По-перше, оптичне волокно не боїться води, оскільки воно захищене. Коли оптичне волокно сплетено в кабель, існують дві вимоги до захисту оптичного волокна: одна полягає в тому, щоб оптичне волокно зазнавало меншого навантаження; інша – щоб оптичне волокно було водонепроникним. Зовнішній шар оптичного кабелю – це пластикова оболонка, внутрішній шар – металева оболонка, а внутрішній шар – це водонепроникне покриття, яке набухає під впливом води. Серцевина кабелю скріплена герметиком та оптичними волокнами.
Оптичний кабель має чотири водонепроникні дверцята, а саме: пластикову кришку, металеву кришку, водозахисний шар та мазь.
Тож питання полягає в тому, чи боїться серцевина з волокна води? Хіба вона не просто скло, що такого особливого у воді?
Насправді, він боїться води.
Ви можете задатися питанням, чому скло в акваріумах та вікнах у вашому будинку не боїться води, а є водонепроникним, і чому вони всі зроблені зі скла.
Чому серцевина волокна боїться води?
Загальновизнано, що серцевина волокна не піддається впливу води, оскільки скло має чудову водостійкість. Однак насправді вода дуже шкідлива для оптичних кабелів. Якщо вода потрапить в оптичний кабель, вона пошкодить волокно, оскільки воно замерзає та розширюється в холодній воді. Тому оптичні кабелі слід покривати герметиком, щоб запобігти потраплянню вологи.
Експерименти показують, що тривале потрапляння вологи в оптичний кабель збільшує втрати в оптичному волокні, особливо на довжині хвилі 1,55 пм.
Причина, чому оптичне волокно боїться води, полягає в тому, що оптичне волокно складається з кремній-кисневих (SiO4) скляних тетраедрів, з'єднаних між собою, як показано на рисунку 1. У мережі Si-O-Si атоми кисню існують у формі кисневих містків.
Однак у середовищі з водою, після того, як поверхня скла адсорбує водяну пару, відбувається повільна реакція гідролізу, в результаті якої розривається кремній-кисневий зв'язок у вихідній мережі —Si—O—Si—, і кисневий місток перетворюється на нез'єднаний кисень, як показано на рисунку 2, що призводить до тріщин у склі, і тріщини продовжують рости.
Чи то скло для акваріума, віконне скло чи оптоволоконне скло, всі вони схильні до пошкодження водою. Різниця полягає в тому, що скло для акваріума та віконне скло дуже товсте, його товщина становить 3 мм, 5 мм та 10 мм. Навіть тріщина розміром 0,05 мм не вплине на міцність скла. Видимих змін немає.
З оптичним волокном все інакше. Діаметр скла в оптичному волокні становить лише 0,125 мм, що дорівнює товщині людської волосини. Якщо є тріщина 0,05 мм, діаметр оптичного волокна становитиме 0,075 мм, що робить його дуже легким для розриву. Крім того, поява коренів OH також збільшить здатність оптичного волокна поглинати світло. Ось чому скло акваріума та віконне скло не піддаються впливу води, тоді як оптичне скло схильне до пошкодження водою.
У цьому випадку, якщо оптичний кабель пошкоджено, герметизація зрощування погана, а оголене волокно оголене, термін служби оптичного волокна скоротиться, і воно природним чином порветься через потрапляння води.
Тому, якщо оптоволоконний кабель прокладається в каналізації, місця з'єднання повинні бути належним чином закріплені, а якщо сам оптоволоконний кабель пошкоджений, його необхідно відремонтувати. Не допускайте контакту внутрішньої частини оптоволоконного кабелю з водою.
Час публікації: 18 листопада 2022 р.
