Талшықты-оптикалық кабельдердің құрылымында толтырғыш қосылыс оңай назардан тыс қалатын, бірақ өте маңызды қабат болып табылады. Ол оптикалық сигналды беруге тікелей қатыспайды, сыртқы қабық сияқты айқын көрінбейді, бірақ кабельдің ұзақ мерзімді сенімділігі мен беріліс тұрақтылығына тікелей әсер етеді, бұл оны кабельдің ұзақ мерзімді жұмысын қамтамасыз ету үшін маңызды функционалды материал етеді.
I. Толтырғыш қосылыс дегеніміз не және ол неге талшықты-оптикалық кабельдер үшін «қажеттілік» болып табылады?
Талшықты-оптикалық кабельді толтыратын қоспа кәдімгі «май» немесе «мұнай желесі» емес, керісінше негізгі майлардан, қоюландыру жүйелерінен, суды бөгейтін компоненттерден, антиоксиданттық жүйелерден және басқа материалдардан тұратын жартылай мөлдір паста тәрізді функционалды материал. Оптикалық талшықтың өзегі - өте жұқа кварц шыны талшығы, оның үш маңызды сезімталдығы бар: суға, ылғалға және механикалық кернеуге сезімталдығы. Ылғал оптикалық талшықтың беткі аймағына енгеннен кейін, ол микрожарықтарды тудыруы және сигналдың әлсіреуіне әкелуі мүмкін, бұл ұзақ мерзімді перспективада талшықтың істен шығуына әкелуі мүмкін. Сонымен қатар, кабель құрылымында көптеген микробостықтар бар, мысалы, бос түтіктер арасында, өзек саңылауларында және беріктік элементтерінің айналасында, олар су мен ылғалдың миграция жолдарын құра алады.
Толтырғыш қосылыстың негізгі функциялары екі аспектіде көрініс табады. Біріншіден, суды бөгеу және ылғалға төзімділік: қосылыс кабельдің ішкі қуыстарын толығымен толтырады, судың бойлық миграциясын тиімді түрде болдырмайтын үздіксіз гидрофобты тосқауыл түзеді, оптикалық талшықтың құрылымдық тұрақтылығын түбегейлі қорғайды. Екіншіден, механикалық буферлік қорғаныс: бос түтіктің ішінде қосылыс оптикалық талшықты жабады, икемді тірек қабатын түзеді. Кабель иілу, созылу немесе діріл сияқты сыртқы күштерге ұшыраған кезде, ол кернеуді тиімді түрде таратады және микроиілу жоғалу қаупін азайтады, осылайша сигналдың тұрақты өткізілуін қамтамасыз етеді.
II. Талшықты гель және кабельді гель: әртүрлі рөлдер, тиісті міндеттер
Талшықты-оптикалық кабель өнеркәсібінде толтырғыш қосылыстар негізінен екі санатқа бөлінеді:Талшық гельжәнеКабель желесіОлардың қолданылу позициялары мен өнімділік талаптарында айтарлықтай айырмашылықтар бар.
Талшықты гель - оптикалық талшықпен тікелей жанасатын, негізінен бос түтіктердің немесе магистральдық құрылымдардың ішін толтыратын, талшықпен ұзақ мерзімді тікелей жанасуды сақтайтын функционалды материал. Сондықтан оның өнімділік талаптары өте қатаң: ол механикалық қоспаларсыз өте жоғары тазалыққа ие болуы керек; талшыққа микроиілу әсерін тудырмайтын жақсы төмен кернеулі сипаттамалар; талшық жабынына ұзақ мерзімді химиялық әсер етуден аулақ болу үшін төмен немесе бейтарапқа жақын қышқылдық мән; және сутегінің бөліну өнімділігін маңызды бақылау, себебі сутегі оптикалық талшықта OH-сіңу жоғалуына әкелуі мүмкін, бұл 1,38 мкм диапазонда сигналдың әлсіреуіне әкеледі. Негізгі майларды таңдау тұрғысынан Fiber Gel негізінен жоғары тазалықтағы гидрогенделген минералды майларды немесе синтетикалық негізгі май жүйелерін пайдаланады, олардың артықшылықтарына тұрақты молекулалық құрылым және партиядан партияға жоғары консистенция жатады, бұл оларды жоғары сенімділіктегі кабельдік қолданбаларға қолайлы етеді.
Кабель желесі негізінен кабельдің өзек саңылауларын, тізбекті құрылымдық бос орындарды немесе сыртқы қабат құрылымдарын толтыру үшін қолданылады. Ол оптикалық талшықпен тікелей жанаспайды және оның негізгі функциялары жалпы суды бөгеу және құрылымдық толтыру болып табылады. Сондықтан оның тазалық пен оптикалық деңгейдегі өнімділікке қойылатын талаптары салыстырмалы түрде төмен, бірақ ол жақсы суды бөгеу және ұзақ мерзімді тұрақтылыққа ие болуы керек. Негізгі май жүйелері көбінесе нафтендік немесе аралық негіздегі гидрогенделген минералды май жүйелерін пайдаланады, бұл құны мен өнімділігі арасындағы тепе-теңдікке қол жеткізеді, бұл оларды сыртқы қабатты қорғауға қолайлы етеді.
Материалдық жүйе тұрғысынан толтырғыш қосылыстарды үш түрге бөлуге болады: минералды май қосылысы, синтетикалық май қосылысы және силикон май қосылысы. Минералды май қосылысы жоғары үнемділікті ұсынады және ең кең таралған болып табылады. Синтетикалық май қосылысы әдетте негізгі май ретінде PAO (полиальфаолефин) негізінде жасалады, бұл жоғары және төмен температуралық өнімділікті, сондай-ақ тотығу тұрақтылығын қамтамасыз етеді. Силикон май қосылысы -70°C-тан 200°C-қа дейінгі диапазонда тұрақты өнімділікті сақтай отырып, экстремалды температуралық орталарға жарамды, бірақ оның құны жоғарырақ және минералды май жүйелерімен үйлеспейді.
III. Тәжірибелік қолданудағы жиі кездесетін мәселелер және қарсы шаралар
Талшықты-оптикалық кабельдерді өндіру, орнату және ұзақ мерзімді пайдалану кезінде толтырғыш қосылыстармен әртүрлі өнімділік мәселелері туындауы мүмкін.
Майдың бөлінуі әдетте негізгі майдың қосылыс жүйесінен бөлінуі ретінде көрінеді, бұл қосылыстың біркелкі таралмауына әкеледі, бұл өз кезегінде оптикалық талшыққа біркелкі емес кернеуді және микроиілу шығынын арттырады. Негізгі себеп әдетте қоюландыру жүйесінің дизайнымен немесе дисперсия процесін басқарумен байланысты.
Төмен температурада қатаю суық аймақтарда айқынырақ көрінеді. Дәстүрлі минералды май жүйелері төмен температурада тұтқырлықтың төмендеуін сезінеді, тиімді буферлік қорғанысты қамтамасыз ете алмайды, бұл оптикалық талшық пен түтік қабырғасы арасында тікелей жанасуға әкелуі мүмкін. Мұны синтетикалық май немесе силикон май жүйелерін таңдау арқылы оңтайландыру керек.
Үйлесімділік мәселелері негізінен қосылыс пен PBT борпылдақ түтіктері, талшықты жабындар және су өткізбейтін материалдар сияқты материалдар арасындағы физикалық немесе химиялық үйлесімсіздік ретінде көрінеді, бұл ұзақ мерзімді перспективада материалдың ісінуіне немесе өнімділігінің төмендеуіне әкелуі мүмкін. Сондықтан, практикалық қолдануда қатаң үйлесімділік сынағы жүргізілуі керек.
Сутегінің бөліну мәселелері негізінен қосылыс жүйесіндегі тұрақсыз компоненттерден туындайды, олар ұзақ мерзімді жұмыс кезінде сутегін баяу бөліп шығаруы мүмкін, бұл оптикалық талшықтың қосымша әлсіреуіне әкеледі. Сондықтан шикізаттың тазалығы мен өндірістік ортаның ылғалдылығын қатаң бақылау қажет.
Толтыру процесінің мәселелері қосылыстың тиксотроптық қасиеттерімен және жабдықты басқару параметрлерімен байланысты, мысалы, толтыру жылдамдығы, температураны бақылау және қысымның біркелкі емес таралуы, мұның бәрі бос түтік ішіндегі қосылыстың таралуының біркелкілігіне әсер етуі және нәтижесінде кабельдің жалпы жұмысына әсер етуі мүмкін.
Қорытынды
Толтырғыш қосылыс кабель құрылымында маңызды орын алмаса да, ол талшықты-оптикалық кабельдердің ұзақ мерзімді сенімділігі мен өткізу қабілетіне әсер ететін негізгі функционалды материал болып табылады. Ол суды бітеуде, ылғалға төзімділікте, буферлеуде және құрылымдық тұрақтылықта алмастырылмайтын рөл атқарады. Талшықты-оптикалық байланыс желілері жоғары жылдамдықтарға, үлкен сыйымдылықтарға және ұзақ қызмет ету мерзіміне қарай дами берген сайын, кабельді толтырғыш қосылыстарға қойылатын өнімділік талаптары мен процестерді басқару талаптары да үнемі артып келеді.
Жарияланған уақыты: 2026 жылғы 29 сәуір