EoW January 2014

Technischer artikel

180°C für Lichtwellenleiter, die mit dem neu entwickelten Beschichtungsmaterial gefertigt werden.

200 Mikron Festigkeit der Faser aus neuem Material bei 150°C und 180°C

4 Schlussfolgerungen Entwickelt wurde ein neues Acrylat- Beschichtungsmaterial für mittlere Temperatur. Lichtwellenleitermuster, die mit einer einschichtigen Beschichtung des neuen Materials gefertigt werden (200 μm Beschichtungsdurchmesser) wurden in dynamischen und isothermischen TGA-Tests geprüft und haben überlegene Leistungen im Vergleich zu den bestehenden handelsüblichen Acrylat- Beschichtungen für mittlere Temperatur bewiesen. Atmosphäre bis zu 200°C zeigten die Stabilität der Lichtwellenleiter-Dämpfung und die mechanische Faserfestigkeit. n Diese Unterlage wurde freundlicherweise während dem 61. IWCS International Cable and Connectivity Symposium, Providence, Rhode Island, USA, November 2012, zur Verfügung gestellt. bei Temperaturen [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) Die Prüfungen der langfristigen Temperaturalterung in normaler 5 Literatur

Durchschnittliche Festigkeit, kpsi

Auslagerungszeit, Stunden

▲ ▲ Abb. 6 : Faserfestigkeitsprüfung für Lichtwellenleitermuster mit einschichtiger Beschichtung aus neuemMaterial bei 150°C und 180°C

3 Prüfungen von

und einer einschichtigen Beschichtung des neuen Materials mit einem OD von 200 μm gezogen. Die Ziehbedingungen (Ziehgeschwindigkeit und Einstellungen der UV-Lampen) wurden ausgewählt, um einen Standard-Härtungsgrad der Beschichtungsmaterialien zu erhalten. Dieser Beschichtungsaufbau bietet einen direkten Vergleich mit den im Handel erhältlichen Fasern für mittlere Temperatur von Corning mit einem einschichtigen Beschichtungsaufbau und einem Beschichtungs-OD von 200 μm. 2.3 TGA-Prüfungen Eine dynamische TGA-Prüfung wurde in Luft durchgeführt, und die Massenänderung der Faserprobe wurde bei verschiedenen Aufheizgeschwindigkeiten gemessen, in einem Temperaturbereich zwischen der Raumtemperatur und 600-700°C. Die Aufheizgeschwindigkeiten entsprachen während dieser Prüfungen 5°C/min, 10°C/ min, 15°C/min und 20°C/min. Abb. 2 zeigt die TGA-Prüfdiagramme für LWL-Muster mit einer einschichtigen Beschichtung, mit einem OD von 200 μm, von neuen und handelsüblichen Beschichtungen. Die Ergebnisse zeigen eine höhere Wärmebeständigkeit der neuen Beschichtung im Faserformat an. Massenverlusts der Faser mit der neuen bei 150, 180 und 200°C isothermisch geprüften Beschichtung, sind in der Abb. 3 dargestellt. Das Vergleichsdiagramm der Wärmebeständigkeit der Faser mit einer einschichtigen 200 Mikron Beschichtung zwischen den neuen und den handelsüblichen Beschichtungen, wird in der Abb. 4 gezeigt. Bei einer über 1.000 Stunden langen, isothermischen 150 °C Wärmealterung, zeigt die neue Beschichtung wieder eine überlegene Leistung. Die Ergebnisse des

Fasermusterndes neuenBeschichtungs- material für 150°C, 180°C und 200°C Temperaturen gemessen. Da die Messungen manuell bei Raumtemperatur nach einer besonderen Auslagerung hoher Temperaturen erfolgten, könnten die Messverfahren zu einer gewissen Verwirrung bei den Prüfdaten beitragen. Die Ergebnisse der Dämpfungsprüfung bei 1550nm Wellenlänge für Singlemode-Faser mit einer einzigen Schicht des neuen Beschichtungsmaterials bei verschiedenen Temperaturen sind in der Abb. 5 dargestellt. Die Dämpfung unter 180°C ist niedrig und stabil. Für weitere Daten wird das Experiment bei 200°C fortgesetzt. Die Faserfestigkeit wurde durch einen Zugfestigkeitsprüfgerät bei 500mm/min mit einer Messlänge von 0,5m gemessen. Die durchschnittliche Festigkeit der gealterten Fasermuster - bzw. die Festigkeit bei 50% Ausfallwahrscheinlichkeit im Weibull-Diagramm - ist in der Abb. 6 graphisch dargestellt. Angegeben wird dabei die Faserfestigkeit der einschichtigen Beschichtung des neuen Materials nach einer 150°C und 180°C Temperaturalterung. Die Faserfestigkeit sank nicht bei allen Mustern nach einer 1.000 Stunden langen Auslagerung hoher Temperaturen. Alle diese Ergebnisse zeigen eine gute Langzeitstabilität für Temperaturen unter Die Empfindlichkeit der Temperaturdämpfung wurde

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Januar 2014