（機械制造行業）第五章光纖機械性能第五章光纖機械性能第一節光纖機械性能測試目的當光纖在成纜過程中和用于實際環境中時，必須經受住一定的機械應力和化學環境的侵蝕；在光纜施工過程中，光纖需要量熔融連接，光纖涂敷層的可剝離后裸纖的翹曲度都會影響光纖的熔接難易和損耗大小，這些都屬于光纖機械性能和操作性能的范疇。石英光纖必須具有足夠的強度來經受機械環境，例如光纖的二次被覆，以及光纜敷設和運行期間受到的張力、宏彎和微彎。在通了環境構成所特有的應力。最普通的機械環境是單軸向張力。石英光纖是一種脆性材料，在施加的應力下經歷持續的變形后會斷裂成兩段或幾段。由于光纖斷裂會導致通信線路中斷，故光纖的材料強度和可靠性是人們最關心的問題。對用于系統上的光纖而言，系統失效的唯一主要原因就是光纜失效，固有因素引起的失效很少，多半原因是由于火災和直埋光纜附近的挖掘引起突然斷裂一類的外部因素。隨著光纖制造技術的不斷提高，目前所用光纖的篩選強度都在0.69GPa以上，內在的機械失效的概率很低，盡管如此，由于修理和更換光纖的成本很高，故相關的經濟風險便不可小視，這些風險促使人們努力把運行中的內在機械失效的概率減小到最低，因而提高光纖產品的長期機械可靠性是主要的課題。實際上，光纖的機械強度由表面存在的裂紋和雜質決定，涂敷層也起著至關重要的作用。涂敷層的粘附力越強，對裂紋的保護作用就越明顯，光纖的強度就越高。另一方面，在光纜的連接中，需要剝除光纖的涂敷層進行熔接，在光纖光纜的測試中，需要剝除光纖的涂敷層制作端面，也就是說，光纖涂敷層應具有可剝性。所以涂敷層的粘附力不宜小也不宜大，按國家標準規定，涂敷層的剝離力在1.3～8.9N之間。當剝去涂敷層后，一根未支撐的光纖有一個自然彎曲的趨勢，即翹曲性能。例如，一根從V形槽的端面出來的懸空光纖可以向上、向下或者向左右彎曲。雖然翹曲對連接器、機械連接或使用有源校準的熔融連接沒有壞的影響，但翹曲可在光纖是無源熔融連接時或許多光纖同時熔接（光纖帶的批量熔接）時產生偏離。為了使得光纖能在實際的通信線路上使用，它應具有足夠的機械強度和便利的操作性能，以便于成纜和敷設，而且可在惡劣的環境條件下不會因疲勞而斷裂，以保證光纖足夠的使用壽命。我們必須弄清光纖的斷裂機理、機械強度試驗方法、表征光纖強度的各參數的物理意義和光纖使用壽命的計算方法。第二節測量方法用來表征具有預涂覆層或緩沖層光纖的機械強度、操作性能、物理缺陷、可剝離性、應力腐蝕敏感性參數、翹曲性能優劣的測量方法有：篩選試驗、光纖抗拉強度、磨損、目視、靜態和動態疲勞、側視顯微法和激光束散射法。下面將分別介紹這些試驗方法的測量原理、試驗裝置和試驗程序。一、光纖強度(1)裂紋及斷裂光纖制造中石英玻璃的理論強度是由(SiO4)分子之間的鍵結合力所決定的.然后,石英玻璃光纖中玻璃基體存在的微小不均勻性、高溫熔融驟冷拉絲使表面形成應力分布不勻及環境塵埃、機械損傷等致使光纖產生微裂紋。特別應指出的是光纖強度既與光纖表面微裂紋有關，又與光纖縱向分布的微裂紋數量、大小和分布有關。借助脆性材料斷裂理論可以提示光纖表面微裂紋是如何導致光纖斷裂的原因。根據Griffith的脆性材料斷裂理論，假定光纖表面的微裂紋的裂口形狀為U字形。外界作用壓力將集中在U字形裂口的頂端，其上的應力可用彈性理論計算出來。如圖5.1所示的一個U字形裂紋，且所加應力垂直于裂紋。如外加應力為S，裂紋尖端有應力σ可用下式計算：圖5.1U字形裂紋(5.1)式中：L為裂紋長度，α為裂紋寬度的一半。如果裂紋尖端的曲率半徑ρ=α/L，并假設L≥α，則σ為：(5.2)斷裂應力σ與裂紋長度平方根成正比。又由Griffith斷裂理論中應力一倍移關系得知斷裂應力σ與裂紋長度L的關系為：(5.3)式中：E是楊氏模量，r為表面能。用裂紋尖端的應力場表示應力強度因子K則有：(5.4)將式(5.3)代入式(5.4)，可得到斷裂條件為：(5.5)KIC是應力強度因子的臨界值，稱為斷裂韌度。當裂紋應力強度因子K1增加到KIC時，光纖上的微裂紋將會生長、護展直至發生斷裂。斷裂力學正是研究有關光纖微裂紋生長規律的。若已知斷裂韌度KIC、裂紋大小和形狀，所謂光纖強度的問題就是如何消除微裂紋、怎樣保護微裂紋不遭水分、塵埃和化學物質的侵蝕、設法緩解裂紋生長，預報光纖在容許的應力作用下光纖的使用壽命。(2)裂紋生長假設石英玻璃光纖長度方向分布著非常小的物理缺陷或微裂紋。這樣光纖的臨界斷裂的發生常常是因為受到潮濕、塵埃、化學物質作用使表面強度變弱，石英玻璃光纖的包層玻璃周圍涂覆著聚合物涂覆層或密封膜（例如，非晶態碳膜和施加金屬涂覆層）旨在減小這些削弱光纖強度的作用。長。僅當外界施加的應力增加到KIC時，斷裂才會發生。施加應力都會使裂紋生長。由于二氧化硅鍵發生水解，故它被稱作為應力腐蝕。在非惰性環境下，假定裂紋生長速率V與應力強度因子有關的經驗公式如下：（5.6）瞬間斷裂的臨界裂紋生長速率Vc則為：(5.7)式中：A為與臨界裂紋生長速率所處的環境有關的材料尺寸參數。例如，Vc隨水分增加而增大。無量綱指數n為裂紋應力腐蝕敏感性參數簡稱n值。A和n都與實際環境有關。n值既可表明裂紋生長快慢（n以用來計算光纖的使用壽命。(3)疲勞在一定條件下，光纖表面微裂紋生長擴大至光纖斷裂的過程稱為光纖的疲勞。應力腐蝕（敏感性）參數n是一個與施加應力使裂紋生長有關的無量綱的經驗參數，其大小取決于環境溫度、濕度和其他環境條件。通常，人們按施加的應力方式不同，將疲勞分為靜態疲勞和動態疲勞。①靜態疲勞靜態疲勞即施加一個恒定的應力，測量其斷裂時間。試驗時，光纖在一個恒定外加應力σ的作用下，觀察最弱的裂紋斷裂所需的時間tf(σ)。斷裂時間可由下式表示：(5.8)利用斷裂時間與施加應力的關系簡單求出ns，ns稱為靜態疲勞指數。A1為一常數。②動態疲勞動態疲勞即施加一個具有恒定速率的應力，測量加載和斷裂時間。在恒定外加應力速率σa下，觀察斷裂時間tfd和斷裂應力σf，三者之間滿足的關系為：(5.9)同時還有：(5.10)由式(5.10)可求出nd，nd稱為動態疲勞指數。A2為一常數。(4)使用壽命當光纖處在真空環境中，由于沒有水分存在，所以不會發生應力侵蝕，其疲勞參數n（如nd和ns）為最大值，光纖也具有最高的強度，這時的強度就是光纖的惰性強度Si。當光纖在使用環境中具有使用壽命ts與它所承受的應力σ和光纖的惰性強度Si之間有如下關系：(5.11)上式中后兩皆為常數，所以當承受到的應力σ恒定時，光纖的使用壽命ts只與光纖的疲勞參數n值有關。n值愈大，光纖的使用壽命ts也就愈長。2.測量方法(1)篩選試驗①測量原理為了保證一個最低的光纖強度，篩選試驗是最好的方法。篩選試驗的目的就是將整個光纖制造長度上的強度低于或等于篩選應力的點去除，保證幸存光纖的機械可靠性。ITU-TG.650規定的篩選試驗的基準試驗方法為縱向張力法。縱向張力試驗法測量原理是一種施加張力荷載至拉絲涂覆后的整根連續長度光纖上。被測的初始光纖會斷成幾段短光纖，可以認為每段短光纖已通過篩選試驗。試驗結果既可用應力σ表示，也可用應變ε表示，它們的關系如下：(5.12)式中：E為零應力下的楊氏模量，c是一個非線性參數，其值由試驗確定（典型值為3～6T計算得到的光纖張力σ為：(5.13)式中：2αF是涂覆層承受的張力份額。F的大小由下式給出：(5.14)式中：n—涂覆層層數；Ej—第j個涂覆層的模量；Aj—第j個涂覆層的標稱橫截面積；Eg—玻璃光纖的彈性模量。②篩選試驗參數用規定的篩選應力σp來控制幸存段光纖。篩選試驗中施加應力σa的大小如圖5.2所示。圖5.2也顯出了加載時間t1、卸載時間tu和篩選時間td。篩選試驗施加抗張負荷的時間要盡可能地短，為了確保玻璃光纖經受住篩選應力、篩選時間又要足夠的長。故光纖經受抗張負荷的篩選時間一般為ls。圖5.2篩選試驗中應力σ與時間t的關系篩選試驗中所施加的應力應始終超過規定的篩選應力σp，以保證光纖有一個最低強度。不過，在這里需要提醒讀者的是，光纖的這個最低強度實際上是不可靠的，因為在卸掉篩選試驗應力期間的動態疲勞降低了最低強度，這將涉及到一個實驗上很難確定的裂紋生長參數，正是在卸掉篩選應力期間的次臨界裂紋生長降低了這個最低強度。在圖5.2中，放絲和收絲區，光纖上維持一低應力值（典型值應不超過篩選應力的10%為t1。篩選試驗區，施加的篩選應力σa值應大于規定的篩選應力σp。卸載區，光纖應力從施加應力傾斜地降至小的應力值，卸載時間為tu，卸載時間應控制在用戶與廠家共同認可的最大值以下。③試驗裝置通過，光纖光纜生產中用來進行光纖篩選試驗的試驗有兩種類型：制動輪篩選試驗機和固定重量篩選試驗機。它們的結構和工作原理，如下所述。A.制動輪篩選試驗機制動輪篩選試驗機的結構組成，如圖5.3所示。被篩選的光纖是以恒定的低張力從光纖盤上放出，經篩選后，光纖在恒定張力下重新被繞到收線盤上。放線和收線張力是可調的。圖5.3制動輪篩選試驗機的結構組成示意圖施加到光纖上的篩選荷載是由制動輪和驅動輪之間產生的速度差造成的。制動輪和驅動輪上皮帶用于防止光纖打滑。高精度張力計用來測量光纖上的荷載和控制制動輪與驅動輪之間的速度差來達到所需要的篩選荷載。篩選機施加荷載大小和操作速度快慢，可以由各自獨立的裝置控制。B.固定重量篩選試驗機固定重量篩選試驗機的結構組成，如圖5.4所示。裝置中放線和收線動輪本身很輕，以求傳導給光纖最小的張力。放線輪和收線輪彼此同步。放線輪和收線輪上的壓緊皮帶用來防止光纖滑動。它們既不會對光纖施加附加張力，也不會損傷光纖涂覆層。圖5.4固定重量篩選試驗機的結構組成示意圖荷載臂和一個盤子上的固定重物被安裝到一個固定重物輪的軸上來向光纖提供篩選應力。當需要增加光纖在篩選試驗區的長度時，可利用附加的惰輪來實現。圖5.5是一種利用惰輪增加光纖受試長度的方法。④試驗程序試樣應是一根全長光纖，兩端的短段可能不能滿足篩選試驗期間的所有技術要求，如最大卸載時間，應該在篩選試驗后去掉。短段試樣光纖長度的典型值小于50m。篩選試驗后，光纖的完全斷裂證明光纖受到破壞。檢驗光纖斷裂的方法包括：目視檢查和OTDR測量。將斷裂區去除后，經受住的光纖長度被認為通過了篩選試驗。如果篩選機經張力校準，可由式(5.13)求出應力，由式(5.12)求出應變。圖5.5增加光纖受試長度的方法涂覆光纖機械強度篩選試驗分級要求應符合表5.1的規定。表5.1光纖強度篩選試驗分級等級ⅠⅡ篩選應力不低于GPa0.691.38篩選應變不低于%1.02.0注：上述兩種表示方法是等效的(2)抗拉強度①測量原理篩選試驗只是保證了光纖的最低強度，在一根實際的石英玻璃光纖表面，存在著許多微裂紋，簡單地對光纖施加張力，那么沿著光纖長度方向和在光纖的橫截面積中均勻地存在著應力。我們也可以用光纖斷裂累積概率的威泊爾分布來表征光纖的強度，即：一定長度的光纖，在應力σ的作用下，光纖的斷裂累積概率可用威泊爾分布來描述。(5.15)式中：F為小于或等于σ的應力下光纖斷裂的累積概率：σ0是在“標距”長度L0下測得的，與e-1或36.8%的累積概率相對應的強度；L0、σ0和m均為常數。為獲得不同長度光纖斷裂概率的威泊爾分布，必須對光纖試樣作拉力試驗。將光纖試樣拉斷，記下斷裂的應力值，最后根據記錄統計光纖在不同拉力強度下斷裂累計概率分布，作出威泊爾分布曲線（參看5.2.2斷光纖抗拉強度和使用壽命。②試驗裝置光纖抗拉強度的試驗裝置為一臺合適的拉力機。拉力機的拉伸方向可以是垂直的或水平的。拉力機的拉伸速度每分鐘應為試樣長度的約3%～5%。夾持光纖可用卡盤或其他合適的方法，光纖夾具應不使光纖試樣損壞和打滑。③試驗程序應使制備的試樣受試長度達到1m（短試樣）或10～20m要，試樣可在溫度20℃的自來水槽中或在氣候室（如控制溫度23℃和相對濕度95%）中作預處理。預處理時間應不少于24h。?試驗A：試驗A適合于試樣不要求作預處理的情況。試驗前，先將試樣安置在拉力機上，兩夾具之間的光纖自由長度應達到1m或10～20m。拉伸速度按光纖產品規范中的要求。?試驗B：試驗B適合于試樣要求作預處理的情況。試驗時，將試樣從預處理裝置中取出后的5分鐘內將其安置到拉力機上，兩夾具之間的光纖自由長度應達到1m或10～20m。拉伸速度按光纖產品規范中的要求。未老化光纖的最低抗拉強度應符合表5.2中的規定。表5.2未老化光纖的最低抗拉強度(GPa)威泊爾概率水平光纖標距長度(m)15%50%0.53.143.801.03.053.72102.763.45202.673.37二、疲勞參數1.定義在一定應力條件下，光纖表面微裂紋生長擴大至光纖斷裂的過程稱為光纖的疲勞。通常，按施加應力的模式光纖的疲勞可分為：靜態疲勞和動態疲勞。人們常常用靜態疲勞參數和動態疲勞參數來表征光纖的疲勞性能。2.測量方法任何光纖的疲勞試驗都應在盡可能接近實際應用的模擬條件下確定斷裂應力和疲勞性質。ITU-TG.650推薦的疲勞參數的試驗方法有：動態疲勞的軸向張力法、動態疲勞的兩點彎曲法、靜態疲勞的軸向張力法、靜態疲勞的兩點彎曲法和靜態疲勞的均勻彎曲法。鑒于本書篇幅限制，我們僅介紹國內通用的動態疲勞軸向張力法和靜態疲勞軸向張力法，以饗讀者。(1)動態疲勞參數的軸向張力測試法①測量原理軸向張力法是用來確定光纖在規定的恒定應變速率下的動態疲勞參數。軸向張力法測量原理是通過改變應變速率來檢驗光纖的動態疲勞性能。這個試驗方法適用于斷裂應力值的對數與應變速率的對數呈線性關系的那些光纖和應變速率。②試驗裝置軸向張力法測定光纖動態疲勞參數nd的試驗裝置，如圖5.6所示。試驗裝置的主要組成有：試樣夾持裝置、力值傳感器、可變速度驅動裝置等。A.試樣夾持裝置選擇一種用彈性材料套覆蓋表面的合適輪子來夾持光纖。不受試驗的一段光纖圍繞輪子纏繞幾圈，端頭用彈性或膠粘帶固定。光纖繞在輪子上不得交叉。光纖伸長前兩輪軸芯之間的光纖長度定為標距長度。確定輪子和滑輪直徑的原則是，纏繞在輪子上的光纖不應受到能引起光纖斷裂的彎曲應力。對典型的石英玻璃光纖，光纖纏繞在輪子上或繞過滑輪時，彎曲應力不應超過175MPa（對125/250μm-包層/涂覆層石英玻璃光纖，最小的輪子直徑為50mm割表面。圖5.6動態疲勞軸向張力法試驗裝置B.力值傳感器力值傳感器用來測定每根被測光纖在軸向張力拉伸過程中直至斷裂時的抗拉應力。力值傳感器應與光纖受到負載時的同樣方式進行定標和定向。在恒定的速率下移動一個或兩個輪子來增加夾持輪子之間的間距，其初始間距等于光纖的標距長度。標定力值傳感器重量包括斷裂負載或最大負載（最大負載的50%、最大負載、大于最大負載50%C.可變速度驅動裝置速度控制單元的設定應通過試驗確定，以符合規定的應變速率。應變速率應用單位時間標距長度的百分數來表示。選擇有效的最大應變速率時，應考慮試驗方法的各個方面，諸如設備的能力及試樣的材料特性等。縮短試驗周期的方法是使用較快的應變速率和較低的負載。例如，規定的應變速率為0.025%/min，先用次快速率（0.25%/min）來試驗一些試樣，以建立斷裂應力范圍；然后用次快速率把光纖預加載到等于或小于在此速率下找到的最低斷裂應力的80%；最后按規定的應變速率進行試驗直至光纖斷裂。③試驗程序所有試樣應在試驗環境中至少預處理24h。試驗應在恒定的環境條件下進行。試驗期間，溫度的標稱值應在20～23±2℃之內；相對濕度的標稱值應在40%～60±5%之內；為獲得可靠的實驗結果，要求相對濕度的標稱值靠近50%RH。軸向張力法測量光纖動態疲勞參數的試驗程序下：設定和記錄標距長度，設定和記錄應變速率，將夾持輪返回到標距長度的間隔位置。將光纖試樣兩端依次安裝在夾具上。光纖的切線點應與負載標定時處于同一位置。引導每根試樣，在卡盤上至少纏繞要求的圈數，各圈不得互相交叉。將負載記錄儀置于零位。啟動電機拉伸光纖，記錄應力與時間的關系曲線，直至光纖斷裂，關掉電機。對試樣組的所有光纖重復上述試驗程序，以獲得所有的光纖應力與時間的關系曲線。動態疲勞參數的計算步驟如下：A斷裂應力當忽略涂層效應（小于5%）時，對通用包層直徑為125μm、涂覆層直徑為250μm（聚合物涂覆層）的光纖，可用下式計算斷裂應力σf：σf=T/Ag(5.16)式中：T—涂覆層光纖試樣的斷裂張力；Ag—玻璃光纖的標稱橫載面積。B.給定應變速率下的斷裂應力繪制表征總體的威泊爾分布曲線需按以下步驟進行：a.將斷裂應力從最低至最高值依次排列好，并按順序給定一個序號k，即第一號為最低斷裂應力，第二號為低斷裂應力等等。即使幾個試樣的斷裂應力相同，也要對其給定不同的序號。b.計算每一斷裂應力的累積失效概率Fk：Fk=(k-0.5)/Nk=1、2(5.17)式中：N—樣本大小。c.在威泊爾概率紙上繪出1n[-1n(1-Fk)]對1n(σf)的威泊爾曲線。d.曲線上標出所需數據。對給定標距長度和直徑的試樣，動態疲勞的威泊爾曲線與下述累計概率函數有關：Fk=1-exp[-(σf/σ0)md](5.18)設k(P)=PN+0.5來定義一個與給定概率P有關的序號。若k(P)為整數，令σf(P)=σFfk(P)為第k(P)序號的斷裂應力。若k(P)不為整數，令k1為低于k(P)的整數，且k2=k1+1。然后，令中值斷裂應力為σf(0.5)。威泊爾斜率為：(5.19)式中：σf(0.85)—累積失效概率為0.85時的斷裂應力；σf(0.15)—累積失效概率為0.15時的斷裂應力。威泊爾參數為：(5.20)繪出每種應力速率的威泊爾分布曲線，確定每種應力速率的中值斷裂應力σf(0.5)。動態疲勞參數nd的計算為中值斷裂應力σf(0.5)，通常會隨恒定應力速率σa按下式變化：截距(5.21)式中：截距為單位應力速率下斷裂應力的對數，如圖5.7所示。按ITU-TG.650(2000)規定光纖的動態疲勞參數nd應不小于20。圖5.7斷裂應力與應力速率的動態疲勞參數曲線(2)靜態疲勞參數的軸向張力測試法①測量原理軸向張力法又可以用來確定單根光纖段張力下的靜態疲勞參數。軸向張力法測量光纖靜態疲勞參數的測量原理是通過改變施加的應力大小來檢驗光纖的靜態疲勞性能。②試驗裝置圖5.8所示的是兩種軸向張力試驗裝置。每種試驗都由光纖夾具對光纖施加應力和監測光纖斷裂時間部分構成。由圖可知，受試光纖的標距長度，即兩個光纖卡盤之間的距離應力500mm。圖5.8靜態疲勞軸向張力法試驗裝置光纖夾具如圖5.8所示。施加應力的方法是用已知重量懸掛在一個輪子上給光纖施加應力。在對光纖施加應力的懸掛重物下放置記時器用來測量光纖斷裂時間。③試驗程序每個標稱應力水平下的樣本大小應至少為15個光纖試樣。應對至少五種不同的標稱施加應力水平σa進行試驗。標稱應力的選擇應使其中值斷裂時間大約從1小時～30天，使得在對數坐標紙上有大約相等的間距。對標準的石英玻璃光纖，達到這一要求的負載范圍為30～50N。由于斷裂時間取決于光纖斷裂應力和疲勞參數，所施加的實際標稱應力水平和施加的應力水平的個數能反復來確定。換句話說，開始試驗時可以用一個寬的應力水平范圍，將斷裂太快或太慢的試驗數據舍去。樣品作完預處理之后，安裝在試驗裝置上，監測并記錄每根光纖斷裂的時間。對一樣品組在給定的標稱應力水平下進行試驗時，只要中間樣品已斷裂，就可提前中止試驗。若多半樣品已斷裂，在所有余留樣品斷裂以前就可進行計算并確定中值斷裂時間。斷裂應力和靜態疲勞參數ns的計算步驟如下：A.斷裂應力斷裂應力與動態疲勞參數中計算方法相同。B.靜態疲勞參數ns樣品中值法不需假設威泊爾斜率為線性。對每種標稱應力水平σi對應的中值斷裂時間ti就被確定。用最小均方差的方法把數據擬合到下面線性回歸模式：-ns1n(σi)+截距=1n(ti)(5.22)上式中的截距值為：截距=中值[1n(ti)]+ns·中值[1n(σi)](5.23)三、可剝性1.測量原理光纖的可剝性的測量原理是利用立式拉力機提供受試光纖和剝離工具之間的相對運動來定量確定沿光纖縱向機械剝去保護涂覆層所需的力。可剝性試驗主要用于檢驗具有預涂覆層的光纖或具有其他被覆層光纖的涂覆層或被覆層剝離的難易程度。2.試驗裝置光纖涂覆層剝離試驗裝置，如圖5.9所示。試驗裝置主要有：拉伸裝置、力值傳感器、轉換放大器和剝離工具等。它們的工作作用如下所述。(1)拉伸裝置使用一臺合適的拉力機（如立式拉力機）來提供受試光纖與剝離工具之間的相對運動。拉伸裝置應能提供恒定的剝離速率，沒有猛拉受試光纖或剝離工具的現象。拉伸裝置還能提供兩個方向的相對運動，以便復位。剝離工具應在拉伸裝置的夾頭上夾緊，其刀刃與光纖軸垂直。為防止光纖彎曲，牢固夾緊受試光纖的另一端。(2)力值傳感器采用一臺合適的能檢測出剝去光纖涂覆層時施加于光纖的力的傳感器。(3)轉換放大器轉換放大器接收來自力值傳感器的信號，并能顯示出被測光纖涂覆層剝除時的剝離力，力值讀數應是連續的。例如，用一臺曲線記錄儀記錄最大力和平均力，以及剝離中力值波動的幅度和頻率。圖5.9光纖涂覆層剝離試驗裝置(4)剝離工具試驗結果的準確性主要取決于剝離工具的設計。剝離工具應做到不損傷光纖包層表面，刀刃直徑大于被剝離光纖標稱包層直徑50μm。剝離工具刀刃應不引起光纖彎曲，刀刃對接在同一平面上為最佳狀態。剝離工具應安裝在拉力機固定架上，刀刃磨損到影響試驗結果時，應予以更換。3.試驗程序試樣應能代表總體光纖,以便作出正確的質量評估。由于試驗的可變性，故至少取10段試樣做試驗，然后取平均值得到該試樣的試驗結果。所剝光纖長度會影響剝離力。對于標稱涂覆層直徑為250μm的光纖，所剝光纖長度對剝離力影響很小。光纖的剝離長度規定為：對于標稱涂覆直徑為250μm的光纖，可取的值為20mm、30mm和50mm；對于有較粗的涂覆層直徑的光纖，可選取較短的剝離長度。試樣總長度由光纖固定端與剝離工具間的距離，要通過剝離工具所規定的待剝光纖長度和在固定端把光纖繞到輪子上所需的長度來確定。試驗結果部分取決于光纖的剝離長度，與試樣總長度無關。從光纖上剝去涂覆層所需的力部分取決于剝離速率。如果要比較不同試驗的結果，應采用相同的剝離速率。拉伸試驗應按規定的速率在光纖與剝離工具之間提供相對運動（對于標稱涂覆層直徑為250μm的光纖，可取的值為100mm/min或500mm/min，較粗涂覆層直徑的光纖剝離速率或取100mm/min樣應在25±5℃的溫度和30%～60%的相對濕度下至少預處理24h。每組試樣光纖試驗前，應按設備儀器使用說明書標定轉換器和力值傳感器。安裝之前，剝離工具兩刀刃周圍的區域應無殘渣和/或累積物。試驗光纖的一端應緊固在試驗夾具上，使其在加載時不打滑（例如光纖在直徑為80mm向孔中。距光纖端頭規定的距離處切開涂覆層。啟動拉伸機，在光纖和剝離工具之間提供一個恒定的相對運動，從光纖上剝去涂覆層。觀察、測量記錄剝去玻璃光纖涂覆層所需的力，要去除試驗期間光纖斷裂情況下的數據。當涂覆層完全從光纖上剝去時，試驗完成。GB/T9771.1～.5-2000規定單模光纖涂覆層所需的剝離力峰值宜在1.3～8.9N范圍內。四、光纖的翹曲1.定義光纖的翹曲是剝除預涂覆層后的石英玻璃裸光纖自然彎曲的曲率半徑，以米表示。光纖的翹曲特性是由于光纖制造過程中的高速拉制和驟然冷卻過程致使光纖中產生內應力，即淬火造成的裸光纖固有的一種彎曲特性。為了更好地理解光纖翹曲的物理意義，我們以一圓形的模型來解析光纖的翹曲。光纖翹曲的圓形模型，如圖5.10所示。當光纖進行熔接時，需要將待熔接的光纖端頭上的涂覆層剝去，然后將其放在熔接機中的V型槽中的光纖定位器上夾好，被熔接的裸光纖將伸出一段長度為x。由于石英玻璃裸光纖固有的自然彎曲（翹曲）特性，光纖的自由端就會偏離光纖固定器的軸線一定距離δf。我們假設光纖伸出段彎曲后形成一個以R為半徑的圓周上的一段圓弧，這樣我們就可以借助圖5.10所示的圓形模型來求出光纖的曲率半徑（翹曲）R的值。由圖5.10得知，三角形ABC是一直角三角形，AB是斜邊，長度用c表示則有：(5.24)又知三角形為一等腰三角形，OC′為底邊上的高，三角形ABC的角α等于三角形AOC′的角α，則有：(5.25)將式(5.24)代入式(5.25)則可將光纖的曲線半徑（翹曲）R的表示式為：(5.26)利用式(5.26)，只要測出裸光纖的伸出長度x和偏移距離δf，我們就可以計算出光纖的翹曲度參數R。圖5.10光纖翹曲的圓形模型2.作用光纖翹曲是光纖本身固有的自然彎曲特性，它對光纖的連接損耗的影響相當大，特別是對多根光纖構成的光纖帶的連接，由于各根光纖翹曲方向是隨機的，故對靠V槽定位和對準的光纖帶中諸多的連接損耗的影響將更大。因此對光纖帶光纜中所用的光纖翹曲度要比普通光纜中光纖翹曲度要求更嚴格。光纖翹曲特性對連接損耗的影響機理是由于光纖翹曲導致被連接兩光纖間的軸線傾斜，如圖5.11所示。圖5.11(a)表示一根光纖有翹曲，另一根光纖無翹曲的情況，等效軸線斜角為θ；圖5.11(b)表示二根光纖都有同樣翹曲的情況，等效軸線斜角為2θ。當然，有翹曲的兩根光纖連接時，二者的相對位置情況多樣，但最壞的情況是兩者翹曲方向完全相反，這時產生的連接損耗最大。圖5.11光纖翹曲引起的軸線傾斜情況軸線傾斜角θ的數值可以通過圖5.10所示的曲率半徑R和伸出長度x來計算：(度)(5.27)由式(5.27)得知，光纖翹曲度R越大，伸出長度x越小，等效軸線型傾斜原來的2m提高到4m，這對確保很小的光纖連接損耗起到十分大的作用。3.測量方法光纖翹曲的測量方法有側視顯微技術和激光束散射法。這兩種測量方法的測量原理、試驗裝置、試驗程序和試驗結果等如下所述。(1)側視顯微技術①測量原理側視顯微技術測量光纖的翹曲的測量原理是通過確定未支撐光纖端頭繞光大偏離量和從光纖夾具到測量點的懸空距離，用一個簡單的圓模型就能計算出光纖的曲率半徑（參看圖5.10②試驗裝置側視顯微技術中的光學顯微鏡測量光纖翹曲試驗裝置，如圖5.12所示。試驗裝置的主要組成部分有：光纖夾具、旋轉夾具、偏離測量裝置、攝像機、監視器和視頻分析儀等。圖5.12光學顯微鏡測量光纖翹曲試驗裝置A.光纖夾具用一合適的夾具來保持試樣光纖在一個恒定的軸上并允許光纖旋轉360°。夾具可以由－V型槽，例如真空卡盤或一光纖套筒組成。若使用套筒，為減小測量偏離的易變性，需保證內徑與光纖外徑的配合公差足夠小。B.旋轉夾具采用一旋轉夾具夾住光纖一端，并能提供將試樣旋轉360°的精確方法。該裝置可以手動操作，或靠步進電機驅動。C.偏離測量裝置提供一種來測量光纖旋轉360°時偏離的裝置。該裝置由可視顯微鏡組成。若采用可視顯微鏡，要提供允許精確測量光纖偏離的方式。例如測微目鏡或圖像分析系統。D.攝像機和監視器攝像機和監視器可用于增強手動或自動操作的可視系統功能。E.視頻分析儀采用視頻圖像分析儀，可提供更精密的測量線定位F.計算機可用計算機系統進行過程控制、數據收集和計算。③試驗程序試樣應是一段適當長度的未成纜光纖，其一端應剝去足夠長度的涂覆層，使之能安裝在夾具上并有適當懸空長度。將裸光纖端安放在光纖夾具中，端頭伸出夾具外適當的懸空距離，典型懸空距離是10～20mm。試樣另一端固定在旋轉裝置上。旋轉試樣直到偏離讀數是在最大或最小位置，記錄此時的偏離值D0；在旋轉試樣約180°直到偏轉讀數是在另一極端位置，記錄偏離值D1。偏離量δf可由下式計算：(5.28)式中：D0和D1分別是最小偏離值和最大偏離值。因為測量任何樣品的總光纖偏離量將取決于懸空距離x，采用圓模型把光纖翹曲作為曲率半徑Rc進行計算是方便的。(5.29)式中：Rc—曲率半徑；x—懸空距離；δf—光纖偏離量。(2)激光束散射法①測量原理激光束散射法測量裸光纖曲率半徑（翹曲）的測量原理是用激光束散射，通過線傳感器讀出反射光束之間的距離，再將其有關參數代入光纖曲率半徑（翹曲）計算公式，從而求出未涂覆光纖的翹曲。②試驗裝置激光束散射法測量光纖翹曲的試驗裝置，如圖5.13所示。試驗裝置主要由光源和檢測器組成。A.光源光源選用的是分離的氦氖激光束作為光源，由一只氦氖激光器、光束分離器和一個三棱鏡組成。B.檢測器采用像電荷耦合器件線性傳感器一類的圖像傳感器作檢測器。圖5.13激光散射法試驗裝置③試驗程序光纖試樣被固定在一個旋轉夾持器中，夾持器應允許試樣光纖繞夾具的軸旋轉360°。裸光纖固定在試樣夾持器中并豎直延伸出夾持器一個規定的懸空長度。用一根非翹曲光纖給出系統的標定因子。光纖試樣旋轉時，通過線性傳感器讀出兩反射光束之間的距離。將最大反射光束距離記作△s。光纖的曲率半徑可由下式求出：(5.30)式中：Rc—光纖的曲線半徑；L—光纖和線傳感器的距離；△s—反射光束距離；△z—入射光束距離。按國家有關光纖性能的規定，光纖的翹曲度宜大于4m。第六章光纖帶機械性能第一節光纖帶機械性能測試的目的眾所周知，光纖帶是由紫外光固化涂覆光纖和紫外光固化粘結材料共同組合的線性矩陣。如果光纖帶在成纜、施工、使用、維護中受扭轉、殘留扭轉等外力作用，那么會影響光纖的傳輸性能和機械使用壽命。同時，光纖帶在施工、維護中應具有可分離性，即光纖能從光纖帶中分離成若干根光纖的子單元或單根光纖。光纖帶便于剝離，即光纖涂覆層及光纖帶粘結材料能容易地剝除。這樣，光纖帶機械性能包括：可分離性、可剝離性、抗扭轉能力和殘余扭轉度。研究光纖帶機械性能的目的在于，從光纖帶結構出發，通過模擬光纖帶在成纜、施工中受扭轉等條件進行必要的試驗來確保光纖帶的傳輸、機械性能及使用壽命。第二節測量方法國內外有關標準中介紹的驗證光纖帶機械性能優劣的試驗方法有：光纖帶的可分離性、光纖帶剝離性、光纖帶抗扭轉能力和光纖帶殘余扭轉度。本章將簡要介紹這些試驗的測量原理、試驗裝置和試驗程序。一、光纖帶可分離性1.測量原理光纖帶可分離性試驗的測量原理是利用一工具或手工將未老化的6芯或12芯或24芯光纖帶中的光纖分離成單根或多根光纖的子單元。光纖帶可分離性試驗的目的有兩個：(1)保證要求分離的光纖帶具有足夠的抗撕裂性能。(2)確保要求分離的光纖帶具有可分離成單根光纖或多根光纖子單元的分離性。2.試驗裝置光纖可分離性試驗裝置應包括一個具有合適夾具的張力強度測量裝置和一個放大倍數為100倍的顯微鏡。3.試驗程序對于n芯光纖帶，從被測的每個約1m長的光纖帶試樣上截取最小長度為100mm的光纖帶試樣，共取n/2段試樣；對m批光纖帶，光纖帶試樣數共有m×n/2個。對于x個光纖帶試樣（從批次中抽取，在產品規范中，x一般規定為3～525～30mm，以便于試驗時夾持，如圖6.1所示。對于x較多的光纖帶試樣，要將光纖帶中光纖兩根兩根地與光纖帶中其他光纖分開，直至分出的光纖根數為被測試光纖帶芯數的一半，即n/2。圖6.1可分離性試驗試樣制備可分離性試驗程序如下：將每個試樣插入強度測量裝置上，如圖6.2所示，在離分離起始點約3mm處位置將分開的光纖夾住，以100mm/min的速度慢慢地將光纖撕開至50mm的長度，并連續記錄50mm的長度上的撕裂力。用顯微鏡檢查可分離性，即光纖帶撕裂后預涂覆層和著色層受損的情況。最后，比較所測的各光纖所需撕裂力的大小。圖6.2光纖帶可分離（撕裂）試驗示意圖評定光纖帶可分離性優劣條件有：不使用特殊工具或器械就能完成光纖帶的分離。完成撕開時所需的應力不超過4.4N。光纖分離過程不應對光纖的傳輸和機械性能造成永久性的損傷。在分離試驗后光纖著色層允許有點脫落，但在任意2.5cm長度的光纖上應留有足夠的便于光纖帶中各光纖相互區別的色標。二、光纖帶可剝離性1.測量原理使用專用的剝離工具，從未老化和老化的光纖帶上，以機械的方式剝去一段長度大于25mm光纖帶的粘結材料、著色層和光纖預涂覆層，以驗證光纖帶的可剝離性的優劣。2.試驗裝置光纖帶可剝離性的試驗裝置為一專門的剝離工具和用來擦去光纖帶上各涂覆層殘留物的酒精。3.試驗程序受試光纖帶試樣預處理方法有兩種：溫度濕度老化法和水老化法。溫度濕度老化法是將受試光纖帶浸泡在溫度為85±2℃，非冷凝濕度為85±5％環境中停留30天。水老化法是將受試光纖帶浸泡在溫度為23±5℃的去離子水或蒸餾水中持續14天。光纖帶可剝離性試驗在標準大氣壓下進行。未經過老化、濕度老化和水老化光纖帶的可剝離性試驗應在老化后的8小時內完成。剝離后的光纖帶的清潔應用酒精擦清光纖上的殘留涂覆物，以使玻璃光纖能夠熔接。可剝離性試驗的試樣最少為10個。三、光纖帶抗扭轉1.測量原理光纖帶在成纜、敷設、使用和維護中不可避免地受到扭轉的作用。光纖帶抗扭轉試驗的測量原理是設法在光纖帶上施加荷載，借助循環扭轉來模擬光纖帶實際扭轉情況，以檢驗光纖帶結構的機械和功能的完整性，確保光纖帶經受扭轉力作用后，光纖帶中光纖不會分離成單根光纖或多根光纖子單元。2.試驗裝置光纖帶扭轉試驗的試驗裝置，如圖6.3所示。該試驗裝置由兩個豎直放置的光纖帶定位夾具和為每根光纖施加1N張力的吊掛荷重器具組成。圖6.3抗扭轉試驗裝置3.試驗程序從不同批次的光纖帶中選取5個有代表性試樣，每個試樣長度為340mm。將制備好的光纖帶試樣牢固地固定在試驗裝置中，兩夾具夾持的光纖帶距離為300mm。試驗時，先將頂端夾具順時針旋轉180°回到起始位置后，再逆時針旋轉180°，然后再回到起始位置，這就構成一個循環扭轉試驗。扭轉試驗應重復進行20個循環，扭轉速度為每分鐘20個循環。四、光纖帶殘余扭轉1.測量原理光纜中絞合的光纖帶長度與敷設的光纜中的光纖長度相等。接入網中饋線和配線中所用的光纜要經受很寬的溫度和濕度的作用。這種作用在光纜接續點或地上標準終接點或接頭盒處特別顯著。光纖帶必須在無扭轉狀態才能保持它們的尺寸完整性，允許重新排列或限制因光纖扭轉引起宏觀彎曲致使衰減增大。光纖殘余扭轉的測量原理是在受試光纖帶底部懸掛IN的荷載，使光纖帶發生扭轉，測量出扭轉角θ，用扭轉角θ除以光纖帶試樣長度就可以計算出光纖帶的殘余扭轉。2.試驗裝置光纖帶殘余扭轉試驗裝置，如圖6.4所示。該試驗裝置由兩個夾具、一個加載重物和扭轉角測量儀器組成。圖6.4光纖帶殘余扭轉試驗裝置3.試驗程序從被試光纖帶中選取5個有代表性的試樣，每個試樣長度應不小于50mm。將試樣置于85℃下老化30天。試驗時，用夾具固定光纖帶的頂部，并在光纖帶底部加1N的荷重，使光纖帶無扭轉，記錄下此時光纖帶的位置，然后，卸除負荷，光纖帶發生扭轉，測量扭轉角θ；用θ角除以光纖帶試樣長度計算出光纖的殘余扭轉。第七章光纖的環境性能第一節光纖環境性能測試的目的隨著人們對信息需求的日益增長及光纖通信技術的日趨成熟，光纖光纜正在以架空、直埋、管道、溝道、隧道、水下等敷設方式在各種各樣的實際使用環境中，織制著縱橫交錯的光纜網絡。光纖光纜跨越各種溫區，要能經受不同環境條件的作用。為確保光纖能在各種嚴酷環境條件下正常工作，我們應該模仿光纖實際使用場所的溫度、潮濕、高溫高濕、高溫、核輻射等環境條件設計出溫度循環、浸水、高溫高濕、高溫、核輻射等試驗來檢驗光纖對氣候的適應性、耐核輻射等性能是否符合要求。人們正是在充分研究光纖的環境性能的基礎上，設法改進光纖的材料選擇、結構設計、制造工藝、正確選擇涂覆、套塑材料及相應的涂覆工藝和合理選擇光纜材料、光纜結構和成纜工藝。如果我們從理論和試驗中找出致使光纖環境性能下降的原因所在，那么改善光纖環境性能的辦法也就指日可待了。第二節測量方法光纖環境性能試驗主要包括溫度循環。浸水、高溫高濕、核輻射等。溫度循環試驗用來驗證光纖的氣候適應性能，浸水試驗是考察光纖的耐水侵蝕性能，高溫高濕試驗則是判斷光纖耐高溫高濕作用的性能，高溫試驗是用來評價光纖耐高溫的性能，核輻射試驗用以檢測光纖耐γ射線輻射的耐輻照性能。下面對光纖環境性能的測量原理、試驗裝置和試驗程序等作簡單介紹。一、溫度循環1.測量原理光纖溫度循環試驗的測量原理是通過模擬光纖在儲存、運輸和使用期間可能經受的最壞溫度變化來確定A1a-A1d多模光纖和B1-B4單模光纖對溫度變化的衰減穩定性，即光纖的衰減溫度特性。光纖的溫度衰減特性試驗是將受試的整筒光纖放在氣候室內，在溫度循環試驗規定的溫度范圍內進行溫度循環試驗，以確定溫度變化時，光纖的附加損耗量。溫度循環試驗結束后，可按下式計算出光纖的平均附加損耗：(dB/km)(7.1)式中：P—分別在試驗點TA、TB、保溫后的穩定光功率；P0—參考溫度T0的光功率；L—試樣長度。另外，我們還可以用光時域反射計(OTDR)直接測量不同溫度點的OTDR曲線，從而確定光纖的溫度附加損耗量。2.試驗裝置光纖的溫度衰減特性的試驗裝置主要由衰減測量裝置和氣候室組成。(1)衰減測量裝置應采用GB/T15972.4-1998《光纖總規范第4部分：傳輸特性和光學特性試驗方法》中規定的傳輸功率監視法和GB/T15972.4規定的后向散射法中的衰減測量裝置來測定被測光纖的溫度衰減變化。(2)氣候室氣候室的體積大小應適合容納被試光纖線盤，氣候室的溫度應地規定試驗溫度范圍內，其溫度控制精度應在±3℃內。采用強制空氣循環來維持氣候室內溫度均勻，氣候室的設置及輔助設備的安放要避免冷凝水滴落到受試光纖試樣上。3.試驗程序試樣為出廠長度或按產品規定的長度，并應為可達到所需試驗準確度的適當長度。建議被試光纖最短長度為：多模光纖(A1a～A1d)應不短于1000m，單模光纖(B1～B4)應不短于2000m。如果受試光纖經滑石粉處理，那么應從該試樣光纖中抽出一段未涂抹滑石粉的光纖進行試驗。為了得到具有重復性的試驗結果，試驗光纖應松馳地繞在線盤上并置于氣候室內。試驗結果可能會受到光纖彎曲半徑的影響。基于這個考慮，試樣松繞成卷并用滑石粉材料處理，以便使卷繞的緊挨各圈，彼此能自由地移動。受試光纖可以以水平或垂直方式繞成最小彎曲直徑為150mm，以避免發生宏彎作用。被測光纖試樣放入氣候室內，在規定的時間內經受各種溫度變化。試驗條件，如表7.1所示。表7.1溫度循環試驗條件預處理條件溫度測試條件標稱值2h,23℃,50％RH最低溫度TA-60℃或-40℃最高溫度TB+85℃或+70℃在每個溫度下最小的持續時間t12h最大的溫度速率斜坡速率1℃/min需要完成的循環次數循環次數2試驗具體步驟與內容大致如下：試驗前應將被試光纖試樣置于正常試驗大氣環境中預處理時，目視檢查外觀，然后將試樣光纖的兩端分別與穩定光源和光檢測系統連接好，待監測系統穩定后測定環境溫度下的衰減基準值。將處于環境溫度下的試樣光纖置入氣候室，并將試樣光纖兩端引出氣候室外，與穩定光源和光檢測系統連接好或與光時域反射計連接好。再以適當的冷卻速率將氣候室溫度降到規定的低溫TA，待室內溫度達到穩定后，接著使試樣光纖在TA溫度下保溫適當的時間t1(t1≥2h)。然后以適當的加熱速率將氣候室溫度升高至規定的高溫TB，待室內溫度穩定后，使試樣光纖在TB溫度下保溫適當的時間t1，再以適當的冷卻速率將氣候室溫度降至環境溫度。上述的降溫、保溫、升溫、保溫過程構成了一個溫度循環。如圖7.1所示。圖7.1一個溫度循環的試驗氣候室內溫度循環曲線在一個溫度循環過程中要記錄好溫度點環境溫度TA、TB下經過保溫時間t1后輸出光功率P0、PA、PB。光纖溫度衰減特性實驗時，被測光纖試樣應經歷兩個溫度循環過程。試驗結束后，按照式(7.1)計算出光纖的平均附加損耗量。二、溫度時延漂移1.測量原理當今光纖光纜被廣泛使用在不同的敷設方式和環境中，敷設方式有架空、管道、直埋、纜溝和水下等，使用環境溫度為-50～+60℃，因此要求光纖的性能要有高度的穩定性。長期以來，人們始終關心的光纖溫度特性包括溫度特性和時延溫度特性。由于過去的光纖通信采用的是異步數字傳輸，不考慮時鐘溫度漂移問題。當今，隨著光同步數字傳輸網的普及應用，人們開始重視時鐘漂移問題，也開始研究光纖脈沖時延溫度特性。盡管光纖的時延溫度系數很小，但其對40Gbit/s速率的高速系統仍有影響。眾所周知，光脈沖通過長度為L的光纖的群時延為:(7.2)式中：L為光纖長度，N為光纖材料群折射率，c為真空中的光速。當溫度發生變化時，群時延也發生變化，將時延τ對溫度T求導可得：(7.3)實際上，光纖時延溫度的變化是一種慢變化，稱為溫度漂移。我們定義單位長度單位溫度間隔時延變化量為光纖溫度時延漂移常數，記作Kf，單位為ps/(km·℃)，表示式為：(7.4)式中：第一項是由于光纖材料群折射率隨溫度變化而引起的，第二項是由于光纖物理變化引起的。溫度時延漂移常數的測量原理是利用應變測量儀，在頻域法中，測量同一波長下溫度變化引起的正弦波調制信號的相位移?ф，即：?ф=2πfΔτ=2πfkfLΔT(7.5)將式(7.5)稍作變換得kf：(7.6)式中：f為調制頻率；L為試樣光纖長度；ΔT為溫度間隔。在一般情況下，時延隨溫度的變化并不完全是線性關系。試驗時應多選擇一些試驗溫度點，由測量取得的多組數據求出擬合曲線，從而確定不同溫度間隔內的平均時延漂移常數。2.試驗裝置光纖溫度時延漂移常數的試驗裝置與色散測量試驗裝置基本相同。所不同的是光纖先后放入溫箱和冰柜中，光纜放在人工氣候室內。溫度變化范圍為-40～+60℃之間。色散測量的是不同波長間的時延差，而溫度時延漂移常數是測量不同溫度下的時延差。光纖溫度時延漂移常數測量用的試驗裝置是應變測量3.試驗程序光纖時延溫度常數的試驗方法與單模光纖色散系數的試驗方法基本相同，所不同的是，對色散測量的是同一溫度下（室溫）不同波長間的時延差；對時延溫度漂移，測量的是同一波長下（工作波長，如1310nm脈沖時延的變化。如將石英玻璃光纖的熱膨脹系數、石英玻璃在1310nm處的群折射率和折射率隨溫度變化值代入式(7.4)可算出kf≈36ps/(km·℃)，式(7.4)估算kf時，未考慮光纖預涂覆材料的影響，實際上，不同的涂覆材料和工藝，光纖的溫度時延漂移常數相差很大，大約在30～200ps/(km·℃)之間。另外，成纜光纖的溫度時延漂移常數會大一些，具體數值取決于光纜結構設計和填充材料。一般要求光纖的溫度時延漂移常數以40ps/(km·℃)為好。三、浸水1.測量原理光纖浸水試驗的測量原理是通過將多模光纖(A1a～A1d)和單模光纖(B1～B4)浸入蒸餾水或去礦物或離子水中來模擬光纖在實際使用、儲存和運輸中可能遇到浸水環境條件來確定光纖的耐浸水適用性。我們可以借助插入損耗法和后向散射法來測量經規定的浸水時間后浸泡的光纖試樣的衰減變化。2.試驗裝置光纖浸水試驗的試驗裝置主要由水箱和衰減測量裝置組成。(1)水箱浸泡光纖試驗的水箱裝滿蒸餾水，去礦物水或離子水。水的PH值為5.0～8.0。(2)衰減測量裝置應采用GB/T15972.4-1998《光纖總規范第4部分：傳輸特性和光學特性試驗方法》中規定的插入損耗法和后向散射法中的衰減測量裝置來測定浸水后的光纖衰減變化。3.試驗程序為確保光纖光傳輸性能測量的重復性，被測多模光纖(A1a～A1d)的最短長度為1000m，單模光纖(B1～B4)的最短長度則為2000m。水箱外部的光纖試樣長度越短越好。所制備的光纖試樣不會影響到其受試結果。光纖試樣應松繞成盤，而且光纖兩端應保持在水外，試樣光纖以最小彎曲直徑150mm水平或垂直繞成盤，以防止引起宏觀彎曲損耗。光纖試樣被放入充滿水的水箱中，水溫為23±5℃。光纖試樣在水箱中放置30天。接著，可以用插入法和后向散射法，在規定波長下，測量浸水前、浸水中和浸水后的光纖試樣的衰減變化。四、高溫高濕1.測量原理光纖高溫高濕試驗原理是通過模擬光纖在實際使用、儲存和運輸中可能經受到的高溫高潮濕環境條件來確定適用性。高溫高濕試驗是通過觀察規定時間范圍內恒溫下高潮濕對光纖的作用，從而達到評價光纖的實用性能的目的。這個試驗給出一個實用的方法。2.試驗裝置光纖的高溫、高濕試驗的試驗裝置主要由氣候室、增濕器和衰減測量裝置組成。(1)氣候室氣候室的體積大小應適應容納被測光纖線盤，而且便于試驗中測量裝置的接入。同時，氣候室也能在規定的精度內保持給定的高溫和高濕。高溫高濕氣候室和輔助設備的安放應避免冷凝水滴落到光纖試樣上。(2)增濕器用去礦物水或去離子水來獲得規定的濕度。試驗裝置的銹或腐蝕雜質都不應作用到光纖試樣上。應該按照增濕器制造廠家說明書要求控制加到增濕器中的水量。(3)衰減測量裝置采用GB/T15972.4-1998《光纖總規范第4部分：傳輸特性和光學特性試驗方法》中規定的插入損耗法和后向散射法中的衰減測量裝置來測定被測光纖的衰減變化。3.試驗程序為確保被測光纖光傳輸性能測量的重復性對被測多模光纖(A1a～A1d)的最短長度為1000m；對被測的單模光纖(B1～B4)的最短長度則為2000m。位于氣候室外的光纖試樣長度越短越好。如果氣候室外的光纖試樣長度超過試樣光纖總長度的10％應記載于試驗報告中。光纖試樣的制備不應影響到其被測的性能。光纖試樣應松繞成線盤，而且被涂上例如滑石粉材料，以求線盤上的彼此緊靠的各圈光纖可自由移動，光纖試樣可以以水平或垂直繞成最小彎曲直徑為150mm的線圈，以免產生宏觀彎曲作用。如果光纖試樣用滑石粉處理，那么應從該光纖試樣中抽一段未涂滑石粉的光纖，暴露到試驗環境中進行試驗。高溫高濕試驗的試驗條件為：溫度為+85％，相對濕度為+85％，持續試驗時間為30天。受試光纖的衰減測量是在規定的波長下，用插入法或后向散射法測量試驗前、試驗中（一旦試樣穩定在規定的溫度和相對濕度下）和試驗后的光纖衰減變化。五、高溫1.測量原理光纖高溫試驗的測量原理是通過模擬多模光纖(A1a～A1d)和單模光纖(B1～B4)在實際使用、儲存和運輸中所經受的高溫環境條件作用下，測量光纖衰減變化來確定光纖的適用性。這個試驗目的是在給定的時間范圍內觀察高溫對光纖的作用。2.試驗裝置光纖高溫試驗的試驗裝置主要由高溫箱和衰減測量裝置組成。(1)高溫箱高溫箱的體積大小應能容納被測光纖線盤，并不會使輻射熱直接作用到試樣光纖上，且便于試驗條件下測量裝置的接入。高溫箱還應具有在規定的精度范圍內保持規定的溫度的能力。可采用強制空氣循環方法來保持高溫箱內的溫度均勻。(2)衰減測量裝置光纖高溫環境下的衰減變化測量裝置采用的是GB/T15972.4-1998《光纖總規范第4部分：傳輸特性和光學特性試驗方法》規定的插入法和后向散射法中的衰減測量裝置。3.試驗程序為獲得測量的重復性，光纖高溫環境下衰減變化測量所需多模光纖最短長度為1000m，單模光纖最短長度為2000m。放在高溫箱外的光纖試樣長度應越短越好。光纖試樣的制備應不影響在受試條件下的性能。建議將光纖試樣松繞成線盤，并用諸如滑石粉等材料涂抹，以便使繞成的彼此緊靠的光纖圈可自由移動。光纖試樣可水平或垂直地繞成一個最小彎曲直徑為150mm的線盤，以防產生任何宏觀彎曲作用。如果試樣光纖被涂抹滑石粉處理，那么應從該試樣光纖中抽出一段未涂抹滑石粉的光纖暴露到試驗環境中進行試驗。光纖高溫試驗的試驗條件：溫度為+85℃，持續試驗時間為30天。盡管高溫試驗不控制濕度，但是試驗開始時35℃下相對濕度不低于50％，衰減測量是在規定的波長下，用插入法或后向散射法來測量試驗前、試驗中（一旦試樣穩定在規定的溫度）和試驗后被測光纖的衰減變化。六、核輻照1.測量原理為確保敷入有背景輻射和有害核輻射環境中的光纖能夠安全可靠地工作，有必要研究測量暴露在γ輻射環境中的成纜或未成纜單模光纖或多模光纖中產生的輻照感應衰減的增加。這主要是由于光纖玻璃缺陷部位俘獲了輻射分解的光纖核輻照測量原理是采用衰減測量中的截斷法來確定光纖在環境背景下的輻照感應衰減。通過監測試樣光纖暴露在γ輻照前后及期間的功率來實現光纖在有害核輻照環境下的輻照感應衰減。恢復效應可在104～102時間范圍內發生，這使得輻照引起的衰減變化特征變得很復雜。因為衰減與許多變量有關，如：試驗環境溫度、試樣結構、施加于試樣的輻射總劑量和劑量率以及測量衰減所使用的光平。2.試驗裝置兩種輻照環境下的光纖核輻照試驗裝置，如圖7.2和7.3所示。兩種試驗裝置主要由輻照源、光源、光濾波器/單色儀、光探測器、光功率計和輻射劑量計等組成。圖7.2環境背景輻照試驗裝置圖7.3有害核環境輻照試驗裝置(1)輻照源①環境背景輻照試驗應采用一個Co（鈷）或等效的電離源以不大于0.2Gy/h的低劑量率產生γ輻射。②有害核環境輻照試驗應采用一個Co（鈷）或等效的電離源以0.05Gy/s至2.5Gy/s范圍內所需的劑量產生輻射。(2)光源應采用諸如鹵鎢燈、一組激光器或LED等光源來產生850nm、1300nm(1310nm)、1550nm工作波長。在完成測量的時間內，光源強度應保持穩定。從光源耦合到試驗光纖中的功率應不大于-30dBm(1.0μW)。光源應用占空比為50％的脈沖信號進行調制。(3)光濾波器/單色儀應用一組濾光器材或—單色儀獲得波長為850±20nm、1300(1310)±20nm和1550±20nm的光。濾光器3dB光譜寬度大于25nm。(4)包層模剝除器必要時，應在試樣光纖輸入端和輸出端采用包層模剝除器以剝除包層模。如果光纖涂覆材料設計成可去除包層模（涂覆材料折射率略高于玻璃包層折射(5)光纖固定和定位裝置試樣光纖應固定在諸和真空吸盤能穩定支撐試樣輸入端的裝置上，以便試樣端可與輸入光進行重復定位。(6)輸入端注入模擬器①多模光纖（折射率漸變型）應用一穩態模濾模器去掉高階傳輸模，在光纖輸入端建立穩態條件。②單模光纖一光學透鏡系統或尾纖可用于激勵被試光纖。耦合進試樣光纖中的光功率在試驗期間應保持穩定。如果采用一光學透鏡系統，一種使光纖定位較不敏感的方法就是對光纖輸入端進行空間和角度的滿注入；如果采用尾纖，可能有必要采用折射率匹配材料來消除干涉效應。應采用高階模濾模器來濾除高階模。(7)光探測器應采用在接收光強范圍內線性并穩定的光探測器。典型系統可包括采用電流輸入前置放大器進行放大的光生伏打型光電二極管，由鎖相放大器進行同步檢測。(8)光功率計應采用合適的光功率計測定從光源耦合進試樣的光功率，確保它不大于1.0μW或按產品規范規定的值。(9)輻射劑量計應采用熱致發光LiF或CaF晶體檢測器(TLD)測定試樣光纖接收到的輻射劑量。(10)溫度受控試驗箱溫度受控試驗箱應能將規定溫度保持在±2℃以內。(11)試驗線軸試驗線軸對本試驗所采用的輻射不應起屏蔽或吸收作用。3.試驗程序試樣置入試驗箱以前，應對輻照源劑量均勻性和強度進行校準。將四個TLD置于輻照區，使它們的中心放在試樣所在線軸或線盤軸線上。采用四個TLD以便于獲得具有代表性的平均值。應采用等于或略大于實際試驗劑量的校準系統。為保證實際試驗劑量測量的最大可能的準確度，TLD只限于使用一次。被測光纖端面應光滑、清潔并與光纖軸垂直。(1)環境背景輻照試驗測量試樣暴露在γ輻照源前后衰減變化的測量步驟如下：①將光纖或光纜試樣（繞成圈或繞在線軸或線盤上）置于圖7.2所示的試驗箱中；②將光纖輸入端和輸出端放在定位裝置上，并分別與光源和探測器對準；③試驗前，應對試樣在25±5℃的溫箱中預處理1h，或在該溫度下按產品規范規定的時間預處理；④按截斷法，測量試樣在規定波長下的衰減值，并記錄暴露于γ輻射源之前光纖的衰減值A1；⑤采用經校準的功率計測量試樣輸入端（圖7.2中A點）的功率。需要時，應調節光源功率使得A點功率小于1.0μW或按產品規范中的規定；⑥按要求制備試樣端面，并將試樣端對中在試驗裝置上；⑦在輻射源關閉的情況下，應對試樣的輸入端進行定位，以便在探測器上獲得最大光功率。一旦調好之后，在γ輻照試驗期間不應改變輸入端光注入條件；⑧輻照前，應在規定的試驗溫度下對所有試驗波長測量輸出功率；⑨將某種曲線記錄儀或合適的測量裝置連接到檢測系統進行連續功率測量，應調整測量設備。使檢測信號不超過設備的極限；⑩通過使試樣經受不大于0.2Gy/h的劑量率來測量由于暴露于γ輻照而產生的環境背景輻射效應。試樣應經受至少為1Gy的最小總劑量；⑾在γ輻照周期內應記錄試樣輸出功率；⑿在完成輻照過程的2h之內，應按截斷法進行試樣的衰減測量，應記錄暴露于γ輻射源之后試樣的衰減值A1；⒀對要求的試驗溫度和波長，重復步驟①～⑿。對每一個要求的溫度，必須采用新的未經輻照的試樣。(2)有害環境試驗在暴露于γ輻射源前后及期間，測量試樣中傳輸功率的程序如下所述；①按要求制備短段試樣(1～2m)端面；②將短段試樣輸入端置于定位裝置上并與試驗裝置對準（見圖7.3用經校準的功率計測量時獲得最大光功率。需要時，應采用中性密度濾波器調節光源功率，以在短段試樣輸出端獲得不大于1.0μW或按產品規范規定的光功率；③將試樣軸放于試驗裝置中，如圖7.3所示；④應將試樣輸入端置于定位裝置上并進行對準，應對輸出端進行定位以使從試樣出射的全部光入射到探測器光敏面上；⑤試驗前，應對試樣在25±5℃溫度箱內預處理1h；⑥輻射源關閉后，應對試樣輸入端進行定位，以在探測器上獲得最大光功率。一旦調好后，在γ輻照期間，不應改變輸入端注入條件；⑦輻照前，應在規定的試驗溫度下，在所有的試驗波長測量輸出功率。這時還應測量參考探測器功率；⑧應將某種曲線記錄儀或合適的連續測量裝置連接到檢測系統，以便進行連續功率測量。應調整測量設備以使檢測信號不超過設備極限；⑨通過使試樣至少經受表7.2規定的劑量率和總劑量大小組合之一來測定由于暴露于γ輻照而產生的有害效應。表7.2總劑量/劑量率組合總劑量Gy(Sievert)劑量率Gy/s300.051000.510002100002因為輻射源特性變化，劑量率大小僅是近似值。輻射源之間劑量率的變化預計高達±50％，打開或關閉輻射源所需的時間應不大于總暴露時間的10％；⑽在γ輻照周期內記錄試樣輸出功率，在完成輻照過程后至少還要記錄功率15min或按產品規范規定。在完成輻照過程之后的恢復期內，還應記錄參考檢測功率大小；⑾對要求的試驗溫度和波長，重復步驟②～⑽。對每一個要求的溫度，必須采用新的未經輻照的試樣。(3)計算①光衰減變化△A（環境背景輻照試驗）△A=A2-A1(7.7)式中：A1—暴露于γ輻照之前試樣的衰減(dB)；A2—暴露于γ輻照之后試樣的衰減(dB)。②每一波長下光透射率變化A（有害環境試驗）AO=-10lg(PO/PB)(7.8)A15=-10lg(P15/PB)(7.9)式中：PO—停止輻照Is內試樣的功率輸出（除非另有規定）(mW)；P15—停止輻照15min內試樣的功率輸出（除非另有規定）(μW)；PB—輻照開始前試樣的功率輸出(μW)；AO—緊按輻照之后試樣的光透射率變化（光衰減）(dB)；A15—輻照后15min內試樣的光透射率變化（光衰減）(dB)。③考慮到系統的不穩定性，采用參考測量時，參考探測器的測量結果為：AREF=-10lg(PE/PBN)(7.10)式中：PE—測量結束時由參考探測器測得的功率(μW)；PBN—輻照開始前由參考探測器測得的功率(μW)。④考慮系統不穩定，修正后的試驗結果為：AONOR=AO-AREF(7.11)A15NOR=A15-AREF(7.12)第八章光纖機械性能測試第一節光纜機械性能測試的目的光纜機械性能試驗是指檢驗光纜產品所具有的抗外部機械力作用能力的試驗。光纜在制造、運輸、施工和使用過程中都會受到各種外機械力作用。光纜在外機械力作用下。光纜中光纖很可能會受到外機械力作用，其傳輸性能可能發生變化，使用壽命有可能縮短，甚至出現斷纖現象。光纜的機械性能技術指標是光纜產品質量的重要技術指標。光纜機械性能檢測設備是檢驗光纜產品機械性能的設備。光纜在制造、運輸、施工和使用中通常受到綜合型的外機械力作用，不同情況下光纜承受的外作用力不但大小不同，而且類型也不同。綜合各種受力狀態，可分解為：拉伸、壓扁、沖擊、反復彎曲、扭轉、曲繞、卷繞和振動等八種典型的受力狀態。光纜機械性能試驗是檢驗光纜產品機械性能是否達到企業標準或者訂貨合同技術指標要求的檢測試驗，即判斷被檢測光纜產品是否合格的試驗，光纜廠要定期按本廠企業標準對所生產的各種型號光纜做這種常規試驗，以便及時判斷所生產的光纜產品質量及質量控制是否存在問題。第二節性能測試本章介紹的各種光纜機械性能測試方法，應根據光纜類型由用戶與廠家共同商定。不同的光纜類型應選擇不同的試驗項目，并非所有的光纜類型都要做所有的項目。合格判據和試樣數量等應符合相關的國家標準、行業標準和產品進網規定。一、拉伸1.目的拉伸的測試方法適用于在規定的拉力下試驗光纜，以驗證在敷設的光纜中光纖的衰減和光纖伸長應變性能與負載之間的關系。這個方法的初衷是非破壞兩種測試方法為：方法1：測量衰減變化的方法。方法2：確定光纖伸長應變的方法。方法2可以提供現場敷設光纜最大允許拉力和光纜應變安全系數。兩個方法既可單獨使用，也可以組合使用，應按詳細規范要求或按用戶和廠方協商意見進行。2.試樣試樣應在整盤光纜上進行。在受試光纜的兩端做好光纖端面處理。3.試驗裝置試驗裝置組成的示例，如圖8.1和圖8.2所示。(1)方法1：用一臺衰減測量儀來測量衰減變化(2)方法2：用一臺光纖伸長應變測量儀（詳見光纖伸長測量方法）測量其拉伸應變。抗拉強度測量裝置能夠調節受試光纜的最小長度。所用的轉向滑輪，如圖8.2所示。負載傳感器的最大負載范圍的最大誤差為3％。仔細地按規定方法調節夾持裝置來夾持光纜使之不影響試驗結果。如需要，應提供機械和電氣方法來測量光纜伸長。圖8.1拉伸性能測量原理圖8.2用轉向滑輪和卡盤的拉伸試驗裝置示例4.試驗程序試驗應在標準大氣條件下進行。安裝光纜至拉伸設備并保證其固定安全。在拉伸設備和兩端所用的固定光纜的方法是均勻地固定受試光纜，限定住光纜/或光纜的最大允許拉伸負載和應變極限。然而，對某些光纜結構（如中心管式）需要通過防止光纖滑動措施才能獲得正確的應變極限值。將拉伸試驗中光纜的光纖連接到測量儀。對方法2（光纖伸長測量方法—差按有關規范要求連續增大拉伸負載至規定值。記錄衰減變化和/或光纖應變與光纜負載或伸長的函數關系。對大芯數光纜，可以采用一臺多路衰減和（或）多路光纖應變測量儀。通常，試驗循環次數為一次。試樣的衰減和/或光纖應變不超過相關規范的要求值。對方法2如果有詳細的規范要求，應該計算出光纖伸長率與負載，包括去除拉伸負荷后的殘留伸長。光纜伸長率εc和光纖伸長率εf，如圖8.3所示。如果需要，應在光纖應變與拉伸負荷曲線上定義出光纖開始發生應變處的負荷，即曲線的線性部分與負荷橫坐標軸的相交點。試驗報告中應包括下列內容：光纜長度和受試長度、光纖端面制備狀況、負荷傳感器、注入條件、衰減測量儀用的光纖應變測量裝置、在特定波長的衰減或光纖應變變化與負荷的函數關系及拉伸速率等。圖8.3光纖伸長和光纜伸長與拉伸負荷的函數關系二、光纜護套耐磨損1.目的光纜耐磨損包括兩個涵義：護套的耐磨損和光纜標志的耐磨損。本書光纜耐磨損試驗的目的是確定光纜護套耐磨損。2.試樣試樣長度按規定要求，典型的試樣長度為750mm。3.試驗裝置耐磨損試驗裝置是由一個設計成沿平行光纜縱軸從兩個方向以每分鐘55±5個循環的頻率磨擦光纜外表面的長度為10±1mm的設備組成。一個磨擦沿兩個方向各移動一次構成一個磨損循環。磨擦刃口應是直徑為按詳細規范規定的一個鋼針。一個典型的磨損試驗裝置，如圖8.4所示。圖8.4磨損試驗裝置4.試驗程序試驗應在標準大氣條件下進行。用光纜夾頭將測量長度大約為750mm的光纜試樣牢牢地固定在支撐平臺上。按有關規范要求給磨擦刃口提供所需的負荷力，而且要避免沖擊光纜。對每個試樣進行四次試驗,每次試驗后試樣向前移動100mm,同時按同一方向旋轉90°。按有關規范要求的循環數試驗后，光纜護套應無磨穿現象出現，而且要保持光纜中光纖的光學連續性。三、壓扁1.目的壓扁試驗的目的是驗證光纜的耐壓能力。2.試樣光纜試樣長度要保證完成試驗規定的要求。3.試驗裝置試驗裝置應能使在平鋼板和可移動鋼板之間的光纜試樣的受試長度為100mm的部分受到均勻的壓力。可移動鋼板的邊緣應倒圓，倒圓的半徑大約為5mm。在鋼板的平面部分不包括邊緣。典型的試驗裝置如圖8.5所示。圖8.5壓扁試驗裝置4.試驗程序將光纜試樣置于兩平鋼板間，防止其側向移動。逐漸施加壓力，以求不產生突然變化。如采用逐步增量方式施加壓力，則增量比不超過1.5:1。在不轉動光纜試樣的情況下，壓力應施加在試樣的三個不同的位置，它們的位置間隔應大于500mm。如有規范要求進行工作條件試驗，可在垂直于試樣方向插入一根或多根鋼棒（直徑為25mm）進行附加或替代試驗。試驗應在標準大氣壓下進行，試驗時應在有關規范中規定最大壓扁力、允許的短暫壓扁力和長期壓扁力。通常，試驗施加負荷的持續時間至少為1min。如有要求應在加載下測量試樣的附加衰減，卸載5min后，測量試樣衰減變化。試驗合格判斷依據應詳細規定。典型的破壞形式包括：光纜中光纖喪失光學連續性，光傳輸性能惡化或光纜遭受到物理損傷。圖8.6所示為典型的壓扁試驗中測量的壓扁力與附加衰減的變化曲線。圖8.6壓扁力與附加衰減的變化曲線四、沖擊1.目的沖擊試驗的目的是驗證光纜耐沖擊能力。2.試樣光纜試樣長度要保證完成試驗規定的要求，當只對光纜試樣物理損壞進行判定時，試樣長度為1m（如小直徑的軟跳線光纜或雙芯光纜）至5m（大直徑光光纜試樣和每端連接一個連接器或者采用一種典型的方法，將光纖、護套和加強件夾持在一起，如沖擊裝置上的夾具合適，試樣就不受上述限制。3.試驗裝置試驗裝置將使沖擊作用到固定在一個鋼基座平臺上的光纜試樣上。對只需一次或幾次沖擊的試驗，所選用的合適試驗裝置，如圖8.7所示。圖8.7幾次沖擊試驗裝置沖擊試驗裝置將重物以垂直落體方式使沖擊力傳遞到受試光纜試樣的一個中間鋼件上。當需要進行重復沖擊（即沖擊數大于5次）試驗時，選用的是更為實用的沖擊試驗裝置，如圖8.8所示。通過落錘可實現重復沖擊。通常，沖擊速率約為2秒一個循環。與試樣接觸的沖擊表面應為圓形。它即可是半球形(圖8.9A)又可是圓柱形(圖8.9B)。沖擊件表面半徑R應為300mm。試驗裝置應包括光學性能測試設備，按規范要求對試樣進行衰減變化的測量。圖8.8重復沖擊試驗裝置圖8.9沖擊件表面形狀4.試驗程序試驗是在標準大氣壓條件下進行。如需要，光纜試樣應在標準大氣壓條件下預處理24h。沖擊試驗規范中應規定沖擊次數、沖擊速率和在試樣上的沖擊位置。試驗合格判據應按有關規范內容進行。典型的試樣失效形式包括：光纜中光纖喪失光學連續性、光傳輸性能降低或光纜物理損傷、圖8.10給出一個典型的沖擊試驗引起光纖附加衰減的曲線。圖8.10沖擊試驗的光纖附加衰減五、反復彎曲1.目的反復彎曲試驗的目的是驗證光纜經受反復彎曲的能力。2.試樣試樣長度應滿足試驗規定的要求。當只鑒別光纜試樣物理損傷時，試樣長度為1m（例如，小直徑的軟跳線光纜或雙芯光纜）至5m要進行光學性能測量時，所需要的試樣長度會更長。光纜試樣的每端應與連接器連接，或以一種典型的方法將光纖、護套和加強件夾持在一起。如果彎曲裝置上的夾具合適，試樣長度不受上述條件限制。3.試驗裝置試驗裝置允許試樣左右往復彎曲角度達180°。試樣的兩個極根位置為試樣的兩個垂直邊彎成90°。與此同時，試樣受到一個拉伸負荷。光纜反復彎曲試驗裝置，如圖8.11所示。對帶有連接器的光纜反復彎曲試驗裝置，如圖8.12所示。圖8