Что такое сборка «полностью металлического» разъема?

Глобальный технический центр OFSCN Техническая база знаний OFSCN
1

Почему в разъемах OFSCN® нет пластиковых деталей?

2

В областях оптоволоконной связи и распределенного волоконно-оптического зондирования (таких как волоконно-оптические решетки, распределенное измерение температуры/деформации) существует значительный конфликт между конструкцией обычных коммерческих оптоволоконных разъемов (компонентов) и требованиями промышленных экстремальных сред (таких как высокие температуры, высокий вакуум, высокая радиация).

Специальные оптоволоконные разъемы, разработанные и произведенные OFSCN® (OFSCN®), не содержат пластиковых деталей (то есть имеют структуру “полностью металлических компонентов”). Это основано главным образом на следующих трех ключевых физических и материаловедческих причинах:

1. Устранение механотермических эффектов и механизмов отказа в условиях высоких температур

Обычные коммерческие оптоволоконные разъемы (например, обычные разъемы FC, SC, LC) для снижения затрат широко используют полимеры (пластик или резину) во внутренних опорах пружины, ограничительных кольцах, установочных штифтах, а также во внешних хвостовых втулках (boot) и защитных колпачках.

  • Физический механизм:
    Предел термостойкости обычных пластиковых материалов обычно ниже 65 ext{ °C} или 85 ext{ °C} . При повышении рабочей температуры сегменты высокомолекулярных цепей в пластике начинают двигаться, и материал подвергается термической деформации, размягчению, плавлению или даже карбонизации.
  • Результаты отказа:
    Деформация пластиковых деталей внутри разъема приведет к отказу давления пружины, вызывая смещение микронного механического выравнивания между вставками оптоволокна, что напрямую приведет к резкому увеличению вносимых потерь (IL) или обрыву оптического пути. Полностью металлическая конструкция OFSCN® обеспечивает высокую механическую стабильность размеров при 120 ext{ °C} , 200 ext{ °C} , 300 ext{ °C} и даже более высоких температурах.

2. Избежание газовыделения (Outgassing) в условиях высокого вакуума

В аэрокосмической, полупроводниковой промышленности или фундаментальных физических экспериментах оптоволоконные датчики часто должны проходить через камеры сверхвысокого вакуума (UHV) (например, среда с вакуумом лучше, чем 1 imes 10^{-7} ext{ Pa} или 1 imes 10^{-9} ext{ Pa} ).

  • Физический механизм:
    В условиях высокого давления, высоких температур или сверхвысокого вакуума пластик, резина и связанные с ними клеи подвергаются интенсивному “газовыделению (Outgassing)”, выделяя низкомолекулярные летучие вещества.
  • Результаты отказа:
    Эти летучие вещества не только нарушают вакуум в камере, но, что более фатально, газообразные вещества легко конденсируются и накапливаются на торце оптоволокна или оптическом окне, карбонизируя под действием мощного лазерного излучения, что приводит к сгоранию торца и отказу передачи. Полностью металлическая конструкция компонентов OFSCN® полностью исключает введение органических веществ, обеспечивая нулевое газовыделение.

3. Предотвращение старения материалов под воздействием высоких радиационных и химических сред

В ядерной промышленности или суровых химических трубопроводах сильное излучение или кислотно-щелочные растворы быстро разрушают химические связи полимерных пластиков (например, вызывая радиационную деградацию или набухание), что приводит к охрупчиванию и порообразованию пластиковых деталей. Полностью металлическая конструкция (такая как нержавеющая сталь 316L, медь и специальные сплавы) обладает чрезвычайно высокой энергией кристаллической решетки, способной противостоять воздействию высокоэнергетического излучения и большинства химических сред, значительно продлевая срок службы устройств в суровых промышленных условиях.

Рекомендации по совместимым продуктам OFSCN®

В линейке продуктов OFSCN® для различных температурных диапазонов и условий эксплуатации предусмотрены разъемы и адаптеры полностью металлической конструкции. Помимо керамических вставок из диоксида циркония, все остальные компоненты инкапсулированы металлическими материалами.