0 引言

    光纤光缆是光纤通信网络中最重要的元件，然而由于其应用环境的复杂性和严酷性，例如：在航空航天系统中的低温环境，地震监测系统中的高压、高腐蚀环境，以及海洋探测系统中的高温、高湿环境等，使其成为整个通信网络中最薄弱的环节。因此，光纤光缆的可靠性是保证光纤网络建设正常运行及影响光纤机械寿命的重要因素[1-2]。

    光纤可靠性主要包括光学可靠性和机械可靠性，本文主要研究光纤的机械可靠性。机械可靠性主要取决于原材料、制造工艺、成缆工艺、敷设方式、应用环境等因素。通常情况下，光纤的抗拉强度可以达到5 GPa以上，但是由于光纤在实际生产制造过程中不可避免地存在裂纹等缺陷，极大地降低了光纤的强度[3-6]。目前，国内外对光纤机械可靠性的研究相对较少，特别是在特定的技术环境下出现的光纤断裂原因及影响因素分析。因此，本文结合在实际使用环境中断裂的原始光纤，通过试验复现断纤现象，分析探究影响光纤机械可靠性及光纤寿命的主要因素。

5 结束语

    本文针对真实自然环境中（温度、潮气、酸碱度和交变应力等）发生光纤断纤的情况，模拟试验复现了光纤断裂现象，并对断裂光纤表面形貌进行SEM分析，得出以下结论:

    1）通过有限元模拟仿真可知光纤在连接器内产生应力集中时最大应力为3.725 GPa，虽然小于光纤的断裂极限强度，但是光纤一直受到外力的作用，是引起光纤断裂的一个重要原因。

    2）高温低湿环境对光纤的机械可靠性及机械寿命影响较小，但光纤若长期受到高温的作用，其机械可靠性及其它性能还有待进一步探讨。

    3）通过高温低湿试验和高温高湿试验结果对比分析可知，导致光纤断裂的主要原因是工作环境中存在的水分或水汽促进了光纤表面裂纹的扩展，在外力及高温环境的作用下使-OH运动加速，应力集中点经过时间的累积，裂纹逐渐生长、扩展直至断裂。

    4）通过对光纤断裂表面的形貌分析可知，光纤断裂的过程是一个缓慢进行的动态变化，光纤表面的裂纹随着应力的不断变化而加剧。