EoW January 2014

Articolo tecnico

stati valutati mediante test TGA dinamici e isotermici dimostrando prestazioni superiori rispetto ai rivestimenti a base di acrilato per applicazioni a media temperatura attualmente disponibili sul mercato. Le prove di invecchiamento a lungo termine in atmosfera normale a temperature fino a 200°C hanno dimostrato la stabilità dell’attenuazione della fibra ottica e la resistenza meccanica della fibra. Questo articolo viene pubblicato per gentile concessione del 61 o International Cable and Connectivity Symposium di IWCS, Providence, Rhode Island, USA, novembre 2012. n 5 Riferimenti bibliografici [1] E J Murphy, W W Cattron and J J Kelly, “Improved Heat resistant UV Cure Compositions for Optical Fibre Applications”, 57 th IWCS Proceedings (2008) [2] D A Simoff, A A Stolov and C R Ciardiello, “New Optical Fibre Coating Designed for High Temperature Applications”, 58 th IWCS Proceedings (2009) [3] V A Kozlov and E J Murphy, “New UV Cure Heat Resistant Coatings and Performance Durability of Mid-Temp Optical Fibres”, 59 th IWCS Proceedings (2010) [4] B Overton and L White, “Aging Studies of High Temperature Coatings”, 59 th IWCS Proceedings (2010)

Attenuazione della fibra con materiale nuovo da 200 micron a 150°C, 180°C e 200°C

Resistenza media, kpsi

Tempo di esposizione, ore

▲ ▲ Figura 6 : Prova di resistenza della fibra per campioni di fibre ottiche con rivestimento singolo del nuovo materiale a 150°C e 180°C

di 150°C, 180°C e 200°C. Dato che le misurazioni sono state effettuate manualmente alla temperatura ambiente dopo una particolare esposizione a temperature elevate, è possibile che le procedure di misurazione contribuiscano a generare una certa confusione nei dati delle prove. La Figura 5 illustra i risultati della prova di attenuazione alla lunghezza d’onda di 1550nm per fibre monomodali con un singolo strato del nuovo materiale di rivestimento a varie temperature. L’attenuazione inferiore a 180°C è bassa e stabile. L’esperimento a 200°C sarà ripetuto per ottenere ulteriori dati. La resistenza della fibra è stata misurata per mezzo di un dispositivo di prova di trazione a 500mm/min. con una lunghezza di misura di 0,5 metri. La resistenza media dei campioni di fibre invecchiati, ossia la resistenza al 50% di probabilità di errore nel diagramma di Weibull, è illustrata nella Figura 6 , che rappresenta la resistenza della fibra con rivestimento singolo del nuovo materiale in seguito a invecchiamento a temperatura a 150°C e 180°C. In tutti i campioni la resistenza della fibra non è diminuita dopo 1.000 ore di esposizione a temperatura elevata. Tutti i risultati citati dimostrano una buona stabilità a lungo termine per temperature inferiori a 180°C per fibre ottiche realizzate con il materiale di rivestimento sviluppato recentemente. 4 Conclusioni È stato sviluppato un nuovo materiale di rivestimento a base di acrilato per applicazioni a media temperatura. I campioni di fibre ottiche realizzati con uno strato singolo del nuovo materiale (diametro del rivestimento di 200μm) sono

standard dei materiali di rivestimento. Questo tipo di rivestimento permette di effettuare una comparazione diretta con le fibre per applicazioni a media temperatura di Corning disponibili sul mercato con rivestimento singolo e diametro esterno del rivestimento di 200μm. 2.3 Prove TGA È stata effettuata una prova TGA dinamica in aria e la variazione di massa del campione di fibra è stato misurato a diverse velocità di riscaldamento entro una gamma di temperature fra la temperatura ambiente e i 600-700°C. Durante le prove, le velocità di riscaldamento erano pari a 5°C/min., 10°C/ min., 15°C/min. e 20°C/min. La Figura 2 rappresenta graficamente i risultati della prova dei campioni di fibra ottica con rivestimento singolo del diametro esterno di 200μm del tipo nuovo e commerciale. I risultati mostrano una maggiore stabilità termica del nuovo rivestimento nel formato della fibra. I risultati relativi alla perdita di massa della fibra con il nuovo rivestimento testato isotermicamente a 150, 180 e 200°C sono illustrati nella Figura 3 . Il grafico comparativo della stabilità termica della fibra con rivestimento singolo di 200 micron del tipo nuovo e commerciale è illustrato alla Figura 4 . Con l’invecchiamento termico a 150°C per oltre 1.000 ore, il nuovo rivestimento mostra nuovamente prestazioni superiori. 3 Prove di campioni di fibra del materiale di rivestimento nuovo La sensibilità alla temperatura di attenua- zione è stata misurata a temperature

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Gennaio 2014