1- تعریف کابل نوری

کابل های فیبر نوری عمدتاً از فیبرهای نوری (فیبرها)، آستین های محافظ پلاستیکی و غلاف های پلاستیکی تشکیل شده اند.آنها نوعی خط ارتباطی هستند که برای دستیابی به انتقال سیگنال نوری مورد استفاده قرار می گیرند، با تعداد معینی از فیبرها که به روشی خاص هسته کابل را تشکیل می دهند، با یک غلاف پیچیده می شوند و حتی برخی از آنها با یک لایه محافظ بیرونی پیچیده می شوند.(منبع: Dongguan HX Fiber Technology Co., Ltd)

یعنی کابلی که توسط فرآیند خاصی از فیبر نوری (حامل انتقال نوری) تشکیل شده است.

2-انواع کابل های نوری

انواع مختلفی از کابل های نوری وجود دارد و راه های بیشتری برای طبقه بندی آنها وجود دارد.طبق استانداردهای مختلف، طبقه بندی های مختلفی وجود دارد:

① بر اساس عملکرد انتقال، فاصله و هدف طبقه بندی می شود

این کابل به کابل‌های فیبر نوری محلی، کابل‌های فیبر نوری راه دور، کابل‌های فیبر نوری زیردریایی و کابل‌های فیبر نوری کاربر تقسیم می‌شود.

② بر اساس نوع فیبر نوری طبقه بندی می شود

به کابل های نوری تک حالته و کابل های نوری چند حالته تقسیم می شود.

③ با توجه به روش پوشش فیبر نوری

کابل نوری با آستین محکم، کابل نوری با آستین شل، کابل نوری باندل تیوب و کابل نوری نواری.

④ تقسیم بر تعداد هسته های فیبر نوری

به تک هسته ای، دو هسته ای، چهار هسته ای، شش هسته ای و غیره تقسیم می شود.

⑤ با توجه به روش پیکربندی اجزای تقویت کننده

به کابل‌های نوری مولفه‌های تقویت‌شده مرکزی (مانند کابل‌های نوری با لایه پیچ خورده و کابل‌های نوری اسکلت)، کابل‌های نوری اجزای تقویت‌شده پراکنده (مانند کابل‌های نوری تقویت‌شده در دو طرف لوله بسته‌بندی و کابل‌های نوری تخت)، لایه محافظ مولفه تقویت‌شده تقسیم می‌شود. کابل‌های نوری (مانند کابل‌های نوری زره‌دار با سیم فولادی باندل) و کابل‌های نوری لایه محافظ بیرونی مرکب از سیم فولادی ظریف پلی‌اتیلن با تعداد معینی سیم فولادی ظریف به لایه محافظ بیرونی پلی‌اتیلن اضافه شده است.(منبع: Dongguan HX Fiber Technology Co., Ltd)

⑥ با روش تخمگذار تقسیم می شود

این کابل به کابل های نوری خط لوله، کابل های نوری مدفون، کابل های نوری بالای سر و کابل های نوری زیر آب تقسیم می شود.

⑦ طبقه بندی شده توسط خواص مواد لایه محافظ

این کابل به کابل های نوری معمولی با روکش پلی اتیلن، کابل های نوری مقاوم در برابر شعله با روکش پلی وینیل کلرید و کابل های نوری مقاوم در برابر مورچه و جوندگان نایلونی تقسیم می شود.

⑧ طبقه بندی بر اساس هادی انتقال و شرایط متوسط

این به کابل های نوری غیر فلزی، کابل های نوری معمولی و کابل های کامپوزیت نوری الکترونیکی تقسیم می شود.

⑨ با روش ساختاری تقسیم می شود

این به کابل های نوری ساختار مسطح، کابل های نوری ساختار پیچ خورده لایه، کابل های نوری ساختار اسکلت، کابل های نوری ساختار زرهی (از جمله زره های تک لایه و دو لایه) و غیره تقسیم می شود.

⑩ در حال حاضر، کابل های نوری ارتباطی را می توان به تقسیم کرد

(1) کابل نوری در فضای باز، مورد استفاده برای دفن مستقیم در فضای باز، خطوط لوله، کانال ها، تونل ها، تخمگذار بالای سر و زیر آب کابل های نوری.
(2) کابل نوری انعطاف پذیر، یک کابل نوری متحرک با عملکرد انعطاف پذیری عالی.
(3) کابل نوری داخلی، مناسب برای توزیع داخلی.
(4) کابل نوری در داخل تجهیزات، برای گذاشتن کابل های نوری در داخل تجهیزات استفاده می شود.
(5) کابل نوری زیردریایی، که برای گذاشتن کابل های نوری در سراسر اقیانوس ها استفاده می شود.
(6) کابل های نوری ویژه، علاوه بر دسته بندی های فوق، برای مصارف خاص استفاده می شود.

3، روش شناسایی برای مدل های کابل نوری

نامگذاری مدل کابل های نوری ارتباطی بر اساس استاندارد صنعت ارتباطات چین YD/T 908-2000 است.ترکیب مدل های کابل نوری: این مدل از دو قسمت اصلی تشکیل شده است: نوع و مشخصات، با فاصله بین آنها.

① کد طبقه بندی

توجه: بین قسمت 1 و قسمت 2: کد برای عناصر تقویت کننده (هسته های تقویت کننده)
اجزای تقویت کننده به اجزای داخل یا تعبیه شده در غلاف اطلاق می شود که برای افزایش استحکام کششی کابل های نوری استفاده می شود:
بدون علامت - اجزای تقویت شده فلزی؛G-قطعات تقویت کننده فلزات سنگین F-قطعات تقویت کننده غیر فلزی;H- اجزای تقویت کننده سنگین غیر فلزی
(به عنوان مثال: GYTA: هسته تقویت شده با فلز؛ GYFTA: هسته تقویت شده غیر فلزی)

② کد مشخصات ساختاری پرکننده هسته کابل و کابل های نوری

مشخصات ساختاری کابل های نوری باید نوع اصلی هسته کابل و ساختار مشتق شده از کابل را نشان دهد.هنگامی که چندین ویژگی ساختاری از نوع کابل وجود دارد که باید نشان داده شود، می توان از یک کد ترکیبی برای نشان دادن آن استفاده کرد.

③کد غلاف محافظ

توجه: بین قسمت 3 و قسمت 4
کد آن با دو مجموعه اعداد نشان داده می شود که اولین مجموعه نشان دهنده لایه زره است که می تواند یک یا دو رقمی باشد.گروه دوم نشان دهنده لایه پوششی است که یک عدد تک رقمی است(منبع: Dongguan HX Fiber Technology Co., Ltd)

④ کد لایه زره

⑤ کد لایه پوشش

⑥ مشخصات و مدل های کابل فیبر نوری

4، سایر ویژگی های کابل های نوری

① نقص در فیبرهای نوری:

فیبرهای نوری کوارتز دارای استحکام بالایی بدون نقص سطحی هستند.متأسفانه، اگرچه یک لایه محافظ بلافاصله در طول فرآیند کشیدن برای جلوگیری از ترک خوردگی اعمال می شود، فیبرهای نوری کوارتز با طول بزرگ هنوز هم به ناچار برخی از عیوب سطحی تصادفی دارند.اندازه این عیوب استحکام فیبر نوری را مشخص می کند و تحت تنش، این ترک ها به تدریج گسترش می یابند.رطوبت بالا این انبساط را تسریع می کند.هنگامی که ترک تا حد معینی گسترش یابد، فیبر نوری شکسته می شود.به منظور حصول اطمینان از اینکه ترک اولیه فیبر نوری مورد استفاده کمتر از مقدار معینی است، غربالگری کششی باید بر روی فیبر نوری در طول فرآیند تولید انجام شود.طبق قوانین آماری، فیبرهای نوری انتخاب شده دارای استحکام تضمین شده خاصی هستند.(منبع: Dongguan HX Fiber Technology Co., Ltd)

برای اینکه فیبرهای نوری در محیط های مختلف چیده شوند و مورد استفاده قرار گیرند، لازم است که آنها را با سایر اجزای محافظ برای ساخت کابل های نوری ترکیب کنیم.

② عملکرد دیگر کابل های نوری

الزامات برای عملکرد کابل های نوری بر اساس عملکرد انتقال، شرایط محیطی و روش های تخمگذار تعیین می شود.

(1) عملکرد انتقال کابل های نوری عمدتاً به ویژگی های فیبرهای نوری انتخاب شده بستگی دارد.
(2) خواص مکانیکی کابل های نوری شامل کشش، مسطح شدن، ضربه، خمش مکرر، پیچش و تیراندازی است.
(3) عملکرد زیست محیطی کابل های نوری شامل ویژگی های دمای تضعیف، عملکرد چکیدن، یکپارچگی غلاف، نفوذپذیری آب و تاخیر در شعله است.

طول عمر فیبرهای نوری به استرسی که تحت آن قرار می گیرند و رطوبت محیطی که در آن قرار دارند بستگی دارد. به زبان ساده، فیبرهای نوری از رطوبت و استرس می ترسند.علاوه بر این، تضعیف فیبرهای نوری کوارتز تحت فشار هیدروژن خاصی افزایش می یابد.بنابراین فیبرهای نوری نیز از گاز هیدروژن می ترسند.(منبع: Dongguan HX Fiber Technology Co., Ltd)

③ اصول طراحی کابل های نوری

در پاسخ به نقاط ضعف فیبرهای نوری، طراحی کابل های نوری باید از اصول زیر پیروی کند:

(1) ارائه حفاظت مکانیکی برای فیبرهای نوری برای جلوگیری از استرس در محیط های مختلف.
(2) کابل های فیبر نوری باید از ورود رطوبت و رطوبت جلوگیری کنند.
(3) اجتناب از تولید گاز هیدروژن در کابل نوری، به ویژه برای جلوگیری از اتلاف هیدروژن ضروری است.

5، دو کابل نوری پرکاربرد

در حال حاضر، کابل‌های نوری متداول تولید شده توسط تولیدکنندگان مختلف به دو نوع تقسیم می‌شوند: نوع پیچ خورده لایه آستین شل و نوع لوله باندل مرکزی.نمودارهای ساختار مقطع دو نوع کابل نوری به شرح زیر است:

کابل نوری تابیده شده با لایه

در حال حاضر، شرکت ما عمدتا کابل های نوری لایه پیچ خورده تولید می کند.در یک کابل نوری لایه پیچ خورده، آستین به صورت مارپیچی روی هسته تقویت‌کننده پیچ خورده است و هرچه گام پیچش کوچک‌تر باشد، درجه آزادی فیبر نوری بیشتر می‌شود.اگر گام خیلی کوچک باشد، شعاع انحنای فیبر نوری را کاهش می دهد و در نتیجه تنش خمشی را افزایش می دهد.بنابراین، گام پیچش کابل‌های نوری نیز یک پارامتر فرآیند مهم برای کابل‌های نوری لایه‌پیچیده است و باید بهینه شود.در یک وضعیت ایده آل، موقعیت فیبر نوری در لایه پایین کابل نوری پیچ خورده باید در مرکز آستین باشد.هنگامی که کابل نوری کشیده یا منقبض می شود، فیبر به سمت داخل یا خارج حرکت می کند.

تفاوت ها و استانداردهای غلاف A (S).

(1) استاندارد غلاف A (S).

کابل نوری روکش دار (S) باید با یک لایه مانع رطوبتی نوار کامپوزیت پلاستیکی آلومینیومی (فولادی) در خارج از هسته کابل پوشش داده شود و همزمان از لایه غلاف پلی اتیلن سیاه برای اتصال غلاف پلی اتیلن و کامپوزیت استفاده شود. نوار، و همچنین نوار در لبه های همپوشانی نوار کامپوزیت، به یکدیگر یکپارچه، در صورت لزوم، می توان چسب را در همپوشانی اعمال کرد تا استحکام پیوند را بهبود بخشد.عرض همپوشانی نوار کامپوزیت نباید کمتر از 6 میلی متر باشد یا زمانی که قطر هسته کابل کمتر از 9.5 میلی متر است، نباید کمتر از 20 درصد دور هسته کابل باشد.مقدار اسمی ضخامت آستین پلی اتیلن 1.8 میلی متر است و حداقل مقدار آن نباید کمتر از 1.5 میلی متر باشد.مقدار متوسط ​​در هر مقطع نباید کمتر از 1.6 میلی متر باشد.

ضخامت اسمی نوار آلومینیومی (فولاد) 0.15 میلی متر و ضخامت اسمی فیلم کامپوزیت 0.05 میلی متر است.در ساخت کابل های نوری تعداد کمی اتصال نوار کامپوزیت روی درجه مجاز است و فاصله بین اتصالات نباید کمتر از 350 متر باشد.اتصال باید رسانایی الکتریکی داشته باشد و لایه کامپوزیت پلاستیک را بازسازی کند.استحکام نوارهای کامپوزیتی با اتصال نباید از 80 درصد مقاومت مقاطع مجاور بدون اتصال کمتر باشد.

(2) تفاوت غلاف A (S).

غلاف کابل نوری محافظت بیشتری از کابل را فراهم می کند.کابل های نوری را قادر می سازد تا خواص مکانیکی خوبی مانند مقاومت در برابر فشار جانبی، ضربه و خمش داشته باشند.غلاف بسته به هدف کابل نوری متفاوت است.(الف) غلاف طولی نوار آلومینیومی عمدتاً برای اهداف ضد رطوبت و ضد آب استفاده می شود، در حالی که نوار فولادی راه راه عمدتاً برای بهبود فشار جانبی و مقاومت در برابر ضربه استفاده می شود.5.1.2 مسئله مقاومت کابل های نوری در برابر آب: به دلیل ترس از رطوبت و آب، لازم است که کابل نوری باید عملکرد ضد آب خوبی داشته باشد.عایق رطوبتی به دو دسته عایق رطوبتی افقی و عمودی تقسیم می شود.

مشکل مسدود شدن آب کابل های نوری

به دلیل ترس از رطوبت و آب، فیبرهای نوری لازم است که عملکرد ضد آب خوبی داشته باشند.عایق رطوبتی به دو دسته عایق رطوبتی افقی و عمودی تقسیم می شود.(منبع: Dongguan HX Fiber Technology Co., Ltd)

(1) مسدود کردن آب جانبی

با توجه به گرادیان فشار بخار در داخل و خارج کابل نوری، رطوبت یا رطوبت خارج از کابل می تواند در یک محیط مرطوب به داخل کابل نفوذ کرده و مهاجرت کند.به بیان دقیق، غلاف پلاستیکی کابل های نوری نمی تواند برای مدت طولانی از نفوذ رطوبت جلوگیری کند.هنگامی که رطوبت به فیبر نوری نفوذ می کند، می تواند باعث خوردگی لوازم جانبی فلزی شود و منجر به تکامل هیدروژن الکتروشیمیایی شود.این نه تنها باعث خوردگی اجزای فلزی می شود، بلکه اتلاف فیبر را نیز افزایش می دهد و بر پایداری عملکرد انتقال طولانی مدت فیبر نوری تأثیر می گذارد.برای جلوگیری از نشت آب جانبی فیبرهای نوری، معمولاً از نوار آلومینیومی طولی (نوار استیل) برای تکمیل فرآیند استفاده می شود.

(2) انسداد طولی آب

در طول فرآیند گذاشتن کابل های نوری، به دلیل آسیب موضعی به لایه محافظ کابل یا نشت آب غیرمنتظره در محل اتصال کابل، آب می تواند به صورت طولی به کابل نفوذ کند و بر عملکرد آن تأثیر بگذارد.آب انباشته شده همچنین می تواند وارد جعبه اتصال و تجهیزات پایانه شود و عملکرد کل خط ارتباطی را مختل کند.روش سنتی برای مسدود کردن طولی آب کابل‌های نوری این است که شکاف‌های ساختار کابل را با گریس کابل مسدود می‌کنند تا از عبور آب از کابل جلوگیری شود.علاوه بر این، پر کردن خمیر الیاف، بسته‌بندی نوار مسدودکننده آب یا بسته‌بندی نخ مسدودکننده آب، و استفاده از چسب مذاب داغ در روی هم‌پوشانی نوارهای فولادی نیز می‌تواند نقش مسدودکننده عمودی خاصی را ایفا کند.

6- سایر موارد:

(1) جزء اصلی ضد کششی کابل های نوری هسته تقویت کننده است.به طور کلی، سیم فولادی به عنوان هسته تقویت کننده مرکزی استفاده می شود و معمولاً سیم فولادی فسفاته استفاده می شود.برای جلوگیری از برخورد صاعقه یا القای الکترومغناطیسی، کابل‌های نوری باید از هسته‌های تقویت‌شده غیرفلزی (FRP) به جای سیم‌های فولادی استفاده کنند.در این حالت می توان الیاف آرامید را برای جبران استحکام ناکافی FRP به لایه بیرونی اضافه کرد.

(2) عملکرد نوری فیبرهای نوری در کابل های نوری مهمترین شاخص است، زیرا مستقیماً بر انتقال سیگنال های نوری تأثیر می گذارد.از نظر شاخص های عملکرد نوری، تضعیف فیبرهای نوری راحت ترین عاملی است که در طول فرآیند تولید کابل های نوری تحت تأثیر قرار می گیرد.

(3) پس از گذاشتن کابل نوری، باید به طور مداوم در طول سال کار کند.در دمای بالای تابستان و سرمای شدید زمستان، عملکرد نوری کابل های نوری باید بدون تغییر یا در محدوده مجاز باقی بماند.این به کابل های نوری نیاز دارد تا عملکرد دمایی خوبی داشته باشند.(منبع: Dongguan HX Fiber Technology Co., Ltd)