Процесс сварки оптических волокон

Процесс сварки оптоволокна

14.09.2018

Волоконно-оптические линии связи имеют высокую пропускную способность информационного сигнала. Их работа во многом зависит от качества соединения провода: чем лучше соединены волоски, тем меньше степень затухания сигнала в месте контакта. Многослойный провод имеет сложную структуру, для сварки стыков используется специальное оборудование. Работать на нем довольно просто.

Сварка оптоволокна не требует специальных навыков, обучения. Достаточно следовать инструкции. Перед этим будет полезно узнать некоторые нюансы работы. При монтаже линий связи много времени уделяется подготовке кабеля к процессу сварки, для этого существует специальное оборудование.

Строение кабеля

Сигнал передается по тонкой стеклянной нити из диоксида кремния, размер проводника исчисляется в микронах. В кабеле может находиться до 38 жил, все они изолированы.

Кремниевое стекло очень хрупкий материал, боится влажности, поэтому его покрывают многослойной изоляцией.

Сначала покрывают защитным лаком, затем помещают в модульные трубки, заполненные водоотталкивающим гелем, он предохраняет стеклянный проводник от набухания. Трубки дополнительно покрываются гибкой изоляцией, затем слоем полиэтилена.

Строение оптоволоконного кабеля

Изоляция зависит от условий эксплуатации кабеля. Он подразделяется по видам:

  • наружный кабель бывает подвесным и подземным;
  • внутренний для прокладки используется редко, его можно встретить в деловых центрах.

Из подвесного делают воздушные линии связи, иногда кабель дополнительно оборудуют тросиком и клипсовыми держателями. Подземный для прокладки в грунте некоторые производители выпускают в гофроброне.

Устройство и принцип работы сварочного оборудования

Сварка оптических волокон полностью автоматизирована, происходит без участия оператора. В прибор достаточно правильно заправить концы провода. Процесс соединения происходит под высокой температурой, нагрев обеспечивается электрической дугой. Сварочный аппарат для оптоволокна – сложное устройство, в состав которого входят следующие элементы:

  • блок питания;
  • преобразователь переменного тока в постоянный;
  • материнская плата – мини-процессор, регулирующий процесс спайки;
  • механический узел, осуществляющий центровку – сервомоторы двигают проводник во всех направлениях, соединение волокна происходит с большой точностью;
  • нагреватель, он обеспечивает расплав изоляционной муфты из термоусадочного материала, надеваемой на место шва;
  • дисплей, на нем задаются параметры сварки, видно рабочую зону контакта.

Источник: https://svarkaprosto.ru/tehnologii/protsess-svarki-optovolokna

Монтаж ВОЛС — сварка оптоволокна

https://lantorg.com/products/signalfire-ai-7-cvarochny-apparat-dlya-optovoloknaВ прошлых статьях мы говорили об этапах, предшествующих непосредственно сварке — разделке кабеля и подготовке оптических волокон, а также о классификации видов оптического кабеля и оптических разъемов. В сегодняшней статье — сам процесс сваривания волокон пошагово.

Сварка оптоволокна чем-то напоминает работу ювелира. Если даже подготовка волокон требует большой аккуратности и четкости движений, то что говорить непосредственно о процессе сварки. Только чистые руки, никакой пыли и ни в коем случае не трогаем очищенное волокно пальцами.

Убираем все лишнее и оставляем на рабочем столе:

  1. Скалыватель.
  2. Сварочный аппарат.
  3. Емкость со спиртом, для протирки волокна.
  4. Салфетки безворсовые.
  5. Стриппер (для зачистки волокна, если понадобится).
  6. Муфту или кросс (уже подготовленные).
  7. Пинцет.
  8. Изолента (для сбора осколков волокон и крепления переходов в кроссе).

Скалыватель

Вариант подороже, японский Fujikura FSM-60S:

Вариант подешевле, китайский Signal Fire AI-7. Устройство с хорошими показателями быстрого нагрева, постороено на новой технологии центрирования ядра, имеет в своем арсенале шесть сервоприводов и автофокус. Данный сварочный аппарат отвечает всем стандартам сращивания оптоволоконного кабеля известным на данный момент:

Порядок сварки в сварочном аппарате:

  1. Сколотые очищенные волокна укладываются в специальные канавки и фиксируются зажимами. Гильза КДЗС надевается на волокна заранее.
  2. Аппарат начинает передвигать волокна по направлению друг к другу до тех пор, пока не зафиксирует их в своей оптической системе.

  3. Устройство подает на концы волокон короткий разряд, очищая от случайно попавшей пыли. Но если на концах сколов — жирные отпечатки пальцев или грязь, которую так просто не сдуешь, она только запекается и окончательно портит скол.

  4. Далее сварочный аппарат сводит волокна для окончательной сварки — по трем координатам, с нарастающей точностью. Если на этом этапе умное устройство обнаружит неровность сколов или еще что-то, что помешает их качественно сварить — процесс сварки остановится, на экране сварочного аппарата появится соответствующее сообщение.

  5. Если же все нормально, подается окончательный разряд, сколы оплавляются, и аппарат во время этого придвигает их уже вплотную друг к другу. Все, волокна спаяны.
  6. Далее сварочный аппарат оценивает качество сварки по изображению места стыка под микроскопами оптической системы, и на просвет определяет затухание.

    Следующая стадия проверки — на прочность, устройство при этом пытается развести только что сваренные волокна в стороны. Однако многие эту функцию отключают, боясь что не остывшая до конца сварка может испортиться.

  7. Пайщик достает спаянные волокна, надвигает гильзу КДЗС, закрывая место сварки и прилегающее оголенное оптоволокно, и кладет гильзу в печку для усаживания.
  8. После извлечения из печки гильза выкладывается на специальную полочку, чтобы остыть. В горячем виде ее нельзя располагать в кассете — есть риск сломать оптоволокно, т.к.

    защищающая его гильза еще мягкая. Кроме того, класть ее куда-то кроме специально предназначенной полочки тоже нельзя — горячий пластик может прилипнуть. Именно поэтому и забывать ее в печке тоже нельзя — прилипнет. Вынимать гильзу из печки нужно сразу после сигнала таймера.

Наглядный процесс сварки вы сможете увидеть в данном видеообзоре:

На фото — сваренное волокно. Хорошо видна точка, в которой преломляется свет — место сварки.

Важно помнить:

И сварочный аппарат, и скалыватель — дорогие и сложные устройства. Да, пайщики оптоволокна работают в самых разных условиях — в канализации, на чердаках, в поле, в мороз и дождь. Но при этом нужно беречь технику от падения и ударов.

Ведь не зря их чемоданчики для переноса выложены изнутри пенопластом или толстой мягкой тканью. Фирма-производитель легко определит, перестало ли устройство работать «само» или этому предшествовало падение или удар.

В последнем случае гарантии не будет.

Поэтому при работе всегда проверяйте — надежно ли стоит устройство? Надежно ли стоит стол, на котором расположен сварочник или скалыватель? И т.д. Собственно, зная цену хорошего сварочного аппарата, это даже нельзя назвать фанатизмом.

Важно также регулярно проводить техническое обслуживание устройств (многие профилактические действия предусмотрены в самом аппарате и выполняются по инструкции), а не использовать до последнего.

Источник: https://lantorg.com/article/montazh-vols-svarka-optovolokna

Рассмотрим сварочные аппараты для оптоволокна. Процесс сварки оптических волокон

Для построения волоконно-оптических линий из отдельных отрезков кабеля применяют сварку, которая обеспечивает беспрепятственное прохождение сигнала из одного кабеля в другой. Чтобы ее качественно выполнить, нужно последовательно пройти все этапы, используя самое современное оборудование для монтажа оптических волокон.

В предыдущих публикациях мы рассматривали все приборы и инструменты, которыми пользуется монтажник для сварки, а в этой статье поясним, каким образом осуществляется этот процесс.

Строение оптического кабеля

Для ясности немного расскажем о строении оптоволоконного кабеля.

Оптический кабель может содержать как одно волокно (симплексный ), два (дуплексный ), так и несколько волокон (мультиплексный ), которые покрыты защитной оболочкой .

Обратите внимание

В зависимости от места прокладки кабеля и его назначения, оболочек может быть много, особенно в мультиплексных оптических кабелях. И чтобы их соединить, необходимо предварительно снять эти защитные покрытия.

Снятие оболочки волокна

Берется конец кабеля и с помощью стриппера буферного слоя делается надрез. Затем аккуратно снимается оболочка , попутно следя за тем, чтобы не коснуться волокон. Этот инструмент может обрабатывать жилы диаметром 250 и 900 мкм, и рассчитан для любого типа волокон.

Подготовка к сварке

После обнажения концов волокон их нужно обезжирить с помощью специальной безворсовой салфетки, смоченной в дегидрированном спирте. Во время обработки важно как можно реже касаться оголенных участков. После этого кончики волокон необходимо сколоть .

Существуют несколько видов скалывателей, которые выполняют эту процедуру с заданными параметрами: угол скола, длина скола, что весьма удобно, поскольку операция требует высокой точности. Скалыватели могут использоваться для любых волокон: одномодовых и многомодовых.

На конец одного волокна надевают термоусаживающую гильзу , которая позже понадобится для защиты места соединения.

Установка волокон в сварочный аппарат

Помимо ручных приборов, есть и автоматические сварочные аппараты , но во всех случаях необходимо самому устанавливать в них кончики волокон .

Затем на дисплее задается их точное позиционирование друг с другом (юстировка ), чтобы процесс сварки шел с минимальными потерями.

Ведь если расположение волокон будет неправильным, сигнал просто не пройдет из одного в другой отрезок кабеля.

Сварка оптического волокна

Важно

После расположения концов волокон, в автоматических аппаратах процесс сваривания можно запустить одним нажатием кнопки, в ручных – требуется самостоятельное прохождение несколько операций. Волокна нагреваются и плавятся электрической дугой, затем соединяются друг с другом. После этого точка сплавления дополнительно прогревается для снятия механического напряжения.

Контроль качества сварки

Чтобы оценить, насколько успешно прошло сваривание кабелей, в самом приборе анализируются тепловые изображения и на их основе вычисляют профиль показателя преломления сердцевины, градиент деформации сердцевины и диаметр модового пятна. Если какие-то параметры не устраивают, сварку можно подкорректировать.

Защита и укладка сварного соединения

Термоусадочная гильза, о которой мы говорили выше, сдвигается на место сварки и нагревается до 90-150 градусов за минуту во встроенной в сварочный аппарат печке.

Такая защита предотвратит изгиб волокна в месте соединения, а значит и его случайный разрыв.

После охлаждения горячей гильзы ее помещают в сплайс – пластины муфты для дополнительной защиты, затем укладывают волокна вокруг гильзы.

Несмотря на относительную простоту, сварка волокон – это наиболее ответственный момент, ведь случайная ошибка может вывести из строя всю линию. Поэтому она должна проводиться квалифицированными специалистами с применением новейшего оборудования и инструментов.

Оборудование для монтажа волоконно-оптических линий связи

Для бесперебойной эксплуатации волоконно-оптических линий связи (ВОЛС) решающее значение имеет использование современного оборудования, позволяющего на высоком уровне выполнить трудоемкую строительно-монтажную часть работ.

На сегодняшний момент рынок новейших технологий по прокладке ВОЛС предлагает достаточный спектр предложений по поставке необходимого оборудования для специалистов. Львиная доля техно-монтажных средств узкоспециализированы, поэтому мы попытаемся в краткой форме пояснить назначение тех или иных инструментов или приборов относительно поставленной задачи.

Сварочные аппараты

Для обеспечения высококачественной сварки оптических волокон значительную роль играют современные сварочные аппараты, позволяющие с высокой точностью соединять два отростка кабелей с минимальными потерями.

В этой статье мы постараемся дать краткий обзор существующих на рынке приборов, рассчитанных на работу не только с одномодовым, но и с многомодовым волокном. Сначала дадим их общую классификацию, потом перейдем непосредственно к детальному рассмотрению.

Классификация сварочных аппаратов

Как и любые технические приборы, сварочные аппараты выпускаются в разных вариациях: не только с ручным, но и с полуавтоматическим, а также полностью автоматическим управлением. По типу свариваемых волокон данные аппараты подразделяются на специализированные, т.е. способные работать с конкретным типом волокон, и универсальные.

Модели сварочных аппаратов

Совет

На сегодняшний момент имеется более десяти моделей сварочных аппаратов, в числе которых есть и отечественные приборы. Если рассматривать с точки зрения качества выполняемых операций в процессе сварки, приходится признать превосходство зарубежных над нашими аналогами, зато в плане цены отечественные приборы намного дешевле, в то время как импортные оцениваются до $20 тыс.

Лидирующими фирмами по выпуску сварочных аппаратов являются японские Fujikura, Furukawa и Sumitomo, а также американский Corning. Их мы и рассмотрим ниже.

Fujikura

Сварочный аппарат FSM50S полностью автоматизирован и благодаря уменьшенным габаритам, малому весу и быстроте проводимых операций с успехом может применяться в полевых условиях.

Это было достигнуто за счет модернизации системы сварки и укладки, а также системы юстировки Profile Alignment System (PAS). Операция сварки в нем длится 9 сек., а термоусадка – 35 сек.

Потери при соединении волокон для одномодового составляют 0,02 дБ, для многомодового – 0,01 дБ. Цена колеблется в пределах $11-12 тыс.

Sumitomo

Сварочный аппарат Type-39 имеет 2 высокоскоростные печки для термоусадки. В нем реализована ускоренная сварка волокон, что существенно повышает общую скорость работы с волокном. Наличие автостарта дает автоматическую сварку и термоусадку без использования клавиатуры.

Превосходящее качество соединений достигается благодаря особой системе юстировки волокон (HDCM – High resolution Direct Core Monitoring). Время сварки, термоусадки, а также потери при соединении волокон аналогичны рассмотренной выше модели.

Цена – в диапазоне от $14 до $15,5 тыс.

Furukawa

Сварочный аппарат Fitel S-177a обладает высокой точностью и качеством сварки, содержит в себе 150 программ автоматизированного режима сварки и 12 программ термоусадки. Способен одновременно отображать весь процесс на TFT- экране по осям X и Y.

Обратите внимание

Интересно, что в нем имеется самое большое в мире увеличение изображения волокна — 608x. Время сварки — 9 сек., а термоусадки – 37 сек. Потери при соединении аналогичны описанным выше моделям.

Ценовой разброс невелик, в среднем его можно приобрести за $14,2 тыс.

Сварочный аппарат OptiSplice LID является компактным, надежным, точным и высокопроизводительным прибором, который легко может применяться в полевых работах. Содержащаяся в нем LID система (локальный ввод и детектирование света) анализирует качество сколотой поверхности, благодаря чему снижаются показатели потерь при сварке.

Анализ видеоизображения L-PAS™ (Lens Profile Alignment System, система совмещения по геометрическим размерам) позволяет наблюдать совмещения волокон, оценить качество скола и наличие загрязнений, она обеспечивает быструю сварку многомодового волокна.

Функция CDS™ (Core Detection System, система детектирования сердцевины) применяется, если требуется ускоренная работа по сварке, с ее помощью сердцевины волокон совмещаются за считанные секунды.

Циклы соединений по времени в разных режимах распределяются так: LID-System: от 35 до 45 сек., CDS: от 15 до 25 сек. и L-PAS: от 10 до 20 сек. Потери при соединении аналогичны. Аппарат очень качествен, его цена достигает до $20 тыс.

Так мы рассмотрели самые надежные модели, пользующиеся широким спросом у профессионалов, эти аппараты неоднократно были испытаны в работе и дают гарантированный результат на протяжении длительного времени.

Сварка оптики – это процесс, в котором свариваются оптические волокна благодаря обработке высокой температурой. Сейчас сварка оптического волокна чаще всего выполняется без участия человека.

Сваривание оптических волокон производят с применением специальных устройств для сварки, которые дают возможность проведения всего комплекса работ по свариванию от самого начала и до конца.

Виды современных аппаратов и их группы

Современные аппараты для сваривания оптических волокон – это уникальные промышленные роботы, которые имеют собственную систему управления. Управление таким роботом производит оператор. Как правило, размеры новых устройств для сваривания достаточно небольшие.

Аппараты, которыми производится сварка оптики, состоят из:

  • ЭБ, в который входит материнка, дуговые блоки, преобразователи напряжения;
  • механические составляющие;
  • монитор (устройства для видеоконтроля).

Настоящее название этого устройства – аппарат для автоматического сваривания оптоволокна.

Каждый аппарат имеет свое программное обеспечение, которое является уникальным для каждой отдельной модели. Пользовательский интерфейс представлен клавиатурой, меню и монитором.

Меню в любом случае имеет два раздела: секретный сервисный и открытый пользовательский. Секретные меню, как правило, закрываются паролями или комбинацией клавиш.

Его применяют для того, чтобы сварка оптоволокна была максимально настроенной.

Аппараты для сваривания современного типа можно разделить на такие группы:

  • аппараты, которыми производится сварка оптоволокна;
  • для сваривания, которые имеют выравнивание по сердцевине;
  • для сваривания, которые имеют фиксированные V-подобные канавки.

Источник: https://innovakon.ru/internet/consider-welding-machines-for-fiber-the-process-of-welding-optical-fibers.html

Сварка оптоволоконного кабеля

Создание оптического волокна — одно из самых значимых событий в сфере инфокоммуникационных технологий. Оптоволоконный кабель применяют для высокоскоростной передачи информации с незначительным затуханием на дальние расстояния.

До недавнего времени оптику использовали в основном для соединения разных континентов в единую глобальную сеть. В настоящий момент многие провайдеры предоставляют такую услугу, как высокоскоростной интернет при помощи оптических линий в каждую квартиру.

И без такого процесса, как сварка оптоволоконного кабеля, просто не обойтись.

Разделка кабеля

Оборудование для сварки ВОЛС

Оптоволоконный кабель разделывают с использованием следующих инструментов:

Оборудование для сварки ВОЛС

  • стриппер;
  • тросокус;
  • отвертки;
  • бокорезы;
  • пузырек спирта;
  • безворсовые салфетки;
  • изолента;
  • цифры-маркеры на самоклеящейся основе и прочие.

Если оптоволоконный кабель хранился на складе в сырости, то необходимо отрезать и выбросить примерно метр кабеля. При наличии троса его необходимо перекусить тросокусом.

Внешняя оболочка кабеля снимается с помощью стриппера. Такой нож имеет вращающееся во все стороны лезвие, которое может регулироваться согласно толщине кабеля. Стриппером делается надрез по кругу на оболочке, затем – два продольных надреза вдоль кабеля, чтобы внешнее покрытие распалось на две части.

Снятие внешней оболочки с помощью стриппера

Если следующим слоем идет кевларовое покрытие, то его перекусывают тросокусом. Металлическая гофра снимается с помощью усиленного ножа. Последняя тонкая оболочка снимается стриппером.

Открывшиеся модули обрабатываются салфетками с использованием спирта. Чтобы снять гидрофоб, используют растворитель. Сам модуль надкусывают и снимают при помощи специального стриппера. Остается только убедиться, что все оптические волокна не поломались.

Процесс сварки оптического волокна

Далее представлена краткая инструкция, в которой сварка оптоволокна рассмотрена при помощи сварочного аппарата. Для этого процесса потребуются следующие материалы:

  • скалыватель;
  • сварочный аппарат;
  • пузырек со спиртом;
  • безворсовые салфетки;
  • муфта или кросс;
  • пинцет;
  • изолента;
  • схема разварки.

Рекомендуем!   Дефекты сварочных швов и причины их образования

Стеклянная часть подготовленных волокон аккуратно протирается проспиртованной салфеткой.

Протирка волокна спиртовой салфеткой

Очищенный кончик помещается в скалыватель. Данный аппарат делает качественный скол оптики, без него сварка оптического волокна просто невозможна.

Установка волокна в скалыватель

Подготовленное волокно не должно загрязниться, поэтому его сразу отправляют в сварочный аппарат.

Оптоволокно готово для сварки на аппарате

На аппарате нажимается кнопка начала спайки. На этом сварка ВОЛС окончена. Остальную работу сварочник выполняет самостоятельно, стыковка отображается на дисплее.

Процесс сварки отображается на дисплее

Процесс сварки волокна занимает немного времени, в зависимости от выбранной модели аппарата. По окончанию работы соединенные волокна достают из сварочного аппарата, надевается гильза КЗДС.

Установка гильзы на месте сварки

Далее гильза запекается с двух сторон в печке сварочного аппарата.

Гильза запекается в сварочном аппарате

После защищенное волокно прячут в кассету кросса.

Уложенное волокно в кассете кросса

Сварка оптики завершена.

Проверка качества сварного шва

В процессе сварки необходимо обратить внимание на форму дуги сварного шва. Идеальная сварка практически не заметна невооруженным глазом. Если дуга кривая, то рекомендуется сколоть сварной шов и повторить работу заново.

Если сварочный аппарат выдает существенное затухание сигнала в месте шва (более 0,1 Дб), то волокна лучше переварить. Но даже если потеря сигнала несущественная, в сумме несколько сварок все же могут дать потерю сигнала на другом конце кабеля.

Проверка затухания всей оптической трассы, состоящей из нескольких муфт и кроссов, проводится при помощи рефлектометра. Это измерительный прибор, который посылает по оптической трассе импульс и анализирует его рассеивание и отражение.

С его помощью можно посмотреть общую длину трассы и затухание сигнала на отдельном его участке. Так есть возможность узнать, где именно оптоволоконный кабель дает обрыв сигнала либо его существенное затухание.

Прибор сохраняет измерения в электронном файле, что позволяет проводить анализ рассеивания спустя некоторое время после проведения проверки.

Рекомендуем!   Как научиться варить электросваркой самостоятельно

Ремонт оптической линии

Ремонт ВОЛС состоит из следующих действий:

  • поиск места обрыва оптической линии;
  • организация доступа ремонтника к поврежденным оптическим волокнам;
  • ремонт оптического кабеля;
  • повторная проверка кабельной трассы.

Как было указано ранее, место обрыва ищут с помощью рефлектометра. Потеря сигнала может произойти как в одном из кроссов или муфт, так и в середине целого участка кабеля (к примеру, проведение подземных работ в месте прокладки кабеля).

соединительная муфта для ВОЛС

В первом случае ломается место некачественного шва и делается новая сварка оптики. Во втором случае все куда сложнее, ремонт оптоволокна невозможен.

Если технический запас и особенность расположения кабеля позволяет, то в месте разрыва устанавливается дополнительная муфта. В противном случае весь участок кабеля меняется, сварные работы проводятся на обоих концах нового кабеля.

Ремонт ВОЛС – процесс весьма затратный, поэтому лучше заранее качественно провести монтажные работы.

Источник: https://svarkagid.ru/tehnologii/svarka-i-remont-vols.html

Сварка оптоволокна в картинках с описанием « dert.ru/travel — путешествия, фотографии

Список всех частей: Статьи и заметки

Сегодня будет научно-познавательный пост 🙂

Эти цветные проводочки есть ни что иное, как оптоволокно, уложенное в кассету муфты. Наверняка многие слышали фразу «сварка оптоволокна», которая неизменно сопровождает крупные аварии на линиях связи. Но я уверен, что мало кто представляет себе этот увлекательный процесс. До недавнего времени я тоже был в их числе, но сегодня готов поделиться тайным знанием.

Обычно оптический кабель разваривается на специальный кросс, каждое волокно на свой порт, откуда уже коммутируется с оборудованием или другим кроссом. Но в этот раз надо было сварить между собой два кабеля в обход оптических кроссов. Процесс, в общем-то, схож со сваркой кабеля при разрыве, за тем исключением, что кабель не надо сначала вытаскивать из кросса.

Вот так выглядят два рабочих оптических кросса, от которых надо будет избавиться и состыковать кабели напрямую. Сейчас пока данные бегают по желтым патч-кордам между кроссами.

Важно

Оптический кросс изнутри. Аккуратно распутываем и вытаскиваем кабель из кассеты.

Цветные проводки — это оптоволокно из кабеля, только пока в изоляции. Само оптоволокно бесцветное, а изоляцию специально делают цветной, чтобы различать волокна.

Волокон в кабеле может быть много. Может быть и 4, и 12, и 38. Как правило, для передачи данных используется пара волокон, по одному волокну в каждом направлении. По такой одной паре может передаваться от 155 Мбит/с до нескольких десятков Гбит/c, в зависимости от оборудования на концах волоконно-оптической трассы.

В этом кабеле 12 волокон, которые упакованы по 4 штуки в 3 цветных (белый, зеленый, рыжий) модуля.

Поскольку место сварки волокна — потенциально ломкая зона, эту часть кабеля упаковывают в оптическую муфту. Перед сваркой кабели заводят в муфту через специальные отверстия.

Теперь можно приступить к процессу сварки. Сначала с волокна при помощи точных инструментов снимается изоляция, и обнажается сам оптоволоконный стержень.

Перед сваркой нужно, чтобы торец волокна был максимально ровным, т.е. необходим очень точный перпендикулярный срез. Для этого есть специальная машинка.

Чик! Угол скола должен отклоняться от плоскости не более, чем на 1 градус. Обычные значения — от 0,1 до 0,3 градуса.

Совет

Обрезки чистого волокна тут же прибираются. На столе его фиг потом найдешь, а под кожу оно запросто может впиться, там обломиться и остаться.

А вот и самый главный аппарат в этом процессе — сварочник. Оба волокна укладываются в специальные пазы в середине аппарата с двух сторон (на картинке — голубого цвета), и фиксируются зажимами.

После этого самое сложное. Нажимаем кнопку «SET» и смотрим на экранчик. Аппарат сам позиционирует волокна, выравнивает их, кратковменной электрической дугой мгновенно спаивает волокна и показывает результат. Весь процесс происходит быстрее, чем я написал эти три предложения выше, и занимает секунд 10.

На волокно одевается термоусадочная трубочка с металлическим стержнем, чтобы укрепить место сварки, и волокно помещается в печку в том же самом аппарате, только уже в верхней его части.

Каждое волокно затем аккуратно укладывается в кассету муфты. Творческий процесс.

И результат.

Для герметизации места ввода кабеля в муфту одеваются термоусадочные трубки, которые обрабатываются специальным феном. Трубка от высокой температуры сжимается, препятствуя доступу воды и воздуха в муфту.

И последний штрих. На муфту одевается колпак и фиксируется специальными застежками. Теперь не страшна ни влажность, ни жара, ни мороз. Такие муфты могут годами плавать в болоте без ущерба для кабеля внутри.

Весь процесс сварки двух 12-волоконных кабелей вместе занимает около полутора часов.

Ну вот, теперь вы знаете все тонкости этого процесса, можно смело покупать аппарат для сварки и опутывать оптоволоконными сетями все, что вам вздумается.

Список всех частей раздела Статьи и заметки:

  • Выбор фотохостинга
  • Как правильно подписывать картинки?
  • Как организовать турпоездку самостоятельно?
  • Сварка оптоволокна в картинках с описанием
  • Осторожно! Фильтры для воды. Часть 1
  • Осторожно! Фильтры для воды. Часть 2
  • WordPress. Доработка напильником: делаем автоматическое оглавление
  • Какую зеркалку купить?

Источник: http://dert.ru/travel/articles/optical-fiber

Технология сварки оптического волокна — ООО «КАБЕЛЬ-ЦЕНТР»

Протяженность кабельных линий волоконно-оптической связи (ВОЛС) может достигать сотни километров. При монтаже неизбежно возникает необходимость соединения строительных длин кабеля, которые составляют несколько километров.

Сращивание оптоволокна — это сложный технологический процесс, который требует высокой квалификации пайщика и применения специального дорогостоящего оборудования и инструментов.

Механический способ соединения волокна является наиболее простым и дешевым, но имеет худшие характеристики в месте соединения по сравнению со сварным стыком. Поэтому механические сплайсы используют только при аварийных работах, как временное соединение линии связи.

Сварка волоконно-оптического кабеля является самым распространенным и надежным методом соединения. Основными технологическими этапами проведения сварочных работ являются:

  • Разделка оптоволоконного кабеля
  • Подготовка оптоволокна к сварке
  • Сварка и тестирование соединения

Сращивание кабеля выполняется с микронной точностью, чтобы обеспечить минимальные потери в месте соединения. От аккуратности и внимательности пайщика зависит эффективность работы всей сети.

В этой статье мы рассмотрим последовательность выполнения работ на всех этапах создания неразъемного соединения оптоволокна.

Разделка оптоволоконного кабеля

Разделка кабеля состоит в снятии всех защитных оболочек, силовых элементов и изоляции, очистке оптоволокна от гидрофобного геля и лака. В каждом конкретном случае потребуется своя технология разделки, которая зависит от конструкции кабеля и вида оптической муфты.

Очень важно выдержать, предписанные инструкцией к муфте, длины всех элементов кабеля.

В процессе работы пользуются универсальным монтажным комплектом, в который входят специальные инструменты для разделки и оборудование для пайки оптоволокна.

Обратите внимание

Несмотря на уникальность каждого монтажного случая, существуют общие правила удаления защитных элементов и освобождения волокна:

  1. Трос для подвески кабеля на опорах выкусывается тросокусами, а его оболочка аккуратно срезается ножом без повреждения оболочки кабеля.
  2. Для снятия наружной оболочки отмеряют длину разделки, устанавливают значение толщины разреза на ноже-стриппере, закрепляют его на кабеле и поворачивают, делая кольцевой надрез. После этого нож перемещают по длине кабеля и оболочка распадается.
  3. Кевларовые нити срезаются специальными керамическими ножницами с учетом длины, которая указана в инструкции к муфте. Это же качается и броневого покрова. Броня из проволоки перекусывается тросокусами или бокорезами, а из гофрированной стальной ленты — плужковым ножом.
  4. Внутреннюю оболочку разрезают макетным ножом или стриппером с соответствующей настройкой для разреза. Выполнять работу надо очень аккуратно, чтобы не повредить модули с волокном.
  5. Перед удалением модулей надевают перчатки, чтобы не испачкаться гидрофобным гелем. С помощью ножа снимают пленку и скрепляющие нит (если они есть). Затем салфетками, смоченными бензином или специальной жидкостью, очищают модули от геля.
  6. Если кабель имеет монотрубчатую конструкцию, пластиковая трубка разрезается труборезом и модуль осторожно надламывается.
  7. Если в кабеле находятся несколько модулей, разделку следует проводить вдвоем. Пока специальным стриппером модулей надкусывается и снимается один модуль, остальные надо придерживать рукой на весу. Пустые модули вырезаются. Длина волокон должна соответствовать рекомендациям в инструкции. Обычно это 1,5метра.
  8. Освобожденные волокна должны быть целыми и идеально чистыми. Их тщательно протирают сухим безворсовым материалом от гидрофоба, а затем салфетками, смоченными в этиловом спирте.

Если покрытие волокон оказалось поврежденным, кабель необходимо разделать заново. На подготовленный кабель надевают полиэтиленовую трубку и заводят его в муфту. После пайки оптоволокна трубку разогревают и она плотно «усаживается», обеспечивая герметичность входа кабеля в муфту.

Сварка оптоволокна

Перед сваркой на все оптические волокна надевают трех составную гильзу КДЗС для механической защиты сварного стыка. Торцевая поверхность свариваемых волокон должна идеально прилегать друг к другу. Для этого используется специальный аппарат — прецессионный скалыватель, который создает плоскую перпендикулярную поверхность.

Успех монтажа оптоволокна на 50% зависит от качества скола. Наша компания рекомендует не экономить на приобретении хорошего скалывателя .

После этой процедуры необходимо осторожно промокнуть спиртом торцы, очищая их от пыли, вытащить волокно из скалывателя, и поместить в сварочник.

Существует много видов сварочных аппаратов для оптоволокна. Отличаются они степенью автоматизации, способом юстировки, наличием встроенных функций контроля за качеством сварного соединения.

Например, в простых аппаратах визуальный контроль за качеством стыка и выравниваем волокон осуществляется с помощью микроскопа.

В дорогих качественных моделях используются мониторы, на которые выводятся все параметры скола, оценка величины потерь и юстировка.

По способу юстировки различают аппараты с центрированием волокон по оболочке или по сердцевине. Первые применяются для сварки локальных сетей, а вторые — для магистральных, где необходимы низкие значения вносимых потерь. Лучшими являются японские аппараты, в которых находится до 40 программ сварки.

Процесс сварки осуществляется в следующем порядке:

  • волокно фиксируется в пазах сварочного аппарата
  • происходит автоматическое совмещение (юстировка) волокон. Если будет обнаружена микронная неровность, процесс сварки оптоволокна будет остановлен
  • подается разряд на концы волокна, которые оплавляются и создают неразъемное соединение
  • аппарат оценивает качество и прочность сварного соединения и выдает данные на дисплей
  • спаянное оптоволокно достают, надвигают на стык гильзу КДЗС и помещают в печь для термоусаживания, которая находится в верхней части аппарата.

После сварки с помощью оптического рефлектометра оценивают степень затухания мощности оптического сигнала в месте сварного соединения.

В полевых условиях для обеспечения высокого качества монтажных работ все этапы сращивания волоконно-оптического кабеля проводят в теплоизолированных палатках или боксах.

Источник: https://cabelcenter.com.ua/articles/tehnologiya-svarki-opticheskogo-volokna/

Способы соединения оптических волокон

07/11/2012

При прокладке волоконно-оптического кабеля постоянно возникает необходимость соединения его отдельных сегментов в единую линию. Процедура сращивания оптических волокон, при выполнении практически любых строительно-монтажных работ, связанных с ВОЛС – фактически неизбежна.

На сегодняшний день наибольшее распространение получили несколько способов – соединение с помощью механических соединителей, сваривание оптических волокон, а также оконечивание волокна с использованием коннекторов и соединение волокон непосредственно на оптическом кроссе. Также оконеченное волокно используется при подключении к активному оборудованию с использованием тех или иных коннекторов.

Cоединение с помощью механических соединителей

Этот способ не получил широкого применения, так как со временем гель, содержащийся в механических соединителях высыхает и параметры стыка оптических волокон значительно ухудшаются.

Механические соединители (или как их еще называют механические сплайсы) обеспечивают значительно худшие характеристики, чем сварка, но монтаж их намного проще и для него требуется достаточно простые приспособление для фиксации оптоволокна и сплайса во время монтажа (монтажный столик).

В связи с тем, что механические сплайсы могут иметь самую различную конструкцию (в зависимости от производителя), монтажный столик нужно приобретать у их производителя со всем необходимым инструментом.

Важно

Нужно отметить, что некоторые производители не считают необходимым применение каких-либо приспособлений при монтаже их сплайсов, так как фиксация волокна в механическом соединителе происходит без использования какого-либо специализированного инструмента.

После сращивания волокон, для их дополнительной защиты и фиксации механические соединители помещаются в специальные лотки, муфты или коробки, в которых предусмотрено посадочное место для установки механических соединителей или термоусадочных трубок.

Справедливости ради стоит заметить, что данный тип соединения оптических волокон широко используется как временное соединение, на пример при выполнении ремонтно-восстановительных работ на ВОЛС. Поскольку некоторые механические соединители (в зависимости от производителя) могут применяться многократно, то с их помощью выполняется подключение ремонтных кабельных вставок для быстрой организации обходов поврежденных участков. 

Cваривание оптических волокон

Cпособ, основанный на применении специализированных сварочных аппаратов для сваривания оптического волокна, получил наибольшее распространение.

Этот этап (соединения оптических волокон) входит в общий процесс прокладки и монтажа волоконно-оптических линий связи и является самым ответственным и требует от персонала достаточно высокого уровня квалификации.

Сварка оптических волокон осуществляется с помощью специальных сварочных аппаратов, которые проводят весь комплекс работ от сплавления волокна до защиты места соединения оптических волокон специальными термоусаживающимися гильзами.

Технологически, весь процесс сварки оптических волокон, можно разделить на три основных этапа:

  • подготовка и зачистка кабеля, получение «качественного» торца волокна; 
  • непосредственно само сваривание волокон специальным сварочным аппаратом; 
  • оценка результата.

Если параметры полученного соединения не соответствует требованиям – то в этом случае оно ломается, и процесс сваривания осуществляется заново. 
Более подробно о процессе сварки оптических волокон и самих сварочных аппаратах можно прочитать на нашем сайте, или статье «Краткий обзор сварочных аппаратов компаний INNO Instrument и Vytran», опубликованной в журнале IT-Partner №4 (4) 2010.

Практически одновременно с методом сварки был разработан метод клеевого соединения оптических волокон.

Технологически процесс клеевого соединения волокон можно разделить на следующие этапы.

1. Зачистка оптического волокна с помощью специализированного инструмента – «стриппера буферного слоя», который позволяет снимать защитный слой с оптических волокон диаметром 250 и 900 мкм, не повреждая непосредственно само волокно.

2. С использованием безворсовых салфеток, смоченных в изопропиловом спирте необходимо удалить остатки защитного слоя и загрязнений.

Совет

3. При помощи шприца или специального дозатора, в корпус оптического разъема вводят необходимое количество эпоксидного клея, находящегося в жидком состоянии.

Основная сложность приготовления двухкомпонентных клеевых смесей для монтажа оптических вилок состоит в поиске компромисса между удобством установки и скоростью затвердевания клея. Клей, который используется для оптических волокон, должен иметь коэффициент преломления, близкий к коэффициенту преломления оптических волокон. 

После затвердения клея, оптическое волокно фиксируется как внутри корпуса разъема, так и внутри наконечника.В идеале, он должен обеспечивать фиксированное положение соединенных оптических волокон, защищать место сращивания от воздействий окружающей среды, гарантировать прочность сростка при воздействии нагрузок в осевом направлении.

  • Чтобы ускорить окончательное отвердевание эпоксидного клея, прибегают к подогреву установленного разъема, для чего используются специальные печи.

  • После отвердения клеевого состава необходимо производится скол имеющегося избытка волокна (выступающее волокно из торца коннектора) и последующая шлифовка ферулы

  • Качество скола имеет огромное значение. Обычно, во время скалывания излишков волокна, используется сапфировый или алмазный карандаш, которым делается надрез на волокне.

    Данный метод является общепринятым, однако он требует точности и практики в достижении нужной глубины надреза.

    Надрез необходимо делать одним точным движением, не сильно надавливая на волокно, после чего необходимо отломить избыток волокна.

  • Шлифовка.

  • Предварительная шлифовка. Производится для того, чтобы сточить остаток сколотого волокна, торчащий из торца ферулы. Необходимо круговыми движениями, на весу (приблизительно 10-15 раз) «пройтись» оптическим волокном по абразивной пленке (film) в 10-5 мкм. 

  • Основная шлифовка. Ставьте коннектор типа ST/FC/SC в соответствующий полировальный диск-плашку (диаметр отверстия в центре составляет 2,5 мм), для коннекторов LC – используется диск-плашка (диаметр отверстия в центре составляет 1,25 мм). Необходимо держаться за полировальный фиксатор, и за основание коннектора.

    При этом слегка надавливая на коннектор. Поместите полировочный диск в 3-5 микрон (шершавой стороной вверх) на подложку для шлифовки, которая представляет собой стеклянно-резиновое основание. Также перед шлифовкой необходимо добавить небольшое количество дистиллированной воды на поверхность полировочной пленки.

 

  • Конечная полировка. Микронную полировальную пленку поместите на полировальную подложку, слегка увлаженную водой (для сцепления полировальной пленки с подложкой).

    На заключительном этапе шлифовки, когда слой трудно определить по цвету, рекомендуется просматривать коннектор под углом, тогда на свету блестящая поверхность керамики контрастирует с шершавым остаточным слоем эпоксидной смолы. Как только слой исчезнет, сразу прекращайте полировку.

  • Визуальный контроль отполированной поверхности. Вставьте отполированный коннектор в адаптер на 200 или 400 кратном микроскопе (хотя как показывает практика достаточно 200 кратного микроскопа для контроля качества полировки). 

При положительном результате сердцевина не будет содержать видимых недостатков – царапин, сколов, грязи. При отрицательном результате на сердцевине будут видны точки, полоски, трещины или сердцевина может быть темной. Наличие темной сердцевины свидетельствует о том, что оптическое волокно сломано. Также можно посветить противоположный конец обычной лампой или даже направить на окно.

В случае образования на поверхности волокна трещин, сколов, каверн (раковин) особенно в световедущей части волокна рекомендуется удалить коннектор.

Небольшие дефекты в виде тонких царапин, снега можно исправить на 1 мкм алмазной шлифовальной пленке сделав несколько полировальных движений на плоской жесткой поверхности (например, стекле) или использовать кассеты CleTop, оснащенные сапфировыми лентами. 

Если дефекты сильные – не стоит тратить время, проще заново установить коннектор.

В данном пункте мы рассмотрели ручную полировку коннекторов. Фактически все те же самые итерации необходимо проделать при механической полировке коннекторов, т.е. с использованием полировальной машинки.

Вся разница заключается в том, что полировка коннекторов происходит не ручным способом, а механическим, за один раз происходит полировка сразу нескольких коннекторов.

Для клеевых соединений собраны специальные наборы инструментов, включающие инструменты и расходные материалы, описанные выше.

Технология оконцовывания оптических волокон коннекторами

Также достаточно большое распространение получила технология оконцовывания оптических волокон коннекторами, с предустановленным в феруле волокном и заранее заданным типом полировки (SPC, UPC, APC).

В данном методе оконечивания волокон используется тот или иной тип коннектров, в феруле которых предустановлен кусочек волокна и все, что необходимо сделать – это следуя инструкции зачистить волокно и ввести его в коннектор.

Именно этот принцип был положен в основу коннекторов быстрого монтажа QuickQure производства чешской компании OPTOKON Co., Ltd. Дословно QuickQure можно перевести как быстрое отвердение.

Основным преимуществом данного типа сращивания оптических волокон является быстрота, простота, отсутствие специализированного инструмента (за исключением прецизионного скалывателя для получения максимально качественного скола на волокне перед вводом в коннектор QuickQure) Технологическим сам процес работы с коннекторами QuickQure можно описать следующим образом:

  • зачистка волокна согласно инструкции, с использованием специальных мерных шаблонов, входящих в состав каждого коннектора QuickQure;
  • удаление остатков защитного слоя и загрязнений с использованием безворсовых салфеток, смоченных в изопропиловом спирте;
  • получение максимально качественного скола на волокне с использование прецизионного скалывателя;
  • непосредственного ввод волокна в коннектор QuickQure (в процессе ввода волокно пробивает капсулу с клеем, находящуюся внутри коннектора, и стыкуется с предустановленным в коннекторе QuickQure кусочком волокна; 
  • окончательная комплектация коннектора QuickQure (одевание хвостовика и пр.);
  • ожидание затвердевания клеевого состава в коннекторе QuickQure (приблизительно 5 мин.).

Параметры

Тип волокна

Single mode

Multi mode

Сносимое затухание

0,3 дБ типовое,

0,15 дБ типовое,

Обратные потери

> 50 дБ

>30 дБ

Тип полировки

UPC, APC

PC

Рабочая температура

-40 °С до 70 °С

Как показала практика (был проведен ряд испытаний коннекторов QuickQure на сетях операторов связи) если с первого раза в силу тех или иных причин не получилось нормально и качественно установить коннектор QuickQure, то есть шанс проделать всю процедуру заново (до момента отвердевания клеевого состава в коннекторе) начиная с зачистки волокна и заканчивая его вводом в коннектор.

Естественно, каждый из рассмотренных способов соединения оптических волокон имеет свои плюсы и минусы, а самое главное, соответственно свою нишу применения.

Механические соединители. Как писалось выше, этот способ не получил широкого применения, так как со временем гель, содержащийся в механических соединителях высыхает и параметры стыка оптических волокон значительно ухудшаются.

Механические соединители (или как их еще называют механические сплайсы) обеспечивают значительно худшие характеристики чем сварка, но очень большое применение механические соединители получили во время проведения аварийно-ремонтных, а также восстановительных работ.

Сварное соединение. На сегодняшний день, сварка оптических волокон дает наилучшие показатели по качеству, долговечности, надежности соединения оптических волокон. Но, так же как и все имеет ряд недостатков. При сварке волокон неизбежно возникающий технологический запас волокна должен быть уложен в специальных кассетах или лотках в муфты, боксы или шкафы.

Обратите внимание

Да, это возможно сделать на магистралях. А если необходимо «подключить» волокно к абонентской розетке. Не все абонентские устройства оснащены специальными кассетами для укладки технологического запаса волокна. Поэтому самое оптимальное это оконечивание оптического волокна необходимой длинны по месту с использованием клеевой технологии или коннекторов QuickQure.

А каким образом соединить оптические волокна, к примеру, в шахте, где повышенные требования по пожарной безопасности, а все оборудование должно быть безыскровым?

Основным недостатком клеевой технологии соединения волокон является неудобство работы — пока клеевой состав не затвердел, необходимо успеть заполнить корпус коннектора и вставить волокно. К тому же значительная часть клеевого состава не расходуется (отвердевает в процессе монтажа коннекторов).

Также существует ряд негативных технологических моментов, включая неравномерность отвердения клея, что в свою очередь, может привести к повреждению и даже к обрыву волокна. К тому же не везде есть 220 В, для подключения оборудования (та же печка, полировочная машинка и т.д.).

Да и не всегда получается в полевых условиях добиться необходимой степени полировки.

К достоинствам клеевого метода следует отнести относительную оперативность и отсутствие деформации сердцевин соединяемых оптических волокон – в области стыка малые потери оптического сигнала, обеспечиваются хорошие механические свойства и т.п.

Использование коннекторов быстрого монтажа QuickQure сочетает в себе достоинства двух вышеперечисленных способов – это механических соединителей и клеевого соединения волокон.

Важно

Основное преимущество использования коннекторов быстрого монтажа QuickQure заключается в простоте использования и монтажа коннекторов QuickQure (что присуще механическим соединителям), а также получение оконцованного волокна с тем или иным типом коннектора, с заранее заданным типом полировки (в отличии от клеевого способа быстрота и простота). Понятно, параметры стыка будут хуже, чем при использовании сварного соединения или оконечивания волокна с использованием клеевой технологии, но всегда ли оно надо… Как пример, оконцовывание кабеля в абонентской розетке, где нет возможности уложить технологический запас волокна.

Соответственно со всем выше перечисленным можно четко сегментировать использование того или иного способа соединения волокон:

  • сварное соединение – оптические магистрали, когда необходимо получить минимальные параметры стыка оптических волокон;
  • клеевое соединение (желательно проводить в стационарных, а не «полевых» условиях на объекте) при изготовлении патчкордов и пигтейлов, так как данный метод требует достаточно пространства и наличия разнообразного инструмента. А также проведения достаточно «ювелирных» и аккуратных операций;
  • использование механических соединителей – можно конечно и магистрали соединять, но лучше использовать при аварийно-ремонтных и восстановительных операциях для организации обходов мест повреждения. 
  • использование коннекторов быстрого монтажа QuickQure – сегмент абонентского доступа для оперативности и простоты включения абонентов.

Более подробную информацию по сварному и клеевому способу соединения волокон а также по использованию коннекторов быстрого монтажа QuickQure можно получить на нашем сайте или получить квалифицированные консультации у сотрудников компании «ОПТОКОН УКРАИНА».

Источник: http://optokon.ua/arts/soedineniya-opticheskikh-volokon/

Ссылка на основную публикацию