Волоконно-оптический кабель
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
?/км с использованием нового химического процесса.
Перспективная область применения ПОВ - линии длиной 10тАж100 м с большим количеством подключений при отсутствии высоких требований к надежности и емкости сетей, в том числе локальные сети, сети доступа, датчики в автомобилях и военная техника (бортовые линии связи).
Кварц-полимерные оптические волокна
Имеют сердцевину из кварцевого стекла и оболочку из полимерных материалов (кремнеорганичесие компаунды, телефоны). Коэффициент затухания равен 5тАж8 дБ/км на длине волны 850 нм. Преимуществом этих ОВ является сердцевина большого диаметра (200тАж1000 мкм), высокая механическая прочность, малая чувствительность к изгибам и повышенная стойкость к ионизирующим излучениям. Область применения - линии длиной несколько сотен метров.
Волокна из многокомпонентных силикатных стекол
Разрабатывались для первых поколений линий связи, и их достоинством являлась возможность получения высокой числовой апертуры (до 0,6). Однако эти волокна не нашли применение в технике связи из-за невозможности получения высокого уровня параметров, в том числе коэффициента затухания, при промышленном производстве.
Волокна, прозрачные в среднем инфракрасном диапазоне
Теоретические оценки показали, что существуют стеклообразные и кристаллические материалы, позволяющие создавать оптические волокна в среднем инфракрасном (ИК) диапазоне (2тАж11 мкм) с ультранизкими потерями дБ/км.
Материалы для оптического волокна среднего ИК-диапазона можно разделить на три группы:
галогениды (стеклообразные и кристаллические);
халькогениды;
оксиды тяжелых металлов.
Несмотря на очень интенсивные исследования в этом направлении, практически значимых результатов в разработке оптических волокон, прозрачных в среднем ИК-диапазоне не достигнуто. Это связано с крайне сложными проблемами создания технологии получения таких волокон.
Кварцевые оптические волокна.
Имеют сердцевину из кварцевого стекла, легированного малыми добавками стеклообразующих компонентов (оксидов германия и фосфора, фтора) для изменения показателя преломления, и оболочку из кварцевого стекла.
Благодаря уникальному комплексу свойств, таких как прозрачность и ближней ИК-области спектра, высокая механическая прочность, вязкостные характеристики, обеспечивающие хорошую формуемость стекла, высокая химическая стойкость и стабильность характеристик, кварцевое стекло остается единственной средой передачи современных сетей связи.
Оценка предельно достижимой скорости передачи по кварцевому оптическому волокну (10тАж30 Тбит/с).
Защитные полимерные покрытия кварцевых волокон оптического волокна
Несмотря на то, что предел прочности массивного кварцевого стекла очень высок (~ 20 ГПа), волокно, имеющее развитую поверхность по отношению к малому объему стекла, крайне чувствительно к поверхностным дефектам (микротрещинам, пылинкам), которые резко снижают его прочность, особенно в присутствии влаги и под действием высоких температур и напряжений. Для сохранения механической прочности и защиты поверхности оптического волокна наносят полимерные покрытия.
Защитные полимерные покрытия оптического волокна имеют, как правило, двухслойную структуру, что обеспечивает также защиту оптического волокна от внешних воздействий, которые могут привести к возрастанию оптических потерь. Причиной роста оптических потерь в оптическом волокне являются микроизгибы, возникающие при калибровании оптического волокна или изменениях температуры как следствие напряжений в конструкции оптическое волокно - покрытия - кабельные компоненты.
Материалом современных покрытий оптического волокна являются уретанакрелаты двух типов, отверждаемые под действием ультрафиолетового излучения. Первый тип имеет модуль упругости, равный ~0,7 МПа, образует мягкий внутренний слой поверх кварцевой оболочки оптического волокна, защищающий оптическое волокно от внешних сжимающих усилий. Второй тип имеет модуль упругости почти на три прядка выше, образует твердый наружный слой, который обеспечивает прочность оптического волокна, его стойкость к абразивным воздействиям и влагозащиту.
Основными требованиями к защитным покрытиям оптического волокна являются стабильность характеристик в интервале рабочих температур и отсутствие взаимодействия с материалами кабеля (например, гидрофобным заполнителем и др.). Кроме того, покрытие должно обеспечить стабильную адгезию к оптическому волокну в течении всего срока службы и в то же время должно легко механически удаляться с помощью стриппера. Обычно усилие стягивания покрытий составляет 1,3тАж8,9 Н.
Краски (чернила) для оптических волокон.
Используются, в основном, чернила ультрафиолетового отверждения, наносимые на оптическое волокно для их цветового кодирования. Чернила обеспечивают стойкость цветовой окраски в течение всего срока службы оптического кабеля, не оказывают влияния на характеристики передачи оптического волокна, стойки к химическим материалам, применяемым в конструкциях оптического кабеля. Чернила прозрачны для оптического излучения, что обеспечивает возможность использования системы юстировки LID в автоматических аппаратах для сварки оптического волокна и возможность подключения к оптическому волокну оптических телефонов для организации служебной связи по оптическому волокну в процессе строительства и эксплуатации.
В оптическом