Подписаться на новости
Эксклюзив

Материал для оболочек миниатюрных оптических кабелей, обладающий низким уровнем усадки

Материал для оболочек миниатюрных оптических кабелей, обладающий низким уровнем усадки

26 июля 2011, 09:25
Рубрика: Эксклюзив
Метки: ОПТОВОЛОКНО, ПЕРЕВОД

Обсудить на форуме

1836 просмотров

Тенденция миниатюризации волоконно-оптических кабелей с целью уменьшения их массы, оптимизации процессов монтажа и прокладки и возможности более эффективного их размещения в кабельных каналах привела к необходимости разработки инновационных технологий и материалов. Необходимо значительно уменьшить наружный диаметр свободно накладываемых трубчатых оптических модулей для укладки в них требуемого числа оптических волокон.

Обычно 2,4-мм трубка, рассчитанная на 12 волокон, уменьшается в диаметре до 1,6 мм, в результате чего сокращается свободное пространство для размещения кварцевых волокон. Волоконно-оптические кабели имеют конструкцию на основе стандартной или SZ скрутки. Длина шага скрутки рассчитывается таким образом, чтобы можно было достичь оптимального баланса между избыточной длиной оптического волокна и необходимым свободным пространством для укладки волокон при диапазоне температур от -40С до +70С, при этом должно быть обеспечено требуемое значение прочности кабеля на растяжение.

Даже незначительные отклонения от оптимальной избыточной длины волокна приведут к увеличению затухания в волокне. В случае миниатюрных волоконно-оптических кабелей необходим очень точный баланс, который может быть легко нарушен при неправильном выборе материалов. Обычно для изготовления оболочки оптических миникабелей применяется полиэтилен высокой плотности. Этот материал обладает всеми свойствами, необходимыми для прокладки оптических кабелей методом вдувания в кабельные каналы / трубопроводы, включая низкий коэффициент трения, оптимальный уровень твёрдости и стойкость к истиранию.

Кроме того, с учётом механической прочности полиэтилена высокой плотности такая оболочка обеспечивает соответствие требованиям стандартов в отношении стойкости к воздействию внешних факторов (раздавливание, продавливание острым предметом и т.п.). Воздействие различных внешних факторов становится ещё более критичным в случае миниатюризации конструкции оптического кабеля. Тем не менее, нельзя не отметить один существенный недостаток этого материала - относительно более высокий уровень усадки по сравнению с полиэтиленом средней плотности, пониженной плотности или линейным полиэтиленом низкой плотности. Усадка оболочки может привести к увеличению механических напряжений, воздействующих на кабельный сердечник, что, в свою очередь, приведёт к сокращению диапазона рабочих температур оптического кабеля.

Специалисты голландской компании TKF BV и бельгийской компании Borealis Polymers NV провели испытания экспериментального волоконно-оптического кабеля с целью оценки реологических свойств специального полимера, который использовался для изготовления оболочки этого кабеля. В качестве материала оболочки миникабеля со свободной укладкой большого числа волокон в трубчатом оптическом модуле применялся специальный полиэтилен высокой плотности, обладающий пониженной усадкой. Такие миникабели предназначены для использования в сетях доступа.

Для экспериментальных исследований  использовали миникабель со свободно наложенными трубчатыми модулями, в которых уложены 2 12 одномодовых волокон. Наружный диаметр кабеля ограничен 6,0 мм для того, чтобы его можно было проложить методом вдувания в систему кабельных каналов с внутренним диаметром 8,0 мм. Два трубчатых оптических модуля и четыре заполняющих элемента скручены вокруг центрального силового элемента (стеклопластиковый стержень).

Для предотвращения проникновения влаги в кабель его конструкция содержит слой суперпоглощающего полимера на поверхности стеклопластикового стержня. Повив (SZ скрутка) трубчатых оптических модулей фиксируется на этом центральном силовом элементе при помощи скрепляющих нитей. Кабельная оболочка наложена методом экструзии непосредственно на сердечник кабеля без использования крепёжной ленты. Во избежание возможного прилипания оболочки к элементам кабельной конструкции не используются высокие температуры расплава полиэтиленового компаунда при экструзии.

Толщина оболочки – 0,45 мм. Основная цель технологических процессов при изготовлении кабеля заключалась в том, чтобы обеспечить избыточную длину волокна в кабеле в пределах 0-0,025%. Это достаточно сложная задача, учитывая размеры элементов конструкции кабеля. Оболочка накладывалась на стандартной экструзионной линии (экструдер 60 мм, 24Д производства компании Maillefer) с использованием низкотемпературного профиля. Степень усадки кабельной оболочки при релаксации напряжений измеряли на образцах готового кабеля двумя методами: в соответствии с МЭК 811-503 и МЭК 60794-1-2-F1.

Полученные результаты исследования свидетельствуют о том, что продольная усадка оболочки оптического кабеля оказывает существенное влияние на уровень затухания. Доминирующим фактором, влияющим на степень усадки, является скорее релаксация полимера, чем температура расплава. Свойства релаксации могут быть описаны с помощью спектра времён релаксации полимера. Применение бимодальных компаундов для изготовления оболочки даёт значительные преимущества в случае волоконно-оптических кабелей. Последние разработки в области материалов кабельной оболочки являются дальнейшим шагом в направлении повышения эксплуатационных характеристик миниатюризированных конструкций оптических кабелей для использования в сетях доступа.        

Добавьте «RusCable.Ru» в предпочтительные источники в Яндекс Новостях, так вы первыми узнаете о главных новостях и важнейших событиях дня.

Обсудить на форуме

Нужен кабель? Оформи заявку бесплатно