Lengir endingu ljósleiðara
Hvernig á að tryggja endingartíma ljósleiðara meira en 20 ár
Í löngum fjarlægð sjónsamskiptakerfa ættu ljósleiðaraflutningseiginleikar að vera stöðugleiki til langs tíma, sérstaklega langlífar grafinn ljósleiðari og sæstrengskerfi, langur líftími sett fram meiri kröfur um ljósleiðara. Almennt líftími snúru á landi og vonast til að hafa meira en 20 ára örugga notkun, en sæstrengurinn er nauðsynlegur til að bæta endingartímann í 25 ár, og meðal tíma hans milli bilunar í 10 ár. Þess vegna, hvernig á að auka endingu snúrunnar, hvernig á að nota ljósleiðarann rétt, eru mikilvæg tæknileg vandamál sem fólki þykir vænt um, allt frá þætti uppbyggingar snúrunnar undir ræðunni um hvernig á að lengja endingartíma snúru.
Það eru þrír þættir sem hafa áhrif á endingu ljósleiðaratrengs
Ljósleiðar er ein mikilvægasta samsetning efnisins í ljósleiðaranum, til að bæta endingartíma snúrunnar, grundvallaratriðið er að bæta endingartíma ljósleiðara.
Helstu þættir til að hafa áhrif á endingartíma ljósleiðara eru:
1. Tilvist og stækkun örtrefja yfirborðs trefjar;
2. Andrúmsloft vatnsgufusameinda á yfirborði trefjarinnar og æting;
3. Óeðlilegt snúru sem leggur áherslu á vegna langtímaáhrifa osfrv.
Af þessum ástæðum minnkaði vélrænni styrkur kvarsgler sem byggir á ljósleiðara, minnkun minnkaði smám saman, loks til trefjarbrots, endingu snúrunnar. Vegna trefjar yfirborðsins verður alltaf ör-sprungur, sem verður í andrúmsloftinu hægur vöxtur, sprungan heldur áfram að stækka, smám saman niðurbrot vélrænni styrk trefjarinnar. Til dæmis lækkaði kvarts trefjar 125μm í þvermál, eftir þriggja ára hæga breytingu í framtíðinni, togstyrk trefjarinnar úr 180kpsi (jafngildir 1530g togstyrk), lækkaði 60kpsi (jafngildir 510g togstyrk). Slíkar hægar breytingar af völdum meginreglunnar um vélrænni styrkur trefja eru: Þegar yfirborð trefjar er örsprungur (eða gallar), undir ytra álagi, beinbrotnar ekki strax, aðeins þegar streita nær mikilvægu gildi sprungu, þá mun trefjarinn brot. kísil trefjar verða fyrir stöðugu álagi minna en mikilvægt gildi, yfirborð sprungur munu verða hægt stækkað, dýpt sprunga bein mikilvægt gildi, sem er ferlið við niðurbrot vélrænni styrk trefjarinnar. Rafmagnsstyrkur niðurbrots kvars ljósleiðara er vegna álags vatns og andrúmslofts umhverfis undir sameiginlegri aðgerð veðrunar og vatnsgufusameinda.
Aðferðin til að lengja endingartíma ljósleiðarans
Þegar trefjarnir eru í lofttæmisumhverfi, þar sem það eru engar vatnsameindir, svo að streitan kemur ekki til rof, eru þreytuþættir N hámarksgildið, trefjarnir hafa einnig hæsta styrk, þegar styrkur er styrkur styrksins óvirkar trefjar, kallaðar Si. Trefjar í umhverfi notkunar og það hefur endingartíma ts og streita σ óvirkar trefjar hafa eftirfarandi tengsl milli styrkleika Si: lgts = -nlgσ + lgB + (n-2) lgSi síðarnefndu tvö eru ofangreind formúla stöðug þegar það er stöðugt streitt σ gildir endingartími trefjarinnar og trefjarþreytu ts aðeins viðfangið N. Því stærra sem gildi N er, ljósleiðarinn er lengri endingartími ts.
Því að bæta endingartíma ljósleiðarans á tvo vegu:
Í fyrsta lagi, þegar þreytu breytu n er fastur, er endingartími ljósleiðaranna einungis útsettur fyrir ts streitu σ, og þess vegna, til að draga úr streitu sem beitt er á ljósleiðarann er að bæta endingartíma aðferð við ljósleiðara. Þegar fólk býr til ljósleiðara á yfirborð trefjar til að mynda þjöppunarálag til að berjast gegn togspennu, minnka togspennuna á stigi sem er eins lítið og mögulegt er og myndar þannig þjöppunarálag á klæðningarlagstæknina til að framleiða ljósleiðara.
Ef það er stillt til að standast álags trefjar σa, líf t1, þegar trefjarklæðningin er með þjöppunarálag σR, er líf trefjarinnar t2: t2 = t1 [(σa-σR) / σa] -n
Þar af, (σa-σR) fyrir trefjarnar til að standast raunverulegt netálag. Lagt er til að: þjöppunarálagsklæðning ljósleiðara en líftíminn lengur. Undanfarin ár gera sumir Quartz GeO2-dópað trefjar yfirborðsþjöppunarlag, það var gert með kvars optískum trefjum dópuðum TiO2 klæðningu togstyrk trefjarins sjálfs úr 50kpsi jókst í 130 kpsi (töluverður togstyrkur jókst úr 430g í 1100g), einnig truflanir ljósleiðarans frá n = 20 ～ 25 hækkaðir í n = 130.
Annað, til að bæta stöðluðu þreytu færibreytuna n ljósleiðara til að bæta endingartíma trefjarinnar. Þess vegna reynir fólk í framleiðslu á ljós trefjum, kvars trefjar sjálfir að skera andrúmsloftið af, þannig að frá andrúmslofti, mögulegt gildi n efnisþátta frá umhverfinu í færibreytur trefjarefnisins sjálft, getur gert gildi n verður stór, sem leiðir til yfirborðs trefjar „innsiglunartækninnar“.
Undanfarinn áratug tók notkun „innsiglunartækni“ til að framleiða ljósleiðara gríðarlegar framfarir. Framlengdur með málmhúðunarefni til málmoxíðanna, ólífrænna karbíða, ólífrænna nitríðanna, karbíðanna, köfnunarefnisoxíðanna og CVD-skilað formlausu kolefni. Húðun lag uppbyggingu málmhúðunarlagsins með einu innsigli lag til þróunar á lífræna húðlaginu er sameinuð samsettu húðun lagbyggingu, trefjargildið er hagnýtari notkun, ljósleiðaratriðin, vélrænir eiginleikar og þreytuþol. batnað.
Til dæmis:
1. málmhúðaður ljósleiðari: álhúðaður ljósleiðari þolir 1Gpa (150kpsi) álagspróf á kafi í vatni, við hitastigið 350 ℃ til að nota, lífslíkur eftir 10 ár.
2. Málmoxíð og aðrar ólífrænar trefjar húðaðar: með C4H10 og settar á trefjaryfirborðið SiH4 Si0.21O0.22C0.77 þéttingarhúðunarlag var húðað með lífræna laginu, n-gildi trefjarins til 256.
3. Eins og innsiglað er með húðunarlagi af bórnítríðtrefjum: 200 kpsi þolir spennuna, hægt er að auka n gildi í 100 eða meira. Annað dæmi er húðuð með þéttingu TIC 400 ~ 500kpsi trefja er styrkur 100 ℃ vatnsþolinn.
4. innsiglið myndlaust kolefnishúðað ljósleiðara: ólífræna húðuefnið, formlaust kolefnishúðunarlagið er ekki aðeins ljósleiðaratriðin og vélrænni styrkur áhrifanna er lítill skaði, og sýndi framúrskarandi vatnsviðnámseiginleika og þol gegn vetni. Þessi tækni er komin af iðnaðarframleiðslu. Dæmigerður togstyrkur trefjaranna hefur náð 500-600kpsi, kraftmikið n-gildi 350 til 1000. Eftir 25 ár við stofuhita, er kolefnisteggjarn innsiglihúðunar vetni aðeins venjulegur trefjar 1/10000; í ljósleiðara geta þessar trefjar leyft vetnisþrýsting er 100 sinnum hærri en venjulegur trefjar. Með þessum ljósleiðara er hægt að minnka viðeigandi snúrur við aðstæður eða við hærra hitastig.
Með því að nota yfirborðsvexti „streituklæðningarlags“ og „þéttihúðartækni“ er hægt að kynna endingu ljósleiðarans með formúlu: t2 / t1 = 19,36 × 10IRσa7 uppskrift, σa er beitt streita eða streita. Σa sem hægt er að reikna út með sambandinu t2 / t1. Slík trefjar lifa allt að 40 árum og hægt væri að nota þau fyrir sæstrengi og hernaðarsamskipti.
Nokkrar aðrar rannsóknir sýndu einnig að framleiða ljósleiðara með því að nota germanium (GeO2) og flúor (F) sem lyfjamisnotkun og án fosfórs (P2O5) sem dóp, vegna þess að fosfór „vatn (H2O)“ er gott, trefjar næmir fyrir raka sem veldur því að innra P-OH tengi frásogardempun eykst og trefjarnir breytast hægt. Svo langur endingartími ljósleiðara til að útrýma með fosfórblönduðum efnum.
Í framleiðsluferlinu skaltu borga eftirtekt til vatnsþéttan kapal til að draga úr spennu sem eftir er. Í fyrsta lagi er snúruna um hönnun snúru, vertu viss um að nota lausa uppbyggingu til að koma í veg fyrir að eftirspurn verði eftir, Strandstrengur þegar ég vil velja hæfilega lengd trefja, en einnig getur dregið úr togálagsáhrifum; í snúru kjarna er fyllt með jarðolíu hlaupi, tilgangur er að sanna, vatnsheldur, andstæðingur-vetni sem inniheldur efnasamband (mengaður vökvi) æting; nota plasthúðað stál, ál einnig til raka, aukið snúruþol gegn hliðarþrýstingi, togstyrk; sumar verksmiðjur í snúrukjarnanum eru einn metri á milli til að bæta við heitt bráðnar límvatnslokalag til að koma í veg fyrir skarpskyggni vatnsleiðslunnar; val á litlum línulegum stækkunarstuðli efnisins fyrir styrk snúrukerfisins, tilgangurinn er að vernda trefjarnar, útrýma ytri spennu. Að lokum skal einnig tekið fram að hvert framleitt trefjarhráefni sjálft verður að hafa meira en 30 ára líftíma, verður að hafa mikinn stöðugleika eðlisfræðilega eiginleika og efnafræðilega eiginleika. Aðeins með því að hafa strangt eftirlit með gæðum framleiðsluferlisins á veginum getur það lengt endingu snúrunnar.
