Zināšanas

Kā zināms, ūdens noplūde ir ļoti nāvējoša optiskajām šķiedrām, jo ​​no ūdens izgulsnētais ūdeņradis var izraisīt "ūdeņraža zudumus" šķiedrās, izraisot pastiprinātu vājināšanos un lielā mērā ietekmējot pārraides efektivitāti un stabilitāti.

Tātad, kas ir "ūdeņraža zudums"?

Ūdeņraža zudumus var iedalīt divos veidos: atgriezeniski ūdeņraža zudumi un neatgriezeniski ūdeņraža zudumi.

Atgriezenisks ūdeņraža zudums:

Ūdeņraža molekulas izkliedējas SiO₂optiskās šķiedras, un infiltrēto brīvo ūdeņradi uztver SiO₂režģis istabas temperatūrā. Vietējā elektriskā lauka iedarbībā ūdeņraža molekulās veidojas dipola moments, un ūdeņraža vibrācijas rezultātā rodas papildu absorbcijas zudumi. Salīdzinot ar savienojošajām saitēm starp parastajām molekulām, režģa uztveršanas spēks ir salīdzinoši vājš. Ja šķiedras ūdeņraža vide tiek noņemta, ūdeņraža molekulas izplūst no SiO₂tīklu, un šķiedras zudums atjaunosies līdz tā sākotnējai vērtībai. Tāpēc tas ir periodisks efekts, un radītais ūdeņraža zudums ir atgriezenisks.

Neatgriezenisks ūdeņraža zudums:
Ūdeņraža molekulas, kas augstā temperatūrā difundē cilvēka ķermenī, ķīmiski saistās ar bojātajām šķiedru sieta daļām, veidojot OH grupas, un to vibrācija palielina maksimālās absorbcijas zudumus. Pateicoties spēcīgajam savienojuma spēkam, pat pēc ūdeņraža vides noņemšanas no optiskās šķiedras ķīmiskās saites joprojām pastāv, un absorbcijas zudumi nemainīsies. Tāpēc tas ir pastāvīgs ķīmiskais efekts, un rezultātā radītais ūdeņraža zudums ir neatgriezenisks.

Tātad, kā optiskā šķiedra nonāk saskarē ar ūdeņraža molekulām? No kurienes tie nāk un kā tos vajadzētu apspiest?

Pirmkārt, ir jāsaprot faktori, kas ietekmē ūdeņraža zuduma lielumu. Jāņem vērā, ka neatkarīgi no tā, vai tas ir vienmoda optiskais kabelis vai daudzmodu optiskais kabelis, ūdeņraža gāzes uzkrāšanās kabeļa konstrukcijā var pasliktināt optisko veiktspēju tā kalpošanas laikā.

Ūdeņraža zuduma lielums ir atkarīgs no šādiem faktoriem:

• Optiskās šķiedras veids, tās dopinga sastāvs un koncentrācija, un tai raksturīgā jutība pret ūdeņraža gāzi;
• Optisko šķiedru kabeļu projektēšana, jo īpaši tā konstrukcijā izmantoto materiālu atlase un kombinācija;
• Uzstādīšanas vide, ieskaitot tās darba temperatūru;
• Optisko kabeļu radītā ūdeņraža gāzes līmenis to kalpošanas laikā.

Ūdeņraža gāze optiskajos kabeļos var būt no:

• Ūdeņradis, ko izdala optisko kabeļu komponenti, tostarp tie, kas saistīti ar materiālu ilgtermiņa novecošanās ietekmi;
• Ūdeņradis, kas atrodas saspiestā gaisā, iesūknēts optiskajā kabelī;
• Ūdeņraža izdalīšanās, ko izraisa metāla detaļu korozija mitruma klātbūtnē;
• Ūdeņradis, ko iegūst bioķīmiskās korozijas rezultātā.

Lai novērstu ūdeņraža zudumus, optisko šķiedru kabeļu projektēšanā un ražošanā jāapsver atbilstoši pasākumi, piemēram:

• Atbilstošu piedevu izvēle, veidojot optiskās šķiedras sagataves, un izmantojot P₂O₅mazāk vai mazāk;
• Izgatavojot optiskās šķiedras sagataves, sintētiskais SiO₂tiek izmantots kā apšuvums dabiskā SiO vietā₂apšuvums;
• Zīmējot optiskās šķiedras, izvēlieties pārklājuma materiālus ar zemu ūdeņraža izdalīšanos;
• Rūpīgi izvēlieties optiskajam kabelim izmantotos materiālus, jo īpaši pildījuma pastu, kas nonāk tiešā saskarē ar šķiedru, kas ir īpaši svarīgi;
• Veiciet optisko šķiedru kabeļu ūdens bloķēšanas pasākumus, lai nodrošinātu, ka nenotiek vispārēja ūdens noplūde vai ūdeņraža izdalīšanās, un lai novērstu ārējo ūdeņraža vidi.