← Вернуться • Содержание книги • Скачать • Дальше →
В данной главе обсуждаются важные параметры структур волоконно-оптического кабеля, свойства некоторых из главных типов конструкций кабеля и конкретное использование каждого типа.
Кабель должен иметь соответствующее строение для предохранения оптических волокон от неблагоприятных условий внешней среды при его установке и в процессе эксплуатации. В конструкции кабеля необходимо предусмотреть все или некоторые из следующих свойств:
• механическую защиту волокон;
• упрощение обращения с ними;
• защиту от рисков внешней среды;
• гальваническую изоляцию для специальных сред.
Конструкция кабеля должна предохранять волокна от растягивающих нагрузок, истирания, резания, изгибания, давления, испытываемых при установке й в процессе последующей эксплуатации волокон. Нагрузки на волокна могут вызвать потери из-за микроизгибов, как обсуждалось в главе 3, увеличивая тем самым затухание. Большие уровни нагрузок могут привести к конечной порче кабеля.
С оптическими волокнами значительно проще работать, когда они упакованы в конструкцию кабеля. Покрытые пластиком волокна обычно имеют диаметр от четверти до одного миллиметра (250-900 мкм), что затрудняет обращение с ними. В большинстве кабелей содержится множество волокон для обслуживания растущих потребностей в будущем. С этими волокнами необходимо обращаться как с единой общей структурой. Конструкция кабеля служит также для его установки. Например, надземные кабели подсоединяются к кронштейнам в конце каждого пролета. Вдобавок к кабелю присоединяются соединители, предохраняющие отдельные волокна от растяжения.
Структура кабеля должна защищать волокна от неблагоприятных воздействий влажности, химикатов и других факторов.
Строение кабеля предусматривает предотвращение попадания в волокна влаги. В качестве водоотталкивающего средства часто используются различные виды геля. Длительное воздействие водяных паров может привести к проникновению в волокна находящихся в воде гидроксильных ионов (ОН-), вызывая потерю прочности и увеличение затухания.
В холодных условиях водяные пары в кабелях могут замерзнуть, вызвав напряжения волокон из-за расширения.
Было обнаружено, что когда волокна длительное время находятся в атмосфере с высоким содержанием водорода, молекулы водорода могут диффундировать в волокна и вызвать увеличение затухания на более длинных волнах (1300 и особенно 1500 нм). Волокна, содержащие примеси фосфора, наиболее чувствительны к этой проблеме. Когда концентрация водорода в воздухе очень мала, он может образовываться внутри некоторых кабелей в результате разложения пластиковых материалов. Подобным же образом в подводных кабелях может происходить электролиз влаги электрическими токами, используемыми для питания регенераторов. Еще одним источником водорода являются свинцово-кислотные батареи, которые могут повреждать кабели в обычных складских помещениях.
Полностью диэлектрические кабели не содержат металлических компонентов. Такие непроводящие кабели безопасны для использования в рискованных ситуациях, когда наличие взрывоопасного газа делает использование металлических кабелей небезопасным (из-за их способности к искрообразованию). Искры могут вызвать взрыв. На полностью диэлектрические кабели не воздействуют электромагнитные поля, поэтому они нечувствительны к молниям и высоким напряжениям (по отношению к "земле"), которые могут быть вызваны при сбоях питания. Необходимо устранить все металлические компоненты, включая алюминиевую фольгу и стальные крепежные провода, от влаги, чтобы получить диэлектрическую конструкцию.