毛细®光缆究竟能有多细

本文从理论上分析回答了毛细®光缆、毛细®光纤光栅传感器和分布式毛细®光纤传感器的最小直径问题,解释了确定其最小尺寸和最小体积的理论依据,同时给出了部分产品的实物图。

在回答毛细®光缆究竟能有多细这个问题前,我们先要分别了解光纤、光缆的概念以及常用光纤的尺寸。

按照普遍认同的概念:光纤是一种可以传输光束的细而柔软的介质,由于其脆弱性,因此多数光纤在使用前必须由多层保护结构进行包覆保护,包覆后的缆线即被称为光缆。

图1

从上述光纤光缆的概念来看,毛细®光缆若能被称为光缆,则至少应该包含一根光纤,和一层强而有力的保护。其结构如下图图2所示:

图2

我们都知道的是,普通光纤直径为255微米,也即0.255毫米。我们假设毛细®光缆的外护套层壁厚为150微米,也即0.15毫米,在不考虑光纤和外护套间隙的情况下,该毛细®光缆直径的极限尺寸为550微米(光纤直径+2×光缆壁厚),也即0.55毫米。该尺寸是北京大成永盛科技有限公司认定的采用普通光纤生产的可用毛细®光缆的极限尺寸。目前,大成永盛所生产的北诺®系列毛细®光缆直径为600微米,也即0.6毫米,已作为基本光单元用于毛细®预制成端光缆、毛细®光纤传感器和毛细®光纤光栅传感器的生产。详见下图图3:

图3

除了普通光纤,我们能够接触到的光纤还有可用于特种领域的细径光纤。细径光纤以聚酰亚胺涂覆的高温光纤最为典型,其直径为155微米,也即0.155毫米,同样地我们假设毛细®光缆的外护套层壁厚为150微米,也即0.15毫米,在不考虑光纤和外护套间隙的情况下,该毛细®光缆直径的极限尺寸为455微米,也即0.455毫米,取整约合0.5毫米。

北京大成永盛科技有限公司曾经在实验室采用聚酰亚胺微管试穿的方式得到过一段直径为0.3毫米的毛细光缆(因为该款聚酰亚胺微管壁厚很薄,只有5微米),不过由于其外护套材料特性缺陷所致(非常脆,高温下一碰就碎——不符合本文光缆强而有力保护的定义),该种尺寸的毛细®光缆缺少实际应用价值,没有投入生产。下图图4即我们当时的聚酰亚胺毛细®光缆照片。

图4

结论:由以上分析可知,北诺®毛细®系列光缆的极限直径为200微米,也即0.2毫米;目前实际生产直径为600微米,也即0.6毫米。

声明:毛细®品牌为北京大成永盛科技有限公司依法取得的商标,在相关产品上,我们首先提出了其毛细®概念,毛细®二字在此具有排它性。未经授权,请勿使用!


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