Viden

Vandudsivning er som bekendt meget dødelig for optiske fibre, da den brint, der udfældes fra vand, kan forårsage "brinttab" i fibrene, hvilket fører til øget dæmpning og i høj grad påvirker transmissionseffektiviteten og stabiliteten.

Så hvad er "brinttab"?

Brinttab kan opdeles i to typer: reversibelt brinttab og irreversibelt brinttab.

Reversibelt brinttab:

Hydrogenmolekyler diffunderer ind i SiO₂optiske fibre, og det infiltrerede frie brint fanges af SiO₂rist ved stuetemperatur. Under påvirkning af et lokalt elektrisk felt dannes et dipolmoment i brintmolekylerne, og yderligere absorptionstab genereres af brints vibration. Sammenlignet med de forbindende bindinger mellem almindelige molekyler er fangkraften af ​​gitteret relativt svag. Hvis fiberens brintmiljø fjernes, vil brintmolekyler undslippe fra SiO₂gitter, og fibertabet vil genoprette sin oprindelige værdi. Derfor er dette en intermitterende effekt, og det genererede brinttab er reversibelt.

Irreversibelt brinttab:
Hydrogenmolekyler, der diffunderer ind i den menneskelige krop ved høje temperaturer, binder sig kemisk til de defekte dele af fibernettet for at danne OH-grupper, og deres vibration øger det maksimale absorptionstab. På grund af den stærke bindingskraft, selv efter fjernelse af brintmiljøet fra den optiske fiber, eksisterer de kemiske bindinger stadig, og absorptionstabet vil ikke ændre sig. Derfor er det en permanent kemisk effekt, og det resulterende brinttab er irreversibelt.

Så hvordan kommer optisk fiber i kontakt med brintmolekyler? Hvor kommer de fra, og hvordan skal de undertrykkes?

For det første er det nødvendigt at forstå de faktorer, der påvirker størrelsen af ​​brinttab. Det skal bemærkes, at uanset om det er et enkelt-mode optisk kabel eller et multi-mode optisk kabel, kan akkumuleringen af ​​brintgas i kabelstrukturen forringe den optiske ydeevne i løbet af dens levetid.

Størrelsen af ​​brinttab afhænger af følgende faktorer:

• Typen af ​​optisk fiber, dens dopingsammensætning og koncentration og dens iboende følsomhed over for brintgas;
• Fiberoptisk kabeldesign, især udvælgelsen og kombinationen af ​​materialer, der anvendes i dens struktur;
• Installationsmiljø, herunder dets driftstemperatur;
• Niveauet af brintgas genereret af optiske kabler i løbet af deres levetid.

Brintgas i optiske kabler kan komme fra:

• Brint frigivet af optiske kabelkomponenter, inklusive dem, der er relateret til langsigtede ældningseffekter af materialer;
• Brinten indeholdt i komprimeret luft pumpet ind i det optiske kabel;
• Hydrogenudvikling forårsaget af korrosion af metalkomponenter i nærvær af fugt;
• Brint produceret ved biokemisk korrosion.

For at forhindre brinttab bør passende foranstaltninger overvejes ved design og fremstilling af fiberoptiske kabler, såsom:

• Valg af passende dopingmidler ved fremstilling af fiberoptiske præforme og brug af P₂O₅mindre eller mindre;
• Ved fremstilling af fiberoptiske præforme, syntetisk SiO₂bruges som beklædning i stedet for naturlig SiO₂beklædning;
• Når du tegner optiske fibre, skal du vælge belægningsmaterialer med lav hydrogenudvikling;
• Vælg omhyggeligt de materialer, der bruges til det optiske kabel, især fyldpastaen, der kommer i direkte kontakt med fiberen, hvilket er særligt vigtigt;
• Træf vandblokerende foranstaltninger for fiberoptiske kabler for at sikre, at der ikke er nogen generel vandudsivning eller brintudvikling, og for at eliminere eksterne brintmiljøer.