Сварка оптоволокна или как правильно сварить оптический кабель?

В процессе построения волоконно-оптической линии связи (ВОЛС) сварка оптического волокна (ОВ) считается одним из самых ответственных и технологически сложных действий. Этот процесс позволяет соединять между собой отдельные оптические волокна, а от качества его выполнения зависит соответствие ВОЛС заданным требованиям.

Типы оптического волокна

В зависимости от назначения, при построении ВОЛС используются разные типы оптического волокна (примеры кабеля разных типов можно посмотреть здесь). Отличаются они в первую очередь свойствами, отвечающими за способность передавать сигнал. Также отличия касаются и конструкции волокон, например, структуры сердцевины за счет разного распределения легирующих добавок, ее диаметра.

Зачастую связистам приходится сваривать два одинаковых типа ОВ. Современное же сварочное оборудование позволяет соединять даже разные типы волокон, при этом значения потерь на стыке будут оставаться в пределах нормы. Чтобы и такая сложная операция была выполнена качественно, требуется соблюдать некоторых рекомендаций и правил.

Сложности подготовки оптоволокна к сварке

Подготовительный этап перед сваркой оптоволоконного кабеля не менее важен, чем сам процесс соединения волокон между собой. Для защиты места стыка от внешних воздействий, участок ОВ, подвергшийся сварке, покрывается специальной гильзой и укладывается в сплайс-кассету.

Важно: Если кабель хранился без защитной капы в сыром помещении или на улице, перед всеми операциями от него отсекается около метра с обоих концов. Причина в помутнении волокна, которое возникает из-за впитывания им влаги.

Маркировка и ее порядок

Некоторые модули очищенного от внешней оболочки, брони, внутренней оболочки и бандажной ленты кабеля имеют разный цвет, что можно использовать для маркировки. Немаркированные модули при пайке могут быть спутаны, что обнаруживается уже при тестах. Учитывая, что линия способна содержать 10 и более муфт, придется проверять каждое волокно по отдельности.

Маркировка модулей выполняется посредством их нумерации специальными наклейками с цифрами:

• 1 – для красного модуля

• 2 – для любого цветного модуля, расположенного рядом с красным (цвет может быть любым)

• 3 – следующий модуль за цветным, если считать в том же направлении

• 4 – следующий в том же направлении

• от 5 до n – по тому же принципу

Особенности разделки ОВ

Для снятия изоляции с оптического кабеля используются стрипперы. Хотя некоторые сварочные аппараты оснащены термострипперами (примеры на этой странице), работать удобнее классическим ручным инструментом – оптическим стриппером. Он применяется для удаления изоляционного слоя с отдельных жил и модулей.

Точность и аккуратность разделки в последующем повлияет на правильность соединения, по этой причине рекомендуется использовать стриппер с заводской юстировкой. Любое грубое обращение с оптоволокном может привести к его повреждению.

Перед удалением модульной изоляции проспиртованной салфеткой устраняется гидрофобное покрытие. Рекомендуется использовать перчатки, так как испачканные в гидрофоб руки сложно очистить. Изоляция с жил снимается поочередно, стягивается вдоль, не прикладывая усилия на излом, так как оптическое волокно не держит перпендикулярно направленные нагрузки.

Удаление лакового покрытия – последний этап. Без него хрупкость волокна значительно возрастает. После зачистки каждой оптоволоконной нити следует очищать стриппер от лаковых остатков, так как они способны повредить следующую нить.

Важно: оптический стриппер применяется только для работы с ОВ. Любое его использование НЕ ПО НАЗНАЧЕНИЮ делает инструмент непригодным для дальнейшего использования ПО НАЗНАЧЕНИЮ.

Комплект для защиты сварного стыка

Гильзы КДЗС закрывают место стыка после пайки, выступая его армированием за счет проволоки, спрятанной в пластиковом теле с термоусадочной оболочкой. Эта защитная трубочка надевается на одно из соединяемых волокон перед сваркой, а после пайки насовывается на место стыка и усаживается в печке сварочного аппарата.

ВАЖНО: нельзя для усадки гильзы использовать зажигалку во избежание пережигания волокна.

Гильзы выпускаются разных размеров, а потому следует использовать варианты с точным их совпадением по отношению к кассетам.

Процесс сварки оптоволокна

Сварка ОВ похожа на ювелирную работу, так как требует высокой точности движений и аккуратности. К очищенному волокну нельзя прикасаться пальцами, руки должны быть хорошо вымыты. Наличие пыли на рабочем месте – большой минус, но работать приходится не всегда в лабораторных условиях.

Скалывание

Для соединения двух волокон оптического кабеля между собой необходимо создать строго перпендикулярные торцевые срезы. Максимально допустимое отклонение от перпендикуляра составляет 1,5°. Для этих целей используется только скалыватель.

Последовательность действий:

• Очистка ВО после снятия лака от грязи спиртовой салфеткой

• Укладка очищенного оптоволокна в аппарат, его фиксация

• Надрезание ОВ штатным ножом

• Откалывание ОВ путем прикладывания физической силы

• Аккуратное извлечение жилы

Важно: Часто излом волокна при работе в условиях повышенной влажности или на холоде происходит не по линии надреза, что сразу же относится к браку.

Хорошо выполненный скол – половина удачной сварки. Остатки оптоволокна после скалывания собираются в специальный контейнер, так как из-за малого диаметра они могут попасть в организм человека, что опасно для здоровья.

Сварка

При скалывании и всех подготовительных работах необходимо избегать попадания на сварочный аппарат мусора и обрезков. Пошаговый процесс сварки ОВ:

• После скалывания волокна укладываются в отведенные для этого посадочные канавки сварочного аппарата

• Производится перемещение ОВ друг относительно друга до момента фиксации в оптической системе

• Очистка ОВ от пыли, которая могла попасть случайно, путем кратковременной подачи разряда

• Заключительное сведение волокон с высокой точностью между собой

• Заключительная подача разряда, оплавляющего сколы, одновременное сведение ОВ вплотную

• Оценка качества сварки путем оптической системы по изображениям стыка и определения затухания на просвет

• Оценка качества соединения за счет разведения концов в разные стороны, что позволяет определить прочность шва

• Извлечение уже спаянного ОВ, перемещение на место пайки гильзы КДЗС, укладка в печку для ее термического усаживания

• Извлечение волокна из печки по сигналу таймера, укладка места стыка на специально отведенную для этого полочку до полного остывания

Важно: муфта укладывается в сплайс-кассету только после полного остывания. В противном случае гильза, будучи в разогретом виде мягкой, подвергнется изгибаниям о стенки ложемента сплайс-кассеты, что приведет к деформации оптоволокна, как следствие – неизбежным потерям.

Укладка в сплайс-кассету

Заключительный этап сварки оптического волокна – его укладка в сплайс-кассеты. Для этого ОВ отмеряется еще на этапе зачистки изоляции с учетом самого простого укладочного пути. Желательно располагать оптоволокно по кругу, избегая изломов и сильно изогнутых петель.

Обычная сплайс-кассета рассчитана на 32 волокна. Для укладки большего количества ОВ придется распределять их между двумя кассетами с сохранением логики маркировки. При переходе в соседнюю кассету волокна укладываются в жесткую пластиковую трубочку, что придаст жесткости этому узлу. Кроме сплайс-кассет, ОВ могут быть уложены в соответствующие кроссы или оптические муфты.

Так же советуем посмотреть  видео: