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解 决 方 案
将整盘裸光纤安置于热老化箱均匀受热处,并将两端光纤 应力腐蚀敏感性试验采用光纤动态疲劳参数测试方法中的
以熔接形式接入光纤测试系统。在常温时开始记录光纤衰减, 轴向张力法,该方法通过改变应变速率来试验光纤疲劳性能,
之后将热老化箱的温度升高到OPLC最高工作温度的110%,并保 对断裂应力对数与应变速率对数呈线性关系的光纤性能测试有
持规定的时间(表1所示为极限高温试验老化时间参数表),之 一定优势 [11] 。应力腐蚀敏感性试验装置如图3所示。试验前将光
后降回到初始温度,期间对光纤全程实时监测,以记录样本光 纤小心地缠绕在夹具上,保证试验中裸光纤标距长度>50mm且
纤的通路及衰减变化情况。 ≤5m,保证试验开始前光纤不受力。选择一种用弹性材料套覆
表1 极限高温试验老化时间参数表 盖表面的合适轮盘来支撑光纤,不进行试验的一段光纤缠绕轮
盘数圈,被测样品两端用弹性带或胶带固定。
图3 应力腐蚀敏感性试验装置
试验后,分别就涂覆层剥离力和应力腐蚀敏感性参数项目
进行试验。图1所示为极限高温试验装置示意图。
图1 极限高温试验装置示意图
调整试验装置的横梁位置后,将被测样品紧固地缠绕到支
撑光纤的轮盘凹槽内。对15组光纤样本进行拉伸试验,每5组为
一批,每批次拉伸速率不同。为3批光纤样本分别选取3个应变
速率,应变速率从大到小依次为150、15和1.5mm/s。试验中,
2、光纤机械性能试验方法 记录每根光纤样本的最大断裂力和断裂时间,试验后可获得每
涂覆层剥离力试验采用平均剥离力法。取足够长的光纤样 组光纤样本的断裂应力数据。
品,将裸光纤一头固定,另一头将足够测试行程长度的光纤穿 当涂层效应<5%时,涂层对光纤的影响可以忽略。一般情
况下光纤包层直径为125μm当包层为聚合物涂覆层时光纤涂覆
过光纤剥离工具,至少准备10段样品。光纤剥离工具示意图如
图2(a)所示。标称的光纤涂覆层直径取250m,其涂覆层剥离 层直径为250μm。断裂应力α i 的计算公式为
[11] , (1)
速率定为500mm/min;对于涂覆层直径较大的光纤,涂覆层剥离 α i =T/A g
速率可定为100mm/min10。样品安装和参数设定后可启动试验拉 式中:T为光纤样本涂覆层的断裂张力;A g 为剥离光纤的标
称横截面积。基于计算所得数据将断裂应力按从小到大顺序进
力机,被测样品和剥离工具之间实现一个恒定的相对运动。涂
覆层剥离力实验装置如图2(b)所示,试验中,观察并记录10 行排列,并按顺序确定序号k,此时最小断裂应力样本序号k=
1,次小断裂应力样本序号k=2。若出现几个光纤样本断裂应力
个有效的实测剥离力结果,试验后,除去剥离长度为前20%的数
据,计算平均剥离力。 相同,也要给定不同的k值,用式(2)计算每一断裂应力的累
积断裂概率Fk [10] :
图2 涂覆层剥离力试验装置
F k =(k-0.5)/N,k=1,2,……,N, (2)
式中,n为样本数目。根据所得Fk和α i 分别计算ln[-ln
(1-F k )]与lnα i ,并绘制ln[-ln(1-F k )]对lnα i 的威布
尔曲线。在曲线上集聚的数据中,中值断裂应力α i (0.15)
通常会随恒定应力速率∝变化,通过线性拟合曲线得出一次方
程,其直线方程的斜率与应力腐蚀敏感性参数nd直接相关,从
[11-13]
而可得到n d :
(3)
三、试验结果与分析
本次试验所用样品为G.652单模光纤,该类型光纤普遍使
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