首先,光纤涂层选材与拉丝工艺是影响光缆寿命的关键因素之一。光纤损耗主要源于氢损、光纤裂化、光纤应力。研究发现,光缆在使用多年后,光纤的几何特性、机械特性、接续特性、光学特性等宏观性能基本稳定,没有明显变化。然而,光纤涂层状况却存在差异。模量高、涂层紧密、剥离力大的光纤在1550nm、1310nm波长下的衰减明显增加。
其次,油膏填充式设计对光缆寿命的影响也不容忽视。纤膏是紧密接触光纤的油性物质,主要作用是隔绝水汽、润滑缓冲。油膏氧化后,酸值增加,析氢增加,进而影响光缆结构的稳定性,导致屈服应力下降。在振动、冲击、弯曲、温差变化、地形地质变化等影响下,光纤承受的应力得不到舒缓,使得光缆的可靠性下降。纤膏与光纤直接接触,是光纤性能恶化的重要诱因。研究发现,纤膏随时间推移会缓慢变性,最终导致光缆老化。
最后,松套管尺寸对光缆寿命的影响主要体现在综合应力方面。当松套管尺寸过小时,在温度变化、机械应力、填充物与光纤的相互作用等变化因素下,光纤所承受的应力得不到舒缓,进而导致光纤衰减增大,产生老化现象。
针对上述问题,我们可以从以下几个方面进行改进:
1. 优化光纤涂层选材与拉丝工艺,提高光纤涂层质量,降低衰减。
2. 加强纤膏性能研究,提高油膏抗氧化性,延长光缆使用寿命。
3. 合理设计松套管尺寸,确保光纤在温度变化、机械应力等情况下承受的应力得到有效舒缓。
4. 加强光缆施工与维护,降低外部环境因素对光缆寿命的影响。
总之,光缆寿命问题是一个多因素、复杂的问题。通过优化设计、加强研究和改进施工与维护,可以有效提高光缆寿命,为我国光纤光缆行业发展提供有力保障。
光纤光缆行业经历了30多年发展,如今已进入一个更新换代的高峰时期。由此,光缆寿命的话题在业内也备受关注。由于光缆在实际使用过程中受到的外部环境、内部质量方面差异性较大,因此寿命问题比较复杂。目前来说业内就提出了三大影响光缆寿命的技术点。
一、光纤涂层选材与拉丝工艺
光纤损耗增大的原因主要包括氢损、光纤裂化、光纤应力,通过实际检测发现光缆中的光纤经过多年使用后,其几何特性、机械特性、接续特性、光学特性等宏观性能基本没有发生变化,通过扫描电镜等方法发现光纤没有明显的微裂纹等异常现象。但光纤涂层状况出现明显差异,模量高、涂层紧密、剥离力大的光纤在1550nm、1310nm波长下衰减明显增加。
二、油膏填充式设计
纤膏是紧密接触光纤的油性物质,是以矿物油或者合成油为基础的混合物,对光纤起隔绝水汽和润滑缓冲作用,通过肉眼观察形态和测试油膏的氧化诱导期来评定纤膏性能。油膏氧化后其酸值增加可导致析氢增加,同时油膏氧化后对光缆结构的稳定性有影响,导致屈服应力下降,这样光纤在振动、冲击、弯曲、温差变化、地形地质变化等影响下会受到应力,减弱纤膏对光纤的缓冲作用,从而使光缆的可靠性下降。
纤膏与光纤直接接触,它是光纤性能恶化的最重要的间接诱因。
通过对不同时期生产的在用光缆实际检测发现,纤膏随着时间的变化而缓慢变性。通常是先集结成小颗粒,然后逐渐挥发、分解、干涸。对于华中地区的直埋或管道光缆,纤膏开始发生明显变性的典型时间为18年。
三、松套管尺寸
松套管尺寸对光缆寿命的影响更多体现在综合应力方面。当尺寸过小时,在温度变化、机械应力、填充物与光纤的相互作用等变化因素下,光纤所承受的应力得不到舒缓,进而使光纤衰减增大,产生老化现象。