สายเคเบิลใยแก้วนำแสงกลัวน้ำหรือไม่?

ประการแรก เส้นใยแก้วนำแสงไม่กลัวน้ำเพราะได้รับการปกป้อง เมื่อเส้นใยแก้วนำแสงถูกปั่นเป็นสายเคเบิล จะมีข้อกำหนดด้านการป้องกันสองประการสำหรับเส้นใยแก้วนำแสง ประการแรกคือ เส้นใยแก้วนำแสงต้องรับแรงกดน้อยลง และประการที่สองคือ เส้นใยแก้วนำแสงต้องกันน้ำได้ ชั้นนอกสุดของสายเคเบิลใยแก้วนำแสงเป็นปลอกพลาสติก ชั้นในเป็นปลอกโลหะ และชั้นในสุดเป็นสารเคลือบกันน้ำที่บวมตัวเมื่อสัมผัสกับน้ำ แกนกลางของสายเคเบิลถูกยึดติดด้วยสารกันรั่วและเส้นใยแก้วนำแสง

สายเคเบิลใยแก้วนำแสงมีส่วนประกอบกันน้ำสี่ส่วน ได้แก่ ฝาพลาสติก ฝาโลหะ ชั้นป้องกันน้ำ และสารเคลือบกันซึม
คำถามก็คือ แกนไฟเบอร์กลัวน้ำหรือเปล่า? มันก็แค่แก้วไม่ใช่เหรอ น้ำมันจะอันตรายตรงไหน?

ที่จริงแล้ว เขากลัวน้ำ
คุณอาจสงสัยว่าทำไมกระจกในตู้ปลาและหน้าต่างในบ้านของคุณจึงไม่กลัวน้ำแต่กันน้ำได้ และทำไมทั้งหมดจึงทำจากกระจก

ทำไมแกนใยถึงกลัวน้ำ?

โดยทั่วไปเชื่อกันว่าแกนใยแก้วนำแสงจะไม่ได้รับผลกระทบจากน้ำ เนื่องจากแก้วมีคุณสมบัติกันน้ำได้ดีเยี่ยม อย่างไรก็ตาม ในความเป็นจริงแล้ว น้ำเป็นอันตรายต่อสายเคเบิลใยแก้วนำแสงมาก หากน้ำเข้าไปในสายเคเบิลใยแก้วนำแสง มันจะทำลายใยแก้วนำแสงเนื่องจากจะแข็งตัวและขยายตัวในน้ำเย็น ดังนั้น สายเคเบิลใยแก้วนำแสงจึงควรเคลือบด้วยสารกันซึมเพื่อป้องกันความชื้นเข้าไป

ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่า การที่ความชื้นซึมเข้าไปในสายเคเบิลใยแก้วนำแสงเป็นเวลานาน จะทำให้เกิดการสูญเสียในใยแก้วนำแสงมากขึ้น โดยเฉพาะที่ความยาวคลื่น 1.55 ไมโครเมตร

เหตุผลที่ใยแก้วนำแสงกลัวน้ำก็คือ ใยแก้วนำแสงประกอบด้วยโครงสร้างเตตระเฮดราของแก้วซิลิคอน-ออกซิเจน (SiO4) ที่เชื่อมต่อกัน ดังแสดงในรูปที่ 1 ในโครงข่าย Si-O-Si อะตอมของออกซิเจนจะอยู่ในรูปของสะพานออกซิเจน
อย่างไรก็ตาม ในสภาพแวดล้อมที่มีน้ำ หลังจากที่พื้นผิวกระจกดูดซับไอน้ำแล้ว จะเกิดปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสอย่างช้าๆ ส่งผลให้พันธะซิลิคอน-ออกซิเจนในโครงข่ายเดิม —Si—O—Si— แตกออก และสะพานออกซิเจนกลายเป็นออกซิเจนที่ไม่มีสะพานเชื่อม ดังแสดงในรูปที่ 2 ส่งผลให้เกิดรอยแตกในกระจก และรอยแตกเหล่านั้นจะขยายตัวต่อไป

ไม่ว่าจะเป็นกระจกตู้ปลา กระจกหน้าต่าง หรือกระจกไฟเบอร์ออปติก ล้วนมีความเสี่ยงที่จะเกิดความเสียหายจากน้ำได้ ความแตกต่างก็คือ กระจกตู้ปลาและกระจกหน้าต่างมีความหนามาก โดยมีความหนา 3 มม. 5 มม. และ 10 มม. ตามลำดับ แม้แต่รอยแตกขนาด 0.05 มม. ก็จะไม่ส่งผลกระทบต่อความแข็งแรงของกระจก และจะไม่มีการเปลี่ยนแปลงใดๆ ที่มองเห็นได้

เส้นใยแก้วนำแสงนั้นแตกต่างออกไป เส้นผ่านศูนย์กลางของแก้วในเส้นใยแก้วนำแสงมีเพียง 0.125 มิลลิเมตร ซึ่งบางเท่ากับเส้นผมของมนุษย์ หากมีรอยแตกขนาด 0.05 มิลลิเมตร เส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นใยแก้วนำแสงจะลดลงเหลือ 0.075 มิลลิเมตร ทำให้เส้นใยแตกหักได้ง่ายมาก นอกจากนี้ การปรากฏของราก OH ยังจะเพิ่มความสามารถในการดูดซับแสงของเส้นใยแก้วนำแสงอีกด้วย นี่คือเหตุผลที่กระจกตู้ปลาและกระจกหน้าต่างไม่ได้รับผลกระทบจากน้ำ ในขณะที่แก้วในเส้นใยแก้วนำแสงนั้นไวต่อความเสียหายจากน้ำ

ในกรณีนี้ หากสายเคเบิลใยแก้วนำแสงชำรุด การปิดผนึกกล่องเชื่อมต่อไม่ดี และเส้นใยเปลือยโผล่ออกมา อายุการใช้งานของใยแก้วนำแสงจะสั้นลง และเส้นใยจะแตกหักเองตามธรรมชาติเนื่องจากน้ำ

ดังนั้น หากมีการติดตั้งสายเคเบิลใยแก้วนำแสงในท่อระบายน้ำ จะต้องทำการต่อสายให้แน่นหนา และหากสายเคเบิลใยแก้วนำแสงชำรุดเสียหาย จะต้องซ่อมแซม ห้ามปล่อยให้ส่วนภายในของสายเคเบิลใยแก้วนำแสงสัมผัสกับน้ำ