Учебное пособие по сварке оптоволокна

Сварка плавлением заключается в использовании высокотемпературного тепла, генерируемого электрической дугой, и сплавлении двух стеклянных волокон вместе (конец в конец с точно совмещенным сердечником волокна).Кончики двух волокон стыкуются и нагреваются, чтобы они расплавились.Обычно это делается с помощью сварочного аппарата, который механически выравнивает концы двух волокон, а затем подает искру на кончики волокон, чтобы сварить их вместе.Многие телекоммуникационные компании и компании кабельного телевидения инвестируют в сварку для своих одномодовых сетей дальней связи, но по-прежнему будут использовать механическую сварку для более коротких местных кабельных трасс.Поскольку аналоговые видеосигналы требуют минимального отражения для оптимальной производительности, для этого применения больше подходит сварка сваркой.В отрасли ЛВС есть возможность выбора любого метода, поскольку потеря и отражение сигнала не являются второстепенными проблемами для большинства приложений ЛВС.

Аппарат для сварки плавлением

Базовый аппарат для сварки состоит из двух приспособлений, на которых крепятся волокна, и двух электродов.На рисунке 1 показано базовое устройство для сварки.Микроскоп для проверки волокна помогает поместить подготовленные концы волокна в аппарат для сварки.Волокна помещаются в аппарат, выравниваются, а затем сплавляются вместе.Первоначально при сварке плавлением в качестве нагревательного элемента для плавления или сплавления волокон использовалась нихромовая проволока.Новые методы сварки плавлением заменили нихромовую проволоку лазерами на углекислом газе (CO2), электрическими дугами или газовым пламенем, которые нагревают концы волокна, заставляя их сплавляться вместе.Небольшие размеры сварочного аппарата и развитие автоматизированных сварочных аппаратов сделали электродуговую сварку (дуговую сварку) одним из самых популярных методов сварки в коммерческих целях.

Рисунок 1. Базовый аппарат для сварки.

Обработка сварки плавлением

Процесс сварки оптоволокна плавлением в основном одинаков для всех автоматических сварочных аппаратов. Процесс сварки плавлением обычно включает использование локализованного тепла для плавления или сплавления концов двух оптических волокон вместе.Процесс сварки начинается с подготовки каждого конца волокна к сварке.

Характеристики места процесса сварки:

Сращивание должно выполняться в очень чистом месте, чтобы предотвратить попадание пыли или любого загрязнения, влияющего на процесс сращивания.Температура места, где может происходить процесс сварки, может варьироваться от 15°С до 28°С.

Совет: хотя машина для сварки может работать при температуре от -10°C до +5°C, а затвор может быть установлен при температуре от -1°C до +45°C, нам все равно необходимо убедиться, что специалист по сварке работает в оптимальных условиях, чтобы обеспечить максимальную эффективность. эффективность.

Четыре основных шага для выполнения правильного сварного соединения

Шаг 1. Подготовка волокон

1. Снимите оболочку и снимите ее на достаточную длину, обычно 2–3 м, для сращивания и заправки буферных трубок и волокон в муфте для сращивания.Оставьте необходимое количество силовых элементов для крепления троса к замку.Необходимую длину см. в инструкциях по заделке стыков.Очистите все водоблокирующие материалы с помощью соответствующих чистящих средств.

2. Снимите буферные трубки, обнажая волокна для сращивания.Обычно для заглушек для сращивания требуются буферные трубки длиной около 1 м внутри затвора и оптоволокно длиной около 1 м внутри лотка для сращивания.Очистите все водоблокирующие материалы.

3. Каждое волокно необходимо тщательно очистить перед зачисткой для сращивания.

4. Когда будете готовы сращивать волокно, снимите буферное покрытие(я), чтобы обнажить оголенное волокно нужной длины.

5. Очистите волокно подходящими салфетками.

6. Сколите волокно с помощью подходящего скалывателя.

7. Поместите волокно в сварочный аппарат и зафиксируйте его.

Шаг 2. Запуск программы-сплайсера

1. Выберите подходящую программу для свариваемого волокна.

2. Сварочный аппарат покажет на видеоэкране свариваемые волокна.

3. Концы волокна будут проверены на наличие правильных сколов, а плохие, подобные показанному справа выше, будут отбракованы.

4. Автоматическое сращивание

5. Волокна будут перемещены на место.

6. Цикл предварительной сварки удалит всю грязь с концов волокна и предварительно нагреет волокна для сращивания.

7. Волокна будут выровнены с использованием метода выравнивания сердцевины для данного сварочного аппарата.

8. Волокна будут сплавляться с помощью автоматического дугового цикла, который нагревает их электрической дугой и соединяет волокна вместе с контролируемой скоростью.

9. Когда сварка завершена, сварочный аппарат проверит место соединения и оценит оптические потери соединения.Он сообщит оператору, необходимо ли переделать соединение.

10. Оператор удалит волокна из направляющих и прикрепит постоянную защиту сращивания с помощью термоусадки или зажима грейферных защитных кожухов.

Шаг 3. Оценка сращиваний

Хорошие сращивания: визуально проверяйте сращивание после запуска программы, используя представления X и Y.Как показано, некоторые дефекты, не влияющие на оптическую передачу, допустимы.Некоторые волокна (например, легированные фтором или покрытые титаном) могут вызывать появление белых или черных линий в области соединения, что не является неисправностью.

Плохие соединения. Некоторые дефекты неприемлемы и требуют повторного начала процесса сварки.Некоторые из них, например черные пятна или линии, можно улучшить, повторив этап ARC, но не более двух раз.При больших смещениях сердцевины, пузырьках или выпуклых соединениях всегда повторяйте процедуру.

4. Защита волокна

Защита волокна от изгибающих и растягивающих сил гарантирует, что соединение не сломается при нормальном обращении.Типичное сварное соединение имеет предел прочности на разрыв от 0,5 до 0,5 фунта и не сломается при нормальной обработке.Но его все равно необходимо защитить от чрезмерного изгиба и силы сопротивления.Используйте термоусадочную трубку, силикагель и/или механическую защиту от обжима, чтобы обеспечить защиту соединения от внешних воздействий и поломок.

Как правило, сварка сваркой занимает больше времени, чем механическая сварка.Кроме того, выход обычно ниже, что делает общее время успешного сварки намного дольше.И производительность, и время сварки во многом определяются опытом оператора сварки.Операторы, занимающиеся сваркой, должны быть хорошо обучены, чтобы постоянно выполнять надежные сварные соединения с низкими потерями.По этим причинам соединение сваркой не рекомендуется использовать на кораблях ВМФ.