光ファイバーケーブルは水を恐れますか?

まず、光ファイバーは保護されているため、水を恐れません。光ファイバーをケーブルに紡糸する際には、光ファイバーに2つの保護要件があります。1つは光ファイバーにかかるストレスを軽減すること、もう1つは光ファイバーが防水性を持つことです。光ファイバーケーブルの最外層はプラスチック製のシース、内層は金属製のシース、そしてさらにその内側の層は水にさらされると膨張する防水コーティングで覆われています。ケーブルの芯線は接着剤と光ファイバーで接着されています。

光ケーブルには、プラスチックカバー、金属カバー、防水層、軟膏の 4 つの防水ドアがあります。
では、光ファイバーのコアは水を恐れるのでしょうか？ガラスに限った話ではないのに、水がそんなに問題になるのでしょうか？

実際、彼は水が怖いのです。
水槽のガラスや家の窓のガラスが水を恐れず防水性を備えているのはなぜか、そしてなぜすべてガラスでできているのか疑問に思うかもしれません。

なぜファイバーコアは水を恐れるのでしょうか?

ガラスは優れた耐水性を備えているため、光ファイバーのコアは水の影響を受けないと一般的に考えられています。しかし、実際には水は光ケーブルにとって非常に大きなダメージを与えます。光ケーブル内部に水が侵入すると、冷水中で凍結・膨張し、光ファイバーに損傷を与えます。そのため、光ケーブルは水分の浸入を防ぐためにシーラントでコーティングする必要があります。

実験によれば、光ケーブルへの水分の長期的浸入は、特に1.55pmの波長で光ファイバーの損失を増加させる。

光ファイバが水を恐れる理由は、図 1 に示すように、光ファイバがシリコン - 酸素 (SiO4) ガラスの四面体が結合して構成されているためです。Si-O-Si ネットワークでは、酸素原子が酸素ブリッジの形で存在します。
しかし、水分のある環境では、ガラス表面が水蒸気を吸着した後、ゆっくりと加水分解反応が起こり、元のネットワーク（Si-O-Si）のシリコン-酸素結合が切断され、図2に示すように酸素架橋が非架橋酸素となり、ガラスにひび割れが生じ、ひび割れが拡大し続けます。

水槽ガラス、窓ガラス、光ファイバーガラスなど、どれも水による損傷を受けやすいものです。違いは、水槽ガラスと窓ガラスは厚さが3mm、5mm、10mmと非常に厚いことです。0.05mmのひび割れでもガラスの強度には影響しません。目に見える変化もありません。

光ファイバーは異なります。光ファイバーのガラスの直径はわずか0.125mmで、髪の毛と同じくらいの太さです。0.05mmの亀裂が生じると、光ファイバーの直径は0.075mmとなり、非常に破損しやすくなります。さらに、OH根の発生によって光ファイバーの光吸収能力も高まります。水槽のガラスや窓ガラスは水の影響を受けにくいのに対し、光ファイバーのガラスは水による損傷を受けやすいのは、このためです。

この場合、光ケーブルが損傷したり、接続箱の密閉性が悪く裸光ファイバーが露出したりすると、光ファイバーの寿命が短くなり、水分の影響で光ファイバーが自然に断線してしまいます。

したがって、下水道に光ファイバーケーブルを設置する場合は、接続部を適切に固定し、光ファイバーケーブル自体が損傷している場合は修理する必要があります。また、光ファイバーケーブル内部が水に触れないようにしてください。