1、คำจำกัดความของสายเคเบิลออปติคอล

สายไฟเบอร์ออปติกประกอบด้วยเส้นใยนำแสง (fiber) ปลอกป้องกันพลาสติก และปลอกหุ้มพลาสติก สายไฟเบอร์ออปติกเป็นสายสื่อสารชนิดหนึ่งที่ใช้สำหรับส่งสัญญาณแสง โดยเส้นใยจำนวนหนึ่งจะประกอบเป็นแกนกลางของสายด้วยวิธีการเฉพาะ หุ้มด้วยปลอกหุ้ม และบางเส้นยังหุ้มด้วยชั้นป้องกันภายนอกอีกด้วย(ที่มา: บริษัท ตงกวน HX ไฟเบอร์ เทคโนโลยี จำกัด)

นั่นก็คือสายเคเบิลที่เกิดจากกระบวนการเฉพาะอย่างหนึ่งของเส้นใยแก้วนำแสง (ตัวพาการส่งสัญญาณแสง)

2、ประเภทของสายเคเบิลออปติคอล

สายออปติกมีหลายประเภท และมีวิธีจำแนกประเภทอื่นๆ อีกมากมาย โดยแบ่งตามมาตรฐานต่างๆ ได้ดังนี้

① จำแนกตามประสิทธิภาพในการส่งสัญญาณ ระยะทาง และวัตถุประสงค์

แบ่งออกเป็นสายไฟเบอร์ออพติกท้องถิ่น สายไฟเบอร์ออพติกระยะไกล สายไฟเบอร์ออพติกใต้น้ำ และสายไฟเบอร์ออพติกสำหรับผู้ใช้

② จำแนกตามประเภทของเส้นใยแก้วนำแสง

แบ่งออกเป็นสายออปติคอลโหมดเดียว และสายออปติคอลหลายโหมด

③ ตามวิธีการเคลือบไฟเบอร์ออปติก

สายเคเบิลออปติคอลแบบปลอกแน่น สายเคเบิลออปติคอลแบบปลอกหลวม สายเคเบิลออปติคอลแบบท่อรวม และสายเคเบิลออปติคอลแบบริบบิ้น

④ หารด้วยจำนวนแกนใยแก้วนำแสง

แบ่งออกเป็น Single Core, Dual Core, Four Core, Six Core เป็นต้น

⑤ ตามวิธีการกำหนดค่าส่วนประกอบเสริมแรง

แบ่งออกเป็นสายออปติกส่วนประกอบเสริมแรงส่วนกลาง (เช่น สายออปติกบิดเป็นชั้นและสายออปติกโครง), สายออปติกส่วนประกอบเสริมแรงแบบกระจาย (เช่น สายออปติกเสริมทั้งสองด้านของท่อมัดและสายออปติกแบบแบน), สายออปติกส่วนประกอบเสริมชั้นป้องกัน (เช่น สายออปติกหุ้มเกราะลวดเหล็กท่อมัด) และสายออปติกคอมโพสิตชั้นป้องกันภายนอกแบบลวดเหล็กละเอียด PE โดยมีลวดเหล็กละเอียดจำนวนหนึ่งที่เพิ่มเข้าไปในชั้นป้องกันภายนอก PE(ที่มา: บริษัท ตงกวน HX ไฟเบอร์ เทคโนโลยี จำกัด)

⑥ แบ่งตามวิธีการวาง

แบ่งออกเป็นสายเคเบิลออปติกแบบท่อ สายเคเบิลออปติกฝังดิน สายเคเบิลออปติกเหนือศีรษะ และสายเคเบิลออปติกใต้น้ำ

⑦ จำแนกตามคุณสมบัติของวัสดุชั้นป้องกัน

แบ่งออกเป็นสายเคเบิลออปติกธรรมดาที่มีปลอกหุ้มโพลีเอทิลีน สายเคเบิลออปติกทนไฟที่มีปลอกหุ้มโพลีไวนิลคลอไรด์ และสายเคเบิลออปติกไนลอนที่ทนมดและหนู

⑧ จำแนกตามตัวนำส่งและสภาพตัวกลาง

แบ่งออกเป็นสายเคเบิลออปติกที่ไม่ใช่โลหะ สายเคเบิลออปติกธรรมดา และสายเคเบิลคอมโพสิตออปโตอิเล็กทรอนิกส์

⑨ แบ่งตามวิธีเชิงโครงสร้าง

แบ่งออกเป็นสายเคเบิลออปติกแบบโครงสร้างแบน สายเคเบิลออปติกแบบโครงสร้างบิดเป็นชั้น สายเคเบิลออปติกแบบโครงสร้างโครงกระดูก สายเคเบิลออปติกแบบโครงสร้างหุ้มเกราะ (รวมถึงเกราะชั้นเดียวและสองชั้น) เป็นต้น

⑩ ในปัจจุบันสายเคเบิลสื่อสารออปติกสามารถแบ่งได้เป็น

(1) สายเคเบิลออปติกกลางแจ้ง ใช้สำหรับฝังโดยตรงกลางแจ้ง ท่อน้ำ ช่องทาง อุโมงค์ วางสายเคเบิลออปติกเหนือศีรษะและใต้น้ำ
(2) สายเคเบิลออปติกแบบยืดหยุ่น สายเคเบิลออปติกที่สามารถเคลื่อนย้ายได้พร้อมประสิทธิภาพความยืดหยุ่นที่ยอดเยี่ยม
(3) สายเคเบิลออปติกภายใน เหมาะสำหรับการจ่ายไฟภายในอาคาร
(4) สายออปติกภายในเครื่อง ใช้สำหรับวางสายออปติกภายในเครื่อง
(5) สายเคเบิลใยแก้วนำแสงใต้น้ำ ใช้ในการวางสายเคเบิลใยแก้วนำแสงข้ามมหาสมุทร
(6) สายออปติกพิเศษ นอกจากหมวดหมู่ที่กล่าวข้างต้นแล้ว ยังใช้เพื่อวัตถุประสงค์พิเศษอีกด้วย

3、วิธีการระบุรุ่นสายเคเบิลออปติคอล

การตั้งชื่อรุ่นของสายเคเบิลออปติกการสื่อสารนั้นอิงตามมาตรฐานอุตสาหกรรมการสื่อสารของจีน YD/T 908-2000 องค์ประกอบของรุ่นสายเคเบิลออปติก: รุ่นประกอบด้วยสองส่วนหลัก: ประเภทและข้อกำหนด โดยมีช่องว่างระหว่างทั้งสอง

① รหัสการจำแนกประเภท

หมายเหตุ: ระหว่างส่วนที่ 1 และส่วนที่ 2: รหัสสำหรับการเสริมกำลังองค์ประกอบ (แกนเสริมกำลัง)
ส่วนประกอบเสริมความแข็งแรงหมายถึงส่วนประกอบที่อยู่ภายในหรือฝังอยู่ในปลอกที่ใช้เพื่อเพิ่มความแข็งแรงแรงดึงของสายเคเบิลออปติก:
ไม่มีลายเซ็น - ส่วนประกอบที่เสริมด้วยโลหะ G - ส่วนประกอบที่เสริมด้วยโลหะหนัก F - ส่วนประกอบที่เสริมด้วยโลหะที่ไม่ใช่โลหะ H - ส่วนประกอบที่เสริมด้วยโลหะหนักที่ไม่ใช่โลหะ
(ตัวอย่าง: GYTA: แกนเสริมด้วยโลหะ; GYFTA: แกนเสริมที่ไม่ใช่โลหะ)

② รหัสสำหรับลักษณะโครงสร้างการเติมของแกนสายเคเบิลและสายเคเบิลออปติก

ลักษณะโครงสร้างของสายเคเบิลออปติกควรระบุประเภทหลักของแกนสายเคเบิลและโครงสร้างที่ได้มาของสายเคเบิล เมื่อมีลักษณะโครงสร้างของสายเคเบิลประเภทต่างๆ หลายประการที่ต้องระบุ สามารถใช้รหัสผสมเพื่อแสดงลักษณะดังกล่าวได้

③รหัสสำหรับปลอกหุ้มป้องกัน

หมายเหตุ: ระหว่างภาคที่ 3 และภาคที่ 4
รหัสจะแสดงเป็นตัวเลข 2 ชุด โดยชุดแรกจะแสดงชั้นเกราะซึ่งอาจเป็นตัวเลข 1 หรือ 2 หลักก็ได้ ส่วนกลุ่มที่สองจะแสดงชั้นเคลือบซึ่งเป็นตัวเลขหลักเดียว(ที่มา: บริษัท ตงกวน HX ไฟเบอร์ เทคโนโลยี จำกัด)

④ รหัสชั้นเกราะ

⑤ รหัสชั้นเคลือบ

⑥ ข้อมูลจำเพาะและรุ่นของสายเคเบิลใยแก้วนำแสง

4、คุณลักษณะอื่นๆ ของสายเคเบิลออปติคอล

① ข้อบกพร่องในเส้นใยแก้วนำแสง:

ใยแก้วนำแสงควอตซ์มีความแข็งแรงสูงโดยไม่มีข้อบกพร่องที่พื้นผิว แม้ว่าจะทาชั้นป้องกันทันทีในระหว่างกระบวนการดึงเพื่อหลีกเลี่ยงการแตกร้าว แต่ใยแก้วนำแสงควอตซ์ที่มีความยาวมากก็ยังคงมีข้อบกพร่องที่พื้นผิวแบบสุ่มอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ขนาดของข้อบกพร่องเหล่านี้จะกำหนดความแข็งแรงของใยแก้วนำแสง และภายใต้แรงกดดัน รอยแตกร้าวเหล่านี้จะขยายตัวขึ้นเรื่อยๆ ความชื้นสูงจะเร่งการขยายตัวนี้ เมื่อรอยแตกร้าวขยายไปถึงระดับหนึ่ง ใยแก้วนำแสงจะแตก เพื่อให้แน่ใจว่ารอยแตกร้าวเริ่มต้นของใยแก้วนำแสงที่ใช้อยู่ต่ำกว่าค่าที่กำหนด ควรดำเนินการคัดกรองแรงดึงบนใยแก้วนำแสงระหว่างกระบวนการผลิต ตามกฎทางสถิติ ใยแก้วนำแสงที่เลือกจะมีความแข็งแรงที่รับประกันได้ในระดับหนึ่ง(ที่มา: บริษัท ตงกวน HX ไฟเบอร์ เทคโนโลยี จำกัด)

เพื่อวางและใช้งานเส้นใยแก้วนำแสงในสภาพแวดล้อมต่างๆ จำเป็นต้องรวมเข้ากับส่วนประกอบป้องกันอื่นๆ เพื่อสร้างสายเคเบิลใยแก้วนำแสง

② ประสิทธิภาพด้านอื่น ๆ ของสายเคเบิลออปติคอล

ข้อกำหนดสำหรับประสิทธิภาพการทำงานของสายเคเบิลออปติกจะถูกกำหนดขึ้นตามประสิทธิภาพในการส่งสัญญาณ สภาพแวดล้อม และวิธีการวางสายเคเบิล

(1) ประสิทธิภาพในการส่งสัญญาณของสายเคเบิลออปติกขึ้นอยู่กับคุณลักษณะของเส้นใยแก้วนำแสงที่เลือกใช้เป็นหลัก
(2) คุณสมบัติทางกลของสายเคเบิลออปติก ได้แก่ การยืด การทำให้แบน การกระแทก การดัดซ้ำ การบิด และการยิง
(3) ประสิทธิภาพด้านสิ่งแวดล้อมของสายเคเบิลออปติกได้แก่ คุณลักษณะอุณหภูมิการลดทอน ประสิทธิภาพการหยด ความสมบูรณ์ของปลอกหุ้ม ความสามารถในการซึมผ่านของน้ำ และการหน่วงการติดไฟ

อายุการใช้งานของเส้นใยแก้วนำแสงขึ้นอยู่กับความเครียดที่เส้นใยต้องเผชิญและความชื้นในสภาพแวดล้อมที่เส้นใยตั้งอยู่ กล่าวอย่างง่ายๆ ก็คือ เส้นใยแก้วนำแสงไม่กลัวความชื้นและความเครียด นอกจากนี้ การลดทอนของเส้นใยแก้วนำแสงควอตซ์จะเพิ่มขึ้นภายใต้แรงดันไฮโดรเจนระดับหนึ่ง ดังนั้น เส้นใยแก้วนำแสงจึงกลัวก๊าซไฮโดรเจนด้วยเช่นกัน(ที่มา: บริษัท ตงกวน HX ไฟเบอร์ เทคโนโลยี จำกัด)

③ หลักการออกแบบสายเคเบิลออปติก

เพื่อตอบสนองต่อจุดอ่อนของเส้นใยแก้วนำแสง การออกแบบสายเคเบิลใยแก้วนำแสงควรปฏิบัติตามหลักการต่อไปนี้:

(1) ให้การป้องกันทางกลสำหรับเส้นใยแก้วนำแสงเพื่อป้องกันความเครียดในสภาพแวดล้อมต่างๆ
(2) สายใยแก้วนำแสงจะต้องป้องกันความชื้นและความอับชื้นไม่ให้เข้ามาได้
(3) จำเป็นต้องหลีกเลี่ยงการเกิดก๊าซไฮโดรเจนในสายเคเบิลออปติก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเพื่อหลีกเลี่ยงการสูญเสียไฮโดรเจน

5、สายเคเบิลออปติคอลที่ใช้กันทั่วไปสองสาย

ปัจจุบันสายเคเบิลออปติกที่ใช้กันทั่วไปซึ่งผลิตโดยผู้ผลิตต่างๆ แบ่งออกเป็น 2 ประเภท ได้แก่ ประเภทปลอกหุ้มแบบหลวมที่บิดเป็นเกลียวและประเภทท่อมัดกลาง แผนภาพโครงสร้างหน้าตัดของสายเคเบิลออปติก 2 ประเภทมีดังนี้

สายเคเบิลใยแก้วนำแสงแบบบิดเป็นชั้น

ปัจจุบัน บริษัทของเราผลิตสายเคเบิลออปติกแบบบิดเป็นชั้นเป็นหลัก ในสายเคเบิลออปติกแบบบิดเป็นชั้น ปลอกจะบิดเป็นเกลียวบนแกนเสริมแรง และยิ่งระยะพิทช์บิดเล็กลง ไฟเบอร์ออปติกก็จะมีองศาอิสระมากขึ้น หากระยะพิทช์เล็กเกินไป จะทำให้รัศมีความโค้งของไฟเบอร์ออปติกลดลง จึงทำให้แรงดัดเพิ่มขึ้น ดังนั้น ระยะพิทช์บิดของสายเคเบิลออปติกจึงเป็นพารามิเตอร์กระบวนการที่สำคัญสำหรับสายเคเบิลออปติกแบบบิดเป็นชั้นเช่นกัน และต้องได้รับการปรับให้เหมาะสม ในสถานการณ์ที่เหมาะสม ตำแหน่งของไฟเบอร์ออปติกในสายเคเบิลออปติกแบบบิดเป็นชั้นด้านล่างควรอยู่ตรงกลางของปลอก เมื่อสายเคเบิลออปติกยืดออกหรือหดตัว ไฟเบอร์จะเคลื่อนเข้าด้านในหรือด้านนอก

ความแตกต่างและมาตรฐานของปลอกหุ้ม A (S)

(1) A (S) มาตรฐานปลอกหุ้ม

สายเคเบิลออปติกหุ้มฉนวน A (S) ควรเคลือบด้วยชั้นกั้นความชื้นของเทปคอมโพสิตพลาสติกอลูมิเนียม (เหล็ก) ทับซ้อนตามยาวด้านนอกแกนสายเคเบิล และรีดชั้นปลอกโพลีเอทิลีนสีดำออกมาพร้อมกันเพื่อยึดปลอกโพลีเอทิลีนและเทปคอมโพสิต รวมถึงเทปที่ขอบทับซ้อนของเทปคอมโพสิตเข้าด้วยกัน หากจำเป็น สามารถใช้กาวติดที่ทับซ้อนเพื่อปรับปรุงความแข็งแรงในการยึดติดได้ ความกว้างทับซ้อนของเทปคอมโพสิตทับซ้อนไม่ควรน้อยกว่า 6 มม. หรือเมื่อเส้นผ่านศูนย์กลางแกนสายเคเบิลน้อยกว่า 9.5 มม. ไม่ควรน้อยกว่า 20% ของเส้นรอบวงแกนสายเคเบิล ค่าปกติของความหนาของปลอกโพลีเอทิลีนคือ 1.8 มม. และค่าต่ำสุดไม่ควรน้อยกว่า 1.5 มม. ค่าเฉลี่ยบนหน้าตัดใดๆ ไม่ควรน้อยกว่า 1.6 มม.

ความหนาที่กำหนดของแถบอลูมิเนียม (เหล็ก) คือ 0.15 มม. และความหนาที่กำหนดของฟิล์มคอมโพสิตคือ 0.05 มม. ในการผลิตสายเคเบิลออปติก อนุญาตให้มีข้อต่อเทปคอมโพสิตจำนวนเล็กน้อยในองศา และระยะห่างระหว่างข้อต่อไม่ควรน้อยกว่า 350 ม. ข้อต่อควรมีคุณสมบัติเป็นสื่อไฟฟ้าและฟื้นฟูชั้นคอมโพสิตพลาสติก ความแข็งแรงของแถบคอมโพสิตที่มีข้อต่อไม่ควรน้อยกว่า 80% ของความแข็งแรงของส่วนที่อยู่ติดกันโดยไม่มีข้อต่อ

(2) ความแตกต่างของปลอกหุ้ม A (S)

ปลอกหุ้มของสายเคเบิลออปติกช่วยเพิ่มการปกป้องสายเคเบิล ทำให้สายเคเบิลออปติกมีคุณสมบัติทางกลที่ดี เช่น ทนทานต่อแรงกดด้านข้าง แรงกระแทก และการดัดงอ ปลอกหุ้มจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับจุดประสงค์ของสายเคเบิลออปติก (A) ปลอกหุ้มตามยาวของแผ่นอลูมิเนียมส่วนใหญ่ใช้สำหรับป้องกันความชื้นและกันน้ำ ในขณะที่แผ่นเหล็กลูกฟูกส่วนใหญ่ใช้เพื่อปรับปรุงแรงกดด้านข้างและความต้านทานแรงกระแทก 5.1.2 ปัญหาการกันน้ำของสายเคเบิลออปติก: เนื่องจากกลัวความชื้นและน้ำ สายเคเบิลออปติกจึงต้องมีประสิทธิภาพการกันน้ำที่ดี การกันน้ำแบ่งออกเป็นการกันน้ำแบบแนวนอนและแนวตั้ง

ปัญหาการอุดตันของน้ำในสายเคเบิลออปติคอล

เนื่องจากต้องทนต่อความชื้นและน้ำ ใยแก้วนำแสงจึงต้องมีคุณสมบัติกันน้ำที่ดี การกันน้ำแบ่งออกเป็นการกันน้ำแบบแนวนอนและแนวตั้ง(ที่มา: บริษัท ตงกวน HX ไฟเบอร์ เทคโนโลยี จำกัด)

(1) การปิดกั้นน้ำด้านข้าง

เนื่องจากความต่างของความดันไอภายในและภายนอกสายเคเบิลออปติก ความชื้นหรือความชื้นภายนอกสายเคเบิลจึงสามารถซึมและเคลื่อนตัวเข้าไปในสายเคเบิลในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นได้ หากพูดกันตามจริงแล้ว ปลอกพลาสติกของสายเคเบิลออปติกไม่สามารถป้องกันการแทรกซึมของความชื้นได้เป็นเวลานาน เมื่อความชื้นเข้าไปในใยแก้วนำแสง อาจทำให้ส่วนประกอบโลหะเกิดการกัดกร่อน ส่งผลให้เกิดการวิวัฒนาการของไฮโดรเจนทางเคมีไฟฟ้า ซึ่งไม่เพียงแต่กัดกร่อนส่วนประกอบโลหะเท่านั้น แต่ยังเพิ่มการสูญเสียของเส้นใย ทำให้ประสิทธิภาพการส่งสัญญาณในระยะยาวของใยแก้วนำแสงลดลงด้วย เพื่อป้องกันการซึมของน้ำด้านข้างของใยแก้วนำแสง มักใช้เทปอลูมิเนียมตามยาว (เทปเหล็ก) เพื่อทำให้กระบวนการเสร็จสมบูรณ์

(2) การปิดกั้นน้ำตามยาว

ในระหว่างกระบวนการวางสายเคเบิลออปติก เนื่องจากความเสียหายในพื้นที่ต่อชั้นป้องกันของสายเคเบิลหรือการรั่วซึมของน้ำที่ไม่คาดคิดที่จุดเชื่อมต่อสายเคเบิล น้ำสามารถแทรกซึมเข้าไปในสายเคเบิลในแนวยาว ส่งผลต่อประสิทธิภาพการทำงาน น้ำที่สะสมยังสามารถเข้าไปในกล่องรวมสายและอุปกรณ์ปลายทางได้ ทำให้การทำงานของสายสื่อสารทั้งหมดหยุดชะงัก วิธีดั้งเดิมในการปิดกั้นน้ำในแนวยาวของสายเคเบิลออปติกคือการปิดช่องว่างในโครงสร้างสายเคเบิลด้วยจารบีสายเคเบิลเพื่อป้องกันไม่ให้น้ำไหลผ่านสายเคเบิล นอกจากนี้ การเติมสารเคลือบไฟเบอร์ การพันเทปปิดกั้นน้ำหรือการพันเส้นด้ายปิดกั้นน้ำ และการใช้กาวร้อนละลายที่ทับซ้อนกันของแถบเหล็กก็มีบทบาทในการปิดกั้นน้ำในแนวตั้งได้เช่นกัน

6、 อื่นๆ:

(1) ส่วนประกอบหลักในการต้านแรงดึงของสายเคเบิลออปติกคือแกนเสริม โดยทั่วไปแล้ว ลวดเหล็กจะถูกใช้เป็นแกนเสริมตรงกลาง และลวดเหล็กฟอสเฟตที่นิยมใช้กันทั่วไป เพื่อป้องกันฟ้าผ่าหรือการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า สายเคเบิลออปติกจำเป็นต้องใช้แกนเสริมที่ไม่ใช่โลหะ (FRP) แทนลวดเหล็ก ในกรณีนี้ สามารถเพิ่มใยอะรามิดลงในชั้นนอกเพื่อชดเชยความแข็งแรงที่ไม่เพียงพอของ FRP

(2) ประสิทธิภาพทางแสงของเส้นใยแก้วนำแสงในสายเคเบิลใยแก้วนำแสงเป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญที่สุด เนื่องจากส่งผลโดยตรงต่อการส่งสัญญาณใยแก้วนำแสง ในแง่ของตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพทางแสง การลดทอนของเส้นใยแก้วนำแสงเป็นปัจจัยที่ได้รับผลกระทบได้ง่ายที่สุดในระหว่างกระบวนการผลิตสายเคเบิลใยแก้วนำแสง

(3) หลังจากวางสายเคเบิลออปติกแล้ว ควรทำงานอย่างต่อเนื่องตลอดทั้งปี ในฤดูร้อนที่มีอุณหภูมิสูงและฤดูหนาวที่หนาวจัด ประสิทธิภาพของสายเคเบิลออปติกจะต้องไม่เปลี่ยนแปลงหรืออยู่ในช่วงที่อนุญาต ซึ่งต้องใช้สายเคเบิลออปติกที่มีประสิทธิภาพในอุณหภูมิที่ดี(ที่มา: บริษัท ตงกวน HX ไฟเบอร์ เทคโนโลยี จำกัด)