При монтаже оптоволоконных линий используют механические соединители, клеевое и коннекторное соединение, а также сварку оптоволокна. Из этих методов, минимальные параметры стыка дает именно сварка оптического волокна. При сварке затухание составляет 0,01 – 0,02 Дб. Для сравнения — минимальное затухание при коннекторном методе составляет 0,15 Дб, иногда доходя до 0,7 Дб.
Сварка волоконно оптического кабеля
Сваркой оптических волокон называют термическое соединения жил оптоволоконного кабеля. Оптоволокно сваривают на точно откалиброванном оборудовании, состоящем из скалывателя и сварочного аппарата. Процесс сварки состоит из:
- зачистки;
- скола концов;
- их точного сведения и последующей сварки электрической дугой;
- изоляции сваренного места термоусадкой.
Таким образом обрабатываются все жилы оптического кабеля.
Типы и структура оптоволоконного кабеля
Оптический кабель состоит из полимерной защитной оболочки, кевларовых нитей или плетения стальных проводов — защитной брони для укрытых пленкой модулей, заполненных гидрофобным гелем. В каждом из модулей от четырех до двенадцати оптических волокон. Завершает конструкцию кабеля центральный силовой элемент, выполняющий роль модуля жесткости.
Оптоволоконные кабели делятся на две группы: кабели с одномодовыми волокнами, у которых диаметр серцевины около 10 микрон, и кабели с многомодовыми волокнами, у которых он составляет несколько десятков микрон. Для сварки подходят оба типа — общая структура кабеля остается неизменной.
Подготовка кабеля к сварке
Перед сваркой оптического кабеля необходимо, используя специальное лезвие-стриппер, освободить от изоляции несколько десятков сантиметров жил оптических волокон.
После извлечения жилы, ее следует прочистить от гидрофобного геля с помощью смоченных в спирте безворсовых салфеток. Когда очистка завершена, можно приступать к скалыванию конца оптоволокна.
Скалыватель — это точно откалиброванный механизм создания максимально перпендикулярного скола волокна. Чем ровнее скол, тем плотнее подгонятся друг к другу концы при сварке, что означает меньшие потери сигнала.
Основа скалывателя — круглый металлический нож, выведенный на несколько микрон выше поверхности, к которой закрепляется конец волокна. Нож делает поперечную микроцарапину на поверхности оптоволокна, после чего к нему, прилагается усилие, достаточное для образования скола на месте царапины.
Технология процесса сварки оптоволокон
Сколов концы жил, сварщик надевает на одну из них защитную термоусадочную гильзу и укладывает оба волокна в V-образные канавки, не задевая их сколотыми концами. Сварочные аппараты на этом этапе сами оценивают качество скола и осуществляют подгонку концов. Если на экране аппарата не видно явных дефектов скола или загрязнений — можно приступать к сварке.
Сварка занимает несколько секунд — два электрода пропускают дугу на стыке концов жил. Электрический разряд расплавляет концы волокон, в то время как аппарат осуществляет микродоводку торцов. Аппарат тестирует прочность соединения механическим усилием, после чего производит оценку затухания сигнала.
В завершение, сварщик передвигает на место сварки защитную гильзу и помещает данный участок в термоусадочную печь, после чего сваренное волокно несколько минут остывает — в это время можно приступать к сварке следующего волокна кабеля.
По окончанию сварки всех волокон кабеля, их укладывают в специальную муфту или кросс — ящик с выведенными портами на каждое из волокон.