Single Fiber Cable

Osnovni koncept viška dužine optičkih kablova dijeli se na višak dužine omotača i strukturni višak dužine.

Duljina viška plašta je relativna vrijednost između dužine kabela od jednog vlakna u omotaču i dužine omotača, kako je definirano u nastavku. Strukturalni višak dužine postoji samo u strukturama upredenih optičkih kablova. To je višak dužine koji stvara omotač koji sadrži optička vlakna koja su spiralno namotana oko središnjeg elementa za jačanje. Kada se optički kabl rasteže, optička vlakna u omotaču se postupno kreću prema središnjem ojačavajućem elementu kako se optički kabl rasteže. Tokom ovog procesa, optička vlakna ne stvaraju naprezanje vlakana, pa se to naziva strukturnim viškom dužine optičkog kabla.

Zakon termičkog širenja kaže da se dužina optičkog kabla mijenja s temperaturom okoline, što je fenomen poznat kao toplinsko širenje i kontrakcija. Za višestruke optičke kablove, kontrakcija kabla dovodi do promene koraka jezgre, što zauzvrat utiče na višak dužine u omotaču. Kada ovaj višak dužine premaši minimalni radijus savijanja, dodatno prigušenje počinje da raste. Odnos između naprezanja optičkog kabla i temperature je sljedeći: gdje ΔT predstavlja promjenu temperature, a e je ekvivalentni koeficijent linearne ekspanzije optičkog kabela. Ovaj ekvivalentni koeficijent linearnog širenja povezan je sa sastavnim materijalima optičkog kabla. Pod pretpostavkom da su materijali između slojeva optičkog kabla čvrsto zbijeni i imaju dovoljno trenja, nema relativnog klizanja između slojeva tokom izduživanja ili kontrakcije kabla. U ovom slučaju, izduženje i kontrakcija optičkog kabla će pratiti ekvivalentni koeficijent linearnog širenja. Ekvivalentni koeficijent linearne ekspanzije je sljedeći: gdje En, Sn i n predstavljaju Youngov modul, -površinu poprečnog presjeka i koeficijent linearne ekspanzije svakog sastavnog materijala optičkog kabla, respektivno.

Svojstva zateznog i temperaturnog ispitivanja optičkih kablova su ključni parametri koji određuju da li se mogu koristiti u specifičnim okruženjima i da li ispunjavaju posebne zahteve kupaca. Višak dužine kabla je usko povezan sa ova dva svojstva, što njegov dizajn čini posebno važnim. Ovaj rad, zasnovan na modelu sinusoidnog talasa i fundamentalnim teorijama optičkih vlakana, izvodi brojne formule za duboko istraživanje mehanizma stvaranja viška dužine kabla sa jednim vlaknom i njegovog uticaja na svojstva zatezanja i ispitivanja temperature, pružajući teorijsku osnovu za projektovanje i optimizaciju viška dužine optičkih vlakana u industriji.