Tensões residuais em uma fibra revestida duplamente com revestimento interno deprimido (DIC)

As tensões térmicas e mecânicas desenvolvidas em um núcleo de fibra ótica de três camadas concêntricas, e revestimento interno e externo, foram estudadas minuciosamente para várias concentrações de dopantes e estruturas geométricas. Para examinar os resultados paramétricos das tensões térmicas em pré-formas, as tensões foram medidas com um polariscópio. Os resultados concordaram bem com os cálculos teóricos. As tensões térmicas foram calculadas para três faixas de temperatura nas quais o vidro em cada camada tem um coeficiente de expansão térmica diferente. As tensões mecânicas foram estudadas considerando a tensão normal na região do pescoço derretido e seu desenvolvimento ao longo do tempo. Para incluir a dependência temporal da tensão abaixo do ponto de amolecimento, a viscossidade unidimensional de Maxwell foi aplicada. Em um estudo paramétrico, as análises foram realizadas com base nos parâmetros da fibra, como diferença de índice relativo, razão de revestimento para núcleo, e diferença de índice relativo deprimido. Com um aumento do índice do núcleo acima da sílica, as tensões térmicas no núcleo aumentaram linearmente, mas o revestimento interno deprimido não afeta as tensões no núcleo. A partir dos estudos paramétricos e modelagem, constatou-se que quando a camada de revestimento interno deprimido (DIC) tem uma grande seção transversal ou alta concentração de dopantes, a tensão mecânica no núcleo muda de compressão para tração.