EoW January 2013

Articolo tecnico

e ambientali. L’attenuazione continua ad essere la metodologia preferita per determinare le prestazioni di una fibra. Tuttavia, la prova delle fibre con raggio di curvatura ridotto utilizzando gli stessi metodi impiegati per la fibra tradizionale monomodale e multimodale non prende in considerazione le proprietà specifiche di queste nuove fibre. Ciò detto, esaminiamo ora come si induce l’attenuazione nelle fibre tradizionali e nelle fibre con raggio di curvatura ridotto. Vediamo cosa è esattamente cambiato con l’introduzione delle fibre con raggio di curvatura ridotto. Il miglioramento più evidente riguarda la capacità della fibra di piegarsi maggiormente, vale a dire che è stata ridotta la sua sensibilità alla curvatura. Queste fibre possono curvarsi fino a 10, 7,5 o persino 5mm di raggio senza alcun aumento di attenuazione apprezzabile né danno al vetro in un ambiente a lungo termine. E’ stata inoltre notevolmente aumentata la resistenza alle perdite per macrocurvature e microcurvature. Nelle trasmissioni con fibra ottica, una macrocurvatura è un’ampia curvatura visibile nella fibra ottica che può causare un’attenuazione estrinseca, ovvero una riduzione della potenza ottica nel vetro. Le microcurvature, invece, si definiscono come imperfezioni quasi invisibili nella fibra ottica, che si creano generalmente durante il processo di fabbricazione. inoltre possono causare una riduzione della potenza ottica, o un aumento di attenuazione. Tuttavia, le microcurvature possono essere anche dovute alle tensioni di compressione dei materiali plastici utilizzati sul vetro a causa della contrazione del polimero nella fibra. Nelle fibre tradizionali, gli aumenti di attenuazione indicano che si è prodotta una microcurvatura nella fibra. Tuttavia, in una fibra con raggio di curvatura ridotto, le variazioni di attenuazione sono generalmente trascurabili e la stessa microcurvatura può passare inosservata fino a che si produce un guasto importante nelle prestazioni del cavo. Di conseguenza, il guasto può avvenire con il trascorrere del tempo, durante la manipolazione o l’installazione del cavo o durante il suo invecchiamento. Queste piccole imperfezioni Macrocurvature e Microcurvature

tradizionali, le norme esistenti non possono continuare a stabilire un sistema di misura universale. Numerosi fabbricanti di fibre ottiche hanno sviluppato fibre ottiche tradizionali negli anni ‘70. Nel corso degli anni, vi sono stati pochi miglioramenti significativi, a parte gli sviluppi dei rivestimenti, per migliorare la capacità intrinseca della fibra di sopportare le forze meccaniche nel proprio ambiente. Tuttavia, a parte le innovazioni del processo di trafilatura, che migliora le proprietà empiriche generali di resistenza alla trazione delle guide d’onda ottiche, i perfezionamenti delle forme costruttive delle fibre ottiche furono relativamente poco importanti fino a circa cinque anni fa. In quell’epoca, furono messe a punto numerose forme costruttive per migliorare altre caratteristiche della fibra, quali la resistenza fisica e le caratteristiche di curvatura. Fu così che furono introdotte le fibre con raggio di curvatura ridotto. Le fibre con raggio di curvatura ridotto includono varie tecnologie praticabili. Esse comprendono versioni “ trench-assisted ”, fibre “ voids-assisted ”, fibre a cristallo fotonico o microstrutturate (holey fibres) e diverse altre combinazioni di tipi e tecnologie. Da un confronto con la fibra tradizionale, risulta che ciascuna di queste recenti innovazioni ha migliorato le caratteristiche e le prestazioni meccaniche della fibra ottica attuale. Tuttavia, in questo stesso lasso di tempo, i processi di prova esistenti sono rimasti sostanzialmente invariati e continuano a dipendere dalla variazione di attenuazione basata sulle prove fisiche, meccaniche ▼ ▼ Figura 4 : Dispositivo di prova di trazione per misuratore longitudinale FOTP-33

▲ ▲ Figura 5 : Sistema di misura con misuratore di deformazione della fibra ottica Le moderne tecniche di invecchiamento utilizzate per le prove, quali l’esposizione al calore estremo, possono non mostrare un guasto sulle attuali fibre con raggio di curvatura ridotto.

Metodi di prova insufficienti

I metodi di prova esistenti per le fibre ottiche convenzionali si basano su prove meccaniche e variazioni di attenuazione, ma non specificano la forma costruttiva del cavo sottoposto alla prova. Pertanto, se una fibra con raggio di curvatura ridotto è soggetta alle medesime prove, con una sensibilità minima alla curvatura potrebbe superare la prova anche con una microcurvatura che potrebbe generare tensioni nella fibra con il trascorrere del tempo. Ciò significa che alcune strutture di cavo potrebbero essere concepite con difetti di progetto intrinseci e nonostante ciò comunque superare le prove delle norme esistenti che si basano esclusivamente sui requisiti della norma GR-409 per le fibre a struttura del tipo “ tight buffered ”. Nei cavi del tipo “ loose-tube ” per installazione esterna, regolamentati dalla norma GR-20, esistono diverse prove che possono stabilire se le fibre sono sottoposte a sforzo o deformazione. Attualmente, l’unico requisito per la prova di deformazione è contenuto nella norma TIA-455-33B, sezione FOTP-33a. Questa norma riguarda le prove di resistenza alla trazione per i cavi che utilizzano un componente per misurare la deformazione della fibra. Ora il problema che si pone è se una contrazione inferiore al cinque per cento, come affermato in questa specifica,

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Gennaio 2013