Сварка волокна: Сварка оптоволокна: оборудование, инструкции, видео

Содержание

сварочные аппараты и скалыватели, механическое и сварное сращивание, отмеривание и укладка волокон / Хабр


Обломанное оптическое волокно под микроскопом

Здравствуйте, читатели Хабра!

В этой второй части своего рассказа я продолжаю описывать премудрости работы с оптоволокном. Я, в меру своего опыта и знаний, ознакомлю вас со сварочными аппаратами для оптики, расскажу про скалыватели, коснусь механического метода сращивания волокон. И, наконец, будет описание самого процесса сварки с видео, процесса укладки волокон и обзор результатов. В конце — небольшой бонус: сделанные мною анимации из серий фотографий волокон под микроскопом.
В первой части я рассказывал про кабели и их разделку, оптический инструмент, муфты и кроссы, коннекторы и адаптеры.

Часть 1 здесь
Часть 3 здесь

Осторожно: много текста и трафика!

Сварочные аппараты


Новейшая Fujukura FSM-80S с открытой крышкой и заложенными волокнами. Fibertool


Что у сварочного аппарата под крышкой

Сварочный аппарат для оптических волокон (arc fusion splicer) — один из самых дорогих и сложных (наряду с рефлектометром) инструментов спайщика.

Это умный прибор, который берёт на себя весь процесс сведения (юстировки) и сварки волокон, спайщику остаётся лишь подготовить их и заложить в аппарат, а затем достать, надвинуть термоусадочную гильзу КДЗС и заложить в печку. Вкратце принцип работы любого современного сварочного аппарат таков:
1) Очищенные, сколотые волокна с заранее надетой защитной гильзой КДЗС закладываются спайщиком в аппарат, фиксируясь зажимами.
2) Аппарат сам (или по нажатию кнопки) начинает их сводить, пока не увидит в оптическую систему, состоящую из камер-микроскопов и зеркал на внутренней поверхности крышки.
3) Когда оба волокна в поле зрения камер, аппарат даёт короткую слабую дугу, «сдувающую» с волокон микропылинки, которые обычно остаются несмотря на любую протирку. Есть мнение, что эта короткая дуга также чуть-чуть «оплавляет» волокна, подготавливая их к сварке. Если на волокнах была несгораемая и несдуваемая грязь (например, гидрофоб или жир с пальцев), то эта дуга только «запечёт» эту грязь, да так, что никакая протирка не поможет, только переделывать скол.

4) Если волокна чистые и сколы хорошие, он начинает их сводить прецизионными моторами по трём координатам — сначала грубо, потом точно. Если с волокнами непорядок — говорит нам об этом (пишет на экране и подаёт сигнал писком) и отказывается продолжать варить.
5) Когда волокна сведены и подвинуты почти вплотную друг ко другу, где-то на секунду-две включается основная мощная дуга, в которой волокна разогреваются, и в разогретом виде ещё чуть-чуть досводятся друг с другом, чтобы спаяться. После выключения дуги место сварки за долю секунды остывает.
6) Аппарат оценивает по картинке, нет ли косяка (хорошую сварку практически не видно), а также на просвет пытается примерно определить затухание на получившейся сварке. Информация о сварке (дата, время, затухание) сохраняется в памяти, необнуляемый счётчик сварок увеличивается на единицу.
7) Аппарат с дозированным усилием пытается развести сваренные волокна обратно, если при этом сварка не порвалась — тест прочности пройден.
Многие его отключают за ненадобностью, ходят даже слухи, что он может подпортить ещё не остывшую сварку.
8) Спаянное волокно

кабели и их разделка, оптический инструмент, муфты и кроссы, коннекторы и адаптеры / Хабр


Волокна заряжены в сварочный аппарат

Здравствуйте, читатели Хабра! Все слышали про оптические волокна и кабели. Нет нужды рассказывать, где и для чего используется оптика. Многие из вас сталкиваются с ней по работе, кто-то разрабатывает магистральные сети, кто-то работает с оптическими мультиплексорами. Однако я не встретил рассказа про оптические кабели, муфты, кроссы, про саму технологию сращивания оптических волокон и кабелей. Я — спайщик оптических волокон, и в этом (первом своём) посте хотел бы рассказать и показать вам, как всё это происходит, а также часто буду в своём рассказе отвлекаться на прочие смежные с этим вещи. Опираться буду в основном на свой опыт, так что я вполне допускаю, что кто-то скажет «это не совсем правильно», «вот тут неканонично».
Материала получилось много, поэтому возникла необходимость разбить топик на части.

В этой первой части вы прочтёте про устройство и разделку кабеля, про оптический инструмент, про подготовку волокон к сварке. В других частях, если тема окажется вам интересной, я расскажу про методы и покажу на видео сам процесс сращивания самих оптических волокон, про основы и некоторые нюансы измерений на оптике, коснусь темы сварочных аппаратов и рефлектометров и других измерительных приборов, покажу рабочие места спайщика (крыши, подвалы, чердаки, люки и прочие поля с офисами), расскажу немного про крепёж кабелей, про схемы распайки, про размещение оборудования в телекоммуникационных стойках и ящиках. Это наверняка пригодится тем, кто собирается стать спайщиком. Всё это я сдобрил большим количеством картинок (заранее извиняюсь за paint-качество) и фотографий.
Осторожно, много картинок и текста.

Часть 2 здесь.

Вступление

Для начала пара слов обо мне и моей работе.
Я работаю спайщиком оптики. Начинал с телефониста и монтажника, затем поработал в аварийной бригаде на обслуживании магистральной оптики. Сейчас работаю в организации, которая берёт генподряды на строительство объектов и линий связи у различных компаний. Типичный объект строительства — кабельная линия, связывающая несколько контейнеров базовых станций GSM. Или, к примеру, несколько колец FTTB. Или что помельче — например, прокладка кабеля между двумя серверными на разных этажах здания и разварка на концах кабеля кроссов.
Если тендер выигран, ищутся подходящие субподрядчики, выполняющие работы (проектно-изыскательные и строительно-монтажные). В некоторых регионах это наши дочерние предприятия, в некоторых есть собственная техника и ресурсы, в некоторых нанимаются независимые компании. На наши же плечи главным образом ложится контроль, устранение косяков субподрядчиков и различных форс-мажоров, всевозможные согласования с собственниками земель и администрациями, иногда составление исполнительной документации по построенному объекту (документация — главным образом РД 45. 156-2000, вот здесь есть перечень, плюс ещё добавляется раздел с разными лицензиями) и прочее. Зачастую нужна работа с оптикой: сварить или переварить где-то оптическую муфту или кросс, устранить последствия сбитой стритрейсером опоры или упавшего на кабель дерева, провести входной контроль барабана кабеля, снять рефлектограммы участка и прочее. Именно эти задачи я и выполняю. Ну и попутно, когда нет задач по оптике — прочие задачи: от погрузочно-монтажных через курьерско-доставочные до копировально-бумажных работ. 🙂
Оптический кабель, его виды и внутренности

Итак, что представляет собой оптический кабель? Кабели бывают разные.

По конструкции — от самых простых (оболочка, под ней пластиковые трубочки-модули, в них сами волокна) до супернавороченных (множество слоёв, двухуровневая броня — например, у подводных трансокеанских кабелей).

По месту использования — для наружной и внутренней прокладки (последние встречаются редко и обычно в дата-центрах высокого класса, где всё должно быть идеально правильно и красиво). По условиям прокладки — для подвеса (с кевларом или тросиком), для грунта (с бронёй из железных проволочек), для прокладки в кабельной канализации (с бронёй из гофрированного металла), подводные (сложная, сверхзащищающая многослойная конструкция), для подвеса на опорах ЛЭП (кроме передачи информации, выпоняют роль молниезащитного троса). В моей практике чаще всего встречаются кабели для подвеса на столбы (с кевларом) и для прокладки в грунт (с бронёй). Пореже попадаются с тросиком и с гофробронёй. Ещё часто встречается кабель, который по существу есть тонкий спаренный оптический патч-корд (жёлтая оболочка у одномода и оранжевая — у многомода, чуток кевлара и одно волокно; две оболочки спарены). Прочие оптические кабели (без защиты, подводные, для прокладки в помещениях) — экзотика. Почти все кабели, с которыми я работаю, имеют конструкцию, как на картинке ниже.

1 — центральный силовой элемент (проще говоря — пруток из стеклопластика, хотя может быть и тросик в полиэтиленовой оболочке). Служит для центрирования трубок-модулей, придания жёсткости всему кабелю. За него также часто закрепляют кабель в муфте/кроссе, зажимая под винт. При сильном изгибе кабеля имеет подлое свойство ломаться, ломая попутно и модули с частью волокон. Более продвинутые конструкции кабеля содержат этот пруток, одетый в полиэтиленовую оболочку: тогда его труднее сломать и разрушений в кабеле он при переломе причинит меньше. Пруток бывает и такой, как на рисунке, и совсем тонкий. Кончик такого прутка — отличный абразивный инструмент для тонких работ: например, почистить контакты реле или участок медной детали под пайку. Если его сжечь на пару сантиметров, получится хорошая мягкая кисточка. 🙂

2 - сами оптические волокна (на рисунке — в лаковой изоляции). Те самые тончайшие нити-световоды, ради которых всё затевается. В статье речь пойдёт только про стеклянные волокна, хотя где-то в природе существуют и пластиковые, но они — большая экзотика, не варятся аппаратами для сварки оптики (только механическое соединение) и пригодны только на очень малых расстояниях и я лично с ними не сталкивался. Оптические волокна бывают одномодовые и многомодовые, я встречался только с одномодом, так как многомод — менее распространённая технология, может использоваться только на короткие расстояния и во многих случаях прекрасно заменяется одномодом. Волокно состоит из стеклянной «оболочки» из стекла с определёнными примесями (на химии и кристаллографии останавливаться не стану, так как не владею темой). Без лака волокно имеет толщину 125 мкм (чуть толще волоса), а в центре его идёт сердечник диаметром 9 мкм из сверхчистого стекла с другим составом и с немного отличным от оболочки показателем преломления. Именно в сердечнике распространяется излучение (за счёт эффекта полного отражения на границе «сердечник — оболочка»). Наконец, сверху 125-микрометровый цилиндр «оболочки» покрыт другой оболочкой — из особого лака (прозрачного или цветного — для цветовой маркировки волокон), который ЕМНИП тоже двухслойный. Он предохраняет волокно от умеренных повреждений (без лака волокно хоть и гнётся, но плохо и легко сломать, волокно элементарно раскрошится от случайно положенного на него мобильника; а в лаке его можно смело обмотать вокруг карандаша и довольно сильно дёрнуть — оно выдержит).
Случается, что пролёт кабеля провисает на одних волокнах: порвало (пережгло, порезало) все оболочки, кевлар, лопнул центральный пруток, а какие-то 16 или 32 125-микрометровых стеклянных волокна могут неделями держать вес пролёта кабеля и ветровые нагрузки! Тем не менее, даже в лаке волокна можно легко повредить, поэтому в работе спайщика самое главное — дотошность и аккуратность. Одним неловким движением можно испортить результаты целого дня работы или, если особо не повезёт и нет резервирования, надолго уронить магистральную связь (если, копаясь в «боевой» магистральной муфте, сломать волокно с DWDM-ом под корешок на выходе из кабеля).
Волокон бывает много сортов: обычное (SMF или просто SM), со смещённой дисперсией (DSF или просто DS), с ненулевой смещённой дисперсией (NZDSF, NZDS или NZ). Внешне различить их нельзя, разница — в химическом/кристаллическом составе и, возможно, в геометрии центрального сердечника и в плавности границы между ним и оболочкой (к сожалению, так для себя и не прояснил этот вопрос до конца). Дисперсия в оптических волокнах — суровая и сложная для понимания штука, достойная отдельной статьи, поэтому объясню проще — по волокнам со смещённой дисперсией можно передавать сигнал без искажений дальше, чем по простым. На практике спайщики знают два типа: простое и «со смещёнкой». В кабеле часто выделяют первый модуль под «смещёнку», а остальные — под простые волокна. Стыковать «смещёнку» и простое волокно можно, но нежелательно, это вызывает один интересный эффект, о котором я расскажу в другой части, про измерения.
3 — пластиковые трубочки-модули, в которых плавают в гидрофобе волокна.

Кабель, разделанный до модулей
Легко ломаются (точнее, внезапно перегибаются) при изгибе наподобие телескопических антенн у бытовых приёмников, ломая внутри себя волокна. Иногда модуль бывает всего один (в виде толстой трубки), а в нём пучок волокон, но в этом случае нужно слишком много разных цветов для маркировки волокон, поэтому обычно делают несколько модулей, в каждом из которых от 4 до 12 волокон. Единого стандарта на расцветку и количество модулей/волокон нет, каждый производитель делает по-своему, отображая всё в паспорте на кабель. Паспорт прилагается к барабану кабеля и обычно пришпиливается степлером к дереву прямо внутри барабана.
Паспорт кабеля
Типичный паспорт на кабель. Извиняюсь за качество.

Однако есть надежда, что, скажем, кабель «ДПС» у производителей «Трансвок» и «Белтелекабель» окажется всё-таки одинаковым по конфигурации. Но всё равно нужно смотреть паспорт на кабель, где всегда указана подробная расцветка и то, какого типа волокна в каких модулях лежат. Минимальная ёмкость «взрослого» кабеля, что я встречал — 8 волокон, максимальная — 96. Обычно 32, 48, 64. Бывает, что из всего кабеля занято 1 или 2 модуля, тогда вместо остальных модулей вкладывают чёрные заглушки-пустышки (чтобы габаритные параметры кабеля не изменились).
4 — плёнка, оплетающая модули. Играет второстепенные роли — демпфирующую, снижающую трение внутри кабеля, доп. защита от влаги, удерживающую гидрофоб в пространстве между модулей и, возможно, что-то ещё. Часто бывает дополнительно стянута нитками крест-накрест и с обеих сторон смочена гидрофобным гелем.
5 — тонкая внутренняя оболочка из полиэтилена. Доп.защита от влаги, защитная прослойка между кевларом/бронёй и модулями. Может отсутствовать.
6 — кевларовые нити или броня. На рисунке броня из прямоугольных прутков, но куда чаще встречается из круглых проволочек (в импортных кабелях — проволочки сталистые и трудноперекусываемые даже тросокусами, в отечественных — обычно из гвоздевого железа). Броня может быть и в виде стеклопластиковых прутков, таких же, как центральный элемент, но на практике не встречался с таким. Кевлар нужен, чтобы кабель выдерживал большое усилие на разрыв и при этом не был тяжёлым. Также часто используется вместо тросика там, где в кабеле не должно быть металла во избежание наводок (например, если кабель висит вдоль железной дороги, где рядом контактный провод с 27,5 кВ). Типичные значения допустимого растягивающего усилия для кабеля с кевларом — 6...9 килоньютонов, это позволяет выдержать большой пролёт при вет

Технологический процесс сварки оптического волокна — Студопедия

Сварка оптических волокон производится с использованием специальных сварочных аппаратов, которые позволяют в автоматическом режиме провести работу по измерению параметров скола волокон, совмещения торцов свариваемых волокон, сварки, отжига, оценки параметров стыка, проверки механической прочности сварного стыка, термоусадки защитной гильзы на место стыка.

Современные сварочные аппараты состоят из следующих элементов:

1) прочный корпус в котором расположены все элементы аппарата.

2) микроскоп или видеокамера с оптической системой (зеркала, призмы) - применяются для точного позиционирования волокон относительно друг друга. В настоящее время чаще используют две видеокамеры закрепленные в двух плоскостях (под углом 90°). При этом отпадает необходимость в прецизионных зеркалах и призмах совмещающих изображение двух плоскостей на один экран.

3) сварочная камера- объединяет в себе подвижные манипуляторы с зажимами для волокон (для юстировки и сведения их под микроскопом), электроды создающие дугу для сварки и крышку, защищающую место сварки от внешних воздействий.

4) тепловая камера (печь)- необходима для термоусадки защитной муфты на сваренный участок.


5) блок электронного управления работой аппарата.

Процесс сварки

1) разделка оптического кабеля и очистка волокон от гидрофобного материала. Обычно для этого используют специальный инструмент НИМ-25 показанный на рисунке 17

Рисунок 17- набор инструмента НИМ-25

2) на волокна одного из кабелей надеваются специальные гильзы — КДЗС (комплект для защиты стыка), состоящие из полиэтиленовой трубки и стального силового стержня, размещённых внутри внешней термоусаживаемой оболочки.

3) с концов волокон (2-3 см) снимается первичное буферное покрытие рисунок 18.

Рисунок 18- снятие буферного покрытия

Затем волокна промываются изопропиловым спиртом с использованием безворсовых салфеток.

4) подготовленное волокно скалывается специальным прецизионным скалывателем рисунок 19.

Рисунок 19- скалывание волокна

5) волокна, предназначенные для сварки, укладываются под зажимы сварочного аппарата в (V-образные канавки) рисунок 20.

Рисунок 20- укладка волокон в V-образные канавки

6) под микроскопом или под контролем видеокамер, механически (в V-образных канавках) или с помощью подвижных зажимов, происходит совмещение (юстировка) волокон. В современных сварочных аппаратах юстировка происходит автоматически рисунок 21.


Рисунок 21- юстировка оптических волокон

Электрическая дуга разогревает до установленной температуры концы волокон, далее торцы волокон совмещаются микро-доводкой держателя одного из волокон. При этом, благодаря силам поверхностного натяжения, происходит «схлопывание» поверхностей торцов волокон. Пока стык не остыл, сварочный аппарат продолжает юстировать сердцевины волокон, в это время температура дуги понижается до определённой температуры, для «отжига» (снятия механических напряжений) места сварки.

7) Аппарат проверяет затухание, вносимое сваренным стыком. Существует несколько методов проверки: от оценки качества сварки по оптическому изображению горячего волокна (в ИК области), до непосредственного измерения путём введения в одно волокно опорного излучения и отводом его части из другого волокна рисунок 22

Рисунок 22- измерение затухания

8) аппарат осуществляет проверку механической прочности соединения приложением растягивающего усилия (обычно 200 — 400 гр.).

9) КДЗС сдвигается на место сварки рисунок 23.

Рисунок 23-гильза КДЗС

10) укладка сваренного участка в тепловую камеру (печь), где происходит термоусадка КДЗС рисунок 24.

Рисунок 24- укладка сваренного участка

в тепловую камеру

11) сваренные волокна укладываются в сплайс- пластину (кассету), оптическую муфту или оптический кросс рисунок 25.

Рисунок 25- укладка волокон в сплайс-кассету

Основные инструменты и аппаратура для работы с оптическим волокном показаны в приложении Е.

Стоит особо отметить, что в процессе подготовки, сварки и укладки оптических волокон в сплайс пластину (кассету) нужно быть предельно внимательным и аккуратным. В противном случае не исключено, что работа будет сделана не качественно (с браком), в этом случае её придется переделывать. В результате чего будет превышено время на реализацию проекта а так же увеличен расход комплектующих для сварки оптического волокна.

Объяснение сращивания оптоволоконного кабеля

Мы обычно получаем одни и те же основные вопросы по теме сращивания о типах, преимуществах и областях применения.

Для начала, стандартное определение сращивания оптического волокна - это соединение двух оптоволоконных кабелей вместе. Другой, более распространенный метод соединения волокон называется заделкой или соединением. Сращивание чаще всего используется в полевых условиях, но может применяться и при сборке кабелей. В полевых условиях сращивание является более быстрым и эффективным методом и используется для восстановления оптоволоконных кабелей, когда проложенный под землей кабель случайно порвался.

Типы сварки

Существует 2 метода сварки: механический или сварочный. Оба метода обеспечивают гораздо более низкие вносимые потери по сравнению с оптоволоконными соединителями.

механическое соединение

Механическое сращивание оптоволоконных кабелей - это альтернативный метод сращивания, для которого не требуется сварочный аппарат.

Механический стык - это соединение двух или более оптических волокон, которые выровнены и удерживаются на месте узлом, который удерживает волокно в совмещенном состоянии с помощью жидкости для согласования показателей преломления.При механическом сращивании используется небольшой механический стык длиной около 6 см и диаметром 1 см, который прочно соединяет два оптических волокна. Это точно выравнивает два оголенных волокна и затем механически закрепляет их.

Крышка с защелкой, клейкая крышка или и то, и другое используются для постоянного закрепления стыка.

Волокна не соединены прочно, а просто удерживаются вместе, чтобы свет мог проходить от одного к другому. (Вносимые потери <0,5 дБ)

Потери при сварке обычно равны 0.3 дБ. Но механическое сращивание волокон приводит к более высокому отражению, чем метод сращивания оплавлением.

Механические сращивания волоконно-оптических кабелей небольшие, довольно простые в использовании и очень удобны как для быстрого ремонта, так и для постоянной установки. Они доступны в постоянных и повторно используемых типах.

Механические соединения оптоволоконных кабелей доступны для одномодовых или многомодовых волокон.

Сварка оплавлением

Сварка оплавлением дороже, но имеет более длительный срок службы, чем механическая сварка.Метод Fusion позволяет сплавлять жилы волокна с меньшим затуханием. (Вносимые потери <0,1 дБ)

В процессе сварки оплавлением используется специализированный сварочный аппарат для точного совмещения двух концов волокон, после чего концы стекла «плавятся» или «свариваются» вместе с использованием электрической дуги или какого-либо типа тепла. Это обеспечивает прозрачное, неотражающее и непрерывное соединение между волокнами, обеспечивающее очень низкие потери света

трансмиссия. (Типичные потери: 0,1 дБ)

Сварочный аппарат выполняет сварку оптических волокон методом оплавления в два этапа.

  1. Точно совместите два волокна
  2. Сгенерировать небольшую электрическую дугу, чтобы расплавить волокна и сварить их вместе

При соответствующем обучении специалист по сращиванию оптоволокна может в обычном порядке достичь уровня вносимых потерь менее 0,1 дБ как для одномодовых, так и для многомодовых волоконных кабелей.

Помимо более низких потерь при сварке при типичном уровне 0,1 дБ, преимущества сварки плавлением включают меньшее обратное отражение.

Обычное применение для сращивания - это соединение кабелей в длинных проложенных за пределами заводских кабельных трассах.Это когда длина участка требует более одного кабеля. Сращивание обычно используется для заделки одномодовых волокон (путем сращивания предварительно заделанных пигтейлов на каждое волокно), но есть и другие применения. Важно отметить, что нарезку можно использовать для смешивания различных типов оптоволоконных кабелей, например, для подключения 48-волоконных кабелей к шести 8-волоконным кабелям, идущим в разные места.

Дополнительные ресурсы от команды удобных флагов включают:

Категория Resource FOC Splicing Страница

Глоссарий, сокращения, военные спецификации для разъемов: http: // bit.ly / 2a2EFn8

Ресурс вопросов и ответов: отправляйте технические вопросы по адресу [email protected]

Есть вопросы по этой статье?

Свяжитесь с FOC с вопросами по телефону: (800) 473-4237 / 508-992-6464 или по электронной почте: [email protected], и мы ответим как можно скорее.

Два важных метода для этого

Соединение оптоволоконных кабелей - важный метод соединения двух оптоволоконных кабелей. Это предпочтительное решение, когда доступный оптоволоконный кабель недостаточно длинный для требуемого участка.Кроме того, сращивание волоконно-оптических кабелей предназначено для восстановления волоконно-оптических кабелей. На случай, если они случайно сломаются. В настоящее время сращивание волоконно-оптических кабелей широко применяется в телекоммуникационных, локальных (локальных) сетях и сетевых проектах. Обычно мы можем выполнять сращивание оптоволоконных кабелей двумя способами: сращивание оптоволокном и механическое сращивание. Эта статья в первую очередь иллюстрирует конкретный процесс метода сварки плавлением и метода механического соединения. А затем сравнивает два метода для справки.

Сращивание оптоволокна: метод сращивания оптоволокном

Сварка оплавлением - это постоянное соединение двух или более оптических волокон. Два волокна свариваются электронной дугой. Это наиболее широко используемый метод сварки оптоволоконных кабелей. Потому что он обеспечивает самые низкие потери, меньшую отражательную способность, самое прочное и надежное соединение между двумя волокнами. Когда вы применяете этот метод, часто используются сварочные аппараты. Как правило, процесс сварки оплавлением состоит из четырех основных этапов. Они проиллюстрированы далее по очереди.

Шаг 1: зачистка волокна

Процесс сварки начинается с подготовки обоих концов волокон к свариванию. Итак, вам нужно снять все защитное покрытие, куртки, трубки, силовые элементы и так далее. И вы просто оставляете обнаженное волокно. Следует отметить, что кабели должны быть чистыми.

Шаг 2: раскол волокна

Хороший скалыватель волокон имеет решающее значение для успешной сварки плавлением.Скалыватель просто надрезает волокно, а затем тянет или сгибает его. Таким образом, чтобы произвести чистый разрыв, а не разрезать волокно. Торцевая поверхность скола должна быть идеально плоской и перпендикулярной оси для правильного стыка.

Шаг 3: сплавление волокна

При плавлении волокна необходимо выполнить два важных этапа: выравнивание и плавление. Во-первых, вам необходимо выровнять концы волокна внутри оптоволоконного сварочного аппарата. После правильного совмещения вам необходимо использовать электрическую дугу, чтобы расплавить волокна.Таким образом, вы можете навсегда сварить два конца волокна вместе.

Шаг 4: защитите оптоволокно

Типичный сварной стык имеет предел прочности на разрыв от 0,5 до 1,5 фунта. И сломать его при нормальном обращении непросто. Однако он по-прежнему требует защиты от чрезмерных изгибающих и тянущих усилий. Используя термоусадочную трубку, силиконовый гель и механические средства защиты от обжима, можно защитить соединение от внешних элементов и поломки.

Соединение оптоволокна: метод механического соединения

Если вы хотите быстро и легко выполнять сварку, лучше подойдет механическое соединение.Механическое соединение - это соединение двух или более оптических волокон. Волокна выравниваются и удерживаются на месте с помощью автономной сборки. Типичным примером этого метода является использование соединителей для соединения волокон. Этот метод наиболее популярен для быстрого временного восстановления и сращивания многомодовых волокон. Волокна находятся в установке в помещении. Как и сварка плавлением, механическое соединение состоит из четырех основных этапов.

Шаг 1: зачистка волокна

Подготовка волокна практически такая же, как и при сварке плавлением.Просто удалите защитные покрытия, куртки, трубки и силовые элементы. Итак, мы видим голое волокно. Затем убедитесь в чистоте волокна.

Шаг 2: раскол волокна

Процесс такой же, как и раскалывание при сварке оплавлением. Необходимо добиться среза волокна ровно под прямым углом к ​​оси.

Шаг 3: механическое соединение волокна

На этом этапе мы не используем нагревание в качестве сварочного соединения. Мы просто соединяем концы волокна вместе внутри механического сращивания.Гель для согласования индекса внутри аппарата для механического сращивания может оказаться полезным. Потому что он может передавать свет от одного конца волокна к другому.

Шаг 4: защитите оптоволокно

После сращивания волокон мы помещаем их в лоток для сращивания, а затем в устройство для сращивания. Наружные закрытые помещения не требуют использования тепла. Мы тщательно герметизируем термоусадочную трубку, чтобы предотвратить повреждение стыков от влаги.

Какой метод лучше?

Как сварка плавлением, так и метод механической сварки имеют свои преимущества и недостатки.Нам нужно выбрать сварку или механическое соединение, в зависимости от области применения.

Сварка оплавлением обеспечивает меньший уровень потерь и более высокую степень стабильности, чем механическая сварка. Однако этот метод требует использования дорогостоящего оборудования для сварки оплавлением. Ввиду этого мы склонны использовать объединение для длинных линий с высокой скоростью передачи данных. Эти тарифные линейки вряд ли будут изменены после установки.

В таких ситуациях часто используется механическое соединение. Когда сварку нужно производить очень быстро, а дорогостоящее оборудование для сварки не доступно.Некоторые механические оптоволоконные сращивания допускают как подключение, так и отключение. Таким образом, механическое соединение можно использовать в непостоянных ситуациях.

Заключение

Соединение оптоволоконных кабелей - важный метод при установке оптоволоконных сетей. Нам нужно выбрать сварку или механическое соединение, в зависимости от области применения. При сращивании волокон необходимо строго следовать конкретным инструкциям для обеспечения идеального сращивания. Кроме того, важно содержать в чистоте все сварочные инструменты.

Связанная статья : Советы по сращиванию и заделке оптоволокна

Связанная статья : Сварочный аппарат для оптоволокна: хороший помощник для сварки оптических волокон

Что такое сращивание оптических волокон? Определение, сварка и методы механического соединения оптических волокон

Определение : Соединение оптических волокон - это метод , используемый для соединения двух оптических волокон . Этот метод используется в оптоволоконной связи для формирования длинных оптических линий для лучшей передачи оптических сигналов на большие расстояния. Сварочные аппараты - это в основном соединители , которые образуют соединение между двумя волокнами или пучками волокон.

При сращивании двух оптических волокон необходимо учитывать геометрию волокон, их правильное расположение и механическую прочность.

Методы сращивания оптического волокна

Существует три основных метода сращивания оптических волокон. Это следующие:

Сварка оплавлением

Сращивание любого волокна с использованием техники сплавления обеспечивает постоянный (длительный) контакт между двумя волокнами.При сварке плавлением два волокна термически соединяются вместе. В этой конкретной технике обязательно используется электрический инструмент, который действует как электрическая дуга, чтобы сформировать тепловую связь между ними.

Сначала два волокна выравниваются и стыкуются на пути их соединения, это выравнивание выполняется в держателе волокна.

После этого срабатывает электрическая дуга , которая при включении вырабатывает некоторую энергию, которая нагревает стыковое соединение.Под действием нагрева концы волокна плавятся, а затем они соединяются.

После того, как эти два соединения образуют соединение, их стык покрывают полиэтиленовой оболочкой или пластиковым покрытием, чтобы защитить соединение.

На рисунке ниже показано сращивание оптического волокна :

.

Благодаря использованию технологии сварки плавлением, потери, возникающие при сварке, очень низкие. Диапазон потерь составляет от 0,05 до 0,10 дБ , как в случае одномодовых, так и в многомодовых оптических волокнах.Техника, которая обеспечивает такую ​​сумму потерь, очень практична и полезна. Поскольку теряется лишь очень небольшая часть передаваемой мощности.

Однако, когда выполняется сварка плавлением, подвод тепла должен быть в достаточном количестве. Это происходит потому, что иногда чрезмерное тепло может привести к образованию хрупких (нежных) суставов.

Механическое соединение

Следующие две категории относятся к механическому соединению :

Соединение с V-образной канавкой

В этой технике сращивания сначала берется подложка V-образной формы , и два конца волокна стыкуются в канавке.После того, как эти два компонента помещаются в канавку с правильным выравниванием, они соединяются с помощью клея или геля для согласования показателей индекса. Этот клей обеспечивает надежный захват соединения.

V-образная подложка может быть изготовлена ​​из пластика, кремния, керамики или любого металла.

На рисунке ниже показан метод оптического волокна с V-образной канавкой :

Однако потери в волокне больше при использовании этого метода по сравнению с методом сплавления. Кроме того, эти потери в значительной степени зависят от диаметра сердечника и оболочки, а также от положения сердечника относительно центра.

Здесь следует отметить, что два волокна не образуют непрерывного гладкого соединения , как в ранее обсужденном случае. Также сустав полупостоянный.

Соединение эластичных трубок

Это метод сращивания волокна с помощью эластичной трубки, который в основном находит свое применение в случае многомодового оптического волокна. Потери в волокне в этом случае почти такие же, как при сварке. Однако потребность в оборудовании и навыках несколько меньше, чем при сварке плавлением.

На рисунке ниже показана техника сращивания эластичных трубок :

В основном эластичный материал - резина, внутри которой имеется небольшое отверстие. Диаметр этого отверстия несколько меньше диаметра сращиваемого волокна. Кроме того, на концах обоих волокон делается сужение, чтобы облегчить введение внутрь трубки.

Итак, когда волокно с диаметром немного большим, чем диаметр отверстия, вставляется внутрь отверстия, оно в конечном итоге расширяется, поскольку материал оказывает на волокно симметричную силу.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *