En la estructura de los cables de fibra óptica, el compuesto de relleno es una capa que a menudo se pasa por alto, pero que es de vital importancia. No participa directamente en la transmisión de la señal óptica, ni es tan visible como la cubierta exterior, pero afecta directamente la fiabilidad a largo plazo y la estabilidad de la transmisión del cable, lo que lo convierte en un material funcional esencial para garantizar su correcto funcionamiento a largo plazo.
I. ¿Qué es el compuesto de relleno y por qué es una "necesidad" para los cables de fibra óptica?
El compuesto de relleno para cables de fibra óptica no es una simple grasa o vaselina, sino un material funcional semitransparente, con consistencia de pasta, compuesto por aceites base, sistemas espesantes, componentes impermeables, antioxidantes y otros materiales. El núcleo de una fibra óptica es un filamento de vidrio de cuarzo extremadamente fino, que presenta tres vulnerabilidades críticas: susceptibilidad al agua, la humedad y la tensión mecánica. Una vez que la humedad penetra en la superficie de la fibra óptica, puede inducir microfisuras y aumentar la atenuación de la señal, lo que podría provocar fallos en la fibra a largo plazo. Además, existen numerosos microhuecos dentro de la estructura del cable, como entre tubos sueltos, en los espacios del núcleo y alrededor de los elementos de refuerzo, que pueden formar vías de migración para el agua y la humedad.
Las funciones principales del compuesto de relleno se reflejan en dos aspectos. Primero, la impermeabilidad y resistencia a la humedad: el compuesto rellena completamente los huecos internos del cable, formando una barrera hidrofóbica continua que previene eficazmente la migración longitudinal del agua, protegiendo así la estabilidad estructural de la fibra óptica. Segundo, la protección de amortiguación mecánica: dentro del tubo suelto, el compuesto recubre la fibra óptica para formar una capa de soporte flexible. Cuando el cable se somete a fuerzas externas como flexión, tensión o vibración, dispersa eficazmente la tensión y reduce el riesgo de pérdida por microcurvatura, garantizando así una transmisión de señal estable.
II. Gel de fibra frente a gel de cable: diferentes funciones, responsabilidades respectivas
En la industria de los cables de fibra óptica, los compuestos de relleno se dividen principalmente en dos categorías:Gel de fibrayGelatina para cablesExisten diferencias significativas en sus puestos de aplicación y requisitos de desempeño.
Fiber Gel es un material funcional que entra en contacto directo con la fibra óptica, rellenando principalmente el interior de tubos sueltos o estructuras de soporte, manteniendo un contacto directo a largo plazo con la fibra. Por lo tanto, sus requisitos de rendimiento son extremadamente estrictos: debe tener una limpieza muy alta sin impurezas mecánicas; buenas características de baja tensión que no provoquen efectos de microcurvatura en la fibra; un valor de acidez bajo o casi neutro para evitar un impacto químico a largo plazo en el recubrimiento de la fibra; y un control crítico del rendimiento de la evolución de hidrógeno, ya que el hidrógeno puede causar pérdidas por absorción de OH en la fibra óptica, lo que conlleva una mayor atenuación de la señal en la banda de 1,38 μm. En cuanto a la selección del aceite base, Fiber Gel utiliza principalmente aceites minerales hidrogenados de alta pureza o sistemas de aceites base sintéticos, cuyas ventajas incluyen una estructura molecular estable y una alta consistencia entre lotes, lo que los hace más adecuados para aplicaciones de cables de alta fiabilidad.
Cable Jelly se utiliza principalmente para rellenar huecos en el núcleo, cavidades en la estructura trenzada o en la capa exterior del cable. No entra en contacto directo con la fibra óptica y sus funciones principales son el sellado hermético y el relleno estructural. Por lo tanto, sus requisitos de limpieza y rendimiento óptico son relativamente bajos, pero debe ofrecer un buen sellado hermético y una estabilidad a largo plazo. Los sistemas de aceite base suelen utilizar aceites minerales hidrogenados nafténicos o intermedios, logrando un equilibrio entre coste y rendimiento, lo que los hace más adecuados para la protección de la capa exterior.
Desde la perspectiva de los sistemas de materiales, los compuestos de relleno se pueden dividir en tres tipos: aceite mineral, aceite sintético y aceite de silicona. El aceite mineral ofrece una alta rentabilidad y es el más utilizado. El aceite sintético se basa generalmente en PAO (polialfaolefina), ofreciendo un excelente rendimiento a altas y bajas temperaturas, así como estabilidad a la oxidación. El aceite de silicona es adecuado para entornos de temperaturas extremas, manteniendo un rendimiento estable en un rango de -70 °C a 200 °C, pero su coste es mayor y es incompatible con los sistemas de aceite mineral.
III. Problemas comunes y contramedidas en aplicaciones prácticas
Durante la producción, instalación y funcionamiento a largo plazo de los cables de fibra óptica, pueden surgir diversos problemas de rendimiento con los compuestos de relleno.
La separación del aceite se manifiesta típicamente como la separación del aceite base del sistema compuesto, lo que provoca una distribución desigual del compuesto y, a su vez, una tensión irregular en la fibra óptica y un aumento de las pérdidas por microcurvatura. La causa principal suele estar relacionada con el diseño del sistema de espesamiento o el control del proceso de dispersión.
El endurecimiento a bajas temperaturas es más evidente en regiones frías. Los sistemas convencionales de aceite mineral experimentan una disminución de la viscoelasticidad a bajas temperaturas, lo que impide una protección eficaz contra la fricción y puede provocar el contacto directo entre la fibra óptica y la pared del tubo. Esto debe optimizarse mediante la selección de sistemas de aceite sintético o de silicona.
Los problemas de compatibilidad se manifiestan principalmente como incompatibilidad física o química entre el compuesto y materiales como tubos sueltos de PBT, recubrimientos de fibra y materiales impermeabilizantes, lo que puede provocar hinchazón del material o degradación de su rendimiento a largo plazo. Por lo tanto, es fundamental realizar pruebas de compatibilidad rigurosas en aplicaciones prácticas.
Los problemas de desprendimiento de hidrógeno se originan principalmente por la presencia de trazas de componentes inestables en el sistema compuesto, que pueden liberar hidrógeno lentamente durante un funcionamiento prolongado, lo que provoca una mayor atenuación de la fibra óptica. Por lo tanto, es necesario un control estricto de la pureza de la materia prima y de la humedad del entorno de producción.
Los problemas del proceso de llenado están relacionados con las propiedades tixotrópicas del compuesto y los parámetros de control del equipo, como la velocidad de llenado, el control de la temperatura y la distribución desigual de la presión, todo lo cual puede afectar la uniformidad de la distribución del compuesto dentro del tubo suelto y, en consecuencia, repercutir en el rendimiento general del cable.
Conclusión
Aunque el compuesto de relleno ocupa una posición discreta en la estructura del cable, es un material funcional clave que afecta la fiabilidad a largo plazo y el rendimiento de transmisión de los cables de fibra óptica. Desempeña un papel insustituible en el bloqueo del agua, la resistencia a la humedad, la amortiguación y la estabilidad estructural. A medida que las redes de comunicación por fibra óptica evolucionan hacia velocidades más altas, mayores capacidades y una vida útil más prolongada, los requisitos de rendimiento y las exigencias de control de procesos para los compuestos de relleno de cables también aumentan constantemente.
Fecha de publicación: 29 de abril de 2026