«роль транспортной науки и образования в реализации пяти институциональных реформ», посвященной

 

 

 

 

295 

 

 

«РОЛЬ ТРАНСПОРТНОЙ НАУКИ И ОБРАЗОВАНИЯ В РЕАЛИЗАЦИИ ПЯТИ ИНСТИТУЦИОНАЛЬНЫХ 

РЕФОРМ», ПОСВЯЩЕННОЙ ПЛАНУ НАЦИИ  «100 КОНКРЕТНЫХ ШАГОВ» 

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 

 

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 

Механические  вибрации  приводят  к  росту  физического  износа  конструктивных 

элементов кабельного изделия и к изменению условий распространения поляризованного 

излучения  в  оптических  волокнах,  а  также  к  ухудшению  их  основных  параметров: 

затухания и дисперсии.  

Волоконно-оптические  кабели,  подвешиваемые  на  опорах  контактной  сети  или 

прокладываемые  в  теле  земляного  полотна,  испытывают  механические  вибрации  [2],  в 

результате  которых  происходит  вращение  плоскости  поляризации  распространяемого 

излучения за счет изменения его эллиптичности. Данные значения нашли подтверждение 

в  работе  [3],  отмечено,  что  вращение  плоскости  поляризации  излучения  основано  на 

представлениях  о  различии  характеристик  среды  для  двух  неодинаковым  образом 

поляризованных компонент излучения.

 

Результатом  влияния  вибрации  на  оптическое  волокно  является  уменьшение 

вероятности  целостности  ОВ  из-за  роста  микротрещин  на  поверхности  ОВ,  в  результате 

воздействия вибрационных нагрузок и увеличения затухания [4]. 

Основная  часть.

  Эксперимент  на  влияние  механических  вибраций  на  коэффициент 

ослабления был выполнен согласно схеме рис. 1. Результаты представлены в таблице 1 и 

построен график (рис. 2). 

При  испытаниях  МОВ  длиной  100  м  скручивалось  в  бухту  диаметром  8  см,  которая 

без  перехлеста выкладывалась на деревянную рейку, сверху ложилась вторая деревянная 

рейка  (8).  Деревянные  рейки  зажимались  между  собой  с  небольшим  усилием  и  рейки  с 

МОВ  совершали  возвратно-поступательное  движение  амплитудой  5  мм  по  вертикали. 

Свободные  концы  МОВ  находились  свободно  в  неподвижных  гнездах  из  фторопласта 

высотой  2  мм  (7).  Расстояние  между  рейками  и  гнездами  составляло  5  мм.  При 

измерениях МОВ находилось неподвижно. Для каждого испытания использовалось новое 

МОВ. 

 

 

Рисунок  1 – Схема регистрации спектра коэффициентов поглощения МОВ при разных 

температурах. 1 – источник излучения, 2 – линза, 3 – поворотный столик, 4 – изгибаемый участок 

МОВ, 5 – ФЭК, 6 – осциллограф LeCroy, 7 – деревянные рейки, 8 – гнезда 

 

Задавалось  количество  изгибов  в  10 000  циклов,  при  этом  время  воздействия 

определялось  достижением  заданного  количества  изгибов.  Амплитуда  изгибов  не 

менялась.  При  минимальной  частоте  вибрации  необходимое  время  воздействия 

составляло около 28 часов. 

Таким  образом,  механические  воздействия  снижают  прочность  ОВ,  а  это,  в  свою 

очередь,  может  приводить  к  их  обрыву.  В  качестве  критерия  годности  ВОК  при 

испытаниях на стойкость к воздействию механических нагрузок, например, вибрационных 

или ударных, принимается целостность оптических волокон. В предположении, что такие 

микроизгибы  (микросмещения,  нано-поры)  возникают  при  вибрациях  и  приводят  к 

искажению сигнала из-за появления паразитных шумов в процессе передачи информации, 

были  проведены  исследования  воздействия  степени  влияния  этих  нагрузок  на 

передаваемый сигнал. 

 

 

 

 

 

 

 

296 

 

 

«РОЛЬ ТРАНСПОРТНОЙ НАУКИ И ОБРАЗОВАНИЯ В РЕАЛИЗАЦИИ ПЯТИ ИНСТИТУЦИОНАЛЬНЫХ 

РЕФОРМ», ПОСВЯЩЕННОЙ ПЛАНУ НАЦИИ  «100 КОНКРЕТНЫХ ШАГОВ» 

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 

 

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 

Таблица  1  –  Коэффициенты  ослабления  МОВ  излучения  лазера  (1,06  мкм)  от 

действия вибрации 

 



, мкм 

0,53 

0,63 

0,66 

0,75 

0,81 

0,85 

0,94 

1,06 

1,313 

1,55 

без вибр.  13,18 

9,25 

5,12 

3,23 

2,14 

1,87 

1,19 

1,08 

0,61 

0,25 

0,1 

13,23 

9,29 

5,17 

3,26 

2,17 

1,89 

1,21 

1,09 

0,62 

0,26 

0,5 

13,29 

9,34 

5,22 

3,30 

2,21 

1,92 

2,23 

1,11 

0,64 

0,28 

1,0 

13,34 

9,39 

5,26 

3,34 

2,25 

1,95 

2,27 

1,13 

0,65 

0,29 

2,0 

13,40 

9,44 

5,30 

3,37 

2,29 

1,99 

2,33 

1,17 

0,71 

0,33 

3,0 

13,51 

9,42 

5,37 

3,43 

2,36 

2,05 

2,41 

1,23 

0,77 

0,38 

5,0 

13,64 

9,53 

5,37 

3,53 

3,43 

2,15 

2,50 

1,31 

0,85 

0,44 

7,0 

13,81 

9,68 

5,49 

3,65 

3,54 

2,26 

2,59 

1,39 

0,94 

0,51 

10,0 

14,16  10,02 

5,73 

3,97 

3,81 

3,49 

2,81 

1,52 

1,24 

0,69 

 

Для  эксперимента  задавалось  количество  изгибов  равное  10 000  циклов,  а  время 

воздействия  определялось  достижением  заданного  количества  изгибов.  Амплитуда 

изгибов  не  менялась  и  была  постоянной.  При  минимальной  частоте  вибрации 

необходимое время воздействия составляет около 



28 час. 

Установлено,  что  при  вибрационном  воздействии  микроизгибы  возникают  на  всей 

длине  участка  ОВ,  подвергнутого  механическому  воздействию,  возникает  флуктуация 

коэффициента  затухания,  которая  вызывает  паразитную  модуляцию  амплитуды 

передаваемого сигнала.  

Для  оценки  величины  вносимых  потерь,  при  появлении  паразитной  модуляции, 

используется  термин  –  “максимально  вносимое  затухание”,  определяемый  как 

дополнительное  затухание,  вызывающее  появление  максимального  размаха  амплитуды 

паразитной модуляции, который определяется выражением: 

 





макс 

= (10/

жүктеу 15,03 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: