Applicazione della fibra aramidica nei cavi in ​​fibra ottica

Con l'avanzare della trasformazione digitale e dell'intelligenza sociale, l'uso dei cavi in ​​fibra ottica sta diventando onnipresente. Le fibre ottiche, in quanto mezzo di trasmissione delle informazioni nei cavi in ​​fibra ottica, offrono un'elevata larghezza di banda, alta velocità e bassa latenza. Tuttavia, con un diametro di soli 125 μm e essendo realizzate in fibra di vetro, sono fragili. Pertanto, per garantire una trasmissione sicura e affidabile delle fibre ottiche in ambienti diversi come mare, terra, aria e spazio, sono necessari materiali in fibra di alta qualità come componenti di rinforzo.

La fibra aramidica è una fibra sintetica ad alta tecnologia che si è evoluta sin dalla sua industrializzazione negli anni '60. Attraverso diverse iterazioni, ha dato origine a molteplici serie e specifiche. Le sue proprietà uniche – leggerezza, flessibilità, elevata resistenza alla trazione, alto modulo di elasticità, basso coefficiente di dilatazione lineare ed eccellente resistenza ambientale – la rendono un materiale di rinforzo ideale per i cavi in ​​fibra ottica.

1. Materiali di composizione dei cavi ottici

I cavi ottici sono costituiti da un nucleo rinforzato, un conduttore interno, una guaina e uno strato protettivo esterno. La struttura del nucleo può essere monoconduttore (a fascio solido o tubolare) o multiconduttore (a fascio piatto o monoblocco). Lo strato protettivo esterno può essere metallico o non metallico.

2. Composizione della fibra aramidica nei cavi ottici

Dall'interno verso l'esterno, il cavo ottico comprende ilfibra ottica, tubo libero, strato isolante e guaina. Il tubo libero circonda la fibra ottica e lo spazio tra la fibra ottica e il tubo libero è riempito di gel. Lo strato isolante è in aramide e la guaina esterna è una guaina in polietilene ignifugo a bassa emissione di fumo e privo di alogeni, che ricopre lo strato di aramide.

3. Applicazione della fibra aramidica nei cavi ottici

(1) Cavi ottici per interni
I cavi ottici flessibili mono- e bi-core sono caratterizzati da elevata larghezza di banda, alta velocità e bassa perdita. Sono ampiamente utilizzati nei data center, nelle sale server e nelle applicazioni fibra-to-desk. Nelle reti a banda larga mobile densamente distribuite, un gran numero di stazioni base e sistemi interni a divisione di tempo densi richiedono l'uso di cavi ottici a lunga distanza e cavi ibridi micro-ottici. Che si tratti di cavi ottici flessibili mono- o bi-core o di cavi ottici a lunga distanza e cavi ibridi micro-ottici, l'uso di materiali ad alta resistenza, ad alto modulo e flessibilifibra aramidicaCome materiale di rinforzo, garantisce protezione meccanica, resistenza alla fiamma, resistenza agli agenti atmosferici e conformità ai requisiti dei cavi.

(2) Cavo ottico autoportante interamente dielettrico (ADSS)
Con il rapido sviluppo delle infrastrutture energetiche cinesi e dei progetti ad altissima tensione, la profonda integrazione delle reti di comunicazione elettrica con la tecnologia 5G è essenziale per la costruzione delle reti intelligenti. I cavi ottici ADSS vengono utilizzati lungo le linee elettriche, pertanto devono garantire prestazioni ottimali in ambienti con campi elettromagnetici elevati, ridurre il peso del cavo per minimizzare il carico sui pali e realizzare un design completamente dielettrico per prevenire i fulmini e garantire la sicurezza. Le fibre aramidiche ad alta resistenza, alto modulo e basso coefficiente di espansione proteggono efficacemente le fibre ottiche nei cavi ADSS.

(3) Cavi compositi optoelettronici con cavo
I cavi di collegamento sono componenti chiave che connettono piattaforme di controllo e apparecchiature controllate come palloni aerostatici, dirigibili o droni. Nell'era della rapida diffusione delle informazioni, della digitalizzazione e dell'intelligenza artificiale, i cavi di collegamento compositi optoelettronici devono fornire sia alimentazione elettrica che trasmissione di informazioni ad alta velocità per le apparecchiature di sistema.

(4)Cavi ottici mobili
I cavi ottici mobili sono utilizzati principalmente in scenari di rete temporanei, come giacimenti petroliferi, miniere, porti, trasmissioni televisive in diretta, riparazione di linee di comunicazione, comunicazioni di emergenza, resistenza ai terremoti e soccorso in caso di calamità. Questi cavi devono essere leggeri, di piccolo diametro e portatili, oltre che flessibili, resistenti all'usura, agli oli e alle basse temperature. L'utilizzo di fibre aramidiche flessibili, ad alta resistenza e ad alto modulo come rinforzo garantisce stabilità, resistenza alla pressione, resistenza all'usura, resistenza agli oli, flessibilità alle basse temperature e ignifugazione dei cavi ottici mobili.

(5) Cavi ottici guidati
Le fibre ottiche sono ideali per la trasmissione ad alta velocità, grazie all'ampia larghezza di banda, alla forte resistenza alle interferenze elettromagnetiche, alle basse perdite e alle lunghe distanze di trasmissione. Queste caratteristiche le rendono ampiamente utilizzate nei sistemi di guida cablati. Nei cavi di guida per missili, le fibre aramidiche proteggono le fragili fibre ottiche, garantendo un dispiegamento ad alta velocità anche durante il volo del missile.

(6)Cavi di installazione per alte temperature aerospaziali
Grazie alle loro eccellenti proprietà, quali elevata resistenza, alto modulo elastico, bassa densità, resistenza alla fiamma, resistenza alle alte temperature e flessibilità, le fibre aramidiche sono ampiamente utilizzate nei cavi aerospaziali. Placcando le fibre aramidiche con metalli come zinco, argento, alluminio, nichel o rame, si ottengono fibre aramidiche conduttive, che offrono protezione elettrostatica e schermatura elettromagnetica. Queste fibre possono essere impiegate nei cavi aerospaziali come elementi di schermatura o componenti per la trasmissione del segnale. Inoltre, le fibre aramidiche conduttive possono ridurre significativamente il peso, migliorando al contempo le prestazioni e supportando lo sviluppo di comunicazioni a microonde, cavi RF e altri progetti aerospaziali e di difesa. Queste fibre offrono anche schermatura elettromagnetica per le aree soggette a flessione ad alta frequenza nei cavi del carrello di atterraggio degli aeromobili, nei cavi dei veicoli spaziali e nei cavi per la robotica.