89 / 112
EuroWire –
ноябрь
2008
г.
87
Техническая статья
модуль величиной чуть ниже 1 МПа в
вулканизированной пленке, при этом
модуль, измеренный непосредственно
на волокне, обычно находится на
уровне от 0,3 до 0,4 МПа, что является
контрольным показателем.
С
целью
улучшения
защиты
в
условиях низких температурах от
потерь, связанных с вызываемыми
механическим
напряжением
микроизгибами,
температура
стеклования сдвинута более чем на 20
°C ниже, чем у стандартного покрытия,
характеристики которого представлены
на рис. 2.
Предполагается,
что
релаксация
напряжений,
вызванных
резкими
перепадами
температур,
будет
значительно более быстрой. Результаты
испытаний,
предназначенных
для
изучения защиты от потерь при
микроизгибах, приводятся в следующем
разделе.
3.2 Чувствительность к
микроизгибам
Для проведения сравнительной оценки
чувствительности к микроизгибам
стандартного коммерческого волокна
с первичным покрытием и волокна с
новой системой защитного покрытия
были использованы два разных
метода.
Оба метода предназначены для создания
условий повышенного поперечного
напряжения (при этом второй метод
создает напряжение гораздо выше
того, с каким обычно сталкиваются
при эксплуатации). После измерения
воздействия на затухание сигнала при
комнатной температуре испытуемый
образец может быть подвергнут
термоциклированию для определения
добавочных потерь, обусловленных
резкими перепадами температур.
Первое
испытание
заключается
в
переплетении
волокон
в
шахматном порядке и проведении
термоциклирования. Образец волокна
наматывается при натяжении с усилием
50 граммов на кварцевый цилиндр
диаметром 300 мм с 9-мм «шагом».
При намотке на барабан 50 слоев
создаются
многочисленные
точки
пересечения волокон. Эти пересечения
могут вызвать добавочные потери
уже при комнатной температуре,
если волокно обладает достаточной
чувствительностью, однако обычно
добавочных потерь при этом не
наблюдается, или они невелики.
Барабан с намотанным на него
волокном
дважды
подвергается
термоциклированию,
в
данном
эксперименте – при температурах
Рис. 6.
▲
▲
Вид зачищенного ленточного кабеля с оптимизированной системой защитного покрытия (нижнее
изображение) в сравнении с ленточным кабелем с типичной промышленно выпускаемой системой
защитного покрытия
циклов -40 °C, -60 °C, +70 °C и 23 °C, при
этом потери измеряются на длине волны
1550 нм с часовым интервалом после
выдерживания образца при температуре
каждого цикла.
На рис. 4 представлены типичные
результаты для образцов с новой
системой защитного покрытия в
сравнении с обычной промышленно
выпускаемой системой.
Вобеихсистемахпокрытийиспользуются
цветные вторичные покрытия, но
рецептура
вторичных
покрытий
различна.Образцыволоконподбирались
таким образом, чтобы у них совпадали
геометрия покрытий, диаметр модового
поля и длина волны отсечки.
Обе системы покрытий предлагают
хорошую защиту от напряжений,
вызванныхмикроизгибами, при23 °C. При
-40 °C обычное коммерческое первичное
покрытие приближается к своей T
с
, но
все еще обеспечивает соответствующую
защиту от микроизгибов за счет снятия
напряжений в пределах разумных
временных рамок.
При-40°Cнаблюдаютсялишьнебольшие
добавочные потери в волокне с
обычным первичным покрытием, и
не наблюдается потерь в волокне
с
оптимизированным
первичным
покрытием.
При -60 °C оптимизированное первичное
покрытие также приближается к своей
T
с
, все еще обеспечивая аналогичный
уровень защиты, тогда как обычное
первичное покрытие теперь находится
гораздо ниже T
с
, и в волокнах
наблюдаются добавочные потери.
Стремясь смоделировать еще более
агрессивную среду с микроизгибами,
в рамках второго метода мы изменили
условия проведения утвержденных
МЭК испытаний во вращающемся
барабане с наждачной бумагой
[7]
с целью воспроизвести достаточно
неблагоприятную среду с вызванными
микроизгибами напряжениями, чтобы
оказать воздействие на одномодовое
волокно
даже
при
комнатной
температуре.
Для
этого
кварцевый
барабан
диаметром 300 мм был покрыт
самоклеящейся наждачной бумагой
зернистостью №40, в результате
чего была получена очень грубая
поверхность, на которую в один слой
с натяжением 100 граммов было
намотано волокно.
Используя парные образцы волокна,
как и в испытании, связанном с
переплетением волокон в шахматном
порядке и термоциклированием, после
намотки было измерено затухание при
температуре 23 °C.
Затем барабаны были подвергнуты
термоциклированиюпри экстремальных
значениях температуры, и на этот раз
затухание измерялось на длине волны
1550 нм после выдержки в один час,
а затем повторно через четыре часа
при соответствующей температуре.
Результаты представлены на рис. 5.