האם הסיב האופטי בכבל האופטי מפחד ממים?

קודם כל, הכבל האופטי אינו מפחד ממים כי הוא מוגן. כאשר הכבל האופטי הופך לכבל, ישנן שתי דרישות הגנה לסיב האופטי: האחת היא שהסיב האופטי פחות לחוץ; השני הוא שהסיב האופטי חייב להיות עמיד למים. השכבה החיצונית ביותר של הכבל האופטי היא מעטפת פלסטיק, הפנימית היא מעטפת מתכת, והפנימית היא שכבה חוסמת מים המתנפחת במים, וליבה של הכבל מודבקת במשחה ובסיבים אופטיים.

לכבל האופטי יש ארבע דלתות עמידות למים, כלומר: כיסוי פלסטיק, כיסוי מתכת, שכבה חוסמת מים ומשחה.
אז השאלה היא, האם ליבת הסיבים מפחדת ממים? זה לא רק זכוכית, ממה אתה מפחד ממים?

למעשה, הוא מפחד ממים.
אתם אולי חושבים שלמה זכוכית מיכל הדגים וזכוכית החלון בבית לא מפחדים ממים אלא עמידים למים, ולמה כולם זכוכית?

מדוע ליבת הסיבים מפחדת ממים?

בדרך כלל מאמינים כי ליבת הסיבים אינה מפחדת ממים, מכיוון שלזכוכית יש הידבקות מעולה למים. אבל למעשה, מים מזיקים מאוד לכבלים אופטיים. אם ייכנסו מים לכבל האופטי, הם יפגעו בסיב האופטי כאשר הוא יקפא ומתרחב במים הקרים, ולכן יש למלא את הכבל האופטי במשחה כדי למנוע כניסת לחות.

ניסויים מראים שכניסת לחות ממושכת לכבל האופטי תגביר את אובדן הסיב האופטי, במיוחד באורך הגל של 1.55 אחר הצהריים.

הסיבה שבגללה סיב אופטי מפחד ממים היא שסיב אופטי מורכב מזכוכית (SiO4) סיליקון-חמצן טטרהדרה המחוברת יחד, כפי שמוצג באיור 1. ברשת Si-O-Si, קיימים אטומי חמצן בצורה של חמצן. גשרים.
עם זאת, בסביבת מים, לאחר שמשטח הזכוכית סופח אדי מים, מתרחשת תגובת הידרוליזה איטית, וכתוצאה מכך שבירה של קשר הסיליקון-חמצן ברשת -Si-O- המקורית כן-, והחמצן המגושר הופך ללא מגשר חמצן כפי שמוצג באיור 2, וכתוצאה מכך נוצרים סדקים בזכוכית, והסדקים ממשיכים לגדול.

בין אם מדובר בזכוכית למיכל דגים, זכוכית לחלון או זכוכית סיבים אופטיים, כולם מפחדים ממים. ההבדל הוא שזכוכית מיכל הדגים וזכוכית החלון עבים מאוד, עם עוביים של 3 מ"מ, 5 מ"מ ו-10 מ"מ. גם אם יש סדק של 0.05 מ"מ, זה לא ישפיע על חוזק הזכוכית אין שינוי בעין בלתי מזוינת.

סיב אופטי זכוכית שונה קוטר הזכוכית של הסיב האופטי הוא רק 0.125 מ"מ, שהוא עבה כמו שערה אם יש סדק של 0.05 מ"מ, קוטר הסיב האופטי יהיה 0.075 מ"מ. קל מאוד לשבור בנוסף, המראה של שורשי OH גם יגדיל את אובדן קליטת האור של הסיב האופטי. זו הסיבה שזכוכית מיכל דגים וזכוכית חלון לא מפחדות ממים, בעוד שזכוכית סיבים אופטיים מפחדת ממים.

במקרה זה, אם הכבל האופטי ניזוק, האיטום של תיבת החיבורים אינו טוב והסיב החשוף חשוף, חיי השירות של הסיב האופטי יתקצרו והסיב יישבר באופן טבעי עקב מים.

לכן, במידה והסיב האופטי נבנה בביוב יש לטפל היטב בחיבורים ובמידה והסיב האופטי עצמו ניזוק יש לתקן אותו. אל תאפשר לחלק הפנימי של הסיב האופטי לבוא במגע עם מים.