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.
Сварка волоконно оптического кабеля
Сваркой оптического кабеля называется соединение волокон высокотемпературной обработкой. Оптическое волокно для передачи световых импульсов изготавливается из прозрачного материала: стекло, пластик, полимеры. Передача информации производится отражением луча света от стенок волокон с высокой частотой. Поэтому, чем точнее изготовлен световод и прозрачней материал, тем качественнее передача сигнала.
Физические принципы прохождения луча по проводнику более подробно будут рассмотрены в другом материале. В этой статье обсудим как соединить оптический проводник без потери прохождения светового импульса в вместе стыка. Как было отмечено выше, проводник выполнен из хрупкого материала (тонкий сердечник из стекла), поэтому работа с оптическим кабелем требует высокой точности и концентрации внимания.
Рис 2. Оптоволокно: 1 – в свободном буфере, 2 – в жестком буфере.
Этапы сварки оптоволоконных кабелей
Сварка оптоволокна подразделяется на несколько этапов- подготовительный, сама сварка и этап изоляции соединения.
- Подготовительная часть включает:
- Срез и очистка волокна от внешней изоляции;
- Освобождение модулей проводников от внутренней изоляции;
- Удаление лакового покрытия и смазки.
2. Вторая часть:
- подготовка оптоволокна к соединению;
- подготовка сварочного аппарата.
3. Третий этап:
- Соединение волокон;
- Изоляция стыка.
Строение кабеля
Суть технологии сварки заключается в соединении торцов оптического волокна и последующего их нагревании до тех пор, пока они не оплавятся и не соединятся в единое целое.
Для тех, кто работал со стеклом, это покажется элементарным, но нужно иметь в виду, что волокно, по которому передаются данные, имеет диаметр 9 мкм (в 10 раз тоньше человеческого волоса) и требуется, чтобы затухание сигнала не превышало сотых долей децибел.
Чтобы понять суть процесса сварки, надо разобраться в строении оптического кабеля. Он представляет собой сложную конструкцию, в центре которой находится стеклянная нить диаметром 125 мкм. Это всего лишь оболочка 9 микронной нити из сверхчистого стекла, которая и является носителем информации.
Внешнее стекло имеет иной показатель преломления, чем внутреннее. Благодаря этому свет распространяется только по внутренней нити, отражаясь от стенок.
Для защиты оптоволокна от внешних воздействий его покрывают лаком и помещают в трубки-модули с гидрофобным гелем. Дополнительно к этому модули оплетают защитной пленкой.
В качестве дополнительной защиты от влаги все покрывается полиэтиленовой пленкой. Дальше идет броня из кевларовых нитей или стальной проволоки, которая покрывается толстым слоем полиэтилена.
Оборудование для сварки оптоволокна
Становится понятно, что без специального оборудования произвести качественное соединение будет непросто. Промышленность выпускает готовый набор инструментов. Обычно это пластиковый или алюминиевый кейс в набор которого входит все необходимое для производства работ: аппарат для сварки оптического кабеля, скалыватель, жидкость для снятия смазки с волокна, безворсовая салфетка, стриппер (щипцы) – для снятия изоляции. Можно приобрести оборудование отдельно в специализированных дилерских центрах.
Очистка проводника
Перед укладкой волокна в аппарат для сварки, первое, что необходимо сделать – это зачистить волокно примерно на 40 мм. Если не получается сразу на 40 мм, можно снять изоляцию по частям. Производить зачистку лучше специальными щипцами – стриппером, используя отверстия под соответствующий диаметр проводов. После съема изоляции стекловолокно очищается от смазки, смоченной в техническом спирте безворсовой салфеткой.
Внимание! При работе необходимо соблюдать технику безопасности, если отломанные части стекловолокна, их выбрасывать нельзя, только специальная утилизация.
Технология сварки ВОЛС
Длина оптоволокна мерная, он выпускается в бухтах. Многокилометровые магистральные волоконно-оптические линии передачи создаются двумя типами соединений:
- разъемные,
- неразъемные.
Разъемные требуют дополнительных затрат, коннекторы и адаптеры существенно снижают светопередачу сигнала. Чаще делаются неразъемные соединения сваркой волокна специальными приборами.
Необходимый инструмент
Качественный монтаж ВОЛС невозможен без двух приборов:
- скалыватель, аппарат для оптоволокна позволяет отрезать очищенный кабель строго под прямым углом,
- рефлектометр или тестер, им определяется точность соединения.
Нужны инструменты для зачистки изолирующей оболочки. Для этой работы подойдет стандартный набор для пайки. Там есть все: кусачки, плоскогубцы, растворитель или спирт, специальные плотные салфетки для снятия водозащитного слоя. От качества очистки поверхности зависит надежность соединения.
Инструмент для работы с оптоволоконным кабелем
Подготовительные работы
Процесс подготовки кабеля перед заправкой занимает много времени. Сначала оптику осматривают. Вода разрушает светопроводящий слой. Если конец провода влажный, обрезают от него не менее метра троссокусом. Чтобы снять оболочку, кабель зачищают до гидрофобного геля. Разделка ножом-стриппером не занимает много времени: кабель после кругового разреза на расстоянии не менее 3 см от конца достаточно стянуть. Водозащитный слой убирают растворителем и салфетками, не оставляющими ворсинок. Необходимо снять изоляцию полностью, это отражается на качестве скола.
Скалыватель оптоволокна
Очень важный инструмент – это скалыватель. Рабочий орган аппарата – алмазный диск, который срезает волокно под углом 90°. Подготовленное волокно укладывается в скалыватель таким образом, чтобы от края изоляции до уровня среза до было, примерно 16 мм. Контроль по специальной мерительной шкале на корпусе. Затем провод фиксируется зажимом. Сама операция производится простым нажатием на кнопку. Такую же операцию необходимо проделать с другими проводниками.
Внимание! Перед операцией скола нужно надеть термоизоляционные трубку КДЗС для последующей фиксации и изоляции стыка проводника.
Производство сварочных работ
Для этого применяется специальный сварочный аппарат. Порядок проведения операции по соединению волокна, примерно одинаковы для всех типов автоматов:
- После включения открывается крышка фиксатора, укладывается подготовленный 16 мм проводник по установленным ограничителям, с зазором 1-1,5 мм. до стыка. Для этой операции необходим визуальный контроль;
- Закрывается крышка и нажимается кнопка старт. Процесс соединения происходит автоматически с отображением процесса на экране монитора.
- По окончании соединения автоматически определяются потери сигнала в стыке, хорошим результатом считается снижение уровня на 0,022 Дц (Децибелла).
Затем на место стыка надвигается защитная трубка КДЗС. Для нагрева термоусаживающей трубки в сварочном приборе есть специальное отделение – термопечка, куда и укладывается «сырая» изоляция. После прогрева (примерно 40 сек.) аппарат подает сигнал готовности – можно доставать готовое полотно кабеля. Процесс соединения стекловолокна наглядно показан на видеоролике.
Скалыватель и рефлектометр
Скалыватель – это механическое высокоточное устройство, обеспечивающее перпендикулярный срез оптоволокна. От качества скола зависит качество сварки.
При плохом сколе интеллектуальные сварочные аппараты просто не варя оптоволокнот. Среди скалывателей японские тоже лучшие.
Некоторые специалисты придают ему настолько большое значение, что при дефиците средств, предпочитают приобрести высококлассный японский скалыватель, а в придачу к нему покупают относительно дешевый китайский сварочный аппарат.
Сразу после скалывания оптоволокна необходимо его вставить в сварочный аппарат и начинать сварку, никаких промежуточных действий быть не должно, иначе это приводит к загрязнению и низкому качеству сварки.
Третий прибор, без которого нельзя обойтись это рефлектометр, он измеряет качество линии, от его показаний зависит, нужна переделка сварки оптоволокна или нет.
Совокупность точных приборов для сварки в сочетании с опытностью оператора будет давать надежное соединение с оптимальными характеристиками для передачи сигнала.
Greenlee 915FS-KIT1 – комплект оборудования для полного монтажа оптических кабелей.
Аппарат для сварки, в комплекте Greenlee 915FS-KIT1, оборудуется системой выравнивания волокон по активной V канавке. Обеспечивает высокое качество соединения с минимальными потерями в месте соединения. Адаптация к FTTx и PON и возможность установки Splice-On коннекторов. Сварочный аппарат рекомендуется для монтажа ВОЛС в масштабах города, сетей промышленных предприятий, операторов и интернет провайдеров.
Рис 3. Комплект для сварки оптоволокна Greenlee 915FS-KIT1
Особенности и преимущества комплекта Greenlee 915FS-KIT1
- 3 года гарантийного обслуживания;
- оптитческая юстировка по активной V- канавке;
- низкие потери на сварном стыке: 0, 02дБ;
- автоматическая и ручная калибровка дуги;
- возможность установки Splice-On коннекторов SC, LC, FC, ST;
- защита от воды и пыли: IP52.
С работй аппарата можно познакомится посмотрев видио ниже
Сварочные аппараты
Для сварки оптических волокон в России чаще всего используют приборы от японских фирм Fujikura, Sumitomo и китайской Jilong. Японские производители изначально прекрасно проявили себя в этой области, их аппараты лучшие, но китайцы наступают на пятки, выпускают достойные сварочные аппараты по низким ценам.
Чтобы получить качественную сварку оптоволокна требуется сварочный аппарат, способный производить юстировку волокон не только по оболочке, но и по сердцевине.
Они имеет несколько сервомоторов, которые могут перемещать волокно во всех плоскостях. Это позволяет достигнуть наибольшей точности соединения оптоволокон. Большая часть изделий вышеназванных фирм могут произвести качественную юстировку.
Где требования не такие жесткие, как на магистральных линиях связи, можно применять сварочные аппараты с юстировкой по оболочке. Оптоволокно в этих аппаратах подается по V-образным канавкам.
При наличии эксцентриситета центральной жилы или царапины на канавке, качество сварки будет ниже, соответственно затухания будут больше. Японские аппараты универсальные, работают практически со всеми типами волокна.
Соединение оптического кабеля без сварки
Дорогостоящие операции по сварке оптического кабеля вносят в расценку сметы на объемные виды капитального или текущего ремонта. Но если приходится производить ремонт сетей после разовых повреждений или перемещения оборудования. Одним из альтернативных способов сварному соединению является клеевое соединение через соединительные коннекторы.
Существующее мнение, что склейка по качеству хуже не верна, т.к. и обоих случаях критерием является качество выполненных всех этапов работы. Основным недостатком склейки является значительное увеличение времени на производство работы. т.к клей должен хорошо просохнуть перед началом эксплуатации.
Процесс предварительной подготовки волокна такой же, как при сварке: очистка стекловолокна и обезжиривание.
Подготовка клея и коннектора
Перед вклейкой кабеля в коннектор не лишним будет проверить остроту своего глаза и качество волокна. Для этого можно предварительно попробовать просунуть конец волокна в капиллярное отверстие коннектора (бывали случаи что из-за дефекта волокна просунуть его в капилляр не удается). Проталкивать волокно в отверстие необходимо с небольшим усилием, чтобы не обломить. При использовании кабеля российского производства лучше предварительно проверить отверстие капилляра калиброванной проволокой – 125 мкм. Если процедура проверки прошла успешно тогда подготавливаем клей.
Клей может быть однокомпонентный и двухкомпонентный на основе эпоксидных смол.
Требования к клею для оптоволокна
- Прочным;
- Влагоустойчивым;
- Не давать усадки;
- Быть достаточно пластичным;
- Медленно схватываться в обычных условиях и быстро – в специальных при нагреве.
Лучше всего для этих целей подходит эпоксидный двухкомпонентный с компонентами для разведения 1:1.
Рис 4. Продавливание клея в отверстие коннетора.
Склейка оптоволоконного кабеля
Выполнив предыдущие этапы: коннектор проверен, волокно очищено – можно приступить непосредственно к склейке. При подготовке двухкомпонентного раствора клея можно предварительно перемешать состав и специальным двухграммовым шприцом продавить его в отверстие коннектора до появления капельки с противоположной стороны, тщательно обмазать конец волокна и осторожно ввести его в отверстие коннектора, вдавив до упора в буфер, обрезанный изоляции.
Также можно набрав один компонент, без перемешивания, в шприц продавить его через отверстие коннектора, а другим компонентам обмазать отрезок волокна. Такой способ лучше подходит если проводить несколько подобных операций с большим промежутком времени.
После того как клей затвердеет необходимо провести процедуру скалывание выходящего конца из коннектора и его полировку. После чего процедура склейки будет закончена.
Рис 5 . заправка конца стекловолокна в отверстие.
| Внимание покупателей подшипников Уважаемые покупатели, отправляйте ваши вопросы и заявки по приобретению подшипников и комплектующих на почту или звоните сейчас: Доставка подшипников по РФ и зарубежью. Каталог подшипников на сайте |
Внимание покупателей подшипников
Уважаемые покупатели, отправляйте ваши вопросы и заявки по приобретению подшипников и комплектующих на почту или звоните сейчас: tel:+7 (495) 646 00 12 [email protected] Доставка подшипников по РФ и зарубежью. Каталог подшипников на сайте
themechanic.ru
