光纤的强度和使用寿命

光缆中的光纤的受力形式主要是拉伸应力,当光纤在光缆接头盒,终端盒等 场合,主要的受力形式是弯曲,但仍可以其外表面的拉伸应力等效计算。

光纤的强度和使用寿命_第1张图片


 光纤的强度和使用寿命的问题应从四个方面来理解:


(1)是光纤的强度和寿命的理论和实验研究及其结论。通过光纤玻璃中结构 缺陷处的应力集中及光纤在应力和潮气作用下的静态疲劳的研究来硕测光纤的 使用寿命。在美国康宁玻璃公司和朗讯公司等一些主要光纤制造厂商的实验室 中进行的光纤强度的实验研究证实了这些理论研究结论的正确性。从20世纪 70年代以来,近30年的光纤通信系统的实际使用结果,光纤性能和强度的稳定 性也佐证了上述结论。从而使我们对光纤的强度和寿命规律有一个比较清晰的 认识。


(2) 鉴于光纤在制作中形成的光纤玻璃中的结构缺陷,特别是表面微裂纹分 布的随机性,必须通过光纤的筛选试验来消除低于筛选强度的光纤弱点,使成品 光纤能保证具有不低于筛选应力的最低强度,以确保光纤使用的可靠性。


(3) 在光纤使用中应保证其在成缆,敷设过程中的短期受力不超过筛选应力 的1/3;在长期使用中的残留应力不大于筛选应力的1/5。则可以保证光纤有30 年以上的使用寿命。


对于1%的筛选应变,光纤的短期允许应变可达0. 3%,光缆中光纤的允许 残余应变为0.2%。


Bellcore GR-20-CORE 1998年版文件中,规定光缆中光纤的最大残余拉伸 应变为筛选应变的20%,对于1%筛选应变的商用光纤,即为0. 2%。与此相比, 上述国家标准所规定的光纤应变为0.15%,残余应变为0.05%的数值是相当保 守的,这似乎是相当于20世纪90年代前期的商用光纤(筛选应变为0. 5%)的 水平。


(4) 在光纤成缆和敷设过程中不应使光纤受到太大的应力以免影响其使用 妄侖一讎酬是不能i卜并纤寻到异営的机械损伤,例如光纤一次涂层的局部剥离,光纤弯折,光纤在束管内壁的粘连,光纤的机械刮伤等。这些异常损伤造成的将 不单是光纤寿命的减小,而是容易断裂的灾难性后果。

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