2.5. Cáp sợi quang
2.5.1. Sản xuất sợi quang
2.5.1.1. Yêu cầu đối với sợi quang
Ðể đảm bảo những tính năng truyền dẫn ánh sáng tốt và có tuổi thọ cao, sợi quang cần đápứng những yêu cầu ngặt nghèo sau:
•Về cơ: bền vững, không bị đứt, gẫy với tác động của lực kéo, lực cắt ngang, và lực uốn cong. Không bị dãn nở quá lớn do tác động của lực kéo thường xuyên. Tốc độ lão hoá chậm.
•Về đặc tính truyềndẫn ánh sáng:
- Vật liệuphải rất tinh khiết, không có tạp chất.
- Cấu tạo lớp bọc và lõi đều đặn, không có chỗ khuyết tật, không có chỗ không đồng nhất.Để tránh làm tán xạ ánh sáng, sinh thêm suy hao phụ và méo xung.
2.5.1.2. Chế tạo sợi quang
Theo vật liệu chếtạo, sợi quang có thể phân loại thành: •Sợi Silica (SiO2) (Silica fiber).
•Sợi hợpchất thủy tinh (Multi-component glass fiber). •Sợi có lớp bọc bằng plastic (Plastic - clad fiber). •Sợi toàn bằng plastic (All - plastic fiber).
Hầu hết sợi dùng trong viễn thông là sợi Silica.
2.5.1.3. Các biện pháp bảo vệ sợi quang
Ðể bảo vệ sợi quang, tránh nhiều tác động do điều kiện ngoài, sợi quang còn được bọc thêm vài lớp nữa:
•Lớp phủ, haycòn gọi là lớp vỏ thứ nhất (Primary Coating). •Lớp vỏ thứ hai (Secondary Coating).
Hình 2.30. Cấu trúc sợi quang khi đem làm cáp
Lớp phủ (Primary Coating): Ðược bọc ngay trong quá trình kéo sợi nhằm bảo vệ sợi quang:
•Chống lại sự xâm nhập của hơi nước. • Tránh sự trầy sướt gâynên những vết nứt. •Giảm ảnh hưởng vi uốn cong.
Vật liệu dùng làm lớp phủ có thể là epoxyarylate, polyurethanes, ethylen -vinyl - acetate, lớp phủ còn có chức năng loạibỏ những tia sáng khúc xạ ra ngoài lớp bọc. Muốn vậychiết suất của lớp phủ phải lớnhơn chiết suất lớp bọc, nếu không sẽ xảy ra sự phản xạ toàn phần trên mặt tiếp giáp giữa lớp bọc và lớp phủ.
Hình 2.31. Mặt cắt ngang của sợi quang sau khi bọc lớp phủ
Ðộ đồng nhất, bề dày và độ đồng tâm của lớp phủ có ảnh hưởng đến chất lượng của sợi quang. Thông thườngđường kính lớp phủ là 250 μm (đối với sợi có D= 125μm).
bỏ khi hàn nối hoặc ghép ánh sáng.
Lớp vỏ (Secondary Coating, Buffer Coating, Jacket)
Lớpvỏ có tác dụng tăng cường sức chịu đựng của sợi quangtrước tác dụng cơ học và sựthay đổi nhiệt độ. Hiện nay lớp vỏ có các dạng sau: đệm lỏng (Loose buffer), đệm khít (Tight buffer), dạng băng dẹp (Ribbon). Mỗi dạng có ưu nhược điểm riêng và được sử dụng trong những điều kiện khác nhau.
•Dạng ống đệm lỏng:
- Sợi quang (đã bọc lớp phủ) được đặt trong ống đệm có đường kính trong lớn hơn kích thước sợi quang.
- Ống đệm lỏng gồm hai lớp: Lớp trong: có hệ số ma sát nhỏ.
Lớp ngoài: che chở sợi quang trướcảnhhưởng của lực cơ học và được chế tạo từ các vậtliệu polyester và polyamide.
- Với ống đệm chứa 1 sợi quang, đường kính:1,2 ÷ 2 mm, bề dày: 0,15 ÷ 0,5 mm. Nếu ống đệm chứa nhiều sợi(2 ÷12 sợi) thìđường kính: 2,4 ÷ 3 mm.
- Với dạng ống đệm lỏng, sợi quang di chuyển tự do trong ống đệm. - Chất nhồi phải có các tính năng sau:
Ngăn ẩm.
Có tính nhớt, không tác dụng hóa học với các thành phần khác của cáp. Không đông đặc hoặc nóng chảy ở nhiệt độ làmviệc.
Dễ tẩy sạch khi cần hàn nối. Khó cháy.
- Ống đệm lỏng cũng đượcnhuộm màu.
- Dạng ống đệm lỏng được dùng trong các đường truyền dẫn chất lượng cao trong điều kiện môi trường thay đổi nhiều.