Содержание к диссертации
Введение
1. Типы и свойства оптических волокон 12
1.1. Анализ оптических характеристик стекла 12
1.2. Световодшя структура Понятие апертуры .,,. 15
1.3. Классификация оптических волоков в сравнительный анализ их качественных характеристик 19
1.4 Исследование характеристик и оптимизация параметров связных волокон 27
2. Разработка технологии изготовления специальных оптических волокон 40
2. 1 Изготовление нреформ методом модифицированного нарофазного охлаждения (MCVD) 40
2,1.1, Природа и физико-химия процесса 42
2.1.2 Приготовление парогазовой смеси 44
2.1.3 Окисление галогенидов 47
2.1.4 Термофорезв процессе MCVD 48
2.1.5 Спекание и остекловыванис аморфных слоев 53
2.1 г6 Коллапсироданяе (сжатне) трубы . 54
2.2 Анализ и рачработка технологического процесса вытягивания волокон из прсформ 58
2.2.1 Физика процесса вытягивания 58
2.2.2 Исследование зависимости между температурой, скоростью вытягивания и натяжением волокна 63
2.2.3.Описание типового оборудования на примере балтни вытягивания 68
2.2.3.1 Система подачи преформ 70
2.2.3.2 Графитовая ГЇСЧЬ для перетяжки преформ 72
2,23.3 Датчик диаметра волокна 75
2.2.3.4 Нанесение первичных покрытий 76
2.2.3.5 Усилие вытягивания 80
2.2.3.6 Намотка и вытягивание волокон 81
3. Разработка технологии специальных волокон и кабелей 85
3.1. Разработка технологии оптического волокна с высокой прочностью в больших строительных длинах 86
3.2 Разработка многожильного плоского особопрочного кабеля для внутриобъектовой связи на основе одномодовых и многомодобых волокон 97
3 2.1 Разработка технических требоваїгий и конструктивного оформления особопрочного пятижи.тьного плоского кабеля 98
3.2.2 Изготовление плоской пятижильной ленты 103
3.2.3 Экструзия наружной оболочки, укладка упрочняющих элементов и изготовление кабеля . 106
3.2.4 Исследование и анализ свойств плоского особопрочного многожильного кабеля 109
3.3 Разработка высокопрозрачного в УФ области оптического волокна с малой дисперсией 114
З.ЗЛ Технические требования LLNL к волокну 115
3.3.2 Прозрачность кварцевого стекла в УФ области спектра 116
3.3.3 Градиентный профиль и дисперсия в многомодовом световоде 118
3.3.4 Получение преформ? волокна и их свойства 119
Выводы 127
Литература
- Световодшя структура Понятие апертуры
- Анализ и рачработка технологического процесса вытягивания волокон из прсформ
- Разработка многожильного плоского особопрочного кабеля для внутриобъектовой связи на основе одномодовых и многомодобых волокон
- Экструзия наружной оболочки, укладка упрочняющих элементов и изготовление кабеля
Введение к работе
Начало XXI столетия характеризуется нарастающим процессом накопления информации во всех областях деятельности человека. Рост экономического и финансового потенциала, быстро меняющаяся политическая картина мира, экспоненциальный рост научно-технических знаний, необходимость фиксации и передачи значительных объемов сведений с одновременной необходимостью их переработки и селекции подготовили и привели мир к следующему глобальному этапу эволюции мира - информационной революции.
В этом процессе возникла потребность не только в широкой информационной сети, но и в методах и средствах точной, быстрой передачи данных, традиционные методы распространения которых не отвечали как по скорости, о&ьему так и по качеству. Как часто было на предыдущих ступенях науки, особо важных ее результатов требовали военные аспекты применения.
В 1876 v. Александр Грэхем Белл [1] предложил использовать для передачи речевого сигнала промодулированный солнечный свет. Влияние атмосферы, низкие показатели селенового фотоприемпика не позволили осуществить передачу более чем на 200 метров.
Изобрегение высокоинтенсивного и узконаправленного источника -лазера послужило основой для будущих средств связи [2].
Наибольший потенциальный рынок сбыта для новых систем предоставила телефошю-телеграфная сеть. Попытка выбрать физический канал для передачи оптического сигнала вначале привела к использованию в качестве передающей среды трубку постоянного диаметра, заполненную газом, с помещенными в нее линзами [3]. Подобные системы имели уникальные характеристики по широкополосное, но отличались большой сложностью и высокой стоимостью.
В 1966 г. К. Као совместно с Г.А. Хокхемом предложил использовать волоконные световоды в качестве диэлектрических волноводов, по которым передается световой сигнал [4]. Волоконный световод представлял собой интегрированную структуру из оптической оболочки и сердцевины, в которой осуществляется условие передачи: показатель преломления оболочки По меньше показателя преломления Пс сердцевины.
Таким образом, лазер в качестве источника модулированного света, световод из стекла, и фотоприемник образует основу, на которой можно было построить волоконно-оптическую линию связи (ВОЛС). Создание подобной системы, по мнению В.А. Котельникова, сопоставимо с такими этапами в эволюции человека как изобретение трехэлектродной лампы, послужившей основой для создания радио, полупроводниковых приборов, приведших к созданию компьютера[5].
В настоящее время мировое производство оптических волокон составляет более 77 млн.км\год и производственные мощности постоянно растут.
Актуальность работы.
Оптическое волокно (ОВ) широко применяется в современной связи,
приборостроении, медицинской технике; волоконно-оптических линиях
связи (ВОЛС). Такие свойства оптических волокон, как высокая
широкополое ностъ, отсутствие заземляющих элементов,
взрывобезопасность, малая материалоемкость, малые массогабаритные характеристики, отсутствие в составе дорогостоящей меди, позволили им успешно конкурировать и заменять традиционные металлические линии связи. Оптическое волокно для линий связи составляет порядка 90% от всех выпускаемых видов оптических волокон. Такие волокна принято называть «обычными».
Для решения других задач, таких как осуществление внутриобъектовой связи на небольшие расстояния, например, для
соединения терминалов в вычислительных системах, для диагностики различного вида излучений, в нетрадиционных спектральных областях, для управления движением нестационарными объектами требуются волокна, отличающиеся по своему составу и своим характеристикам от волокон для линий связи. Такие волокна получили название «специальных».
Поскольку потребность в использовании «специальных» волокон ежегодно увеличивается, требуется разработать технологию изготовления такого волокна. Существующая технология не позволяет в полной мере производить волокна специального назначения для нетрадиционных областей использования. Поэтому диссертационная работа, посвященная разработке новой технологии оптических волокон, является актуальной.
Целью работы является разработка и исследование технологии производства специальных типов оптических волокон для нетрадиционных областей использования.
Основные задачи работы.
Анализ процессов изготовления преформ и вытягивания волокон с целью определения возможности изготовления специальных волокон.
Разработка основ технологии ряда новых специальных волокон и исследование их свойств. Оптимизация технологических режимов производства волокон и кабелей по результатам исследований.
Разработка методики оценки качества волокон по климатическим параметрам ОВ и их исследование.
Разработка математической модели взаимосвязи температуры, скорости вытягивания и натяжения в процессе вытягивания волокна.
В главе 1 рассмотрены основные типы оптических волокон и их свойства. Рассмотрены характеристики стекла как прозрачной среды, формирующие световодную структуру. Кратко представлены важные свойства волокон (потери света и дисперсия сигнала). Рассмотрены комплексные характеристики отечественных и зарубежных волокон.
Оригинальной является часть, посвященная климатическим характеристикам отечественных связных волокон и их оптимизации. Настоящая часть работы выполнена автором диссертации совместно с Л.Н. Капитоновой [26].
В главе 2 рассмотрены два основных процесса технологии волокон:
изготовление преформы методом MCVD;
вытягивание волокна из преформ.
Эта часть работы посвящена литературному анализу работы систем по изготовлению преформ методом MCVD и башни вытягивания волокна.
Рассмотрение начинается с анализа научно-технических процессов и включает в себя детальное описание их конструктивного оформления. В некоторых случаях потребовалась разработка программного обеспечения систем управления техническим процессом, поскольку выпуск оптических волокон большой строительной длины требует технологии с минимальным влиянием субъективного фактора. Создание таких программных средств выполнено автором работы.
Необходимо отметить, что указанные части работы, в известной мере, носят описательный характер, хотя в некоторых случаях удалось дать физико-химическое обоснование некоторым стадиям процессов. Авторской частью этой главы является нахождение зависимости между температурой, скоростью вытягивания и натяжением волокна.
Световодшя структура Понятие апертуры
Оптический материал пропускает свет, но не канализирует этот поток. Для образования световедущего канала необходима световодная структура. Для того, чтобы образовалась световодная структура необходима система из двух стекол, одно из которых наружное (для цилиндрических световодов) обладает показателем преломления п0 (оболочка), другое Пс (сердцевина), причем По iv [17,18]. На рисунке 1 показан ход лучей в световоде [15]. Рассмотрим механизм распространения света вдоль волокна, представляющего собой прямой прозрачный цилиндр с плоским торцом (рис Л).
Луч, падающий под углом и, преломляется на входном торце под углом Uc к оси световода и падает на границу под углом jc=ix\2- u . Поскольку угол jc равен и больше j arcsin Viv), этот луч претерпевает полное внутреннее отражение и падает на другую гранилу цилиндра под углом jc Таким образом, луч удерживается внутри цилиндра, испытывая множесгво полных внутренних отражений и выходит из цилиндра только на противоположном торце под углом ui Однако, если луч 2 наклонен к оси световода под углом, большим номинального апертурного угла i =arcsm /{ -пі), то после преломления на входном торце он падает на боковую поверхность под углом меньшим JKP И выходит из цилиндра. Из формул Френеля следует, что некоторая часть энергии отражается даже в том случае, когда имеет место преломление. Однако очевидно, что после нескольких отражений и последующих преломлений эта часть энергии уменьшается до нуля внутри волокна. Таким образом, ясно, что существует предельный угол наклона лучей на входном торце световода, который обусловлен соотношением показателей преломления сердцевины (Пс) и оболочки ( .Действительно, практический угол )к определяется sin jjf noXiV По закону Снеллиуса где пі- показатель окружающей среды, Пс- показатель сердцевины, л0 показатель преломления оболочки волокна. Следовательно, номинальная числовая апертура
Можно видеть, что с ростом показателя преломления сердцевины, доля распространяющихся лучей по световоду растет.
Апертура определяет максимальный угол между осью световода и направлением оіггического луча, при котором свет, вводимый в световод, распространяется по сердцевине световода, испытывая явление многократного отражения от поверхности "сердцевина-оболочка" Лучи, падающие под большими углами, преломляясь на этой границе, входят в оболочку и уже не возвращаются в сердцевину и не могут передать полезный сигнал.
От числовой апертуры зависят особенности поведения световода, эффективность ввода излучения источника света, доля излучения принятого приемником. В световодах с малой апертурой меньше дисперсия импульса, но больше потери из-за микродагибов. Оптимальной апертурой для телекоммуникационных волокон, полученных на основе кварцевого стекла, является значение 0,20-0,24. В коротких линиях желательно использовать волокна с большей апертурой, В частности, многокомпонентные стекла легко обеспечивают подбор пары стекол для сердцевины и оболочки, которые дают апертуру 0,5 и более, однако при этом необходимо учитывать, что использование стекол с большим показателем преломления сопровождается большими величинам потерь [19].
В соответствии со строением световодной структуры абсолютные значения показателей преломления стекол сердцевины и оболочки не имеют принципиального значения для распространения света, но соотношение их определяет и тип световода. В связи с этим в теорин световодов вводится интегральный параметр - профиль показателя преломления (П.ПЛ.) по виду которого определяется тип распространяющегося излучения по световоду. Световоды по типам распространяющегося излучения делятся на: - многомодовые - одномодовые
Мода - это тип электромагнитной волны с определенным значением векторов напряженности электрического и магнитного поля [20, 21]- В многомодоаых световодах распространяется большое количество мод, обладающих различной продольной скоростью распространения, вследствие чего импульс света, запущенный в световод уширяется в процессе распространения его по световоду.
В одномодовых световодах распространяется только один тип (мода) электромагнитной волны, не зависящий от природы световода. Многомодовые световоды делятся на два типа по профилю показателя преломления:
Анализ и рачработка технологического процесса вытягивания волокон из прсформ
Следующей важной стадией MCVD-процесса, проводимой после нанесения всех синтетических слоев стекла, является стадия коллапсирования, т.е. сжатия трубки в стержень. гу стадию необходимо проводить для сглаживания П.П.П., ступенчатого по характеру из-за дискретности нанесения слоев, а также при высокой температуре происходит сжатие и кругление преформы. Кроме того, внутренняя поверхность синтетических слоев стекла легко доступна физическим и химическим примесям, которые при попадании в трубу ухудшают оптические характеристики. После превращения трубы в стержень, внутренняя поверхность исчезает, ГШ.П. замыкается и преформа топологически соответствует заданному типу волокна, отличаясь от него только геометрическими параметрами.
Процесс коллапсирования занимает значительную часть времени при получении преформы и играет важную роль для геометрических параметров преформы. Этот процесс проводится на том же термохимическом станке, на котором производили нанесение слоев, но при существенно более высокой температуре (2000-23 00С). Нами было показано, что до 2000С вклад поверхностного натяжения в процессе изменения толп ины трубы еще очень мал, но при более высоких температурах его нужно учитывать.
После нанесения слоев опорная труба имеет меньший внугренний диаметр, что обусловлено появлением синтетических слоев стекла. В то же время одномоментное нагревание трубы по всей длине не может привести к равномерному сжатию трубы. Аналогия с тонким резиновым шлаком, внутренний объем которого находится под разряжением, показывает, что шланг схлогшется, но при этом превратится в тело нецилиндрической формы. В термохимическом станке осуществляется вращение правой и левой бабки со строга синхронным вращением от одного привода, исключающим закручивание трубы. В таких условиях повышение температуры приводит к резкому падению вязкости участка стекла, і находящегося под горелкой. Небольшая разница в скоростях вращения абсолютно недопустима, поскольку она немедленно приведет к скручиванию трубы. Силы поверхностного натяжения, мштимизирующие величину поверхности при данном объеме и при заданном способе закрепления трубы превращают ее в стержень. Процесс коллапсирования fc проводится за счет многократных проходов горелки по длине трубы и постепенного уменьшения ее диаметра с одновременным увеличением толщины стенки. Как показано работами Левиса (1977), Кирхгофа (1980) и Валкера (1982) [45], [46], [47] скорость коллапсирования:
К- [Ар+о\гШ1у1р.+о\гВВСШи.] V л(т-сД где Др=ро-рі, Гаиуїр.» Wnn, - радиусы трубки: внешний и внутренний; т-вязкость стекла с учетом температуры, концентрации и времени; а-поверхностное натяжение; вневшее давление должно учитывать влияние горелки и атмосферы, а внутреннее давление в значительной степени определяется расходом кислорода, идущего на испарение исходных компонентов и на их перенос. Кстати, при больших величинах pL возможна раздувка трубы, что представляет интерес в некоторых технологиях.
Чем меньше вязкость, что при экспоненциальной зависимости ее от температуры, соответствует повышению температуры, тем больше скорость коллапсирования. Конечно, учесть влияние состава па вязкость t стекла достаточно сложно, т.к. соответствующих концентрационных зависимостей для высококремнеземистых стекол почти нет в литературе, но вязкость кремнезема изучена достаточно хорошо [48]. В процессе MCVD кварцевые трубки используются из различных видов сырья, которое содержит самые разнообразные наборы примесей, обеспечивающих различное значение вязкости. Анализ скорости схлопывания и стабильности процесса в зависимости от времени весьма важная проблема, Валкером и Джелингом составлена теоретическая модель изменения вязкости во времени коллапсирования для многомодовых и одномодовых преформ [47]. При этом использовалось уравнение Стокса, Профиль стандартной трубки со слоями почти полностью соответствовал модели, состоящей из 2х дискретных слоев (кварцевой исходной трубки и внутренней синтетической трубки). Для многомодовых преформ отношение динамической вязкости tcv" кварцевой и синтетической трубки обычно 50, в то время как для одвомодовых преформ v 10.
Поверхностное натяжения ст значительно слабее зависит от состава и составляет - 300 дин\см. При коллапсировании рост начальной эллиптичности во времени исследовался по внутренней и наружной поверхности трубки и по внутренней поверхности синтетической трубки. Начальное отклонение от окружности, нормируемое для лучших опорных труб фирмы Гсреус, составляет 0,00Ь0,003см. Различие в "эффективной" вязкости трубы и синтетических слоев определяет сложность математического описания процесса.
Разработка многожильного плоского особопрочного кабеля для внутриобъектовой связи на основе одномодовых и многомодобых волокон
Оптические и особенно механические характеристики волокна сильно зависят от величины натяжения, передаваемого от тянущего устройства волокну. Принципиально в пределах вязкости 10 ,5-103пуаз образование волокна возможно, однако при вытягивании в области высоких вязкостен, соответственно больших времен релаксации, образование волокна происходит в условиях больших величин сдвиговых деформаций, способствуют образованию дефектов структуры. В этих условиях легко выдерживать геометрию волокна, но структура стекла в нем далека от равновесной. При высоких температурах, по существу, стекло течет и дефекты из-за наличия сдвиговых напряжений не образуются.
Требования повышения производительности установок заставляют использовать высокотемпературную область графитовой печи в интервале 2 Ю0-2200С. На рисунке 11 показана зависимость между усилием вытяжки и скоростью вытягивания и температурой, полученная нами.
Для определения величины усилия вытягивания в процессе предназначен датчик натяжения представляющий конструкцию из трех легких дисков, укрепленных на прецизионных подшипниках, позволяющих вращаться практически без трения. Волокно охватывает по полуокружности эти три диска, так что точка входа волокна к первому диску и выхода с третьего диска находится на одной оси. Второй диск установлен на оси, соединенной с тензодатчиком, ось которого перпендикулярна оси диска. Электрический выход тензодатчика соединен с системой указывающего самописца. Система предварительно градуируется. При вытягивании партии преформ с одинаковыми свойствами система используется только в начале цикла. Важной частью башни вытягивания является система вытяжного устройства (трактора) и накопления волокна на катушку.
Усилие вытягивания передается волокну в тракторе, который представляет собой привод (редуктор с электродвигателем) низкооборотная сторона которого представляет вытяжной барабан, прижатый через пассивные ролики к бесконечному ремню. Волокно прижимается к тянущему ремню на дуге 90 таким образом, что усилие вытягивания передастся не в одной точке волокна, а на дуге окружности длиной 20см, Это уменьшает усилие прижима до миігамума, что важио для минимального травмирования волокна за счет воздействия абразивных частиц наружной атмосферы. Электродвигатель привода обеспечивает возможность варьирования скорости вытягивания в области 0 - 200 м\мин. Тахогенератор двигателя соединен с датчиком диаметра, который передает команду на изменение скорости вытягивания указанным выше образом.
Одновременно с вытягиванием волокна осуществляется его накопление на катушку, установленную на намоточном устройстве, Намоточиос устройство позволяет закрепить на нем приемную катушку, которая вращается с тагігенциальпой скоростью равной скорости вытягивания. Кроме того, катушка может перемещаться возвратно-поступательно для осуществления раскладки волокна на катушке в заданных системой концевых выключателей пределах так, чтобы волокно не ложилось на предыдущий виток. Движение раскладчика осуществляется от самостоятельного привода, согласованного электрически с приводом вращения катушки. Система предусматривает возможность изменения шага намотки.
Так как задача уравнивания скорости вытягивания и подмотки с высокой точностью не является тривиальной, между трактором и намоточным устройством стоет компенсатор, который и осуществляет уравнивание окружных скоростей этих двух частей системы. Этот компенсатор представляет собой устройство, состоящее го трех легких роликов, один из которых имеет вочможность опускаться или подниматься, не сообщая дополнительного усилия на волокно. Важно отметить, что при всех движениях этого ролика он остается в плоскости вращения двух неподвижных роликов, вращающихся под действием силы трения от бегущего по ним волокна. Подаижный ролик уравновешен грузом я имеет в одном из плеч рычага потенциометр. В случае ухода ролика в нижнее положение, что соответствует ситуации, когда скорость намотки меньше скорости вытягивания, потенциометр дает команду тахогенератору вращения катушки на увеличение скорости подмотки и подвижный ролик начинает подходить к среднему положению. Допустимый разбаланс скорости вытягивания и подмотки составляет =ь 3%. Естественно, что этот разбаланс недопустим в течение долгого периода времени, т,к. волокно может быть порвано. Компенсатор и выбирает эту разницу, уравнивая скорости до их полного равенства. От привода трактора работает информационное устройство определения длины вытянутого волокна, которое отображает информацию на пульте управления башней.
В современных башнях вытягивания предусмотрена система очистки воздуха и подача его ламинарного потока «сверху-вню» для уменьшения влияния внешних климатических условий помещения на качество волокна. При этом в зоне действия клин-бокса осуществляется класс «100» по степени запыленности. Класс «100» соответствует техническим требованиям 100 частиц в кубическом футе, подаваемого воздуха
Определяются вес частицы с размером более 0,5мкм. Имеющаяся в лаборатории башня не оборудована этой системой.
Собственно, конструкция башни представляет собой модульную конструкцию, позволяющую набирать любую высоту из отдельных модулей на лицевой поверхности которых, установлены направляющие с подвижными салазками, на которых крепятся, перечисленные выше, системы баипти. Горизонтальное положение салазок определяется регулирующими гайками, движущимися но высокоточному винту. При сборке башни соосность систем устанавливается с помощью лазерной линейки. Нижний модуль башни установлен на газовые амортизаторы, так что осуществляется механическая развязка с фундаментом, на котором установлены эти газовые амортизаторы.
Экструзия наружной оболочки, укладка упрочняющих элементов и изготовление кабеля
Для сборки элементов кабеля в единую конструкцию была использована промышленная экструзиониая линия фирмы Rosendal. Для изготовления кабеля (укладки ленты, закладки упрочняющих элементов, экструзии наружной оболочки) были сконструированы несколько типов рабочего инструмента экструзионной головки. На рис, 19, 20 показан последний вариант комплекта «дорн-матрица» для решения задачи. Можно видеть, что для решения проблемы экструзии полимера с равномерной его усадкой пришлось использовать высокоточный инструмент с достаточно сложным профилем. Центральное прямоугольное отверстие дорна обеспечивало закладку ленты; для уменьшения коэффициента трения щелевой зазор пришлось подвергать прецизионной механической обработке (полирование и хонинг). Для симметричной закладки упрочняющих элементов нити СВМ (терлон) использовались два отверстия в матрице.
Данная конструкция дорна и матрицы явилась результатом последовательной разработки, т.к. в процессе ее проведения было обнаружено важное условие: лента в прямоугольном канапе должна лежать в свободном нефиксированном состоянии. Плотная укладка ленты приводила к резкому возрастанию потерь кабеля, причем это возрастание в центральном и иереферических волокнах проявлялось в разной СТЄИЄЇШ [70]3[75]S[76I- Критерий свободной укладки был сформулирован в требовании свободного освобождения ленты из 10-ти метрового куска кабеля.
При избыточной длине тсрлоновых нитей кабель терял жесткость, при малой длине происходила самодеформация и закручивание кабеля. Стремление к уменьшению усадки поливинилхлорида заставило выдерживать зову экструзионной головки при сравнительно низких температурах, что в конечном итоге привело к низкой линейной скорости (25-30 м\мин), что с учетом сложности кабеля оказалось вполне приемлемой производительностью.
Разработанная технология, включающая этапы вытяжки волокна, нанесения металлических и полимерных покрытий, сборки ленты и экструзии кабеля, дополнительно требовала учета многократных изгибов при прокладке кабеля, определяемыми условиями его службы. Были проведены испытания на изгиб на 30, 20, и 10 мм. Это требование возникло из-за возможных условий прокладки кабеля. В связи с разными условиями нагруження центрального и переферического волокон особое внимание было уделено испытаниям лепты металлизированных волокон, причем в наиболее сложном варианте широкополосного одномодового кабеля. Нужно отмстить, что изгиб на диаметре 10мм является достаточно жестким испытанием. В табл. 9 показаны результаты испытаний. Можно видеть, что при изгибе на диаметре 30 мм вес волокна устойчивы и поведение их равнозначно, только на диаметре 10 мм проявляется некоторая разница в поведении волокон, которая является допустимой.
Хотя предложенный к разработке кабель предполагалось использовать во внугриобъектовых системах, однако фирма AMP предполагала его стыковку с сетями внешних оптоволоконных линий связи, т.е. возможное место стыковки располагалось в колодцах, расположенных вне объектов [76], Поэтому возникла необходимость в испытаниях кабеля на устойчивость при -40С, результаты которого содержатся в таблице 11.
Таблица 11 построена таким образом, что в ней содержатся результаты испытаний по различным стадиям технологии: - волокна в полимерном покрытии; - волокна в металлическом покрытии; - пятижильная лента с волокнами в металлическом покрытии; - пятижильный кабель с лентой из металлизированных волокон.
Отдельно даны результат для отечественного стандарта 50X125, стандарта 62X125 - многомодовые волокна и одномодовые волокна стандарта 9X125, В таблице приведены данные для трех рабочих диапазонов длин волн. Можно видеть, что для большинства случаев волокна, лента и кабели показывают сравнительно высокую устойчивость к отрицательным температурам, а в некоторых случаях и нечувствительность к ним, что естественно является критерием высокого качества технологии.
Для определения механических характеристик нами были испытаны 5-ти жильные ленты с металлизированными волокнами. Технические требования для кабеля предусматривали усилие разрыва не менее 300 ньютонов. Было испытано 30 образцов, из которых 26 выдержали нагрузку 300 ньютонов. К сожалению, разрывная машина, имеющаяся в лаборатории, не позволила давать больших растягивающих усилий. При испытании кабелей, в структуре которых были 2 упрочняющих элемента, из 10 образцов длиной 2 м не был разрушен ни один из образцов (рис-21).
По всем пунктам технических требований фирмы AMP кабели на основе одномодовых и многомодовых волокон были разработаны. Удача разработки была обусловлена достаточно четко выбранной схемой комплексной технологии, правильно подобранным исходным материалом и тщательностью отработки конструкции. Опытные образцы были переданы заказчику и получили высокую оценку.
Кварцевое стекло является одной из традиционных оптических сред, обладающих максимальной прозрачностью в широкой спектральной области. Иллюстрацией этого факта является то, что подавляющее большинство локальных, внутриобьектовых, зонных и магистральных линий связи строится па базе кабелей с кварцевыми волокнами. Это однозначно говорит о преимуществе кварцевого стекла над другими видами материалов: многокомпонентными стеклами, стеклообразными халькогенидами и цирконий-фторидными стеклами, которые в недалеком прошлом рассматривались как альтернатива кварцевому стеклу. Удивительный комплекс свойств: высокая прозрачность, химическая инертность, жаростойкость и стабильность во времени отделяет кварцевое стекло от названных выше материалов может быть даже больше, чем оптические характеристиками [19].
