Environmental effect on fatigue and lifetime of silica

العناوين الأخرى

تاثيرات الظروف المحيطة على الاجهاد و فترة الخدمة الالياف الضوئية السيكا

العنوان الموازي

تاثيرات الظروف المحيطة على الاجهاد و فترة الخدمة الالياف الضوئية السيكا

المؤلفون المشاركون

Rida, Khalid Sadiq
Abd al-Wahhab, Tariq

المصدر

Engineering and Technology Journal

العدد

المجلد 27، العدد 11 (30 أغسطس/آب 2009)، ص ص. 2233-2248، 16ص.

الناشر

الجامعة التكنولوجية

تاريخ النشر

2009-08-30

دولة النشر

العراق

عدد الصفحات

16

التخصصات الرئيسية

تكنولوجيا المعلومات وعلم الحاسوب

الملخص AR

الألياف الضوئية عبارة عن خطوط نقل تستخدم لنقل الإشارات و بيانات المعلومات بأقل ما يمكن من الخسائر و هي تستعمل في الاتصالات الحديثة حيث أنها تحتوي على ممانعة عالية تجاه التداخلات الكهرومغناطيسية عند إرسال المعلومات، خفيفة الوزن، كلفة قليلة، لا تصدأ، أمينة تجاه الصدمات الكهربائية، مجال مرور واسع (يمكن إرسال قنوات أكثر)، اضمحلال الإشارات قليل نسبة إلى بقية أنظمة الاتصالات.

يستخدم الضوء كحامل لتضمين الإشارات (1014-l013) هيرتز مقارنة بالترددات الراديوية الاعتيادية (109-l06) هيرتز.

المصادر الضوئية، الثنائي المشع الضوئي و الليزر و كل منهم يستخدم مع نوع من الليف المناسب التي هي متعددة الأنماط و المتدرج و الأحادي النمط.

فقدان شدة الإشارة يمكن أن تحصل و لعدة أسباب، منها الاضمحلال، استطارة رايلي (التبعثر)، انعكاس فرينيل، التشقق، الفقد عند اللصق (اللحيم).

بالنسبة إلى الشدة و الإجهاد في الألياف الضوئية (السيليكا) هنالك مؤثرات محيطية كالحرارة و الرطوبة و المواد الكيمياوية (حامضية، متعادل أو قاعدية) كذلك يتبين خطورة عنصر الاندثار (n) (الاستهلاك) و هو غير ثابت و يعتمد على الظروف المحيطة أو الطبيعية.

إضافة إلى ذلك اختلاف فترة شدة الاندثار أو التآكل في الليف و التي تعتمد على متغيرات لنتائج عملية و بذلك طول عمر الليف يكون حساسا و محسوبا تبعا لقيمة (n).

من المهم معرفة أي شكل من الأشكال المؤثرة و أسبابها في عمل و فترة خدمة الليف.

يظهر أن قانون القدرة التجريبي عموما و الذي يستخدم في معامل صنع الألياف الضوئية يحاول تامين ملائمة عالية لنقل و جودة البيانات بالليف.

لكن من الواضح أكثر هو معرفة الخصائص الذاتية للإجهاد تحت مختلف الظروف المحيطة.

من خلال البحث تم التوصل إلى النتائج التالية : 1.

عمر أو فترة الخدمة للألياف الضوئية (السليكا) تتأثر شكل واضح بتأثير الظروف المحيطة حيث وجد بان الإجهاد الحاصل بالألياف و بتأثير المواد الكيمياوية و حسب أنواعها و تركيزها تؤثر و بشكل كبير على تركيبة مكونات الليف ابتداء من الأغلفة الخارجية وصولا إلى القشرة و من ثم اللب محدثة التشققات و التي تزداد بزيادة تأثير تلك المواد حيث تم توضيح ذلك بالمعادلات المشار إليها في البحث.

2.

إن تأثيرات الضغوط أو شدة الثقل على الليف محدثة نبرة أو انبعاج فيه إلى الداخل حيث سيؤدي إلى حصول التشتت في مرور الإشارة الضوئية و لن تحصل عملية الانكسار الطبيعي خلال اللب.

3.

تأثيرات الرطوبة المستمرة على متانة الليف و حسب نوع الأغلفة المستعملة محدثة إجهاد نسبي واضح على تركيبه (جدول رقم (1)) يوضح ذلك.

4.

تأثيرات ال PH (تركيز ايون الهيدروجين) على متانة الليف و ما يحصل له من إجهاد أو انصهار السليكا و المعروف أن حدود ال PH عموما من (1-14) حامض، قاعدي أو متعادل و الحد الفاصل هو الرقم (7) تركيز متعادل و أعلى من ذلك يكون تركيز ايون الهيدروجين قاعدي و أقل من (7) يكون حامضي، تم توضيح ذلك حسب المعادلات المرفقة و الشكل رقم (1).

5.

التأثير الحراري على قوة و تركيبة الليف و الذي يمكن أن يؤدي إلى الإجهاد و ثم انصهار السليكا (معادلة 9) أو زيادة في التصلب الذي يفقد مرونته و من ثم يتعرض بسهولة للكسر أو ظهور أعراض التشققات و التي تفقد من مواصفاته.

الملخص EN

Fiber optics as a transmission lines using for transmitting the signals and data information at minimum losses.

It is using with modem communication which has the high immunity to' electromagnetic interference for transmitting the information, light weight, low cost, no corrosion, safety because the electric nature which eliminates the spark hazard, wide band width (more channel can be transmitted), low signal attenuation than other propagation systems.

It is using the light as a carrier for modulation signals information (l013–1014) HZ comparing to radio frequencies of (l06–109) Hz.

Light sources as light emitting diodes (LED) & light Amplification by stimulated emission of radiation (LASER), each one using with proper type of fiber which are multi mode (step index), Graded index, single mode.

Signal strength loss can occur for several reasons, such as : Attenuation, Rayleigh scattering, fresnel reflection, cracks, connector loss, splice loss…....

For the strength and fatigue of fused silica optical fiber on the environmental parameters temperature, humidity and PH (chemical acid, neutral or alkaline).

It is shown that the stress corrosion parameter (n) is not a constant but depends on the nature of the environment.

Further, different kinetic forms for the stress corrosion kinetic lead to different interpretations of experimental results? Since life time predictions are very sensitive to the value of (n) and the kinetic form it is important to know which form is correct.

It is shown that the empirical power law form that is almost exclusively used by the fiber optics industry provides a good fit to fatigue data for high strength fiber, but an exponential form provides a more self- consistent description of fatigue in different environments.

From our research the following results are : 1.

Life time of the optical fiber (silica) obviously affected by the environmental climate.

The fatigue at the fibers affected by the presence of the chemical materials ; (according to that types and concentration) affected directly to the concentration of the fiber starting from the external surfaces to the clad and then to the core which happening the cracks and these cracks increases continuously by the affect of that materials.

That obviously by equation research (part 2).

2.

the effects of stress or high weight on fiber may be happen the bending or a small bend inside the fiber then dispersion of the light signal will be take place, then the reflection way cannot becomes write, or cracks can be happens.

3.

The effects of continuously humidity on strength of the fiber (according to the bellyband), relative fatigue be occurs, and that affected to the construction of fiber.

(Table No.

1).

4.

Effected of PH (concentration of hydrogen) on the strength and fatigue of the fiber follows to the faster fused silica.

As we know the limit of PH generally start from (1-14) as a number (acid, passivity or neutral) the No.

7 at the middle neutral concentration of Hydrogen ions will be basic, under to (7) will be acid.

The equations and Fig.

1 noted that.

5.

The effected of temperature on the strength and construction of the fiber lead to fatigue or fused silica (Eq.

9) or increasing of the hardening, then lost the flexibility and then may be broken or cracks appears on it which lost the specification.

نمط استشهاد جمعية علماء النفس الأمريكية (APA)

Rida, Khalid Sadiq& Abd al-Wahhab, Tariq. 2009. Environmental effect on fatigue and lifetime of silica. Engineering and Technology Journal،Vol. 27, no. 11, pp.2233-2248.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-48226

نمط استشهاد الجمعية الأمريكية للغات الحديثة (MLA)

Rida, Khalid Sadiq& Abd al-Wahhab, Tariq. Environmental effect on fatigue and lifetime of silica. Engineering and Technology Journal Vol. 27, no. 11 (2009), pp.2233-2248.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-48226

نمط استشهاد الجمعية الطبية الأمريكية (AMA)

Rida, Khalid Sadiq& Abd al-Wahhab, Tariq. Environmental effect on fatigue and lifetime of silica. Engineering and Technology Journal. 2009. Vol. 27, no. 11, pp.2233-2248.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-48226

نوع البيانات

مقالات

لغة النص

الإنجليزية

الملاحظات

Includes bibliographical references : p. 2246

رقم السجل

BIM-48226