1. Definicja kabla optycznego

Kable światłowodowe składają się głównie z włókien optycznych (fiber), plastikowych osłon ochronnych i plastikowych osłon. Są rodzajem linii komunikacyjnej używanej do transmisji sygnału optycznego, z określoną liczbą włókien tworzących rdzeń kabla w określony sposób, owiniętych osłoną, a niektóre nawet owinięte zewnętrzną warstwą ochronną.(Źródło: Dongguan HX Fiber Technology Co., Ltd)

Oznacza to, że kabel powstaje w wyniku pewnego procesu przetwarzania włókna optycznego (nośnika transmisji optycznej).

2. Rodzaje kabli optycznych

Istnieje wiele typów kabli optycznych i istnieje więcej sposobów ich klasyfikacji. Według różnych standardów istnieją różne klasyfikacje:

① Klasyfikowane według wydajności transmisji, odległości i celu

Dzieli się na lokalne kable światłowodowe, dalekosiężne kable światłowodowe, podmorskie kable światłowodowe i kable światłowodowe użytkowników.

② Podział według typu włókna optycznego

Dzieli się na kable optyczne jednomodowe i wielomodowe.

③ Zgodnie z metodą powlekania światłowodów

Kabel optyczny z ciasną osłoną, kabel optyczny z luźną osłoną, kabel optyczny z wiązką rurową i kabel optyczny wstęgowy.

④ Podzielone przez liczbę rdzeni światłowodowych

Dzielą się na jednordzeniowe, dwurdzeniowe, czterordzeniowe, sześciordzeniowe itd.

⑤ Zgodnie z metodą konfiguracji elementów zbrojenia

Dzieli się na centralnie wzmocnione kable składowe optyczne (takie jak kable optyczne skręcone warstwowo i kable optyczne szkieletowe), rozproszone wzmocnione kable składowe (takie jak kable optyczne wzmocnione po obu stronach tuby wiązki i płaskie kable optyczne), kable składowe wzmocnione warstwą ochronną (takie jak kable optyczne pancerne z rurki wiązki z drutu stalowego) oraz kable optyczne z zewnętrzną warstwą ochronną z kompozytu cienkiego drutu stalowego PE z pewną liczbą cienkich drutów stalowych dodanych do zewnętrznej warstwy ochronnej PE.(Źródło: Dongguan HX Fiber Technology Co., Ltd)

⑥ Podział według metody układania

Dzieli się je na kable światłowodowe rurociągowe, kable światłowodowe podziemne, kable światłowodowe napowietrzne i kable światłowodowe podwodne.

⑦ Klasyfikowane według właściwości materiału warstwy ochronnej

Kable optyczne dzielą się na zwykłe kable optyczne w osłonie polietylenowej, kable optyczne w osłonie polichlorku winylu, ognioodporne oraz kable optyczne nylonowe, odporne na mrówki i gryzonie.

⑧ Podział według stanu przewodu transmisyjnego i medium

Dzieli się je na kable optyczne niemetalowe, zwykłe kable optyczne i optoelektroniczne kable kompozytowe.

⑨ Podzielone metodą strukturalną

Kable optyczne dzielą się na kable o płaskiej strukturze, kable optyczne o warstwowej strukturze skręcanej, kable optyczne o strukturze szkieletowej, kable optyczne o strukturze pancernej (w tym opancerzenie pojedyncze i podwójne) itp.

⑩ Obecnie kable optyczne komunikacyjne można podzielić na

(1) Zewnętrzny kabel optyczny, stosowany do bezpośredniego układania kabli optycznych na zewnątrz, w rurociągach, kanałach, tunelach, napowietrznych i podwodnych.
(2) Elastyczny kabel optyczny – ruchomy kabel optyczny o doskonałych parametrach elastyczności.
(3) Kabel optyczny wewnętrzny, odpowiedni do dystrybucji wewnątrz pomieszczeń.
(4) Kabel optyczny wewnątrz urządzenia, stosowany do układania kabli optycznych wewnątrz urządzenia.
(5) Podmorski kabel optyczny, stosowany do układania kabli optycznych przez oceany.
(6) Kable optyczne specjalne, oprócz wyżej wymienionych kategorii, stosuje się do celów specjalnych.

3. Metoda identyfikacji modeli kabli optycznych

Nazewnictwo modeli kabli optycznych komunikacyjnych opiera się na chińskim standardzie branży komunikacyjnej YD/T 908-2000. Skład modeli kabli optycznych: Model składa się z dwóch głównych części: typu i specyfikacji, z odstępem między nimi.

① Kod klasyfikacyjny

Uwaga: Pomiędzy Częścią 1 a Częścią 2: Kod dla elementów wzmacniających (rdzenie wzmacniające)
Komponenty wzmacniające odnoszą się do komponentów znajdujących się wewnątrz lub w osłonie, stosowanych w celu zwiększenia wytrzymałości na rozciąganie kabli optycznych:
Niepodpisane - Elementy wzmacniane metalem; G - Elementy wzmacniane ciężkim metalem F - Elementy wzmacniane niemetalem; H - Elementy wzmacniane ciężkim metalem
(Na przykład: GYTA: rdzeń wzmocniony metalem; GYFTA: rdzeń wzmocniony bez metalu)

② Kod do wypełniania charakterystyk strukturalnych rdzeni kablowych i kabli optycznych

Charakterystyka strukturalna kabli optycznych powinna wskazywać główny typ rdzenia kabla i pochodną strukturę kabla. Gdy istnieje kilka cech strukturalnych typu kabla, które należy wskazać, można użyć kodu kombinowanego, aby je przedstawić.

③Kod na osłonę ochronną

Uwaga: Między częścią 3 a częścią 4
Jego kod jest reprezentowany przez dwa zestawy liczb, przy czym pierwszy zestaw reprezentuje warstwę pancerza, która może być jedno- lub dwucyfrowa; Druga grupa reprezentuje warstwę powłoki, która jest liczbą jednocyfrową.(Źródło: Dongguan HX Fiber Technology Co., Ltd)

④ Kod warstwy pancerza

⑤ Kod warstwy powłoki

⑥ Specyfikacje i modele kabli światłowodowych

4、 Inne cechy kabli optycznych

① Wady włókien światłowodowych:

Włókna optyczne kwarcowe mają wysoką wytrzymałość bez defektów powierzchniowych. Niestety, chociaż warstwa ochronna jest natychmiast nakładana podczas procesu ciągnienia, aby uniknąć pęknięć, duże włókna optyczne kwarcowe nadal nieuchronnie mają pewne przypadkowe defekty powierzchniowe. Rozmiar tych defektów określa wytrzymałość włókna optycznego, a pod wpływem naprężeń pęknięcia te będą się stopniowo rozszerzać. Wysoka wilgotność przyspieszy to rozszerzanie. Gdy pęknięcie rozszerzy się do pewnego stopnia, włókno optyczne pęknie. Aby mieć pewność, że początkowe pęknięcie użytego włókna optycznego jest poniżej pewnej wartości, należy przeprowadzić przesiewanie naprężeń na włóknie optycznym podczas procesu produkcji. Zgodnie z zasadami statystycznymi wybrane włókna optyczne mają pewną gwarantowaną wytrzymałość.(Źródło: Dongguan HX Fiber Technology Co., Ltd)

Aby włókna światłowodowe mogły być układane i wykorzystywane w różnych środowiskach, konieczne jest ich łączenie z innymi elementami ochronnymi, tworząc w ten sposób kable optyczne.

② Inne parametry kabli optycznych

Wymagania dotyczące parametrów technicznych kabli optycznych określa się na podstawie ich parametrów transmisyjnych, warunków środowiskowych i metod układania.

(1) Parametry transmisji kabli optycznych zależą przede wszystkim od charakterystyki wybranych włókien optycznych.
(2) Właściwości mechaniczne kabli optycznych obejmują rozciąganie, spłaszczanie, uderzenia, wielokrotne zginanie, skręcanie i strzelanie.
(3) Wpływ kabli optycznych na środowisko obejmuje charakterystykę temperatury tłumienia, odporność na kapanie, integralność osłony, przepuszczalność wody i ognioodporność.

Żywotność światłowodów zależy od naprężeń, którym są poddawane, oraz wilgotności otoczenia, w którym się znajdują. Mówiąc prościej, światłowody boją się wilgoci i naprężeń. Ponadto tłumienie światłowodów kwarcowych wzrośnie pod pewnym ciśnieniem wodoru. Dlatego światłowody boją się również gazu wodorowego.(Źródło: Dongguan HX Fiber Technology Co., Ltd)

③ Zasady projektowania kabli optycznych

W odpowiedzi na słabości włókien światłowodowych, projektowanie kabli optycznych powinno odbywać się zgodnie z następującymi zasadami:

(1) Zapewniają ochronę mechaniczną włókien światłowodowych, zapobiegając naprężeniom w różnych środowiskach;
(2) Kable światłowodowe muszą zapobiegać przedostawaniu się wilgoci i wilgoci;
(3) Należy unikać wytwarzania gazu wodorowego w kablu optycznym, zwłaszcza w celu uniknięcia strat wodoru.

5. Dwa powszechnie używane kable optyczne

Obecnie powszechnie stosowane kable optyczne produkowane przez różnych producentów dzielą się na dwa typy: typ skrętki z luźną warstwą tulei i typ centralnej wiązki rurowej. Schematy przekroju poprzecznego dwóch typów kabli optycznych są następujące:

Skręcony warstwowo kabel optyczny

Obecnie nasza firma produkuje głównie kable optyczne warstwowo skręcane. W kablu optycznym warstwowo skręcanym, tuleja jest spiralnie skręcana na rdzeniu wzmacniającym, a im mniejszy skok skrętu, tym większy stopień swobody włókna optycznego. Jeśli skok jest zbyt mały, zmniejszy to promień krzywizny włókna optycznego, zwiększając tym samym naprężenie zginające. Dlatego skok skrętu kabli optycznych jest również ważnym parametrem procesu dla kabli optycznych warstwowo skręcanych i musi zostać zoptymalizowany. W idealnej sytuacji położenie włókna optycznego w dolnym warstwie skręconego kabla optycznego powinno znajdować się w środku tulei. Gdy kabel optyczny wydłuża się lub kurczy, włókno będzie się przesuwać do wewnątrz lub na zewnątrz.

Różnice i standardy osłonki A (S)

(1) A (S) standardowa osłona

Kabel optyczny w osłonie (S) powinien być pokryty wzdłużnie zachodzącą na siebie warstwą bariery wilgoci z taśmy kompozytowej z aluminium (stali) na zewnątrz rdzenia kabla, a jednocześnie wytłaczana jest warstwa czarnej osłony polietylenowej, która jest używana do łączenia osłony polietylenowej i taśmy kompozytowej, a także taśmy na zachodzących na siebie krawędziach taśmy kompozytowej. W razie potrzeby można nałożyć klej na zakładkę, aby poprawić wytrzymałość wiązania. Szerokość zakładki taśmy kompozytowej nie powinna być mniejsza niż 6 mm, lub gdy średnica rdzenia kabla jest mniejsza niż 9,5 mm, nie powinna być mniejsza niż 20% obwodu rdzenia kabla. Wartość nominalna grubości osłony polietylenowej wynosi 1,8 mm, a wartość minimalna nie powinna być mniejsza niż 1,5 mm. Średnia wartość na dowolnym przekroju nie powinna być mniejsza niż 1,6 mm.

Nominalna grubość taśmy aluminiowej (stalowej) wynosi 0,15 mm, a nominalna grubość folii kompozytowej wynosi 0,05 mm. W produkcji kabli optycznych dopuszcza się niewielką liczbę połączeń taśmy kompozytowej na stopień, a odległość między połączeniami nie powinna być mniejsza niż 350 m. Połączenie powinno mieć przewodność elektryczną i odtwarzać warstwę kompozytu z tworzywa sztucznego. Wytrzymałość pasów kompozytowych ze złączami nie powinna być mniejsza niż 80% wytrzymałości sąsiednich odcinków bez połączeń.

(2) A (S) różnica osłonek

Osłona kabla optycznego zapewnia dodatkową ochronę kabla. Umożliwia ona kablom optycznym uzyskanie dobrych właściwości mechanicznych, takich jak odporność na nacisk boczny, uderzenia i zginanie. Osłona zmienia się w zależności od przeznaczenia kabla optycznego. (A) Podłużna osłona z taśmy aluminiowej jest stosowana głównie w celu zapewnienia odporności na wilgoć i wodoodporności, podczas gdy falista taśma stalowa jest stosowana głównie w celu poprawy odporności na nacisk boczny i uderzenia. 5.1.2 Kwestia wodoodporności kabli optycznych: Ze względu na obawę przed wilgocią i wodą wymagane jest, aby kabel optyczny miał dobre właściwości wodoodpornościowe. Wodoodporność dzieli się na wodoodporność poziomą i pionową.

Problem blokowania wody w kablach optycznych

Ze względu na strach przed wilgocią i wodą, światłowody muszą mieć dobrą wodoodporność. Hydroizolacja dzieli się na hydroizolację poziomą i pionową.(Źródło: Dongguan HX Fiber Technology Co., Ltd)

(1) Boczne blokowanie wody

Ze względu na gradient ciśnienia pary wewnątrz i na zewnątrz kabla optycznego, wilgoć lub wilgoć na zewnątrz kabla może przesiąkać i migrować do kabla w wilgotnym środowisku. Ściśle rzecz biorąc, plastikowa osłona kabli optycznych nie może zapobiec wnikaniu wilgoci przez długi czas. Gdy wilgoć wniknie do włókna optycznego, może spowodować korozję metalowych akcesoriów, co prowadzi do elektrochemicznego wydzielania wodoru. To nie tylko koroduje metalowe elementy, ale także zwiększa straty włókna, wpływając na stabilność długoterminowej wydajności transmisji włókna optycznego. Aby zapobiec bocznemu przesiąkaniu wody przez włókna optyczne, do ukończenia procesu zwykle stosuje się podłużną taśmę aluminiową (taśmę stalową).

(2) Blokada wodna wzdłużna

Podczas układania kabli optycznych, z powodu lokalnego uszkodzenia warstwy ochronnej kabla lub nieoczekiwanego przesiąkania wody w miejscu połączenia kabla, woda może wnikać do kabla wzdłużnie, wpływając na jego wydajność. Nagromadzona woda może również przedostać się do skrzynki przyłączeniowej i urządzeń końcowych, zakłócając działanie całej linii komunikacyjnej. Tradycyjną metodą wzdłużnego blokowania wody w kablach optycznych jest blokowanie szczelin w strukturze kabla smarem kablowym, aby zapobiec przepływaniu wody przez kabel. Ponadto wypełnianie pastą z włókien, owijanie taśmy blokującej wodę lub owijanie przędzy blokującej wodę oraz nakładanie kleju topliwego na zakładkę pasków stalowych może również odgrywać pewną pionową rolę blokowania wody.

6. Inne:

(1) Głównym składnikiem przeciw rozciąganiu kabli optycznych jest rdzeń wzmacniający. Zwykle drut stalowy jest używany jako środkowy rdzeń wzmacniający, a powszechnie używany jest fosforanowany drut stalowy. Aby zapobiec uderzeniom piorunów lub indukcji elektromagnetycznej, kable optyczne muszą używać niemetalowych rdzeni wzmocnionych (FRP) zamiast drutów stalowych. W takim przypadku włókna aramidowe mogą być dodawane do warstwy zewnętrznej w celu skompensowania niewystarczającej wytrzymałości FRP.

(2) Parametry optyczne włókien optycznych w kablach optycznych są najważniejszym wskaźnikiem, ponieważ bezpośrednio wpływają na transmisję sygnałów optycznych. Jeśli chodzi o wskaźniki parametrów optycznych, tłumienie włókien optycznych jest czynnikiem, na który najłatwiej wpłynąć w procesie produkcji kabli optycznych.

(3) Po ułożeniu kabla optycznego powinien on pracować nieprzerwanie przez cały rok. W wysokiej temperaturze lata i przy silnym mrozie zimy parametry optyczne kabli optycznych muszą pozostać niezmienne lub mieścić się w dopuszczalnym zakresie. Wymaga to, aby kable optyczne miały dobre parametry temperaturowe.(Źródło: Dongguan HX Fiber Technology Co., Ltd)