تأثیر رطوبت بر فیبر نوری تک حالت چیست؟

رطوبت یک عامل محیطی است که می تواند به طور قابل توجهی بر عملکرد و طول عمر الیاف نوری تک حالت تأثیر بگذارد. به عنوان تأمین کننده الیاف نوری تک حالت ، درک این تأثیرات برای ارائه محصولات با کیفیت بالا و راهنمایی به مشتریان بسیار مهم است.

1. اصول اساسی الیاف نوری تک حالت

الیاف نوری تک حالت برای انتقال نور در یک مسیر واحد طراحی شده اند و امکان انتقال داده های با فاصله طولانی و با سرعت بالا را فراهم می کنند. آنها از شیشه سیلیس با خلوص بالا ساخته شده اند ، با یک هسته بسیار نازک (به طور معمول حدود 8 - 10 میکرومتر قطر) که سیگنال نور را راهنمایی می کند. روکش اطراف هسته دارای ضریب شکست کمتری است که به شما کمک می کند تا نور را در داخل هسته از طریق بازتاب داخلی کل محدود نگه دارد.

2. تأثیر رطوبت بر روی مواد فیبر نوری

2.1 جذب آب

یکی از راه های اصلی رطوبت بر الیاف نوری تک حالت از طریق جذب آب است. شیشه سیلیس ، ماده اصلی الیاف نوری ، تا حدی هیگروسکوپی است. در هنگام قرار گرفتن در معرض رطوبت زیاد ، مولکول های آب می توانند به روکش فیبر نفوذ کرده و به هسته شیشه برسند. جذب آب می تواند چندین مشکل ایجاد کند.

ابتدا آب می تواند با لیوان سیلیس واکنش نشان دهد. گروه های هیدروکسیل (OH) در آب می توانند با اتم های سیلیکون در ساختار شیشه پیوند برقرار کنند و منجر به تغییر در ترکیب شیمیایی فیبر شوند. این واکنش شیمیایی می تواند منجر به افزایش ضعف سیگنال نور شود. میرایی به از دست دادن قدرت سیگنال هنگام حرکت نور از طریق فیبر اشاره دارد. جذب نور توسط گروه های OH در طول موج های خاص ، به ویژه در حدود 1380 نانومتر اتفاق می افتد ، که به اوج آب معروف است. به عنوان مثال ، در یک محیط رطوبت بالا ، میرایی در 1380 نانومتر می تواند به میزان قابل توجهی افزایش یابد و عملکرد کلی فیبر را در این طول موج ارتباطی مهم کاهش می دهد.

2.2 تخریب پوشش

الیاف نوری معمولاً توسط یک پوشش پلیمری محافظت می شوند. رطوبت بالا می تواند تخریب این پوشش را تسریع کند. مواد پلیمری مورد استفاده در پوشش می توانند آب را جذب کنند ، که ممکن است منجر به تورم و نرم شدن پوشش شود. یک پوشش تخریب شده توانایی خود را در محافظت از هسته فیبر در برابر آسیب های مکانیکی ، مانند خم شدن میکرو - از دست می دهد. میکرو خم شدن زمانی اتفاق می افتد که فیبر در معرض تغییر شکل مقیاس کوچک قرار بگیرد و به دلیل نشت نور از هسته می تواند باعث از بین رفتن سیگنال اضافی شود.

3 تأثیر بر عملکرد فیبر نوری

3.1 میرایی سیگنال

همانطور که قبلاً نیز ذکر شد ، جذب آب ناشی از رطوبت می تواند باعث افزایش میرایی سیگنال شود. علاوه بر واکنش شیمیایی بین آب و شیشه سیلیس ، آب همچنین می تواند باعث ایجاد تغییرات فیزیکی در ساختار فیبر شود. به عنوان مثال ، وجود آب می تواند چگالی و ضریب شکست مواد فیبر را تغییر دهد ، که بر انتشار نور تأثیر می گذارد. میرایی بالاتر به این معنی است که سیگنال نوری با عبور از فیبر سریعتر تضعیف می شود و حداکثر فاصله انتقال را بدون نیاز به تقویت سیگنال کاهش می دهد.

3.2 پراکندگی

پراکندگی یکی دیگر از پارامتر های مهم عملکرد الیاف نوری است. این به گسترش پالس های نوری در هنگام حرکت از طریق فیبر اشاره دارد که می تواند باعث تحریف سیگنال شود. رطوبت به طور غیرمستقیم می تواند بر پراکندگی تأثیر بگذارد. تغییرات در ضریب شکست فیبر به دلیل جذب آب می تواند سرعت گروه طول موج های مختلف نور را تغییر دهد و منجر به افزایش پراکندگی کروماتیک شود. علاوه بر این ، خم شدن میکرو ناشی از تخریب پوشش نیز می تواند پراکندگی معین را به ویژه در چند حالته - مانند موقعیت هایی که ممکن است به دلیل نواقص فیبر رخ دهد ، معرفی کند.

3.3 قابلیت اطمینان طولانی مدت

رطوبت بالا در یک دوره طولانی می تواند به طور قابل توجهی قابلیت اطمینان طولانی مدت الیاف نوری تک حالت را کاهش دهد. جذب مداوم آب و تغییرات شیمیایی و فیزیکی مرتبط با آن می تواند منجر به وخامت تدریجی عملکرد فیبر شود. این ممکن است منجر به تلفات سیگنال متناوب ، افزایش نرخ خطای بیت و در نهایت خرابی سیستم شود. برای برنامه های مهم مانند شبکه های ارتباطات از راه دور و مراکز داده ، قابلیت اطمینان طولانی مدت الیاف نوری از اهمیت بالایی برخوردار است.

4. اقدامات متقابل و راه حل های محصول ما

4.1 رطوبت - پوشش های مقاوم

برای کاهش تأثیر رطوبت ، ما الیاف نوری را با روکش های مقاوم در برابر رطوبت ارائه می دهیم. این روکش ها به گونه ای طراحی شده اند که میزان جذب آب کم و ثبات شیمیایی بالایی دارند. آنها به عنوان مانعی برای جلوگیری از رسیدن آب به هسته فیبر عمل می کنند. به عنوان مثال ، برخی از پوشش های ما از پلیمرهای ویژه ساخته شده اند که برای مقاومت در برابر نفوذ مولکول های آب حتی در محیط های رطوبت بالا ساخته شده اند.

4.2 کم - آب - الیاف اوج

ما همچنین ارائه می دهیمG.652d Low Water Peak Non Pluersion تغییر یافته فیبر حالت تکبشر این نوع فیبر به طور خاص برای کاهش تأثیر اوج آب طراحی شده است. از طریق فرآیندهای تولید پیشرفته ، غلظت گروههای OH در فیبر به حداقل می رسد و در نتیجه میرایی کمتر در طول موج 1380 نانومتر ایجاد می شود. این امر باعث می شود فیبر برای استفاده در محیط هایی که رطوبت ممکن است باعث جذب آب شود ، مناسب تر شود.

4.3 خم - الیاف حساس

علاوه بر این ، ماG.657.A2 FIBER حالت تک بی حساسوتG.657.A1 FIBER حالت تک بی حساسدر برابر اثرات میکرو خمیده ناشی از تخریب پوشش به دلیل رطوبت مقاوم تر هستند. این الیاف دارای مشخصات ویژه ای از انکسار هستند که به آنها امکان می دهد از دست دادن سیگنال کم حتی در هنگام خم شدن در شعاع کوچک استفاده کنند.

5. نتیجه گیری و فراخوانی به عمل

در نتیجه ، رطوبت می تواند تأثیر قابل توجهی در الیاف نوری تک حالت داشته باشد و بر عملکرد ، میرایی ، پراکندگی و قابلیت اطمینان طولانی مدت تأثیر بگذارد. با این حال ، ما به عنوان یک تأمین کننده فیبر نوری تک حالته حرفه ای ، ما طیف وسیعی از محصولات و راه حل ها را برای رفع این چالش ها تهیه کرده ایم. روکش های مقاوم در برابر رطوبت ما ، الیاف کم آب - اوج و فیبرهای بی حساس برای اطمینان از عملکرد پایدار و عملکرد بالا حتی در محیط های رطوبت بالا طراحی شده اند.

اگر به الیاف نوری تک حالت با کیفیت بالا نیاز دارید که می توانند در برابر چالش های رطوبت مقاومت کنند ، ما از شما دعوت می کنیم تا برای تهیه و بحث های فنی بیشتر با ما تماس بگیرید. تیم متخصصان ما آماده هستند تا بهترین راه حل های متناسب با الزامات خاص خود را در اختیار شما قرار دهند.

منابع

• Ghatak ، AK ، & Thyagarajan ، K. (1998). الکترونیک نوری. انتشارات دانشگاه کمبریج.
• Agrawal ، GP (2010). فیبر - سیستم های ارتباطی نوری. ویلی
• توصیه های ITU برای الیاف نوری (به عنوان مثال ، G.652 ، G.657).