Tek Fiber Kablo

Optik kablolarda aşırı uzunluk ile ilgili temel kavram, kılıf fazla uzunluğu ve yapısal fazla uzunluk olarak ikiye ayrılır.

Kılıf fazla uzunluğu, aşağıda tanımlandığı gibi, kılıftaki tek fiber kablonun uzunluğu ile kılıfın uzunluğu arasındaki bağıl değerdir. Yapısal fazla uzunluk yalnızca çok damarlı optik kablo yapılarında mevcuttur. Optik fiberleri içeren kılıfın merkezi güçlendirme elemanının etrafına spiral olarak sarılmasıyla oluşturulan fazla uzunluktur. Optik kablo gerildiğinde, kılıftaki optik fiberler, optik kablo gerildiğinde yavaş yavaş merkezi güçlendirme elemanına doğru hareket eder. Bu işlem sırasında optik fiberler fiber gerilimi oluşturmaz, dolayısıyla buna optik kablonun yapısal fazla uzunluğu denir.

Termal genleşme yasası, optik kablonun uzunluğunun ortam sıcaklığına göre değiştiğini belirtir; bu olay, termal genleşme ve büzülme olarak bilinir. Çok damarlı optik kablolar için, kablo büzülmesi çekirdek adımında değişikliklere yol açar ve bu da kılıftaki fazla uzunluğu etkiler. Bu fazla uzunluk minimum bükülme yarıçapını aştığında ilave zayıflama artmaya başlar. Optik kablo gerilimi ve sıcaklık arasındaki ilişki şu şekildedir: burada ΔT sıcaklık değişimini temsil eder ve e, optik kablonun eşdeğer doğrusal genleşme katsayısıdır. Bu eşdeğer doğrusal genleşme katsayısı optik kabloyu oluşturan malzemelerle ilgilidir. Optik kablo katmanları arasındaki malzemelerin sıkı bir şekilde paketlendiği ve yeterli sürtünmeye sahip olduğu varsayıldığında, kablonun uzaması veya daralması sırasında katmanlar arasında herhangi bir göreceli kayma meydana gelmez. Bu durumda optik kablonun uzaması ve daralması eşdeğer doğrusal genleşme katsayısını takip edecektir. Eşdeğer doğrusal genleşme katsayısı şu şekildedir: burada En, Sn ve n, sırasıyla optik kabloyu oluşturan her malzemenin Young modülünü, kesit alanını ve doğrusal genleşme katsayısını temsil eder.

Optik kabloların çekme ve sıcaklık testi özellikleri, bunların belirli ortamlarda kullanılıp kullanılamayacağını ve özel müşteri gereksinimlerini karşılayıp karşılamayacağını belirleyen çok önemli parametrelerdir. Kablonun fazla uzunluğunun bu iki özellikle yakından ilişkili olması, kablonun tasarımını özellikle önemli kılmaktadır. Sinüzoidal dalga modeline ve optik fiberlerin temel teorilerine dayanan bu makale, tek fiber kablo fazla uzunluğunun oluşum mekanizmasını ve bunun çekme ve sıcaklık testi özellikleri üzerindeki etkisini derinlemesine araştırmak için çok sayıda formül türeterek endüstrideki optik fiber fazla uzunluğunun tasarımı ve optimizasyonu için teorik bir temel sağlar.