Исследование влияния предельных характеристик современных типов оптических волокон на эксплуатационный ресурс оптических кабелей различного назначения

• Автор: Исхаков, Дмитрий Рашитович
• Шифр специальности: 05.11.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 120 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ПОДХОДОВ К ПРОЕКТИРОВАНИЮ
ОПТИЧЕСКИХ КАБЕЛЕЙ (ОБЗОР СОСТОЯНИЯ)
§ 1Л Оптические волокна для средств связи
§ 1.2. Анализ свойств кварцевых оптических волокон
§1.3 Области применения оптических кабелей связи
§ 1.4 Определение срока службы оптического волокна в оптическом
кабеле
§ 1.5 Анализ методов расчёта конструкций оптических кабелей
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
ОПТИЧЕСКИХ КАБЕЛЕЙ
§2.1 Анализ входных данных
§ 2.2 Порядок расчёта оптических кабелей
§ 2.3 Расчёт конструкции на основе свойств оптических волокон
§ 2.4 Методы испытаний ОК
§ 2.5 Разработка базы натурных испытаний
§ 2.6 Алгоритм проектирования
ГЛАВА 3. ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ КАБЕЛЕЙ
ВОЗДУШНОЙ ПРОКЛАДКИ
§3.1 Функциональное назначение элементов конструкции оптического
кабеля воздушной прокладки
§ 3.2 Расчет характеристик оптических кабелей для
воздушной прокладки
§ 3.3 Разработка кабеля для прокладки с бухты
§ 3.4 Универсальная арматура для подвески оптического кабеля

§3.5 Алгоритм проектирования на основе метода совмещения функций 79 элементов конструкций
ГЛАВА 4. ОПТИЧЕСКИЕ КАБЕЛИ ДЛЯ СЕТЕЙ ДОСТУПА
§ 4.1 Нормативные требования к кабелям для сетей доступа
§ 4.2 Технология строительства сетей «волокно в дом»
§ 4.3 Обеспечение требований пожарной безопасности
§ 4.4 Разработка конструкции оптического кабеля для вертикальной
прокладки
§ 4.5 Расчёт экструзионного инструмента
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. АКТЫ ВНЕДРЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. ПАТЕНТЫ

ВВЕДЕНИЕ
Отечественные оптические кабели изготавливаются более 30 лет. Несмотря на большое разнообразие уже разработанных конструкций оптических кабелей (ОК), количество вновь проектируемых не уменьшается. Это связано с непрерывным изменением требований, расширением областей применения и способов монтажа, появлением новых материалов для производства и возрастающим спросом на оптические кабели.
Например, одна из лидирующих в отрасти компаний «Интегра-Кабель» занимающаяся производством и поставкой оптического кабеля более 15 лет, имеет не менее 500 освоенных в производстве конструкций ОК различного назначения. Реагируя на поступающие запросы клиентов, в компании продолжают заниматься конструированием ОК. В результате база освоенных в производстве конструкций ежегодно пополняется не менее чем 50-60-ю новыми. Выше сказанное иллюстрирует необходимость возвращения К' ' решению задачи проектирования оптических кабелей вновь и вновь.
Целью проектирования ОК, в конечном счёте, является сохранение передаточных характеристик оптического волокна (ОВ) при заданных величинах внешних воздействий, возникающих в процессе изготовления, испытаний, упаковки, транспортировки, хранения, инсталляции и эксплуатации на протяжении заданного срока службы. Основная задача расчёта ОК связана с необходимостью учёта взаимодействия элементов конструкции и их влияния на оптическое волокно, в результате внешних воздействий.
На заре освоения процесса проектирования большинство конструкций оптических кабелей рассчитывалось «с нуля», в полном объёме [1]. Уже тогда, более 20 лет назад, была поставлена задача сокращения времени выполнения повторяющихся расчётных операций [2]. На современном этапе, когда время становится решающим «бизнес фактором», такой подход становится тем более неприемлемым. Изготовители вынуждены прибегнуть к

Расчет конструкции ОК по механической прочности выполняется аналогично предыдущей конструкции.
При этом радиус кривизны винтовой линии, по которой уложено ОВ, определяется по выражению:
где Аг— радиус геликоиды, образованной ОМ (трубкой оптического модуля) в скрутке, мм.
В свою очередь Аг вычисляется по выражению:
где Яом — радиус оптического модуля.
Для ОВ в ОМ его избыточная длина, а следовательно, и удлинение, определяются по выражению:
где г — расстояние между центрами ОМ и ОВ в данной оболочке; Р — шаг скрутки ОВ в ОМ.
Выражение (2.3), взятое со знаком плюс, соответствует случаю, представленному на рисунок 2.5а, со знаком минус — на рисунке 2.5в. В нормальных условиях єов =0 (рисунок 2.56).
Используя выражение (2.3), аналогично расчетам предыдущей конструкции ОК находится расчетное значение еов расч и сравнивается с заданным значением еов зад-
При нормальных условиях (рисунок 2.56) и при охлаждении ОК (рисунок 2.5а) удлинение еов»ел-
Аг — А Яом,
(2.2)
(2.3)