2.1. Mechanikai tulajdonságok

iDevice ikon

A fényvezetők gyakorlati felhasználása során elkerülhetetlen, hogy a szálakat kisebb-nagyobb sugárban meghajlítsuk. Ez járulékos görbületi veszteségeket okoz, mely a hajlítási sugár csökkenésével exponenciálisan nő. A gyakorlatban 5-8 cm átmérőnél a veszteség már olyan kicsi, hogy nem mérhető. Ezt nevezik makrohajlatnak.

A szálaknál fellépő veszteségek egy másik csoportját alkotják az úgynevezett mikrohajlat veszteségek. Ez a szál tengelyvonalának kismértékű, véletlenszerű elmozdulása, hullámzása. A fényvezető szálak kábelezésekor fellépő feszültségek hatására keletkeznek, és jelentős veszteségek forrásai lehetnek.

A fényvezető szálak alapját képező kvarc jellemzője a rigid, törékeny viselkedés, valamint a nagy húzószilárdság (1,6·104 N/mm2). Ezt az elméleti értéket erősen csökkentik a gyártás során keletkező felületi hibák és repedések, melyek az idővel, a különböző igénybevételek hatására megnövekednek, csökkentve ezzel a kábelek élettartamát.

A mechanikai igénybevételen túl az öregedést elősegíti még az üvegszálba diffundáló különböző anyagok káros hatása is, különösen a hidrogéngáz. Ennek kiküszöbölésére az üvegszálat egy műanyag védelemmel látják el.

A gyártási hibák és a csatolási veszteségek szintén hibát (illetve csillapítást) okoznak a rendszerben. Bár szigorú előírások vannak a szálak méreteire vonatkozóan, mégis előfordulhat hiba, amely csillapítást visz a rendszerbe.

Az első ilyen paraméter a magátmérő különbség. Ha két különböző magátmérőjű szálat illesztünk össze, akkor az átvitt jel csillapítása megnövekedhet. A két különböző irányban terjedő jel az illesztésnél nem egyforma csillapítású. Ha kisebb átmérőjűből megy a fény a nagyobb felé, nem okoz csillapítást, míg fordított esetben a fény egy része reflektálódik, így kevesebb jut át a közegen.

6. ábra
Magátmérő különbség hatása

Ez azt eredményezi, hogy egy kábelszakaszon a két irányban mért csillapítás értéke sohasem egyezik meg. Ezért mindig minden átviteli utat, melyen kötés van, két irányból meg kell mérni, és azt jegyzőkönyvezni kell.

Előfordulhat magátmérő különbség, nem csak a megengedett tűrés, hanem a különböző típusú szálak esetén is. Ilyen például, amikor egy 9 μm-os és egy 10 μm-os kerül szembe egymással. Ennél még durvább az eset, mikor egy egymódusú szálat egy multimódusúhoz kívánunk illeszteni, melynek 50 μm a magátmérője. A kábelek adatlapjain ezek az értékek fel vannak tüntetve.

Másik gyártási hiba az úgynevezett koncentricitási hiba. Ekkor - bár a héj átmérője megegyezik - a két mag nem középen helyezkedik el, illesztésnél nem fedik le pontosan egymást, így az átviendő fény egy része reflektálódik, szintén csillapítást okozva a rendszerben.

A harmadik gyártási hiba a köralakhiba. Ekkor a mag keresztmetszete nem kör alakú, szintén nem hozható a másik szállal fedésbe, azaz csillapítást okoz. Ahhoz, hogy ezeken a hibákon segíteni tudjunk, mérni kellene tudni a mag elhelyezkedését, méretét és alakját. Léteznek ilyen vizsgáló berendezések, de ezek nagyon drágák, csak a gyárak rendelkeznek ilyen eszközökkel.

Még egy hibafajta van, amely a gyártási folyamat közben előfordul: ha a törésmutató eloszlás a szál mentén nem egyenletes. Ilyen törésmutató különbség szintén csillapítást eredményez. Előidézhetünk azonban mi is ilyen hibát, mégpedig amikor két különböző törésmutatójú szálat illesztünk össze. Ez előfordulhat azonos gyártónál is, de mindenképpen ellenőrizni kell abban az esetben, mikor két különböző típusú kábelt kötünk össze.