CC BY
10DOI 10.24412/2308-6920-2021-6-225-226
ОПТИЧЕСКИЙ МИКРОКАБЕЛЬ С УФ-ОТВЕРЖДАЕМЫМ
ПОКРЫТИЕМ ИЗ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ
*
Тарасов Д.А.
ОАО «ВНИИКП», г. Москва E-mail: [email protected]
Современный мир вступает в эпоху цифровой экономики. Сегодня процессы цифровой трансформации охватывают всё более широкий круг отраслей и видов человеческой деятельности. В результате, объёмы передаваемой информации нарастают экспоненциальными темпами. Согласно данным аналитической компании IDC, общий объём глобального трафика составил 33 Зеттабайта (1 Зеттабайт = 1021 байт). К 2025 году по прогнозам он должен вырасти более чем в 5 раз и составить 175 Зеттабайтов [1].
В настоящее время с целью удовлетворения спроса по растущему объёму передаваемой информации активно применяются оптические микрокабели, которые позволяют передать больший объём информации в перерасчёте на единицу занимаемой кабелем площади. Оптические микрокабели нашли широкое применение и в области специальной техники (авиация, космос, военная промышленность и пр.).
На Рис. 1 представлен один из вариантов — конструкций оптического микрокабеля [2],
содержащий три оптических волокна (ОВ) в едином ^—плотном буферном покрытии из УФ-отверждаемых s > акрилатов. Его характеристики приведены в
Таблице 1. В данной конструкции ОВ выступают не только в роли передающей оптический сигнал среды, но и в качестве силовых элементов кабеля, обеспечивающих его стойкость к растягивающему усилию. Представленный оптический микрокабель выступает элементом конструкции в других кабелях (например, [3]), как оптических, так и Рис L Оптический микрокабель [2] комбинированных. Последние содержат в своей
1 - плотное буферное покрытие конструкции не только ОВ, но и токопроводящие
(акрилатное УФ-отверждаемое в виде
Г „ , жилы.
плотного буфера); _ _
Образцы, которые подвергались испытанию, 2 - кварцевое оптическое волокно * ' v
представляют собой две бухты оптических
микрокабелей длиной 1 км, диаметром 0,9 мкм.
Плотное буферное покрытие первого образца было изготовлено из отечественной композиции,
второго образца - из импортных композиции, доступной на рынке. Следует отметить, что в виду
отсутствия отечественных композиций, непосредственно предназначенной для наложения плотного
буферного покрытия, была применена композиция, разработанная для наложения второго (внешнего)
слоя двухслойного первичного защитного покрытия (ПЗП). Характеристики композиции и ОВ, в
состав второго слоя ПЗП которого входила разработанная композиция, описаны в работах [4-6], а
также кратко приведены в Таблице 2.
Таблица 1. Характеристики оптического микрокабеля
т
Название Размерность Значение
Коэффициент затухания на длине волны 1310 нм, не более дБ/км 2
Диаметр по плотному буферному покрытию, не более мм 0,9
Масса, не более кг/км 0,76
Максимальная допустимая растягивающая нагрузка, не менее Н 20
Прочность на разрыв, не менее Н 50
Смотка с цилиндра диаметром мм 70
Диапазон рабочих температур ° С -65...85
№6 2021 СПЕЦВЫПУСК «ФОТОН-ЭКСПРЕСС-НАУКА 2021» [email protected]
225
Таблица 2. Характеристики одномодового оптического волокна с двухслойным первичным защитным покрытием из разработанных УФ-отверждаемых акриловых композиций
Название Размерность Значение
Скорость вытяжки ОВ (наложения ПЗП) м/мин 95
Охлаждение - Естественное
Тип наложения ПЗП - Мокрое по сухому
Коэффициент затухания на длине волны 1550 нм / 1625 нм дБ/км
Диаметр ПЗП мкм 249
Рабочий диапазон температур °С -60...85
Прирост значения коэффициента затухания на длине волны 1550 нм / 1625 нм при температурных циклах от -60 до 85 °С, не более дБ/км 0,007 / 0,009
Усилие снятия ПЗП - максимальное значение - среднее значение Н 1,92 1,77
Совместимость с внутримодульным гидрофобным заполнителем согласно [7] - Совместимо
Результаты испытаний оптических микрокабелей, приведённые в Таблице 3, в ходе которых измерялся коэффициент затухания и его прирост при циклическом изменении температур, показали соответствие микрокабелей как с буферным покрытием из отечественных УФ-отверждаемых композиций на основе акрилатов, так и из импортных, требованиям заказчика.
Таблица 3. Результаты испытаний оптических микрокабелей
Температура, °С время воздействия, ч Коэффициент затухания на длине волны 1310 нм, дБ/км
Образец с отечественным буферным покрытием Образец с импортным буферным покрытием Требование заказчика
НКУ 2 0,364 0,344 2
-60 2 0,634 0,377 4
-65 2 0,656 0,367 4
НКУ 18 0,362 0,340 4
85 2 0,399 0.368 4
НКУ 6 0,361 0,350 4
Вместе с тем, видно, что оптические микрокабели с буферным покрытием из импортных композиций обладают значительно меньшим приростом коэффициента затухания при температурах минус 60 °С и минус 65 °С. Как уже говорилось выше, это обусловлено тем, что по причине отсутствия отечественных аналогов, была применена композиция, изначально не предназначавшаяся для наложения в качестве буферного покрытия.
Рассматриваемая отечественная композиция может применяться в роли плотного буферного покрытия только в ОВ и тех конструкциях оптических микрокабелей, где нет жёстких требований по приросту оптических потерь при отрицательных температурах. Необходима доработка отечественной композиции или разработка новой для обеспечения возможности её применения в микрокабелях, эксплуатирующихся при минусовых температурах окружающей среды.
Литература
1. Шавкунов С.В., журнал «Кабели и Провода» 3 (399),11-18 (2021)
2. Заявка на патент № 2021108640 (2021)
3. Патент № RU192307 U1 (2019)
4. Ovchinnikova I.A. et al., Polym. Sci. Ser. D 13, 189-192 (2020)
5. Тарасов Д.А., Овчинникова И.А., III Международная научно-техническая конференции «Современные достижения в области клеев и герметиков. Материалы, сырьё, технологии» 229-230 (2019)
6. Геча, Э.Я. и др., журнал «Кабели и провода» 5 (379), 19-25 (2019)
7. Методика № 16.К00-201-2019 МИ, 10 стр. (2019)
226 №6 2019 СПЕЦВЫПУСК «ФОТОН-ЭКСПРЕСС-НАУКА 2019» [email protected]
