Kuten hyvin tiedetään, veden tihkuminen on erittäin kohtalokasta optisille kuiduille, koska vedestä saostunut vety voi aiheuttaa "vetyhäviöitä" kuiduissa, mikä johtaa lisääntyneeseen vaimenemiseen ja vaikuttaa suuresti siirtotehokkuuteen ja stabiilisuuteen.
Joten mikä on "vetyhäviö"?
Vetyhäviö voidaan jakaa kahteen tyyppiin: palautuva vetyhävikki ja palautumaton vetyhäviö.
Palautuva vedyn häviö:
Vetymolekyylit diffundoituvat SiO:hen2optisia kuituja, ja tunkeutunut vapaa vety vangitaan SiO:lla2ritilä huoneenlämmössä. Paikallisen sähkökentän vaikutuksesta vetimolekyyleihin muodostuu dipolimomentti ja vedyn värähtely aiheuttaa lisäabsorptiohäviöitä. Verrattuna tavallisten molekyylien välisiin yhdistäviin sidoksiin ruudukon sieppausvoima on suhteellisen heikko. Jos kuidun vetyympäristö poistetaan, vetymolekyylit karkaavat SiO:sta2verkkoon, ja kuituhäviö palautuu alkuperäiseen arvoonsa. Siksi tämä on ajoittainen vaikutus, ja syntynyt vetyhäviö on palautuva.
Peruuttamaton vedyn menetys:
Vetymolekyylit, jotka diffundoituvat ihmiskehoon korkeissa lämpötiloissa, sitoutuvat kemiallisesti kuituverkon viallisiin osiin muodostaen OH-ryhmiä, ja niiden värähtely lisää piikin absorptiohäviötä. Vahvan sidosvoiman ansiosta kemialliset sidokset ovat edelleen olemassa, vaikka vetyympäristö on poistettu optisesta kuidusta, eikä absorptiohäviö muutu. Siksi se on pysyvä kemiallinen vaikutus, ja tuloksena oleva vetyhävikki on peruuttamaton.
Joten kuinka optinen kuitu tulee kosketukseen vetymolekyylien kanssa? Mistä ne tulevat ja miten ne pitäisi tukahduttaa?
Ensinnäkin on ymmärrettävä tekijät, jotka vaikuttavat vedyn häviön suuruuteen. On huomattava, että olipa kyseessä sitten yksimuotoinen tai monimuotoinen optinen kaapeli, vetykaasun kerääntyminen kaapelirakenteeseen voi heikentää optista suorituskykyä sen käyttöiän aikana.
Vetyhäviön suuruus riippuu seuraavista tekijöistä:
- Optisen kuidun tyyppi, sen seostuskoostumus ja pitoisuus sekä sen luontainen herkkyys vetykaasulle;
- Valokuitukaapelin suunnittelu, erityisesti sen rakenteessa käytettyjen materiaalien valinta ja yhdistäminen;
- Asennusympäristö, mukaan lukien sen käyttölämpötila;
- Optisten kaapelien käyttöiän aikana tuottaman vetykaasun määrä.
Optisissa kaapeleissa oleva vetykaasu voi olla peräisin:
- Optisten kaapelien komponenttien vapauttama vety, mukaan lukien ne, jotka liittyvät materiaalien pitkäaikaisiin ikääntymisvaikutuksiin;
- Paineilman sisältämä vety pumpataan optiseen kaapeliin;
- Vedyn kehittyminen metalliosien korroosiosta kosteuden läsnä ollessa;
- Biokemiallisen korroosion tuottama vety.
Vedyn häviämisen estämiseksi valokuitukaapeleiden suunnittelussa ja valmistuksessa on harkittava asianmukaisia toimenpiteitä, kuten:
- Sopivien seostusaineiden valitseminen kuituoptisten aihioiden valmistuksessa ja P2O5vähemmän tai vähemmän;
- Kuituoptisia aihioita valmistettaessa synteettinen SiO2käytetään verhouksena luonnollisen SiO:n sijaan2verhous;
- Kun vedät optisia kuituja, valitse pinnoitemateriaalit, joissa on alhainen vetykehitys;
- Valitse optiseen kaapeliin käytettävät materiaalit huolellisesti, erityisesti kuitujen kanssa suoraan kosketukseen joutuva täytepasta, mikä on erityisen tärkeää;
- Suorita vedenestotoimenpiteitä kuituoptisille kaapeleille varmistaaksesi, että vettä ei tihkuta tai kehittyy lainkaan, ja eliminoi ulkoiset vetyympäristöt.