Erstens ist Glasfaser nicht wasserempfindlich, da sie geschützt ist. Beim Verspinnen von Glasfasern zu Kabeln müssen zwei Schutzanforderungen erfüllt werden: Zum einen darf die Glasfaser möglichst wenig Belastungen ausgesetzt sein, zum anderen muss sie wasserdicht sein. Die äußerste Schicht des Glasfaserkabels besteht aus einem Kunststoffmantel, die innere aus einem Metallmantel und die dritte aus einer wasserabweisenden Beschichtung, die bei Wasserkontakt aufquillt. Der Kabelkern ist mit einem Klebstoff und den Glasfasern verbunden.
Das optische Kabel verfügt über vier wasserdichte Türen, nämlich: eine Kunststoffabdeckung, eine Metallabdeckung, eine wasserabweisende Schicht und eine Dichtungsmasse.
Die Frage ist also: Hat der Faserkern Angst vor Wasser? Ist es nicht einfach nur Glas, was soll schon das Problem mit Wasser sein?
Tatsächlich hat er Angst vor Wasser.
Sie fragen sich vielleicht, warum das Glas in Aquarien und Fenstern in Ihrem Zuhause nicht wasserabweisend, sondern wasserdicht ist und warum sie alle aus Glas bestehen.
Warum hat der Faserkern Angst vor Wasser?
Man geht allgemein davon aus, dass der Faserkern durch Wasser nicht beeinträchtigt wird, da das Glas eine ausgezeichnete Wasserbeständigkeit aufweist. Tatsächlich ist Wasser jedoch sehr schädlich für Glasfaserkabel. Dringt Wasser in das Glasfaserkabel ein, wird die Faser beschädigt, da sie im kalten Wasser gefriert und sich ausdehnt. Daher sollten Glasfaserkabel mit einem Dichtmittel beschichtet werden, um das Eindringen von Feuchtigkeit zu verhindern.
Experimente zeigen, dass ein längerer Feuchtigkeitseintritt in das Glasfaserkabel die Verluste der optischen Faser erhöht, insbesondere bei einer Wellenlänge von 1,55 pm.
Der Grund, warum optische Fasern wasserempfindlich sind, liegt darin, dass sie aus miteinander verbundenen Silizium-Sauerstoff (SiO4)-Glastetraedern bestehen, wie in Abbildung 1 dargestellt. In einem Si-O-Si-Netzwerk liegen Sauerstoffatome in Form von Sauerstoffbrücken vor.
In einer Umgebung mit Wasser kommt es jedoch nach der Adsorption von Wasserdampf an der Glasoberfläche zu einer langsamen Hydrolysereaktion, die zum Aufbrechen der Silizium-Sauerstoff-Bindung im ursprünglichen Netzwerk —Si—O—Si— führt. Die Sauerstoffbrücke wird zu unverbrücktem Sauerstoff, wie in Abbildung 2 dargestellt, was zu Rissen im Glas führt, die weiter wachsen.
Ob Aquarienglas, Fensterglas oder Glasfaserglas – alle diese Materialien sind anfällig für Wasserschäden. Der Unterschied liegt in der Dicke: Aquarienglas und Fensterglas sind mit 3 mm, 5 mm bzw. 10 mm sehr dick. Selbst ein nur 0,05 mm kleiner Riss beeinträchtigt die Stabilität des Glases nicht. Es sind keine sichtbaren Veränderungen erkennbar.
Optische Fasern verhalten sich anders. Der Durchmesser der Glasfaser beträgt nur 0,125 mm, was der Dicke eines menschlichen Haares entspricht. Bei einem Riss von 0,05 mm reduziert sich der Durchmesser der Faser auf 0,075 mm, wodurch sie sehr bruchgefährdet ist. Darüber hinaus erhöht das Auftreten von OH-Knoten die Lichtabsorptionsfähigkeit der Glasfaser. Aus diesem Grund sind Aquarienglas und Fensterglas unempfindlich gegenüber Wasser, während optische Fasern anfällig für Wasserschäden sind.
Wenn in diesem Fall das Glasfaserkabel beschädigt ist, die Spleißbox nicht richtig abgedichtet ist und die blanke Faser freiliegt, verkürzt sich die Lebensdauer der Glasfaser und die Faser bricht auf natürliche Weise durch Wasser.
Daher müssen bei der Verlegung von Glasfaserkabeln in Abwasserkanälen die Verbindungsstellen fachgerecht gesichert und beschädigte Glasfaserkabel repariert werden. Das Innere der Glasfaserkabel darf nicht mit Wasser in Berührung kommen.
Veröffentlichungsdatum: 18. November 2022
