Si aplicas demasiada fuerza al tirar de un cable de conexión (jumper), ¿romperás la fibra óptica dentro del conector?
Sí, y es la forma más común de falla física de los cables de fibra óptica en la construcción de cableado y el mantenimiento diario.
I. Mecanismo de falla de la rotura interna de fibra en conectores
La zona de conexión entre el conector del cable de conexión de fibra (como FC, SC, LC, ST, etc.) y el cable de fibra óptica es uno de los eslabones más débiles en términos de estructura mecánica de toda la ruta. Cuando la fuerza de tracción axial aplicada al tirar del cable de conexión excede el límite, el interior del conector experimenta el siguiente proceso de falla mecánica:
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Falla y deslizamiento de la capa de soporte de tensión
En los cables de conexión de fibra estándar, las fibras de aramida (Kevlar) dentro de la cubierta exterior soportan la tracción mecánica. Los hilos de aramida se fijan mediante remachado a un anillo de crimpado metálico (Crimp Ring) en la férula metálica o plástica del conector. Cuando la fuerza de tracción externa excede el límite de fricción de mordida del anillo de crimpado, los hilos de aramida se deslizan y se salen, lo que provoca la falla del mecanismo de protección contra tracción externa. -
Transferencia de concentración de tensión de tracción a la fibra desnuda
Las fibras de cuarzo estándar de modo único (diámetro exterior del vidrio típicamente de 125\ \mu\text{m}) tienen una baja deformación límite y su deformación de fractura suele ser solo del 1\%\sim 2\%. Una vez que la capa de refuerzo externa se desplaza, la carga de tracción axial se transmite directamente a la fibra desnuda dentro del conector. -
Fractura frágil por cizallamiento en la unión de la capa de pegamento del casquillo cerámico
El extremo de la fibra se solidifica en el interior del microporo del casquillo cerámico (Ferrule) mediante pegamento de resina epoxi. En la zona de transición entre la parte posterior del casquillo y la fibra desnuda, la rigidez del material cambia drásticamente. Cuando se aplica una fuerza de tracción excesiva, la fibra desnuda sufre una fuerte tensión compuesta de cizallamiento y tracción en la raíz del pegamento solidificado, lo que provoca que la fibra se fractura de forma