Dalam struktur kabel gentian optik, sebatian pengisian merupakan lapisan yang mudah diabaikan namun sangat penting. Ia tidak terlibat secara langsung dalam penghantaran isyarat optik, dan juga tidak sejelas sarung luar, namun ia secara langsung mempengaruhi kebolehpercayaan dan kestabilan penghantaran kabel dalam jangka panjang, menjadikannya bahan berfungsi penting untuk memastikan operasi kabel dalam jangka panjang.
I. Apakah Sebatian Pengisian dan Mengapakah Ia Satu "Keperluan" untuk Kabel Gentian Optik?
Sebatian pengisian kabel gentian optik bukanlah "gris" atau "jeli petroleum" biasa, tetapi sebaliknya bahan berfungsi seperti pes separa lutsinar yang terdiri daripada minyak asas, sistem penebalan, komponen penyekat air, sistem antioksidan dan bahan lain. Teras gentian optik ialah untaian kaca kuarza yang sangat halus, yang mempunyai tiga sensitiviti kritikal: kerentanan terhadap air, kelembapan dan tekanan mekanikal. Sebaik sahaja kelembapan menceroboh ke dalam kawasan permukaan gentian optik, ia boleh menyebabkan keretakan mikro dan menyebabkan peningkatan pelemahan isyarat, yang berpotensi menyebabkan kegagalan gentian dalam jangka masa panjang. Selain itu, terdapat banyak lompang mikro dalam struktur kabel, seperti antara tiub longgar, dalam jurang teras dan di sekitar anggota kekuatan, yang boleh membentuk laluan migrasi untuk air dan kelembapan.
Fungsi teras sebatian pengisian tercermin dalam dua aspek. Pertama, penyekat air dan rintangan kelembapan: sebatian ini mengisi sepenuhnya lompang dalaman kabel, membentuk penghalang hidrofobik berterusan yang berkesan menghalang penghijrahan air membujur, secara asasnya melindungi kestabilan struktur gentian optik. Kedua, perlindungan penimbal mekanikal: di dalam tiub longgar, sebatian ini menyalut gentian optik untuk membentuk lapisan sokongan fleksibel. Apabila kabel tertakluk kepada daya luaran seperti lenturan, ketegangan atau getaran, ia berkesan menyebarkan tekanan dan mengurangkan risiko kehilangan mikrolenturan, sekali gus memastikan penghantaran isyarat yang stabil.
II. Gel Serat vs. Jeli Kabel: Peranan Berbeza, Tanggungjawab Masing-masing
Dalam industri kabel gentian optik, sebatian pengisian dibahagikan kepada dua kategori:Gel SeratdanJeli KabelTerdapat perbezaan yang ketara dalam kedudukan aplikasi dan keperluan prestasi mereka.
Gel Serat ialah bahan berfungsi yang bersentuhan langsung dengan gentian optik, terutamanya mengisi bahagian dalam tiub longgar atau struktur tulang belakang, mengekalkan sentuhan langsung jangka panjang dengan gentian. Oleh itu, keperluan prestasinya sangat ketat: ia mesti mempunyai kebersihan yang sangat tinggi tanpa kekotoran mekanikal; ciri tekanan rendah yang baik yang tidak menyebabkan kesan mikrolentur pada gentian; nilai asid rendah atau hampir neutral untuk mengelakkan kesan kimia jangka panjang pada salutan gentian; dan kawalan kritikal prestasi evolusi hidrogen, kerana hidrogen boleh menyebabkan kehilangan penyerapan OH dalam gentian optik, yang membawa kepada peningkatan pelemahan isyarat dalam jalur 1.38μm. Dari segi pemilihan minyak asas, Gel Serat kebanyakannya menggunakan minyak mineral terhidrogenasi berketulenan tinggi atau sistem minyak asas sintetik, yang kelebihannya termasuk struktur molekul yang stabil dan konsistensi kelompok-ke-kelompok yang tinggi, menjadikannya lebih sesuai untuk aplikasi kabel yang boleh dipercayai tinggi.
Cable Jelly terutamanya digunakan untuk mengisi jurang teras, lompang struktur terkandas, atau struktur lapisan luar kabel. Ia tidak bersentuhan langsung dengan gentian optik, dan fungsi terasnya adalah penyekat air dan pengisian struktur secara keseluruhan. Oleh itu, keperluannya untuk kebersihan dan prestasi gred optik agak rendah, tetapi ia mesti mempunyai prestasi penyekat air yang baik dan kestabilan jangka panjang. Sistem minyak asas kebanyakannya menggunakan sistem minyak mineral terhidrogenasi berasaskan naftenik atau perantaraan, mencapai keseimbangan antara kos dan prestasi, menjadikannya lebih sesuai untuk perlindungan lapisan luar.
Dari perspektif sistem bahan, sebatian pengisian juga boleh dibahagikan kepada tiga jenis: sebatian minyak mineral, sebatian minyak sintetik dan sebatian minyak silikon. Sebatian minyak mineral menawarkan keberkesanan kos yang tinggi dan merupakan yang paling banyak digunakan. Sebatian minyak sintetik biasanya berasaskan PAO (polyalphaolefin) sebagai minyak asas, yang menawarkan prestasi suhu tinggi dan rendah yang sangat baik serta kestabilan pengoksidaan. Sebatian minyak silikon sesuai untuk persekitaran suhu yang melampau, mengekalkan prestasi yang stabil merentasi julat dari -70°C hingga 200°C, tetapi kosnya lebih tinggi dan tidak serasi dengan sistem minyak mineral.
III. Isu-isu Lazim dan Langkah Penanggulangan dalam Aplikasi Praktikal
Semasa pengeluaran, pemasangan dan operasi jangka panjang kabel gentian optik, pelbagai masalah prestasi mungkin timbul dengan sebatian pengisian.
Pemisahan minyak biasanya ditunjukkan apabila minyak asas terpisah daripada sistem sebatian, yang membawa kepada taburan sebatian yang tidak sekata, yang seterusnya menyebabkan tekanan yang tidak sekata pada gentian optik dan peningkatan kehilangan mikrolenturan. Punca utama biasanya berkaitan dengan reka bentuk sistem penebalan atau kawalan proses penyebaran.
Pengerasan suhu rendah lebih ketara di kawasan sejuk. Sistem minyak mineral konvensional mengalami penurunan viskoelastik pada suhu rendah, gagal memberikan perlindungan penimbal yang berkesan, yang boleh menyebabkan sentuhan langsung antara gentian optik dan dinding tiub. Ini harus dioptimumkan dengan memilih sistem minyak sintetik atau minyak silikon.
Isu keserasian terutamanya ditunjukkan sebagai ketidakserasian fizikal atau kimia antara sebatian dan bahan seperti tiub longgar PBT, salutan gentian dan bahan penyekat air, yang boleh menyebabkan pembengkakan bahan atau penurunan prestasi dalam jangka masa panjang. Oleh itu, ujian keserasian yang ketat mesti dijalankan dalam aplikasi praktikal.
Isu evolusi hidrogen terutamanya berpunca daripada komponen yang tidak stabil dalam sistem sebatian, yang mungkin melepaskan hidrogen secara perlahan semasa operasi jangka panjang, mengakibatkan peningkatan pelemahan tambahan gentian optik. Oleh itu, kawalan ketat terhadap ketulenan bahan mentah dan kelembapan persekitaran pengeluaran adalah perlu.
Isu proses pengisian berkaitan dengan sifat tiksotropik sebatian dan parameter kawalan peralatan, seperti kelajuan pengisian, kawalan suhu dan taburan tekanan yang tidak sekata, yang semuanya boleh menjejaskan keseragaman taburan sebatian dalam tiub longgar dan seterusnya memberi kesan kepada prestasi kabel keseluruhan.
Kesimpulan
Walaupun sebatian pengisian menduduki kedudukan yang tidak menonjol dalam struktur kabel, ia merupakan bahan berfungsi utama yang mempengaruhi kebolehpercayaan jangka panjang dan prestasi penghantaran kabel gentian optik. Ia memainkan peranan yang tidak tergantikan dalam penyekatan air, rintangan kelembapan, penimbal dan kestabilan struktur. Memandangkan rangkaian komunikasi gentian optik terus berkembang ke arah kelajuan yang lebih tinggi, kapasiti yang lebih besar dan jangka hayat yang lebih lama, keperluan prestasi dan permintaan kawalan proses untuk sebatian pengisian kabel juga semakin meningkat.
Masa siaran: 29-Apr-2026