EoW January 2014

Articolo tecnico

a media temperatura a 150°C–180°C 1-4 con strutture di rivestimento a uno o a due strati. L’invecchiamento della fibra ottica mediante variazione ciclica della temperatura o a temperatura costante in atmosfera normale è il metodo sperimentale primario per controllare la stabilità del rivestimento e testare i parametri della fibra ottica: attenuazione e resistenza meccanica. L’analisi termogravimetrica dinamica (TGA) e l’analisi isotermica (TGA) si utilizzano per la comparazione di materiali di rivestimento distinti, per calcolare la vita utile del materiale di rivestimento in base alla perdita di massa del rivestimento e per individuare il sistema di rivestimento migliore per un’applicazione specifica. Corning Incorporated ha esaminato un nuovo materiale di rivestimento della fibra ottica per applicazioni a media temperatura. Il rivestimento è un materiale a base di acrilato vulcanizzato con raggi UV. Questo materiale dovrebbe preservare le prestazioni della fibra ottica a lungo termine per fibre nude e cablate. Il nuovo rivestimento presenta un’elevata adesione al vetro, che è molto importante in alcune applicazioni di fibra ottica di media temperatura per migliorare la capacità di manipolazione e le prestazioni ottiche. Il rivestimento per applicazioni a media temperatura sviluppato recentemente è un acrilato di uretano vulcanizzato con raggi UV. Una pellicola da 75 micron di spessore a 1 J/cm 2 con bulbo D Fusion è stata misurata da un analizzatore termico Seiko TG/DTA220 simultaneo in aria ad una velocità di riscaldamento di 10°C/min. La Figura 1 presenta una comparazione tra la perdita di massa e la temperatura del nuovo materiale rispetto ad un rivestimento disponibile sul mercato. Il TGA dei due rivestimenti diverge a 290°C e il nuovo rivestimento mostra una perdita di massa inferiore e pertanto una maggiore stabilità termica. La Tabella 1 illustra la temperatura corrispondente alla perdita di massa selezionata. 2.2 Campioni di fibra ottica Sono stati trafilati campioni di fibra monomodale con guaina di vetro dal diametro esterno (OD) di 125μm e un rivestimento ad uno strato del nuovo materiale dal diametro esterno di 200μm. Le condizioni di trafilatura (velocità di trafilatura e valori di configurazione della lampada a UV) sono state selezionate per ottenere un grado di vulcanizzazione 2 Nuovo materiale di rivestimento 2.1 Proprietà del materiale

Perdita di massa del rivestimento della fibra con strato singolo del nuovo materiale (200 micron) a 150°C, 180°C e 200°C

Tempo di esposizione, ore

Perdita di massa del rivestimento, %

▲ ▲ Figura 3 : Perdita di massa del rivestimento nuovo in una fibra con strato singolo a 150°C, 180°C e 200°C

Nuovo Commerciale

Tempo di esposizione, ore

Perdita di massa del rivestimento, % Delta di attenuazione a 1550mm, dB/km

▲ ▲ Figura 4 : Comparazione della perdita di massa della fibra con il rivestimento nuovo e commerciale sottoposto a invecchiamento isotermico a 180°C

Resistenza della fibra con material nuovo da 200 micron a 150°C e 180°C

Tempo di esposizione, ore

▲ ▲ Figura 5 : Prova di attenuazione dei campioni di fibra ottica con rivestimento singolo del nuovo materiale a 150°C, 180°C e 200°C

▼ ▼ Tabella 1 : Temperature corrispondenti a perdite di massa di 5, 10 e 20%, per rivestimento nuovo e commerciale

Perdita di massa, %

Nuovo (°C)

Commercial (°C)

5

329 366 402

310 334 358

10 20

97

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Gennaio 2014