Effect of Nonlinear Elasticity on Measured Fatigue Data and Lifetime Estimations of Optical Fibers

Abstract

The compressive stress-strain relation in optical fiber, which is important for a fiber during bending, is shown experimentally to be an asyrnnietric continuation of the already known nonlinear relation in the tensile region. Measured strengths of optical fibers in fatigue experiments can be 50% higher because of nonlinear corrections. Consequently decreases in measured corrosion susceptibilities, up to lo%, result in estimated fiber lifetimes, which decrease by an order of magnitude. The elastic line of a fiber inserted in a two-point-bending testing apparatus, however, is hardly influenced by nonlinear elastic effects.

Use of the mark-tracking method for optical fiber characterization

“…They found that the relation between stress and strain of an optical fiber is nonlinear. Then, the nonlinear behavior was used in the strength measurement of optical fibers in many studies [14][15][16]. Hence, there are two aspects to be considered and to be discussed.…”

Деформация И Прочность Кварцевых Волокон При Испытании На 3-Точечный Изгиб С Учетом Нелинейной Упругости Стекла

“…Следует отметить, что сделанные количестввенные оценки параметров нелинейной упругости Y 1 и Y 2 для кварцевого стекла не являются окончательными, по-скольку они базируются на ограниченном эксперимен-тальном материале, представленном в работах [7][8][9]. Для получения более точных значений параметров нели-нейности необходимы эксперименты по растяжению и сжатию кварцевого стекла при больших деформациях.…”

“…В то же время в ряде работ [6][7][8] показано, что как при одноосном растяжении, так и при одноосном сжатии, мо-дуль упругости стекла не остается постоянным. Встает вопрос, в какой степени изменение модуля упругости при изгибе волокна может повлиять на определение его прочности при 3-точечном изгибе?…”

“…Поведение модуля упругости кварцевого стекла при од-ноосном сжатии было изучено в работе [8]. Эксперимен-тально показано, что в области сжатия до деформации 6% модуль упругости уменьшается согласно уравнению…”

Elastic property differences in a multi-mode optical fiber and the effect on predicted mechanical lifetime

“…The corresponding stress at failure, σ = σ f , was calculated using the non-linear elasticity expression [10]: with the value of α = 6. Usually E 0 , the elastic modulus of fused silica at ε = 0, is taken to be 72 GPa.…”