יישום סיבי ארמיד בכבלים אופטיים

עם התקדמות הטרנספורמציה הדיגיטלית והבינה החברתית, השימוש בכבלים אופטיים הופך נפוץ. סיבים אופטיים, כמדיום להעברת מידע בכבלים אופטיים, מציעים העברה עם רוחב פס גבוה, מהירות גבוהה והשהיה נמוכה. עם זאת, עם קוטר של 125 מיקרון בלבד והיותם עשויים מסיבי זכוכית, הם שבירים. לכן, כדי להבטיח העברה בטוחה ואמינה של סיבים אופטיים בסביבות מגוונות כמו ים, יבשה, אוויר וחלל, יש צורך בחומרי סיבים איכותיים כרכיבי חיזוק.

סיב ארמיד הוא סיב סינתטי מתקדם שהתפתח מאז התיעוש שלו בשנות ה-60. עם מספר איטרציות, הוא הוביל לסדרות ומפרטים רבים. תכונותיו הייחודיות - משקל קל, גמישות, חוזק מתיחה גבוה, מודול מתיחה גבוה, מקדם התפשטות ליניארית נמוך ועמידות סביבתית מצוינת - הופכות אותו לחומר חיזוק אידיאלי לכבלים אופטיים.

1. חומר הרכב של כבלים אופטיים

כבלים אופטיים מורכבים מליבה מחוזקת, ליבת כבל, מעטפת ושכבת מגן חיצונית. מבנה הליבה יכול להיות בעל ליבה אחת (סוגים מוצקים וצרורי צינורות) או מרובה ליבות (סוגים שטוחים ומאוחדים). שכבת המגן החיצונית יכולה להיות משוריינת מתכתית או לא מתכתית.

2. הרכב סיבי ארמיד בכבלים אופטיים

מבפנים החוצה, הכבל האופטי כולל אתסיב אופטי, צינור רופף, שכבת בידוד ונדן. הצינור הרופף מקיף את הסיב האופטי, והחלל בין הסיב האופטי לצינור הרופף מלא בג'ל. שכבת הבידוד עשויה מארמיד, והנדדן החיצוני הוא נדן פוליאתילן מעכב בעירה נטול עשן, ללא הלוגן, המכסה את שכבת הארמיד.

3. יישום סיבי ארמיד בכבלים אופטיים

(1) כבלים אופטיים לשימוש פנימי
כבלים אופטיים רכים בעלי ליבה אחת וכפולה מאופיינים ברוחב פס גבוה, מהירות גבוהה והפסדים נמוכים. הם נמצאים בשימוש נרחב במרכזי נתונים, חדרי שרתים ויישומי סיבים לשולחן העבודה. ברשתות פס רחב ניידות הפרוסות בצפיפות, מספר רב של תחנות בסיס ומערכות חלוקת זמן צפופות פנימיות דורשות שימוש בכבלים אופטיים למרחקים ארוכים וכבלים היברידיים מיקרו-אופטיים. בין אם מדובר בכבלים אופטיים רכים בעלי ליבה אחת או שתיים, כבלים אופטיים למרחקים ארוכים וכבלים היברידיים מיקרו-אופטיים, השימוש בכבלים גמישים בעלי חוזק גבוה, מודול גבוה וגמישיםסיב ארמידכחומר חיזוק מבטיח הגנה מכנית, מעכב בעירה, עמידות סביבתית ועמידה בדרישות הכבלים.

(2) כבל אופטי תומך עצמי לחלוטין (ADSS)
עם ההתפתחות המהירה של תשתית אנרגיית החשמל בסין ופרויקטים של מתח גבוה במיוחד, שילוב עמוק של רשתות תקשורת חשמל עם טכנולוגיית 5G חיוני לבניית רשת חכמה. כבלי ADSS אופטיים משמשים לאורך קווי חשמל, מה שמחייב אותם לבצע ביצועים טובים בסביבות של שדה אלקטרומגנטי גבוה, להפחית את משקל הכבל כדי למזער את העומס על עמודי החשמל, ולהשיג עיצוב דיאלקטרי מלא כדי למנוע פגיעות ברקים ולהבטיח בטיחות. סיבי ארמיד בעלי חוזק גבוה, מודול גבוה ומקדם התפשטות נמוך מגנים ביעילות על הסיבים האופטיים בכבלי ADSS.

(3) כבלים אופטואלקטרוניים מרוכבים קשורים
כבלים מחוברים הם רכיבים מרכזיים המחברים פלטפורמות בקרה וציוד מבוקר כגון בלונים, ספינות אוויר או רחפנים. בעידן של מידע מהיר, דיגיטציה ומודיעין, כבלי חיבור מרוכבים אופטו-אלקטרוניים צריכים לספק גם חשמל וגם העברת מידע במהירות גבוהה עבור ציוד המערכת.

(4) כבלים אופטיים ניידים
כבלים אופטיים ניידים משמשים בעיקר בתרחישי רשת זמניים, כגון שדות נפט, מכרות, נמלים, שידורי טלוויזיה חיים, תיקוני קווי תקשורת, תקשורת חירום, עמידות בפני רעידות אדמה וסיוע באסונות. כבלים אלה דורשים משקל קל, קוטר קטן וניידות, יחד עם גמישות, עמידות בפני שחיקה, עמידות בשמן ועמידות בטמפרטורה נמוכה. השימוש בסיבים ארמיד גמישים, בעלי חוזק גבוה ובעלי מודול גבוה כחיזוק מבטיח את היציבות, עמידות הלחץ, עמידות הבלאי, עמידות בשמן, גמישות בטמפרטורה נמוכה ועמידות בעירה של כבלים אופטיים ניידים.

(5) כבלים אופטיים מודרכים
סיבים אופטיים אידיאליים לשידור במהירות גבוהה, רוחב פס רחב, עמידות חזקה להפרעות אלקטרומגנטיות, הפסדים נמוכים ומרחקי שידור ארוכים. מאפיינים אלה הופכים אותם לשימוש נרחב במערכות הנחיה קוויות. עבור כבלי הנחיית טילים, סיבי ארמיד מגנים על הסיבים האופטיים השבירים, ומבטיחים פריסה במהירות גבוהה גם במהלך טיסת טילים.

(6) כבלי התקנה בטמפרטורה גבוהה בתחום התעופה והחלל
בשל תכונותיהם המצוינות כגון חוזק גבוה, מודולוס גבוה, צפיפות נמוכה, עמידות בפני בעירה, עמידות בטמפרטורה גבוהה וגמישות, סיבי ארמיד נמצאים בשימוש נרחב בכבלים לתעופה וחלל. על ידי ציפוי סיבי ארמיד במתכות כמו אבץ, כסף, אלומיניום, ניקל או נחושת, נוצרים סיבי ארמיד מוליכים, המציעים הגנה אלקטרוסטטית ומיגון אלקטרומגנטי. ניתן להשתמש בסיבים אלה בכבלים לתעופה וחלל כאלמנטי מיגון או רכיבי העברת אותות. בנוסף, סיבי ארמיד מוליכים יכולים להפחית משמעותית את המשקל תוך שיפור הביצועים, ולתמוך בפיתוח תקשורת מיקרוגל, כבלי RF ופרויקטים אחרים של הגנה על תעופה וחלל. סיבים אלה מציעים גם מיגון אלקטרומגנטי לאזורים גמישים בתדר גבוה בכבלים של כנחי נחיתה למטוסים, כבלי חלליות וכבלי רובוטיקה.