光ファイバーケーブル これらは、光信号を伝送する超高純度の石英ガラスまたはプラスチックのコア、光をコアに反射するガラスまたはポリマーのクラッド層、UV 硬化アクリレート ポリマーの 1 つまたは複数の保護コーティング層、および強度部材、バッファ チューブ、およびポリエチレンまたは PVC のジャケットで構成されるアウター ケーブル構造であり、連携して機能するいくつかの精密に設計された材料で構成されています。各材料は、特定の光学的、機械的、環境的特性に合わせて選択され、これらの特性が総合的にケーブルの性能、耐久性、さまざまな設置環境への適合性を決定します。
理解する 光ファイバーケーブルはどのような素材でできていますか これは、ネットワーク インフラストラクチャを指定するエンジニア、ケーブルの取り扱いと接続を行う技術者、長距離、データセンター、または屋外導入用のケーブル タイプを比較する調達管理者にとって不可欠です。このガイドでは、パフォーマンス データ、比較、実践的な選択ガイダンスとともに、すべての層と材料を詳細に説明します。
核心: 超高純度石英ガラスとプラスチックの代替品
コアは光ファイバー ケーブルの中心となる導光要素であり、構造全体の中で光学的に最も重要なコンポーネントです。標準的な通信グレードのファイバーでは、コアは 99.9999% を超える純度レベルの超高純度溶融石英ガラス (二酸化ケイ素、SiO2) で作られています。これは、他の用途で使用される窓ガラスや光学レンズよりもはるかに純粋です。
シリカガラスコア: 業界標準
シリカ ガラスは、通信で使用される波長全体にわたって光減衰 (信号損失) が最小限に抑えられるため、主要なコア材料です。シリカガラスファイバーの理論上の最小減衰は、1550 nm の波長で約 0.148 dB/km であり、これはレイリー散乱限界として知られる物理的限界です。市販のシングルモード ファイバは、製造時に 1550 nm で 0.18 ~ 0.20 dB/km の減衰値を達成しており、この理論上の最小値に近づいています。
光を導くために必要な屈折率の差を作り出すために、シリカコアには少量の二酸化ゲルマニウム (GeO2) が通常 3 ~ 10 mol% の濃度でドープされます。ゲルマニウムをドーピングすると、コアの屈折率が周囲のクラッドの屈折率よりも高くなり、光をファイバー軸に沿って閉じ込めて導く全反射状態が形成されます。特殊なファイバーで使用される他のドーパントには、特定の屈折率プロファイルを形成するために五酸化リン (P2O5) や酸化アルミニウム (Al2O3) が含まれます。
コア直径の違い: シングルモードとマルチモード
ガラス コアの物理サイズは、次の 2 つの主要なファイバ タイプ間で大幅に異なります。
- シングルモードファイバー (SMF): コアの直径は 8 ~ 10 マイクロメートル。非常に小さなコアにより、1 つのモードの光のみが伝播できるため、モード分散が排除され、通信ネットワークの増幅ポイント間で 40 km 以上の伝送距離が可能になります。
- マルチモードファイバー (MMF) — OM1/OM2: コア直径は 62.5 マイクロメートル (OM1) または 50 マイクロメートル (OM2) です。コアが大きくなると、複数の光モードが同時に伝播できるようになり、モード分散によって帯域幅が制限されますが、位置合わせと接続が容易になり、コストが安くなります。
- マルチモードファイバー (MMF) — OM3/OM4/OM5: モード分散を部分的に補償する最適化されたグレーデッド インデックス屈折率プロファイルを備えたコア直径 50 マイクロメートルにより、データセンター アプリケーション向けに最大 100 メートル (OM4) の距離で 100 Gbps のデータ レートが可能になります。
プラスチック光ファイバー (POF) コア材料
短距離、低コストのアプリケーションの場合、 プラスチック光ファイバー ポリメチルメタクリレート (PMMA) コアを使用しています。これは、透明なディスプレイ パネルやウィンドウに使用されているのと同じアクリル ガラスです。 PMMA コア POF は、シリカ ファイバと比較して減衰がはるかに高く (通常、650 nm で 150 ~ 200 dB/km)、有効な伝送距離が約 50 ~ 100 メートルに制限されます。ただし、PMMA ファイバーの大きなコア (通常、合計直径 1,000 マイクロメートルで 980 マイクロメートル) と柔軟性により、シリカ ファイバーの脆弱性と小さいコアにより位置合わせや取り扱いが困難になる自動車インフォテインメント ネットワーク、家庭用照明、産業用センサーの用途では実用的です。
パーフルオロポリマー (PF ポリマー) コアのプラスチック ファイバは、グレーデッド インデックス プラスチック光ファイバ (GI-POF) とも呼ばれ、約 10 ~ 50 dB/km という大幅に低い減衰とより高い帯域幅を実現し、最大 300 メートルの構内ネットワーク アプリケーションにおける標準の POF とシリカ ファイバ間の性能ギャップを埋めます。
クラッディング: 内部全反射によって光を導くガラス
クラッドはコアを取り囲むガラスまたはプラスチックの層であり、コアの中で 2 番目に光学的に重要な材料です。 光ファイバーケーブル 。その唯一の光学機能は、コアよりもわずかに低い屈折率を持つことであり、そのため、臨界角より大きい角度でコアとクラッドの境界に当たる光は全反射を受け、周囲の材料に逃げるのではなく、ファイバーに沿って導かれます。
純粋なシリカクラッド
ほとんどの標準的なシングルモードおよびマルチモード通信ファイバーでは、クラッドは 1550 nm での屈折率が約 1.444 の純粋な (ドープされていない) シリカガラスで作られています。ゲルマニウムをドープしたコアの屈折率はドーパント濃度に応じて約 1.447 ~ 1.452 とわずかに高く、ファイバーの開口数と受光角を定義する 0.2 ~ 0.35% の屈折率差 (デルタ) が生じます。
通信グレードのファイバーの標準クラッド外径は正確に 125 マイクロメートルであり、プラスまたはマイナス 1 マイクロメートルの寸法公差で維持される世界標準です。この標準化された直径により、さまざまなメーカーのファイバを確実に接続し、業界標準のコネクタと接続装置を使用して接続できます。
フッ素ドープクラッド
一部のファイバ設計、特に分散シフト用途で使用されるディプレスト クラッド シングルモード ファイバでは、内部クラッドにフッ素ドープ シリカが使用されています。フッ素ドーピングにより、シリカの屈折率が純粋なガラスの屈折率よりも低くなり、曲げ損失性能を向上させ、不要な高次モードを遮断し、分散を低減する複雑な屈折率プロファイル(W プロファイルやトレンチ支援構造など)の設計が可能になります。フッ素ドープクラッドは、コーナー付近や小さな導管内での厳しい曲げが避けられない家庭用光ファイバー (FTTH) 設備で使用される、曲げに敏感でないファイバー (ITU-T G.657 規格) に使用されています。
コーティング: UV 硬化アクリレートポリマー層
125 マイクロメートルのガラス クラッドのすぐ周囲には、ファイバ線引きプロセス中に適用される二層ポリマー コーティングが施されています。これは、ファイバがプリフォームから線引きされた後に最初に受ける保護層です。このコーティングはガラスファイバーの主な機械的保護であり、光学的な機能はありません。
一次コーティング: 柔らかい内層
一次コーティングは、外径約 190 ~ 200 マイクロメートルのガラス表面に直接塗布される、柔らかく低弾性率の UV 硬化アクリレート ポリマーです。ヤング率が低い (通常 0.5 ~ 1.0 MPa) ため、マイクロベンド応力 (表面の凹凸やファイバーへの側圧によって引き起こされる微小な変形) からガラスを緩衝することができ、これがなければ減衰が増加します。また、一次コーティングは、時間の経過とともにシリカ繊維を徐々に弱める応力腐食割れ(静的疲労とも呼ばれる)を引き起こす湿気から純正のガラス表面を保護します。
二次コーティング: 硬質外層
二次 (外側) コーティングは、一次コーティングの上に適用される、より硬く、高弾性率の UV 硬化アクリレート ポリマーであり、コーティングされた繊維の総直径は標準の 245 ~ 250 マイクロメートルになります。その高い剛性 (通常 50 ~ 100 MPa の弾性率) は、摩耗、取り扱いによる損傷、および柔らかい一次コーティングを圧縮して微小曲げ損失を引き起こす半径方向の力に耐えます。二次コーティングには、ファイバーを識別するための UV 安定性着色剤も着色されています。これは、リボンおよびマルチファイバー ケーブルで使用される TIA-598 カラーコーディング規格の 12 色の標準色です。
過酷な環境向けの特殊コーティング材料
- ポリイミドコーティング: 最大 300°C の高温用途 (油井センシングや航空宇宙など) の場合、標準のアクリレート コーティングは、コートあたり 5 ~ 7 マイクロメートルの薄層で塗布されるポリイミド (PI) コーティングに置き換えられます。ポリイミドでコーティングされたファイバーの外径はわずか 155 マイクロメートルなので、ダウンホール ツールや航空機の配線束でのより緊密なパッケージングが可能になります。
- ハーメチックカーボンコーティング: アクリレートコーティングの前にガラス表面に堆積された極薄のアモルファスカーボン層(0.02~0.05マイクロメートル)は、海底ケーブルや特定の化学センシング用途などの水素が豊富な環境に完全な防湿層を提供します。カーボン気密ファイバーは、25 年間の海底使用後も水素経年損失が 0.01 dB/km 未満を示します。
- Ormocer (有機改質セラミック) コーティング: 有機-無機ハイブリッドポリマーコーティングは、従来のアクリレートコーティングが電離放射線にさらされると急速に劣化する原子力施設や宇宙ベースの光ファイバーシステムに優れた耐放射線性を提供します。
- 低煙ゼロハロゲン (LSZH) 外側コーティング: データセンターや屋内プレナム用途で使用されるファイバー リボン スタックには、火災にさらされた場合でも有毒な煙の発生が最小限に抑えられ、ハロゲン化合物が発生しない LSZH 準拠のアクリレート マトリックス材料が使用されています。
光ファイバーケーブルのコア材質の比較: シリカガラスとプラスチック
石英ガラスとプラスチックは、光ファイバー ケーブルの 2 つの基本的なコア材料の選択肢です。以下の表は、最も重要な光学的、機械的、および用途の基準全体でのパフォーマンスを比較しています。
| プロパティ | 石英ガラス(SMF) | 石英ガラス (MMF) | PMMA プラスチック (POF) | PFポリマー(GI-POF) |
| コア径 | 8~10μm | 50~62.5μm | 980μm | 120~850μm |
| 最適な波長での減衰 | 1550nmで0.18~0.20dB/km | 850nmで0.5~3.5dB/km | 650nmで150~200dB/km | 850nmで10~50dB/km |
| 最大実用距離 | 40 km (増幅なし) | 300~550m(OM4、100G) | 50~100メートル | 最大300m |
| 曲げの柔軟性 | 制限あり (最小曲げ半径 ~10 mm) | 制限あり (最小曲げ半径 ~7.5 mm) | 優れた (25 mm まで曲がります) | 良い |
| 終了のしやすさ | 難しい(精密な工具が必要) | 中等度 | 簡単(ナイフで切れます) | 中等度 |
| 動作温度範囲 | -60~85℃(標準) | -60~85℃ | -40~70℃ | -40~85℃ |
| 相対的な材料コスト | 中等度-High | 中等度 | 低い | 中等度 |
| 主な用途 | テレコム、FTTH、長距離 | データセンター、LAN | 自動車、装飾、センサー | 構内ネットワーク、医療 |
表 1: 8 つの性能および用途基準における光ファイバー ケーブルに使用される石英ガラスとプラスチックのコア材料の比較。
ケーブル構造材料:強度部材、緩衝チューブ、ジャケット
ファイバー自体以外に、ケーブルの外側構造はいくつかの追加の材料層で構成されており、設置時およびケーブルの設計寿命である 20 ~ 25 年間にわたって、機械的ストレス、湿気、げっ歯類、粉砕、紫外線劣化から繊細なガラスファイバーを保護します。各構造コンポーネントは、特定の保護特性を考慮して選択された材料で作られています。
強度部材: アラミド繊維、グラスファイバー、スチール
強度部材は、設置時および使用中の温度サイクル中にケーブルにかかる引張荷重に耐え、光ファイバーを伸びから保護します (減衰が増加し、破損の原因となる可能性があります)。強度部材に使用される主な3つの素材 光ファイバーケーブル construction は:
- アラミド繊維糸(ケブラー系): 屋内ケーブルおよびパッチコードケーブルで最も広く使用されている強度部材です。アラミド繊維の引張強度は約 3,600 MPa、ヤング率は 70 ~ 125 GPa で、同じ重量の鋼鉄よりも約 5 倍の強度があります。標準のパッチコードには 150 ~ 300 デニールのアラミド糸が含まれています。配電ケーブルには、より重い 1,420 ~ 2,840 デニールのロービングが使用されます。アラミドは非導電性 (電気絶縁にとって重要) であり、熱膨張が低いため、温度変化に対して繊維の歪みを中立に保ちます。
- グラスファイバー強化プラスチック (FRP) ロッド: 中央の FRP ロッド (通常は直径 0.5 ~ 3 mm) は、屋外用ルースチューブ ケーブルの中央強度部材として使用されます。 FRP は高い圧縮強度を備えているため (圧縮時に座屈するアラミドとは異なります)、埋設またはダクト設置での圧縮力に耐える必要があるケーブルに適しています。 FRPロッドの引張強度は1,000~1,500MPaで、アラミドと同様に非導電性です。
- スチールワイヤーとスチールテープ: 鋼製強度部材は、自立型空中ケーブル (ADSS および 8 の字設計)、直接埋設用の装甲ケーブル、および海底ケーブルに使用されます。鋼は最も高い引張荷重容量を提供します。6 mm の鋼線より線は 20 kN を超える引張荷重に耐えることができます。ただし、重量が増加し、電力線の近くに設置する場合は電気的接合と接地が必要です。腐食暴露要件に応じて、亜鉛メッキ鋼またはステンレス鋼が使用されます。
緩衝チューブ:PBT、PVDF、ポリプロピレン
バッファ チューブは、ケーブル内の個々の光ファイバまたはファイバ リボンを収容して保護する中空の円筒構造です。これらは 2 つの機能を果たします。1 つは側圧からファイバーを保護すること、もう 1 つはケーブルの低温収縮中にファイバーに張力がかかるのを防ぐ制御された熱膨張バッファーを提供することです。最も一般的なバッファチューブの材質は次のとおりです。
- ポリブチレンテレフタレート (PBT): 屋外ケーブルのルースチューブバッファーチューブの業界標準素材。 PBT は、全温度範囲 (-40 ~ 70°C) での優れた寸法安定性、低吸湿性 (0.1% 未満)、良好な耐薬品性、および意味のある耐圧潰性を提供する 0.3 ~ 0.6 mm の壁厚を備えています。通常、PBT チューブには水分の侵入を防ぐために、止水ゲル (チキソトロピー性炭化水素ゲル) または乾燥した止水テープが充填されています。
- PVDF (ポリフッ化ビニリデン): 屋内ケーブルや過酷な化学環境用のタイトバッファ構造に使用されます。 PVDF は、紫外線、火炎、さまざまな化学薬品に対して優れた耐性を備えているため、工業施設のケーブル配線やプレナム定格の屋内設置に適しています。 PVDF タイトバッファー コーティングは、250 マイクロメートルのコーティングされたファイバー上に直接 900 マイクロメートルの外径で塗布されます。
- ポリプロピレン(PP): 一部の短距離配電ケーブル用途、特に屋内-屋外ハイブリッド設計向けの PBT に代わる低コストの代替品。 PP は高温での寸法安定性が PBT よりわずかに低くなりますが、優れた耐薬品性と高速ケーブル製造向けの優れた加工特性を備えています。
止水材:ジェル、テープ、パウダー
水の浸入は、埋設および直接埋設の光ファイバー ケーブル障害の主な原因の 1 つです。水を遮断するための 3 つのアプローチが使用され、それぞれに異なる材料システムが使用されます。
- 炭化水素充填ジェル: ルーズチューブ ケーブルの従来の防水には、バッファ チューブとチューブ間の隙間を満たすチキソトロピー性の石油ベースのゲルが使用されています。ゲルは、チューブ内で繊維が移動できるように十分な流動性を保ちますが、水の移動を防ぐのに十分な粘性を持っています。ゲル充填ケーブルでは、スプライスおよび結線時に特別なゲル洗浄手順が必要です。
- 高吸水性ポリマー (SAP) テープと糸: ドライウォーターブロックケーブルには、水と接触すると急速に膨張し(自重の最大 400 倍を吸収)、石油ゲルを散らすことなく水の移動をブロックする SAP コーティングされたテープまたは糸が使用されています。 SAP ベースのウォーターブロックは、石油ゲルよりも取り扱いが容易で環境に優しいため、現在では新しいケーブル設計の主流となっています。
- バッファーチューブ内の SAP パウダー: 一部のケーブル設計では、主要な止水機構としてバッファ チューブ内に散布された SAP パウダーが組み込まれており、SAP テープを巻くよりも簡単な製造でドライブロック構造の軽量化を実現しています。
装甲層: 波鋼、アルミニウム、ポリエチレン
外装光ファイバ ケーブルには、粉砕、げっ歯類の攻撃、および機械的衝撃に耐えるために、コアと外側ジャケットの間に金属または誘電体の外装層が含まれています。主な防具のタイプは次の 3 つです。
- 波形スチールテープ (CST) 装甲: 縦方向に貼られた波形スチールテープ (通常、厚さ 0.15 ~ 0.25 mm) が内側のポリエチレンジャケットに接着されています。 CST 装甲は、齧歯動物の活動が知られている地域で直接埋設されたケーブルに対して、優れた耐圧壊性 (通常定格 3,000 ~ 4,000 N/100 mm) と齧歯動物耐性を提供します。
- 波形アルミテープ: 鋼よりもアルミニウムの方が軽量であることが有利な海底ケーブルや一部の直接埋設ケーブルで使用されます。アルミニウムは塩水環境でも耐食性が高くなります。
- 連動装甲: ケーブルの周囲に螺旋状に巻かれた亜鉛メッキ鋼線は、ネズミ耐性と屈曲部付近の設置の柔軟性の両方を必要とする屋内外のライザー ケーブルに柔軟な外装を提供します。
外被材質:ポリエチレン、PVC、LSZH、PVDF
アウタージャケットは、物理的損傷、紫外線、湿気、化学物質、極端な温度に対する防御の第一線です。ジャケットの材質の選択は、火災安全性、環境コンプライアンス、設置の容易さ、長期耐久性に大きく影響します。
| ジャケット素材 | 耐紫外線性 | 炎の評価 | 温度範囲 | 有毒な煙 | 代表的な用途 |
| HDPE(黒) | 素晴らしい | 難燃性ではありません | -60~70℃ | 低い | 屋外、直埋、空中 |
| PVC | 中等度 | 難燃性(CM/CMR) | -20~60℃ | 高(HClガス) | 屋内用、汎用、パッチコード |
| LSZH | 良い | 難燃性 (IEC 60332) | -20~70℃ | 非常に低い | データセンター、交通機関、公共建物 |
| PVDF (プレナム) | 素晴らしい | プレナム定格 (CMP/OFCP) | -40~85℃ | 低い | プレナム空気処理スペース、病院 |
| TPU | 良い | 難燃グレードも用意 | -40~80℃ | 中等度 | 産業用、ロボット工学用、ドラッグ チェーン ケーブル |
| ポリウレタン (PUR) | 良い | 本質的に難燃性ではない | -55~80℃ | 中等度 | 軍事、航空宇宙、過酷なフレックスサイクル |
表 2: 耐紫外線性、難燃性、温度範囲、煙毒性、一般的な導入環境における光ファイバー ケーブルに使用される外被材料の比較。
光ファイバーガラスの製造方法: プリフォームと線引きプロセス
理解する what 光ファイバーケーブルs are made of 超高純度シリカガラスがどのように製造されるのか、つまりファイバーの光学性能と同じくらい注目に値するプロセスを理解しなければ、この研究は不完全です。
プリフォームの製造
光ファイバーは、大規模なコアとクラッドの屈折率構造を含むガラスプリフォーム(長さ約 1 メートル、直径 80 ~ 160 mm の超高純度シリカの固体ロッド)として始まります。最も広く使用されているプリフォーム製造プロセスは、改良化学蒸着 (MCVD) です。このプロセスでは、四塩化ケイ素 (SiCl4) と四塩化ゲルマニウム (GeCl4) の蒸気が、回転する石英管内で 1,500 ~ 1,900 °C で酸化され、ドープされたガラスすすおよびドープされていないガラスすすの連続層が堆積されます。外部蒸着 (OVD) および蒸着軸蒸着 (VAD) は、より高い蒸着速度とより大きなプリフォーム サイズを達成するためにさまざまなメーカーが使用する代替プロセスです。
繊維の伸線
プリフォームは線引き炉に垂直に送られ、そこで先端がシリカの軟化点のすぐ下である約 2,000°C に加熱され、細いファイバーが 10 ~ 25 メートル/秒の速度で下方に引っ張られます。ファイバーが炉から出て冷却されると、二層アクリレート コーティングを塗布して硬化する UV 硬化チャンバーを通過し、その後、巻き取りドラム上に運ばれます。プリフォームの先端からコーティングされたファイバーに至るプロセス全体は、ファイバーの強度を低下させる表面の汚染を防ぐために、正確に制御された雰囲気の中で行われます。延伸されたファイバーの引張強度は、1% ひずみ (約 0.7 GPa) の応力でオンラインで継続的に試験され、完成したケーブルの最小破断強度が保証されます。
光ファイバーケーブルの材質に関するよくある質問
Q1: 光ファイバーケーブルはガラス製ですか、それともプラスチック製ですか?
ほとんどの電気通信およびデータ ネットワークの光ファイバー ケーブルは、石英ガラスのコアとクラッドで作られています。プラスチック光ファイバー (POF) は存在し、PMMA または過フッ素化ポリマーのコアを使用していますが、世界的に設置されているファイバーのほんの一部を占めており、主に自動車、装飾、短距離センサーの用途に使用されています。ネットワークやインターネット インフラストラクチャの文脈で「光ファイバー ケーブル」と言う場合、ほとんどの場合、ガラスコアのシリカ ファイバーを意味します。
Q2: 光ファイバーケーブルに他の材料ではなく石英ガラスが使用されるのはなぜですか?
シリカ ガラスが使用されるのは、通信で使用される波長 (1310 nm および 1550 nm) において、どの材料よりも光減衰が最も低いためです。 0.18 ~ 0.20 dB/km の減衰により、信号は増幅せずに 40 km 以上伝送できます。これらの波長でこの性能に匹敵する固体透明材料は他にありません。また、シリカは優れた化学的安定性を持ち、吸湿性がなく、非常に均一な繊維に延伸することができ、その光学特性は数十年にわたる研究と商業生産を経てよく理解されています。
Q3: 光ファイバーケーブルの保護ジャケットの中には何が入っていますか?
典型的なルーズチューブの屋外光ファイバーケーブルの外側ジャケットの内側には、中央の FRP またはスチールの強度ロッド、複数の色分けされた PBT バッファー チューブ (それぞれに防水ゲル内に 6 ~ 12 本の色分けされた光ファイバーが含まれるか、SAP テープで囲まれている)、チューブ束の周りに巻かれたアラミド繊維糸または追加のスチール ワイヤーの強度部材、および装甲バージョンでは、チューブ束と外側ジャケットの間に波形スチール テープがあります。屋内用タイトバッファーケーブルの構造はよりシンプルです。各ファイバーには 250 マイクロメートルのコーティングの上に直接 900 マイクロメートルの PVDF またはナイロンのタイトバッファー層があり、外側ジャケットの下にアラミド糸の強度部材があります。
Q4: 光ファイバーケーブルのガラスの純度はどのくらいですか?
通信用光ファイバーケーブルの石英ガラスは、商業的に製造されている材料の中で最も純粋なものの 1 つです。鉄、銅、クロムなどの遷移金属の金属不純物の合計含有量は 1 ppb 未満です。これらの元素は通信波長の光を吸収し、減衰が大幅に増加します。 SiO2 99.9999% を超えるこの純度レベルは、避けられない微量鉱物汚染を含む天然石英ではなく、超高純度のガス状前駆体 (純度 99.9999% 以上の SiCl4) からガラスを製造する化学蒸着プロセスによって達成されます。
Q5: 光ファイバーケーブルは屋外の気象条件に耐えられますか?
はい、屋外定格の光ファイバー ケーブルは、20 ~ 25 年間の紫外線、温度サイクル、湿気、風荷重、および場合によっては齧歯動物や衝撃にさらされても耐えられるように特別に設計されています。黒色の HDPE ジャケット ケーブルには、紫外線を吸収し、時間の経過とともに脆化や亀裂の原因となるポリマー鎖の劣化を防ぐカーボン ブラック (重量の 2 ~ 3%) が含まれています。機械的応力と水の浸入がシリカの応力腐食疲労を促進するため、ゲル充填またはドライブロックされたルーズチューブ構造により、水分がガラス繊維に到達するのを防ぎます。空中に設置されたケーブルは、氷の荷重や風による振動疲労にも耐える必要があります。この要件は、適切なケーブル サグ設計と強度部材のサイジングによって解決されます。
Q6: LSZHとPVCジャケットの材質の違いは何ですか?
PVC (ポリ塩化ビニル) ジャケットは難燃性で低コストですが、燃焼すると塩化水素 (HCl) ガスと濃密な黒煙が発生します。データ センター、交通トンネル、占有建物などの閉鎖空間では有毒で腐食性があります。 LSZH (Low Smoke Zero Halogen) ジャケットは、ハロゲンフリーのポリマー (通常はアルミニウム三水和物などの鉱物ベースの難燃剤を含むポリオレフィン化合物) から配合されており、火にさらされたときに発生する煙は最小限で、ハロゲン酸ガスは発生しません。ヨーロッパのケーブル規格 (EN 50575) および多くの国の建築基準では、現在、公共の建物、交通インフラ、人口密集したデータセンター環境では LSZH ケーブルが必要です。 LSZH ケーブルのコストは、通常、同等の PVC 被覆ケーブルより 15 ~ 30% 高くなります。
Q7: 光ファイバーケーブルのジャケットの材質は信号伝送性能に影響しますか?
光はガラスのコアとクラッド内のみを伝わるため、ジャケットの材料自体はファイバーを通る光の伝送に直接影響しません。ただし、ジャケットの材料は 2 つの方法で間接的に光学性能に影響を与えます。1 つは、ジャケットの材料が硬いため、ファイバ束に大きな横方向の力が加わり、バッファ チューブやファイバ コーティングの設計が最適化されていない場合、マイクロベンドによる減衰の増加を引き起こす可能性があります。第 2 に、ケーブル設計が適切な張力緩和を提供しない場合、極端な温度での寸法安定性が低いジャケット材料 (特に低温で大幅に収縮する材料) では、ファイバに圧縮応力または引張応力がかかる可能性があります。標準のジャケット材料を使用した適切に設計されたケーブルは、定格動作温度範囲全体にわたって指定された減衰性能を維持します。
結論: 材料の選択が光ファイバーケーブルの性能を決める理由
に対する答えは、 光ファイバーケーブルはどのような素材でできていますか あらゆる材料が正確に選択される、洗練された層ごとのエンジニアリング システムを明らかにします。損失を最小限に抑えて光を導くコア用の超高純度ゲルマニウムドープ シリカ、全反射境界を作成する非ドープまたはフッ素ドープのシリカ クラッド、マイクロベンドや湿気からガラスを保護する二層 UV 硬化アクリレート コーティング、およびアラミドまたは FRP 強度部材、PBT バッファ チューブ、防水 SAP 材料のアウター ケーブル構造。オプションのスチール製装甲と、防火性、耐紫外線性、温度範囲、展開の環境要件に適合したジャケット化合物。
各材料層は、かけがえのない役割を果たします。コーティングのダイアフラムの亀裂、損傷したジャケットからの水の浸入、保護されていない屋外シースの紫外線劣化など、単一のコンポーネントの故障により、ケーブル リンク全体の性能や耐用年数が損なわれる可能性があります。ネットワーク設計者、設置者、調達エンジニア向け、構成材料の理解 光ファイバーケーブルs は、通信、データセンター、産業、特殊アプリケーションの全範囲にわたって仕様を正しく決定するための基盤です。
