Tutorial de empalme por fusión de fibra óptica

El empalme por fusión consiste en utilizar calor de alta temperatura generado por un arco eléctrico y fusionar dos fibras de vidrio (de extremo a extremo con el núcleo de la fibra alineado con precisión).Las puntas de dos fibras se unen y se calientan para que se fundan.Esto normalmente se hace con una empalmadora por fusión, que alinea mecánicamente los dos extremos de las fibras y luego aplica una chispa a través de las puntas de las fibras para fusionarlas.Muchas empresas de telecomunicaciones y CATV invierten en empalmes por fusión para sus redes monomodo de largo alcance, pero seguirán utilizando empalmes mecánicos para tendidos de cables locales más cortos.Dado que las señales de vídeo analógicas requieren una reflexión mínima para un rendimiento óptimo, el empalme por fusión es más adecuado para esta aplicación.La industria LAN tiene la opción de elegir cualquiera de los métodos, ya que la pérdida y la reflexión de la señal son preocupaciones menores para la mayoría de las aplicaciones LAN.

Aparato de empalme por fusión

El aparato básico de empalme por fusión consta de dos dispositivos sobre los que se montan las fibras y dos electrodos.La Figura 1 muestra un aparato básico de empalme por fusión.Un microscopio de inspección de fibras ayuda a colocar los extremos de las fibras preparadas en un aparato de empalme por fusión.Las fibras se colocan en el aparato, se alinean y luego se fusionan.Inicialmente, el empalme por fusión utilizaba alambre de nicrom como elemento calefactor para fundir o fusionar las fibras.Nuevas técnicas de empalme por fusión han reemplazado el alambre de nicromo con láseres de dióxido de carbono (CO2), arcos eléctricos o llamas de gas para calentar los extremos de las fibras y hacer que se fusionen.El pequeño tamaño del empalme por fusión y el desarrollo de máquinas automatizadas de empalme por fusión han hecho de la fusión por arco eléctrico (arc fusion) una de las técnicas de empalme más populares en aplicaciones comerciales.

Figura 1- Un aparato básico de empalme por fusión

Procesamiento de empalme por fusión

El proceso de empalme por fusión de fibra óptica es básicamente el mismo para todas las máquinas de empalme automático. El proceso de empalme por fusión normalmente implica el uso de calor localizado para derretir o fusionar los extremos de dos fibras ópticas.El proceso de empalme comienza preparando cada extremo de la fibra para la fusión.

Características del Lugar del Proceso de Empalme:

La actividad de empalme debe realizarse en un lugar muy limpio para evitar polvo o cualquier contaminación que afecte el proceso de empalme.La temperatura del lugar donde se puede llevar a cabo el proceso de empalme puede variar de 15º C a 28º C.

Consejo: Aunque la máquina de empalme por fusión puede funcionar a una temperatura entre -10ºC y +5ºC y el cierre se puede instalar a una temperatura entre -1ºC y +45ºC, aún debemos asegurarnos de que el técnico empalmador trabaje en las condiciones óptimas para dar el máximo eficiencia.

Cuatro pasos básicos para completar un empalme por fusión adecuado

Paso 1. Preparando las Fibras

1. Pele la cubierta y retire una cantidad adecuada de cubierta, generalmente de 2 a 3 m, para empalmar y vestir los tubos protectores y las fibras en el cierre de empalme.Deje la cantidad adecuada de miembros de fuerza para sujetar el cable al cierre.Consulte las instrucciones de cierre de empalme para conocer las longitudes necesarias.Limpie todos los materiales que bloquean el agua utilizando limpiadores adecuados.

2. Retire los tubos de protección que exponen las fibras para empalmar.Generalmente, los cierres de empalme requerirán aproximadamente 1 m de tubos de protección dentro del cierre y ~ 1 m de fibra dentro de la bandeja de empalme.Limpie todos los materiales que bloquean el agua.

3. Cada fibra debe limpiarse minuciosamente antes de pelarla para empalmarla.

4. Cuando esté listo para empalmar una fibra, retire los revestimientos amortiguadores para exponer la longitud adecuada de fibra desnuda.

5. Limpiar la fibra con toallitas adecuadas.

6. Corte la fibra con un cortador de fibra adecuado.

7. Coloque la fibra en la máquina de empalme por fusión y sujétela en su lugar.

Paso 2. Ejecutar el programa empalmador

1. Elija el programa adecuado para la fibra que se va a empalmar.

2. La empalmadora mostrará las fibras que se están empalmando en la pantalla de video.

3. Se inspeccionarán los extremos de las fibras para detectar cortes adecuados y se rechazarán los malos como el de la derecha arriba.

4. Empalme automatizado

5. Las fibras se colocarán en su posición.

6. El ciclo de prefusión eliminará la suciedad de los extremos de las fibras y precalentará las fibras para empalmarlas.

7. Las fibras se alinearán utilizando el método de alineación del núcleo para esa empalmadora.

8. Las fibras se fusionarán mediante un ciclo de arco automático que las calienta en un arco eléctrico y alimenta las fibras juntas a una velocidad controlada.

9. Cuando se complete la fusión, la máquina de empalme inspeccionará el empalme y estimará la pérdida óptica del empalme.Le indicará al operador si es necesario rehacer un empalme.

10. El operador retirará las fibras de las guías y colocará un protector de empalme permanente mediante protectores de concha de almeja termorretráctiles o sujetadores.

Paso 3. Evaluación de empalmes

Buenos empalmes: Inspeccione visualmente el empalme después de que se haya ejecutado el programa, utilizando las vistas X e Y.Algunos defectos que no afectan la transmisión óptica son aceptables, como se muestra.Algunas fibras (por ejemplo, dopadas con flúor o recubiertas de titanio) pueden provocar líneas blancas o negras en la región de empalme que no son fallas.

Malos empalmes: algunos defectos son inaceptables y requieren comenzar de nuevo el proceso de empalme.Algunos, como los puntos o líneas negros, se pueden mejorar repitiendo el paso ARC, pero nunca más de dos veces.Para grandes desviaciones del núcleo, burbujas o empalmes abultados, siempre rehaga.

4. Protegiendo la fibra

Proteger la fibra de las fuerzas de flexión y tracción garantizará que el empalme no se rompa durante el manejo normal.Un empalme por fusión típico tiene una resistencia a la tracción de entre 0,5 y 0,5 libras y no se rompe durante el procesamiento normal.Pero aún es necesario protegerlo de la flexión y la fuerza de arrastre excesivas.Utilice un tubo termorretráctil, gel de sílice y/o un protector de engarzado mecánico para proteger las juntas de elementos externos y roturas.

En general, el empalme por fusión tarda más en completarse que el empalme mecánico.Además, los rendimientos suelen ser más bajos, lo que hace que el tiempo total por empalme exitoso sea mucho más largo para el empalme por fusión.Tanto el rendimiento como el tiempo de empalme están determinados en gran medida por la experiencia del operador del empalme por fusión.Los operadores de empalmes por fusión deben estar altamente capacitados para realizar de manera constante empalmes por fusión confiables y con bajas pérdidas.Por estas razones, no se recomienda el uso del empalme por fusión en aplicaciones a bordo de la Marina.