Технологии соединения оптических волокон

Волокна оптического кабеля необходимо соединять при строительстве волоконно-оптических линей связи (ВОЛС), при монтаже разветвительных и распределительных муфт, оптических кроссов и коробок, при проведении ремонтно-восстановительных работ ВОЛС, а также оконцовке оптического кабеля с использованием готовых волоконно-оптических перемычек.

Существует несколько способов соединения оптических волокон: сварка оптоволокон, использование механических сплайсов, оконцовка волокон оптическими вилками (коннекторами) и соединение их при помощи волоконно-оптического адаптера.

Оконцовка оптоволокон при помощи оптических вилок

Оконцовка волокон оптическими вилками (рис. 12) требует от монтажника практических навыков, аккуратности, времени и хорошего инструмента. Оконцовку оптическими вилками одномодовых оптоволокон таким способом в полевых условиях на объекте осуществить практически невозможно, так как очень сложно без специального дорогостоящего оборудования (полировочной машины) отполировать торец одномодового волокна. Вносимые потери (затухание) при таком способе соединения волокон будут составлять от 0.5 дБ. Поэтому эта технология редко используется для соединения оптоволокон и используется в основном только для оконцовки оптического кабеля с многомодовыми волокнами или изготовления шнуров.

Рисунок 12 – Примеры оконцовки оптоволокон

Для оптоволоконного кабеля предусмотрен широкий ряд коннекторов. Некоторые из них изображены на рис. 13.

Рисунок 13 – Типы коннекторов,

применяемые при работе с оптоволоконным кабелем

Использование механических сплайсов

Механические сплайсы облегчают процесс соединения оптоволокон, но и эта технология потребует от монтажника практических навыков. Вносимые потери при этом методе соединения волокон меньше, чем при использовании пары волоконно-оптических вилок и адаптера, но даже у опытного монтажника они могут составлять 0.1 дБ и выше. Со временем вносимые потери в месте соединения волокон при помощи механического сплайса могут увеличиться из-за смещения волокон в пространстве или высыхания иммерсионного геля, который находится в механическом сплайсе и используется для улучшения технических характеристик места соединения. Поэтому механические сплайсы рекомендуется использовать в основном для временного восстановления ВОЛС. Согласно требованиям стандартов на СКС IS0 11801, TIA EIA 568B необходимо добиться вносимых потерь в сплайсе менее 0.3 дБ. Монтажникам СКС в ходе инсталляции требуется провести юстировку волокон (обычно при помощи физической «подкрутки» сплайса). Поэтому при юстировке желательно проводить непрерывное измерение вносимых потерь, чтобы получить допустимые результаты вносимых потерь.

Пример соединения оптических волокон с помощью сплайсов изображен на рис. 14 и 15.

Рисунок 14 – Механические сплайсы

Рисунок 15 – Соединение оптических волокон

с помощью сплайса

Соединения оптических волокон с помощью сплайсов, как правило, размещают в монтажных коробках для минимизации воздействий окружающей среды (рис. 16).

Рисунок 16 – Соединение оптоволоконных кабелей

с помощью сплайсов в монтажной коробке

Сварка оптических волокон

При использовании технологии сварки оптических волокон при помощи автоматического сварочного аппарата соединение оптоволокон осуществляется просто и быстро, с хорошими стабильными техническими параметрами места соединения, с небольшими вносимыми потерями (не более 0.04 дБ). Принципиальная схема сварки оптических волокон приведена на рис. 17.

Рисунок 17 – Схема сварки оптических волокон

Монтажники легко осваивают данную технологию, монтажная фирма не становится «заложником» одного-двух специалистов-монтажников. В процессе сварки оптоволоконного кабеля волокна зачищаются, скалываются и укладываются в направляющие канавки сварочного аппарата. Затем монтажник выбирает программу сварки, указывает тип свариваемого оптоволокна, нажимает на кнопку, и далее сварочный аппарат автоматически выполняет все необходимые операции: юстирует оптоволокна, расплавляет концы оптоволокон, соединяет их, а некоторые модели сварочных аппаратов еще и тестируют качество соединения. После соединения оптоволокон монтажник защищает место сварки при помощи комплекта для защиты сростка. Комплект состоит из термоусаживающей трубки, которая при нагреве сжимается и защищает место соединения двух оптоволокон. Технология сварки волокон используется для оконцовки оптических кабелей вилками. Для этих целей используются готовые волоконно-оптические перемычки (англ. pigtail, пигтейлы) заводского изготовления, которые имеют с одной стороны качественно отполированные оптические вилки, а с другой стороны оптоволокно. Оптоволокно оптического кабеля сваривается с оптоволокном перемычки, оптическая вилка подключается к волоконно-оптическому адаптеру оптического кросса или оптической распределительной коробки. Использование технологии оконцовки оптического кабеля при помощи волоконно-оптических перемычек и автоматического сварочного аппарата позволяет достигать высокого качества оконцовки оптического кабеля на объекте и увеличивает скорость монтажа в десятки раз.

Внешний вид некоторых аппаратов для сварки оптических волокон приведен на рис. 18.

Рисунок 18 – Портативный автоматический (слева)

и ручной (справа) аппараты для сварки оптоволокон

Процесс сварки оптических волокон на автоматическом сварочном аппарате (рис. 19) требует минимального участия пользователя. Оптические волокна фиксируются в аппарате, затем выбирается программа сварки в соответствии с типом кабеля.

Рисунок 19 – Процесс сварки оптоволокон

на автоматическом аппарате