Сварное соединение против механического соединения

Говоря о сращивании оптоволокна, можно выбрать два метода сращивания.Один из них — сварка, другой — механическое соединение.Если вы только начинаете сращивать оптоволокно, возможно, вам стоит взглянуть на свои долгосрочные цели в этой области, чтобы выбрать, какой метод лучше всего соответствует вашим экономическим и эксплуатационным целям.В этом уроке будут рассмотрены эти два метода соответственно, а затем будет проведено их сравнение.

Определение сварного соединения и механического соединения

И сварка, и механическое соединение выполняют одно и то же — они соединяют два оптических волокна вместе и удерживают их в таком положении, чтобы оптический сигнал мог пройти через соединение.Более подробно, сварка представляет собой соединение двух или более оптических волокон, которые были расплавлены вместе.Это достигается с помощью аппарата, называемого сварочным аппаратом, который выполняет две основные функции: выравнивание волокон и их плавление, обычно с использованием электрической дуги.

Механические сращивания представляют собой просто выравнивающие устройства, которые не соединяют навсегда два волокна вместе. Они предназначены для удержания концов двух волокон в точно выровненном положении, что позволяет свету проходить от одного волокна к другому.

Процесс сварки и механического соединения

Существует четыре основных этапа сварки и механического соединения.Для обоих методов первые два шага практически одинаковы, а последние два шага имеют небольшую разницу.

Этапы сварки

Шаг 1: Подготовка волокна.Волокна готовятся путем удаления всех защитных покрытий, таких как оболочка, оболочка и оболочка.Когда остается только голое стекло, волокна тщательно очищают — и здесь чистота граничит с благочестием.

Шаг 2: Расщепление.Раскалывать не значит резать.Как следует из самого слова, волокно надрезается скалывателем и тянется или сгибается до тех пор, пока оно не порвется.Сколотый конец должен быть зеркально гладким и перпендикулярным оси волокна, чтобы обеспечить правильное соединение.

Шаг 3: Сплавление волокон.Сплавление, в свою очередь, состоит из двух этапов: выравнивания и нагрева.Выравнивание может быть фиксированным или трехмерным, ручным или автоматическим и обычно осуществляется с помощью средства просмотра, которое увеличивает или улучшает изображение концов волокна, чтобы их можно было правильно расположить.Обычными увеличительными устройствами являются видеокамеры, оптические прицелы и измерители оптической мощности.Выравнивание волокон означает идеальное совпадение двух их концов, чтобы свет мог проходить от одного волокна к другому с минимальными потерями, отражением или искажениями.После того, как волокна выровнены, они сплавляются или сжигаются вместе, создавая электрическую дугу высокого напряжения, которая расплавляет кончики волокон, которые затем сталкиваются или подаются вместе.

Шаг 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 1,5 фунта и не сломается при обычном обращении, но все равно требует защиты от чрезмерных изгибающих и тянущих усилий.Использование термоусадочной трубки, силиконового геля и/или механических средств защиты от обжима защитит соединение от внешних воздействий и поломок.

Этапы механического соединения

Как упоминалось ранее, различия между ними заключаются в последних двух шагах.Таким образом, ниже описаны этапы 3 и 4 для механических соединений.

Шаги 1 и 2: см. процесс сварки.

Шаг 3: Механически соедините волокна.В этом методе не используется тепло.Просто сложите концы волокон вместе внутри механического узла сращивания.Гель, соответствующий индексу внутри устройства для механического сращивания, поможет передать свет от одного конца волокна к другому.В более старых устройствах сердечники скрепляются эпоксидной смолой, а не гелем, соответствующим индексу.

Шаг 4: Защитите волокно.Завершенное механическое соединение обеспечивает собственную защиту соединения.

Сварка или механическая сварка: что выбрать?

Типичная причина выбора одного метода перед другим заключается в стоимости и производительности.

Расходы

Сварка обычно требует более высоких первоначальных инвестиций из-за инвестиций, необходимых для добавления машины для сварки в ваш набор инструментов, но она предлагает более низкие переменные затраты на сварное соединение: от 0,50 до 1,50 доллара за соединение.

Механическое соединение не требует больших первоначальных инвестиций в инструменты, но имеет более высокие переменные затраты: от 10 до 30 долларов за соединение.Чем больше соединений вы выполняете, тем менее экономически эффективным будет механическое соединение из-за высоких переменных затрат на заделку.

Производительность

При механическом соединении типичные вносимые потери (IL) выше — от 0,2 дБ до 0,75 дБ.Это связано с тем, что два волокна просто выровнены и физически не соединены.(Вносимые потери — это потеря мощности сигнала в результате вставки сращивания в оптическое волокно.)

Сварка плавлением обеспечивает меньшие вносимые потери и лучшую производительность, поскольку сварка плавлением обеспечивает непрерывное соединение между двумя волокнами.Типичные потери при сварке составляют < 0,1 дБ, что обеспечивает лучшую защиту от отказа кабеля и слабых сигналов.

Заключение

В целом, преимуществами сварного соединения являются, прежде всего, меньшие потери и лучшие характеристики отражения.Именно в этих областях он превосходит механическое соединение.Многие телекоммуникационные компании и компании кабельного телевидения вкладывают средства в сварку для своих одномодовых сетей дальней связи, но по-прежнему будут использовать механическое соединение для более коротких местных кабельных трасс.Поскольку аналоговые видеосигналы требуют минимального отражения для оптимальной производительности, для этого применения также предпочтительнее сварка.В отрасли ЛВС есть возможность выбора любого метода, поскольку потеря и отражение сигнала не являются второстепенными проблемами для большинства приложений ЛВС.