Fibern fruktar fukten

av Jörgen Städje den 11 Sep 2015

Optisk fiber störs så mycket av fukt att den kan bli obrukbar om den blir våt. Helst vill de som skickar data över fibrer undvika fukt helt. Blir fibern fuktig slinker ljuset ut genom primärskyddet och försvinner, vilket betyder ökad dämpning och förlust av data. Därför tar man till extrema åtgärder för att det inte ska hända.

Om det uppstår ett ställe på fibern där dämpningen är hög, kan signalen blockeras, eller det kraftiga laserljus som pumpas in i fibern av en ramanförstärkare, läcka ut. Då uppnår man ingen ramanförstärkning.

Princip

Om vattenmolekyler, eller rättare hydroxlyljoner kommer i kontakt med glasytan på en optisk fiber och det finns mikroskopiska sprickor eller andra fel i ytstrukturen, som det alltid finns, kommer felaktigheterna på ytan att växa, sk stress crack growth. Nu kan man tycka att eftersom fiberns sekundärskydd görs av UV-härdande akrylat så skulle vattnet inte kunna nå fram. Men tyvärr väljer man inte snabbhärdande akrylat vid tillverkningen för dess motståndskraft mot fukt, utan för att det härdar snabbt. Ju snabbare, desto bättre i den konkurrensutsatta fiberindustrin. Akrylat är fuktgenomsläppligt.

loose tube cable

Ett sätt att hålla undan fukten från fiberknippen i lösa primärskyddade tuber är att fylla alla tomma utrymmen i kabeln med en vattenavvisande gel (loose-tube gel-filled cables). Det är den gelen, som känns ungefär som vaselin, som gör att det blir så smetigt när man arbetar med fiberkablar. Bilden ovan visar strukturen för en typisk kabel för utomhusförläggning avsedd att användas i ortssammanbindande nät.

loose tube cable med vatten

Men tyvärr kan gelen inte fylla upp kabeln till hundra procent, utan i praktiken hamnar man mellan 85-90%. Dessutom kan gelen flytta sig inuti kabeln och således trängas undan av vatten under tryck. Bättre metoder behövs för att hålla vattnet borta, särskilt om kabeln ska ligga på havsbotten.

Sjökabel

Ingen termoplast är helt vattentätt, utan alla plaster har någon form av absorptionskoefficient, för både vatten, oljor, fotogen, bensin osv. Det enda som kan göra en kabel vattentät är antingen glas eller metall. Metallskal i form av en kontinuerligt svetsad kopparmantel används till exempel i undervattenskabel.

sjökabel

Här ser du Ericssons GASLMLTV 15-ton SAH, en sjökabel med spårkärna (slotted core) med 36 mm ytterdiameter som kan fås med 4-96 fibrer, i längder om upp till 8 kilometer. Den svarta manteln (5) är av svart polyetylen, utanpå denna finns en vattentät mantel av koppar (6), utanpå denna finns en andra yttermantel av svart polyetylen (7), utanpå denna ett lager galvaniserade stålvajrar insmetade med asfalt (8) och allra ytterst ett lager gult polypropylen-garn för att kabeln ska synas under vatten. Den tål att dras i med 150 kN och kan rullas ut från ett utläggningsfartyg rakt ned på havsbotten många hundra meter ned och plogas ned i bottendyn.

kapa-kabel
Kapning av en kabel utlagd mellan Sverige och Åland, med kabelutläggningsfartyget Pleijel.

Den blir å andra sidan lite svår att kapa och skarva. På kabelutläggningsfartyget Pleijel är det vinkelslip som gäller, och sedan bågfil för att få av de enskilda vajrarna, så man kommer åt fibrerna. När kabeln lagts ut på havsbotten, är provmätt och visat sig vara intakt, löder man på ett lock av koppar på kopparmanteln och doppar änden i asfalt för att fukten inte ska tränga in och garnet inte ska trassla upp sig, tills landpersonalen kommer och drar den vidare på land.

böja-kabel

Den här sortens kabel är riktigt svår att böja. Man orkar knappt med handkraft.

Hängkabel

När fiberoptisk kabel ska hängas i kraftledningar är en vanlig metod att hänga den jämte den jordledning som alltid hängs överst på kraftledningsstolparna och utgör åskskydd. Blixten ska slå i vajern, som ska leda den vidare till närmsta stolpe där den kan jordas bort. Det är inga små strömmar i en blixt.

hängkabel

Ett vanligt sätt att få med fibrerna är att spinna in dem inuti jordledningen. Det brukar kallas Optical Ground Wire (OPGW). Det är stora påfrestningar längst uppe ovanpå en kraftledning, så vajern måste vara stark. Just den här sorten, en Hexacore från AFL kan tåla upp till tio tons dragkraft. Den kan fås med mellan 24 och 288 fibrer och tål strömpulser på upp till 177.000 ampere.

Kabeln höga dragstyrka uppnås genom att den består av tre stålvajrar täckta av aluminium för korrosionsskydd. Kabeln leder ström bra eftersom resten av den består av trådar av aluminium. De optiska fibrerna skyddas mot fukt genom att de är insvetsade i rör av rostfritt stål.

Vattentäta burkar

Men förr eller senare måste fibrerna i kabeln skarvas. Det måste ske på ett fuktskyddat sätt. Fiberskarvning på land sker inuti vattentäta burkar av olika kaliber (under vatten är det betydligt svårare, och dyrare). Man skulle kunna tro att dragavlastning var det enda skälet till de massiva anordningarna, men att utestänga fukt är precis lika viktigt.

LG-55-SC-Sealed-Fiber-Optic-Splice-Closure

En skarv mitt på en hängande kabel görs i en rak skarvdosa. De båda klämmorna ovanpå är till för att hänga upp dosan i en bärlina. Bild: AFL.

burk LG-350-AC

Om kabeln har kommit ned på marken, och kan skarvas inne i ett hus eller dylikt, kan den istället skarvas i en skarvburk som kan ställas på en stolpe eller pelare. Burken är tät och efter skarvningen skruvas locket på och tätar mot sockeln med en gummipackning. Bild: AFL.

Läs mer

Du kan gotta dig åt hur många typer av fiber som helst, hos AFL: https://www.aflglobal.com/Products/Fiber-Optic-Cable.aspx

Fler blogginlägg av Jörgen Städje

DNS och DNSSEC utan facksnack

30 Jan 2018
/ Bloggen fiberfeber

Från oss alla, till er alla

14 Dec 2017
/ Bloggen fiberfeber

Så arbetar NOC

13 Nov 2017
/ Bloggen fiberfeber

SUNET i Hongkong

20 Sep 2017
/ Bloggen fiberfeber

SUNETs handbok i informations- och IT-säkerhet

1 Sep 2017
/ Bloggen fiberfeber

Den ökända hästen från Troja

31 Jul 2017
/ Bloggen fiberfeber

Redundans är allt

3 Jul 2017
/ Bloggen fiberfeber

SNIC-snack

2 Jun 2017
/ Bloggen fiberfeber

We have liftoff: del 5 av 2

3 Maj 2017
/ Bloggen fiberfeber

Maria Häll: We are at the Forefront!

13 Apr 2017
/ Bloggen fiberfeber

Maria Häll: Vi ligger i framkant!

10 Apr 2017
/ Bloggen fiberfeber

We have liftoff, del 4 av 2

22 Feb 2017
/ Bloggen fiberfeber

We have liftoff, del 3 av 2

30 Jan 2017
/ Bloggen fiberfeber

We have liftoff! Del 2 av 2

9 Jan 2017
/ Bloggen fiberfeber

We have liftoff! Del 1 av 2

16 Dec 2016
/ Bloggen fiberfeber

Long Read – Cleanliness is a Virtue

20 Sep 2016
/ Bloggen fiberfeber

Långläsning - tvättar bäst som tvättar först

16 Sep 2016
/ Bloggen fiberfeber

Följa fiber – från Tulegatan till Stockholms universitet.

26 Aug 2016
/ Bloggen fiberfeber

Ericsson, then swänske Lars Magnus

7 Jun 2016
/ Bloggen fiberfeber

One ring to rule them all

24 Maj 2016
/ Bloggen fiberfeber

Den tunga bakgrundstrafiken

12 Maj 2016
/ Bloggen fiberfeber

Long read: How to Design a Fibre Optic Network

5 Maj 2016
/ Bloggen fiberfeber

Welcome to the Fiber Fever Blog!

3 Maj 2016
/ Bloggen fiberfeber

Procuring an Optical Network – Smooth as Silk

2 Maj 2016
/ Blogg

The Breadth and Width of a Megabit

29 Apr 2016
/ Blogg

The Nobel Prized Piece of Glass

28 Apr 2016
/ Blogg

What’s the time? Really?

28 Apr 2016
/ Blogg

SUNET in i molnet (3) – molnsäkerhet

26 Apr 2016
/ Blogg

SUNET in i molnet (2) – vad är molnet egentligen?

25 Apr 2016
/ Blogg

SUNET in i molnet (1) – det här får du

25 Apr 2016
/ Blogg

Read about the brand new Sunet network.

11 Apr 2016
/ Bloggen fiberfeber

GÉANT och NORDUnet – bästa kompisar

14 Mar 2016
/ Bloggen fiberfeber

Ljuset kommer från Tyskland

3 Mar 2016
/ Bloggen fiberfeber

Thunderbirds are GO!

19 Feb 2016
/ Bloggen fiberfeber

Ett panorama av verkligheten

17 Feb 2016
/ Bloggen fiberfeber

Det allseende ögat

15 Feb 2016
/ Bloggen fiberfeber

Förstärkning på längden

15 Jan 2016
/ Bloggen fiberfeber

Dämpning och förstärkning i optisk fiber

14 Jan 2016
/ Bloggen fiberfeber

Grundläggande om L-bandet

14 Jan 2016
/ Bloggen fiberfeber

C-bandet – grundläggande om

14 Jan 2016
/ Bloggen fiberfeber

Logaritmer, min käre Watson

14 Jan 2016
/ Bloggen fiberfeber

CERN – krossen som slår sönder materiens minsta byggstenar

12 Jan 2016
/ Bloggen fiberfeber

Riksarkivets samarbete med SUNET

11 Jan 2016
/ Bloggen fiberfeber

One Ring to Rule them - Vetenskapsrådet

21 Dec 2015
/ Bloggen fiberfeber

Alla jättars jätte - Cisco

19 Dec 2015
/ Bloggen fiberfeber

En värld av siffror - belastning

19 Dec 2015
/ Bloggen fiberfeber

Ur led är inte alls tiden - atomur

19 Dec 2015
/ Bloggen fiberfeber

En djungel av kontaktdon

4 Dec 2015
/ Bloggen fiberfeber

Elektronisk enbärsdricka - Juniper

27 Nov 2015
/ Bloggen fiberfeber

Vad är Géant?

26 Nov 2015
/ Bloggen fiberfeber

Radar Love - Eiscat

25 Nov 2015
/ Bloggen fiberfeber

The Color Purple - dispersion

25 Nov 2015
/ Bloggen fiberfeber

Full Metal Packet - switchen

10 Nov 2015
/ Bloggen fiberfeber

Get your kicks on route 66 - routrar

10 Nov 2015
/ Bloggen fiberfeber

Game of Stones - kvarts

10 Nov 2015
/ Bloggen fiberfeber

The Twilight Zone - fotonen

10 Nov 2015
/ Bloggen fiberfeber

Peering – SUNETs ekonomiska ryggrad

9 Nov 2015
/ Bloggen fiberfeber

I mörkret är alla katter infraröda

4 Nov 2015
/ Bloggen fiberfeber

Fibertyperna i nätet och deras optiska felaktigheter

29 Okt 2015
/ Bloggen fiberfeber

Vad är klockan? Egentligen?

21 Okt 2015
/ Bloggen fiberfeber

Nätets centrum

20 Okt 2015
/ Bloggen fiberfeber

Den optiska transceivern

17 Okt 2015
/ Bloggen fiberfeber

Polarisation och informationsöverföring

1 Okt 2015
/ Bloggen fiberfeber

Laserns historia

30 Sep 2015
/ Bloggen fiberfeber

Koherent ljus, vad är det?

28 Sep 2015
/ Bloggen fiberfeber

När allt är klart

28 Sep 2015
/ Bloggen fiberfeber

SUNET – nu ännu bättre!

16 Sep 2015
/ Bloggen fiberfeber

Att få kontakt

11 Sep 2015
/ Bloggen fiberfeber

Så tillverkas optisk fiber

31 Aug 2015
/ Bloggen fiberfeber

EMC – EMI – EMP

31 Aug 2015
/ Bloggen fiberfeber

Glasbiten som gav nobelpris

21 Aug 2015
/ Bloggen fiberfeber

Megabit på längden och tvären

21 Aug 2015
/ Bloggen fiberfeber

Långartikel: Fibern från Frostmofjället

21 Aug 2015
/ Bloggen fiberfeber

Upphandling av optiskt nät

25 Jul 2015
/ Bloggen fiberfeber

OptaSense – när fiber blir sensorer

3 Jul 2015
/ Bloggen fiberfeber

Teknisk djupdykning: Optisk magi med ramanförstärkare

2 Jul 2015
/ Bloggen fiberfeber

Teknisk utvikning: 130.000 fibrer som i en liten ask

1 Jul 2015
/ Bloggen fiberfeber

NOCen spekulerar 2: Felrapporter

27 Jun 2015
/ Bloggen fiberfeber

NOCen spekulerar 1: hög belastning

26 Jun 2015
/ Bloggen fiberfeber

Teknisk djupdykning: Optisk magi med EDFA

22 Jun 2015
/ Bloggen fiberfeber

Långartikel: Så designar man ett fiberoptiskt nät

11 Jun 2015
/ Bloggen fiberfeber

Bredare motorväg för svenska data – äntligen en offensiv satsning!

22 Maj 2015
/ Bloggen fiberfeber

Om den interaktiva tidslinjen

21 Maj 2015
/ Bloggen fiberfeber

Om den interaktiva kartan

20 Maj 2015
/ Bloggen fiberfeber

Fiberfeber: Vad som har varit och vad som komma skall

19 Maj 2015
/ Bloggen fiberfeber

Följ bygget av Sunets nät på bloggen Fiberfeber!

18 Maj 2015
/ Bloggen fiberfeber

Teknisk djupdykning: den mystiska routerkraschen

11 Jun 2006
/ Bloggen fiberfeber

2000–2013: Sunet mognar och kapaciteten ökar. Identitetsfederation skapas.

1 Jan 2000
/ Bloggen fiberfeber

1990–1999: Kapaciteten stiger, 2 – 34 – 155 Mbps

1 Jan 1990
/ Bloggen fiberfeber

1968–1989: Idéernas tidevarv. Internets vagga.

1 Jan 1968
/ Bloggen fiberfeber

Jörgen Städje

Jag heter Jörgen Städje och har skrivit om teknik och vetenskap sedan 1984. Friskt kopplat, hälften brunnet!