Conoscenza

Come è noto, le infiltrazioni d'acqua sono estremamente dannose per le fibre ottiche, poiché l'idrogeno precipitato dall'acqua può causare una "perdita di idrogeno" nelle fibre, con conseguente aumento dell'attenuazione e notevole compromissione dell'efficienza e della stabilità della trasmissione.

Cos'è dunque la "perdita di idrogeno"?

La perdita di idrogeno può essere suddivisa in due tipi: perdita di idrogeno reversibile e perdita di idrogeno irreversibile.

Perdita reversibile di idrogeno:

Le molecole di idrogeno diffondono in SiO₂fibre ottiche e l'idrogeno libero infiltrato viene catturato dal SiO₂griglia a temperatura ambiente. Sotto l'azione di un campo elettrico locale, si forma un momento di dipolo nelle molecole di idrogeno e ulteriori perdite di assorbimento vengono generate dalla vibrazione dell'idrogeno. Rispetto ai legami di collegamento tra molecole ordinarie, la forza di cattura della griglia è relativamente debole. Se l'ambiente di idrogeno della fibra viene rimosso, le molecole di idrogeno sfuggiranno dal SiO₂griglia, e la perdita di fibra tornerà al suo valore originale. Pertanto, questo è un effetto intermittente, e la perdita di idrogeno generata è reversibile.

Perdita irreversibile di idrogeno:
Le molecole di idrogeno che si diffondono nel corpo umano ad alte temperature si legano chimicamente alle parti difettose della maglia di fibre per formare gruppi OH e la loro vibrazione aumenta la perdita di assorbimento di picco. A causa della forte forza di legame, anche dopo aver rimosso l'ambiente di idrogeno dalla fibra ottica, i legami chimici esistono ancora e la perdita di assorbimento non cambierà. Pertanto, è un effetto chimico permanente e la perdita di idrogeno risultante è irreversibile.

Quindi, come entra in contatto la fibra ottica con le molecole di idrogeno? Da dove provengono e come dovrebbero essere soppresse?

Innanzitutto, è necessario comprendere i fattori che influenzano l'entità della perdita di idrogeno. Va notato che, che si tratti di un cavo ottico monomodale o multimodale, l'accumulo di gas idrogeno nella struttura del cavo può deteriorare le prestazioni ottiche durante la sua vita utile.

L'entità della perdita di idrogeno dipende dai seguenti fattori:

• Il tipo di fibra ottica, la sua composizione e concentrazione di drogaggio e la sua intrinseca sensibilità all'idrogeno gassoso;
• Progettazione del cavo in fibra ottica, in particolare la selezione e la combinazione dei materiali utilizzati nella sua struttura;
• Ambiente di installazione, inclusa la temperatura di esercizio;
• Livello di idrogeno gassoso generato dai cavi ottici durante la loro vita utile.

L'idrogeno gassoso nei cavi ottici può provenire da:

• Idrogeno rilasciato dai componenti dei cavi ottici, compresi quelli correlati agli effetti dell'invecchiamento a lungo termine dei materiali;
• L'idrogeno contenuto nell'aria compressa viene pompato nel cavo ottico;
• Sviluppo di idrogeno causato dalla corrosione dei componenti metallici in presenza di umidità;
• Idrogeno prodotto dalla corrosione biochimica.

Per prevenire la perdita di idrogeno, è opportuno prendere in considerazione misure appropriate nella progettazione e nella produzione di cavi in ​​fibra ottica, quali:

• Selezione di droganti appropriati durante la produzione di preforme in fibra ottica e utilizzo di P₂O₅meno o meno;
• Nella produzione di preforme in fibra ottica, il SiO sintetico₂viene utilizzato come rivestimento al posto del SiO naturale₂rivestimento;
• Quando si disegnano fibre ottiche, scegliere materiali di rivestimento con bassa evoluzione di idrogeno;
• Selezionare con cura i materiali utilizzati per il cavo ottico, in particolare la pasta di riempimento che entra in contatto diretto con la fibra, cosa particolarmente importante;
• Adottare misure di bloccaggio dell'acqua nei cavi in ​​fibra ottica per garantire che non vi siano infiltrazioni d'acqua o sviluppo di idrogeno e per eliminare gli ambienti esterni contenenti idrogeno.