Kabel optik konvensional memiliki kisaran suhu penggunaan -40 derajat hingga 70 derajat. Di daerah dataran tinggi atau daerah yang sangat dingin, persyaratan untuk kinerja kabel optik pada suhu rendah bahkan lebih ketat.
.
Mengapa lapisan pelapis menyebabkan hilangnya serat di lingkungan bersuhu rendah?
Kabel serat optik terdiri dari tiga komponen utama, disusun dari yang paling dalam ke paling luar: inti, pelapis, dan lapisan pelapis. Inti dan pelapis terutama terdiri dari silikon dioksida (SiO2). Kinerja suhunya relatif stabil, dengan koefisien ekspansi termal yang kecil. Sebaliknya, lapisan pelapis terbuat dari bahan resin, yang memiliki koefisien ekspansi termal yang jauh lebih besar dibandingkan dengan SiO2Oleh karena itu, dalam lingkungan bersuhu rendah, lapisan pelapis berkontraksi lebih kuat daripada inti, yang menyebabkan serat terjepit dan tertekan, sehingga mengakibatkan pembengkokan mikro dan kerugian tambahan.
Dilihat dari perspektif modulus elastisitas lapisan pelapis, dalam lingkungan bersuhu rendah, bahan pelapis dengan modulus elastisitas yang lebih kecil akan mengurangi tekanan yang diberikan pada serat dalam kondisi kontraksi yang sama. Hal ini, pada gilirannya, mengurangi kerugian yang dialami oleh serat pada suhu rendah.
Komposisi serat optik dan kerugian pembengkokan mikro ditunjukkan dalam diagram berikut.
Selain sifat material lapisan pelapis itu sendiri, kualitas lapisan pelapis juga secara signifikan memengaruhi redaman tambahan serat optik pada suhu rendah.
1. Keseragaman lapisan pelapis:Pada kasus di mana lapisan pelapis tidak rata dan konsentrisitas pelapis serat optik buruk, penyusutan lapisan pelapis yang tidak merata cenderung terjadi di lingkungan bersuhu rendah, yang memperburuk redaman tambahan serat optik pada suhu rendah.
2.Gelembung pada lapisan pelapis:Koefisien ekspansi termal gas jauh lebih besar daripada koefisien ekspansi termal bahan pelapis. Oleh karena itu, dalam lingkungan bersuhu rendah, penyusutan sebagian gelembung pada lapisan pelapis akan melebihi penyusutan lapisan pelapis itu sendiri. Fenomena ini dapat menyebabkan serat optik tertekuk ke sisi gelembung hingga batas tertentu, yang mengakibatkan kerugian tambahan yang signifikan.
3. Kotoran pada lapisan pelapis:Jika kotoran masuk ke dalam lapisan pelapis selama proses pembuatan, perbedaan dalam koefisien ekspansi termal dari bahan yang berbeda akan meningkatkan hilangnya serat optik dalam kondisi suhu rendah.
Singkatnya, kinerja serat optik dalam kondisi suhu rendah dipengaruhi oleh berbagai faktor, termasuk kualitas lapisan pelapis, keseragaman lapisan, keberadaan gelembung, dan kotoran dalam lapisan pelapis. Faktor-faktor ini dapat memperburuk redaman tambahan dan kerugian akibat pembengkokan mikro pada kabel serat optik yang beroperasi di lingkungan dengan suhu rendah. Oleh karena itu, memastikan kualitas dan keseragaman lapisan pelapis, serta meminimalkan keberadaan gelembung dan kotoran, sangat penting untuk mempertahankan kinerja optimal sistem serat optik di daerah beriklim dingin atau dataran tinggi.