לאחר שנים של פיתוח, טכנולוגיית הייצור של כבלים אופטיים התבגרה מאוד. בנוסף למאפיינים הידועים של קיבולת מידע גדולה וביצועי העברה טובים, כבלים אופטיים נדרשים גם להיות בעלי יתרונות של גודל קטן ומשקל קל. מאפיינים אלה של כבל אופטי קשורים קשר הדוק לביצועי הסיב האופטי, לתכנון המבני של הכבל האופטי ולתהליך הייצור, וכן קשורים קשר הדוק לחומרים ולתכונות השונות המרכיבות את הכבל האופטי.
בנוסף לסיבים אופטיים, חומרי הגלם העיקריים בכבלים אופטיים כוללים שלוש קטגוריות:
1. חומר פולימרי: חומר צינור אטום, חומר צינור רופף PBT, חומר מעטפת PE, חומר מעטפת PVC, משחת מילוי, סרט חסימת מים, סרט פוליאסטר
2. חומר מרוכב: סרט מרוכב מאלומיניום-פלסטיק, סרט מרוכב פלדה-פלסטיק
3. חומר מתכת: חוט פלדה
היום נדבר על המאפיינים של חומרי הגלם העיקריים בכבל אופטי ועל הבעיות הנוטות להתרחש, בתקווה להיות מועילים ליצרני כבלים אופטיים.
1. חומר צינור צפוף
רוב חומרי הצינורות המוקדמים ביותר היו עשויים ניילון. היתרון הוא חוזק מסוים ועמידות בפני שחיקה. החיסרון הוא ביצועי התהליך ירודים, טמפרטורת העיבוד צרה, קשה לשלוט בו והעלות גבוהה. כיום, ישנם חומרים חדשים איכותיים ובעלי עלות נמוכה יותר, כגון PVC שעבר שינוי, אלסטומרים וכו'. מנקודת מבט של פיתוח, חומרים מעכבי בעירה וחומרים ללא הלוגן הם המגמה הבלתי נמנעת של חומרי צינורות אטומים. יצרני כבלים אופטיים צריכים לשים לב לכך.
2. חומר צינור רופף PBT
PBT נמצא בשימוש נרחב בחומר צינורי רופף של סיבים אופטיים בשל תכונותיו המכניות המעולות ועמידותו הכימית. רבות מתכונותיו קשורות קשר הדוק למשקל המולקולרי. כאשר המשקל המולקולרי גדול מספיק, חוזק המתיחה, חוזק הכיפוף וחוזק הפגיעה גבוהים. בייצור ובשימוש בפועל, יש לשים לב לשליטה על מתח השחרור במהלך הכבלים.
3. משחת מילוי
סיב אופטי רגיש ביותר ל-OH-. מים ולחות יגדילו את הסדקים הזעירים על פני הסיב האופטי, וכתוצאה מכך יפחיתו משמעותית את חוזקו. המימן הנוצר בתגובה הכימית בין הלחות לחומר המתכתי יגרום לאובדן מימן של הסיב האופטי ויפגע באיכות כבל הסיב האופטי. לכן, התפתחות מימן היא אינדיקטור חשוב למשחה.
4. סרט חסימת מים
סרט חסימת המים משתמש בדבק כדי להדביק את השרף סופג המים בין שתי שכבות הבד הלא ארוג. כאשר מים חודרים לתוך החלק הפנימי של הכבל האופטי, השרף סופג המים יספוג במהירות מים ויתרחב, ימלא את הרווחים בכבל האופטי, ובכך ימנע ממים לזרום לאורכו ולרדיאלית בכבל. בנוסף לעמידות טובה במים וליציבות כימית, גובה הנפיחות וקצב ספיגת המים ליחידת זמן הם המדדים החשובים ביותר של סרט חסימת המים.
5. סרט מרוכב מפלדה מפלסטיק וסרט מרוכב מפלסטיק מאלומיניום
סרט פלדה מרוכב מפלסטיק וסרט אלומיניום מרוכב מפלסטיק בכבל אופטי בדרך כלל עטופים לאורך, משוריין בשכבה גלית, ויוצרים מעטפת מקיפה עם מעטפת ה-PE החיצונית. חוזק הקילוף של סרט הפלדה/נייר האלומיניום וסרט הפלסטיק, חוזק האיטום בחום בין הסרטים המרוכבים וחוזק ההדבקה בין הסרט המרוכב למעטפת ה-PE החיצונית משפיעים רבות על הביצועים המקיפים של הכבל האופטי. תאימות לשומן חשובה גם כן, והמראה של סרט המתכת המרוכב חייב להיות שטוח, נקי, ללא קוצים וללא נזק מכני. בנוסף, מכיוון שסרט המתכת המרוכב מפלסטיק חייב להיות עטוף לאורך דרך תבנית הגודל במהלך הייצור, אחידות העובי והחוזק המכני חשובים יותר ליצרן הכבלים האופטיים.
זמן פרסום: 19 באוקטובר 2022