Geleneksel optik kablonun kullanım sıcaklığı aralığı -40 dereceden 70 dereceye kadardır. Yüksek irtifa veya aşırı soğuk bölgelerde, optik kabloların düşük sıcaklık performansına yönelik gereksinimler daha da katıdır.
.
Kaplama tabakası düşük sıcaklık ortamlarında neden elyaf kayıplarına neden olur?
Fiber optik kablolar, en içten en dışa doğru düzenlenmiş üç ana bileşenden oluşur: çekirdek, kaplama ve kaplama tabakası. Çekirdek ve kaplama, öncelikle silisyum dioksitten (SiO) oluşur2). Sıcaklık performansları nispeten sabittir ve küçük bir termal genleşme katsayısına sahiptir. Buna karşılık, kaplama tabakası, SiO ile karşılaştırıldığında çok daha büyük bir termal genleşme katsayısına sahip reçine malzemeden yapılmıştır.2Bu nedenle düşük sıcaklık ortamlarında kaplama tabakası çekirdekten daha fazla büzülür, bu da elyafın sıkışmasına ve gerilmesine neden olur, bu da mikro bükülmeye ve ek kayıplara yol açar.
Kaplama tabakasının elastik modülü açısından bakıldığında, düşük sıcaklık ortamlarında, daha küçük elastik modüllere sahip kaplama malzemeleri aynı büzülme koşulları altında elyafa uygulanan gerilimi azaltacaktır. Bu da elyafın düşük sıcaklıklarda yaşadığı kayıpları azaltır.
Fiber optiklerin kompozisyonu ve mikrobükülme kayıpları aşağıdaki diyagramda gösterilmiştir.
Kaplama tabakasının malzeme özelliklerinin yanı sıra, kaplama tabakasının kalitesi de düşük sıcaklıklarda fiber optiklerin ilave zayıflamasını önemli ölçüde etkiler.
1.Kaplama tabakasının düzgünlüğü:Kaplama tabakasının düzgün olmadığı ve fiber optik kaplamanın eşmerkezliliğinin zayıf olduğu durumlarda, düşük sıcaklık ortamlarında kaplama tabakasının düzgün olmayan şekilde büzülmesi meydana gelme eğilimindedir ve bu durum düşük sıcaklıklarda fiber optiklerin ek zayıflamasını daha da kötüleştirir.
2.Kaplama tabakasındaki kabarcıklar:Gazların termal genleşme katsayısı, kaplama malzemelerininkinden çok daha büyüktür. Bu nedenle, düşük sıcaklıklı ortamlarda, kaplama katmanındaki kabarcıkların kısmi büzülmesi, kaplama katmanının kendisinin büzülmesini aşacaktır. Bu olgu, fiber optiğin belirli bir ölçüde kabarcığın kenarına doğru bükülmesine neden olabilir ve bu da önemli ek kayıplara yol açabilir.
3. Kaplama tabakasındaki kirlilikler:Üretim süreci sırasında kaplama tabakasına yabancı maddeler girmesi durumunda, farklı malzemelerin ısıl genleşme katsayılarındaki farklılıklar, düşük sıcaklık koşullarında fiber optiklerin kayıplarını artıracaktır.
Özetle, düşük sıcaklık koşullarında fiber optiklerin performansı, kaplama tabakasının kalitesi, kaplamanın düzgünlüğü, kabarcıkların varlığı ve kaplama tabakasındaki safsızlıklar gibi çeşitli faktörlerden etkilenir. Bu faktörler, düşük sıcaklıklı ortamlarda çalışan fiber optik kablolarda ek zayıflama ve mikro bükülme kayıplarını artırabilir. Bu nedenle, kaplama tabakasının kalitesini ve düzgünlüğünü sağlamak ve kabarcıkların ve safsızlıkların varlığını en aza indirmek, soğuk iklimlerde veya yüksek rakımlı bölgelerde fiber optik sistemlerinin optimum performansını sürdürmek için çok önemlidir.