Aký je vplyv vlhkosti na optické vlákno s jedným režimom?

Vlhkosť je environmentálny faktor, ktorý môže významne ovplyvniť výkon a dlhovekosť optických vlákien s jedným režimom. Ako dodávateľ optických vlákien s jedným režimom je pochopenie týchto vplyvov rozhodujúce pre poskytovanie produktov a poradenstva vysokej kvality a poradenstvo pre našich zákazníkov.

1. Základné princípy optických vlákien s jedným režimom

Optické vlákna s jedným režimom sú navrhnuté tak, aby vysielali svetlo pozdĺž jednej cesty, čo umožňuje prenos údajov na dlhú vzdialenosť a vysokú rýchlosť. Sú vyrobené z vysokého skla oxidu kremičitého s vysokou čistotou, s veľmi tenkým jadrom (zvyčajne okolo 8 - 10 mikrometrov), ktoré vedie svetelný signál. Opláchanie obklopujúce jadro má nižší index lomu, ktorý pomáha udržiavať svetlo v jadre cez celkový vnútorný odraz.

2. Vplyv vlhkosti na materiály optických vlákien

2.1 Absorpcia vody

Jedným z primárnych spôsobov, ako vlhkosť ovplyvňuje optické vlákna s jedným režimom, je absorpcia vody. Silica sklo, hlavný materiál optických vlákien, je do istej miery hygroskopický. Pri vystavení vysokej vlhkosti môžu molekuly vody preniknúť do povlaku vlákniny a dosiahnuť sklenené jadro. Absorpcia vody môže spôsobiť niekoľko problémov.

Po prvé, voda môže reagovať s sklom oxidu kremičitého. Hydroxylové (OH) skupiny vo vode sa môžu spojiť s atómami kremíka v sklenenej štruktúre, čo vedie k zmenám v chemickom zložení vlákniny. Táto chemická reakcia môže viesť k zvýšeniu útlmu svetelného signálu. Útlm sa vzťahuje na stratu sily signálu, keď svetlo prechádza vláknom. Absorpcia svetla OH skupinami sa vyskytuje pri špecifických vlnových dĺžkach, najmä okolo 1380 nm, ktorá je známa ako vrchol vody. Napríklad v prostredí s vysokou vlhkosťou sa útlm pri 1380 nm môže výrazne zvýšiť, čím sa zníži celkový výkon vlákna pri tejto dôležitej komunikačnej vlnovej dĺžke.

2.2 Degradácia povlaku

Optické vlákna sú zvyčajne chránené polymérnym povlakom. Vysoká vlhkosť môže urýchliť degradáciu tohto povlaku. Polymérne materiály použité v povlaku môžu absorbovať vodu, čo môže viesť k opuchu a zmäkčovaniu povlaku. Degradovaný povlak stráca svoju schopnosť chrániť jadro vlákna pred mechanickým poškodením, ako je mikro -ohyb. Mikro - ohýbanie sa vyskytuje, keď je vláknina vystavená deformáciám malých mierok a môže spôsobiť ďalšiu stratu signálu v dôsledku úniku svetla z jadra.

3. Vplyv na výkon optických vlákien

3.1 útlm signálu

Ako už bolo spomenuté, absorpcia vody indukovaná vlhkosťou môže zvýšiť útlm signálu. Okrem chemickej reakcie medzi vodou a sklenením oxidu kremičitého môže voda tiež spôsobiť fyzikálne zmeny vo vláknovej štruktúre. Napríklad prítomnosť vody môže zmeniť index hustoty a lomu vláknového materiálu, ktorý ovplyvňuje šírenie svetla. Vyššie útlme znamená, že svetelný signál oslabuje rýchlejšie, keď prechádza vláknom, čím sa znižuje maximálna prenosová vzdialenosť bez potreby zosilnenia signálu.

3.2 Disperzia

Disperzia je ďalším dôležitým parametrom výkonu optických vlákien. Vzťahuje sa na šírenie svetelných impulzov pri prechádzaní vlákninou, čo môže spôsobiť skreslenie signálu. Vlhkosť môže nepriamo ovplyvniť disperziu. Zmeny indexu lomu vlákna v dôsledku absorpcie vody môžu zmeniť skupinovú rýchlosť rôznych vlnových dĺžok svetla, čo vedie k zvýšeniu chromatickej disperzie. Okrem toho môže mikro ohýbanie spôsobené degradáciou poťahovania tiež zaviesť modálnu disperziu, najmä v multimódových situáciách, ktoré sa môžu vyskytnúť v dôsledku nedokonalostí vlákien.

3,3 Dlhá - Termálna spoľahlivosť

Vysoká vlhkosť počas dlhšieho obdobia môže významne znížiť dlhodobú spoľahlivosť optických vlákien s jedným režimom. Nepretržitá absorpcia vody a súvisiace chemické a fyzikálne zmeny môžu viesť k postupnému zhoršeniu výkonu vlákna. To môže mať za následok prerušované straty signálu, zvýšené bitové miery a v konečnom dôsledku zlyhania systému. Pre kritické aplikácie, ako sú telekomunikačné siete a dátové centrá, je najdôležitejšia dlhodobá spoľahlivosť optických vlákien.

4. Protiopatrenia a naše produktové riešenia

4.1 Vlhkosť - odolné povlaky

Aby sme zmiernili vplyv vlhkosti, ponúkame optické vlákna s pokročilými povlakmi odolnými voči vlhkosti. Tieto povlaky sú navrhnuté tak, aby mali nízku rýchlosť absorpcie vody a vysokú chemickú stabilitu. Pôsobia ako bariéra, aby zabránila tomu, aby voda dosiahla jadro vlákna. Napríklad niektoré z našich povlakov sú vyrobené zo špeciálnych polymérov, ktoré boli navrhnuté tak, aby odolali penetrácii molekúl vody aj v prostrediach s vysokou vlhkosťou.

4.2 Nízka - voda - Vrcholové vlákna

Poskytujeme tiežG.652d s nízkym obsahom vody, ktorá je špičkovým disperziou posunutá vláknina s jedným režimom. Tento typ vlákna je špeciálne navrhnutý na zníženie vplyvu vrcholu vody. Prostredníctvom pokročilých výrobných procesov je koncentrácia OH skupín v vlákne minimalizovaná, čo vedie k nižšiemu útlmu pri vlnovej dĺžke 1380 nm. Vďaka tomu je vlákno vhodnejšie na použitie v prostrediach, kde vlhkosť môže spôsobiť absorpciu vody.

4.3 Bend - necitlivé vlákna

Okrem toho nášG.657.A2 ohýbanie necitlivého vlákna s jedným režimomaG.657.A1 ohýbanie necitlivého vlákna s jedným režimomsú odolnejšie voči účinkom mikro -ohýbania spôsobených degradáciou povlaku v dôsledku vlhkosti. Tieto vlákna majú špeciálny profil refrakčného indexu, ktorý im umožňuje udržať nízku stratu signálu, aj keď sa ohýbajú pri malých polomeroch.

5. Záver a výzva na konanie

Záverom možno povedať, že vlhkosť môže mať významný vplyv na optické vlákna s jedným režimom, čo ovplyvňuje ich výkon, útlm, disperziu a dlhodobú spoľahlivosť. Ako profesionálny dodávateľ optických vlákien s jedným režimom sme však vyvinuli celý rad výrobkov a riešení na riešenie týchto výziev. Naše vlhkosť - odolné povlaky, nízko - vodné vlákna a ohyb - necitlivé vlákna sú navrhnuté tak, aby zabezpečili stabilnú a vysoko výkonnú prevádzku aj v prostredí s vysokou vlhkosťou.

Ak potrebujete vysoko kvalitné optické vlákna s jedným režimom, ktoré vydržia výzvy vlhkosti, vyzývame vás, aby ste nás kontaktovali kvôli obstarávaniu a ďalším technickým diskusiám. Náš tím expertov je pripravený poskytnúť vám najlepšie riešenia prispôsobené vašim konkrétnym požiadavkám.

Odkazy

• Ghatak, AK, & Thyagarajan, K. (1998). Optická elektronika. Cambridge University Press.
• Agrawal, GP (2010). Vlákno - optické komunikačné systémy. Wiley.
• ITU - T Odporúčania pre optické vlákna (napr. G.652, G.657).