, которая представляет собой бумажную полоску шириной 6 мм с нанесенными метровыми метками.
Защитные покровы
Защитные покровы должны предохранять сердечник оптического кабеля от:
механических воздействий;
тепловых воздействий;
химических воздействий;
воздействий влаги.
Силовые элементы защитных покровов
Силовые элементы повышают механическую прочность кабеля. В ходе прокладки и после нее силовые элементы принимают на себя растягивающие напряжения, защищая от них волокно.
В качестве силовых элементов для оптических кабелей могут использоваться следующие материалы:
стальная проволока;
медная, алюминиевая или свинцовая трубка (обычно у подводного кабеля);
стекловолокно;
арамидные нити.
При этом защита от механических воздействий, в частности от продольных механических усилий, возникающих при прокладке и в процессе эксплуатации (особенно для воздушных самонесущих кабелей), обеспечивается силовыми элементами, а защита от тепловых и химических воздействий, влаги, а также от ряда механических воздействий, например, истирания или грызунов, обеспечивают внешняя и промежуточные оболочки.
Как правило, силовые элементы и металлические ленты (для защиты от грызунов) не рекомендуется накладывать непосредственно на оптический сердечник и в качестве промежуточного слоя накладывается промежуточная полимерная оболочка.
Стальная проволока
Стальная проволока навивается поверх сердечника кабеля. Преимущество состоит в том, что кабель, усиленный таким образом, может выдерживать большие поперечные и продольные нагрузки, так как сталь характеризуется лучшей механической устойчивостью, по сравнению с другими материалами. Однако сталь является проводником, что представляет опасность при попадании грозовой молнии.
Круглая оцинкованная проволока используется, например, для бронирования кабелей с трубчатым сердечником. В процессе бронирования повив заполняется гидрофобным компаундом для предотвращения попадания воды в пустоты бронеповива.
Наружная оболочка
Наружная оболочка кабеля состоит из одного или двух слоев полимера. Обычно для изготовления оболочки применяют следующие виды полимеров:
полиэтилен (ПЭ);
поливинилхлорид;
полиамид;
термопластический полиуретан.
Применяемые виды полимеров обладают различными термическими, механическими и электрическими свойствами. Прочность, стойкость к воздействию химикатов и воспламеняемость у них также различная.
Таким образом, правильный выбор материала для каждого конкретного изделия имеет большое значение.
2. Материалы
.1 Оптическое волокно
Оптическое волокно - основной элемент, выполненный в виде тонкого стеклянного волокна цилиндрической формы, по которому осуществляется передача волн длиной несколько микрон, что соответствует диапазону частот Гц. Волокно, как правило, имеет двухслойную конструкцию и состоит из сердцевины и оболочки с разными показателями преломления и . Стеклянные волокна имеют как стеклянное ядро, так и стеклянную оптическую оболочку. Стекло, используемое в данном типе волокон, состоит из сверхчистого сверх прозрачного диоксида кремния или плавленого кварца. В стекло добавляют примеси, чтобы получить требуемый показатель преломления. Германий и фосфор, например, увеличивают показатель преломления, а бор и фтор, напротив, уменьшают его. Стеклянные волокна с пластиковой оптической оболочкой имеют стеклянное ядро и пластиковую оптическую оболочку. Пластические волокна имеют пластиковое ядро и пластиковую оптическую оболочку. По сравнению с другими видами волокон пластиковые имеют ограниченные возможности с точки зрения затухания и полосы пропускания. Пластиковые и PCS волокна не имеют защитных оболочек вокруг оптической оболочки.
Как упоминалось раньше, оптическое волокно должно изготовляться, по крайней мере, из двух материалов, различающихся показателем преломления. В мировой практике нашли применение следующие виды ОВ, отличающиеся материалами, из которых они сделаны.
Полимерные оптические волокна (ПОВ)
Изготавливаются на основе целого ряда полимерных материалов, из которых наиболее распространены полиметилметакрилат (сердцевина) и фторполимеры (оболочка). Лидером в исследовании ПОВ является Япония, откуда появились сообщения о получении образцов длиной 50тАж100 м с затуханием менее 50 дБ/км в области длин волн 850тАж1300 нм. В 2001 году было достигнуто затухание ~15 д?/p>