Технологія зварювання оптичного волокна

Протяжність кабельних ліній волоконно-оптичного зв’язку (ВОЛЗ) може досягати сотні кілометрів. При монтажі неминуче виникає необхідність з’єднання будівельних довжин кабелю, які становлять кілька кілометрів.

Зрощування оптоволокна —це складний технологічний процес, який вимагає високої кваліфікації пайовика та застосування спеціального дорогого обладнання та інструментів.

Механічний спосіб з’єднання волокна є найпростішим і найдешевшим, але має найгірші характеристики в місці з’єднання в порівнянні зі зварним стиком. Тому механічні сплайси використовують тільки при аварійних роботах як тимчасове з’єднання лінії зв’язку.

Зварювання волоконно-оптичного кабелю є найпоширенішим та надійним методом з’єднання. Основними технологічними етапами проведення зварювальних робіт є:

Обробка оптоволоконного кабелю
Підготовка оптоволокна до зварювання
Зварювання та тестування з’єднання

Зрощування кабелю виконується з мікронною точністю, щоб забезпечити мінімальні втрати у місці з’єднання. Від акуратності та уважності пайовика залежить ефективність роботи всієї мережі.

У цій статті ми розглянемо послідовність виконання робіт на всіх етапах створення нероз’ємного з’єднання оптоволокна.

Обробка оптоволоконного кабелю

Обробка кабелю полягає у знятті всіх захисних оболонок, силових елементів та ізоляції, очищенні оптоволокна від гідрофобного гелю та лаку. У кожному конкретному випадку буде потрібна своя технологія обробки, яка залежить від конструкції кабелю і виду оптичної муфти.

Дуже важливо витримати, встановлені інструкцією до муфти, довжини всіх елементів кабелю.

У процесі роботи користуються універсальним монтажним комплектом, до якого входять спеціальні інструменти для обробки та обладнання для паяння оптоволокна.

Незважаючи на унікальність кожного монтажного випадку, існують загальні правила видалення захисних елементів та звільнення волокна:

Трос для підвіски кабелю на опорах викушується тросокусами, а його оболонка акуратно зрізається ножем без пошкодження оболонки кабелю.
Для зняття зовнішньої оболонки відміряють довжину обробки, встановлюють значення товщини розрізу на ножі-стрипері, закріплюють його на кабелі і повертають, роблячи кільцевий надріз. Після цього ніж переміщають за довжиною кабелю і оболонка розпадається.
Кевларові нитки зрізаються спеціальними керамічними ножицями з урахуванням довжини, зазначеної в інструкції до муфти. Це саме стосується і броньового покриву. Броня з дроту перекушується тросокусами або бокорізами, а з гофрованої сталевої стрічки плужковим ножем.
Внутрішню оболонку розрізають макетним ножем або стрипером з відповідним налаштуванням для розрізу. Виконувати роботу треба дуже акуратно, щоби не пошкодити модулі з волокном.
Перед видаленням модулів надягають рукавички, щоб не забруднитись гідрофобним гелем. За допомогою ножа знімають плівку і скріплюючі нитки, (якщо вони є). Потім серветками, змоченими бензином чи спеціальною рідиною, очищають модулі від гелю.
Якщо кабель має монотрубчасту конструкцію, пластикова трубка розрізається труборізом та модуль обережно надламується.
Якщо в кабелі є кілька модулів, обробку слід проводити вдвох. Поки спеціальним стрипером модулів надкушується та знімається один модуль, решту треба притримувати рукою на вазі. Порожні модулі вирізають. Довжина волокон має відповідати рекомендаціям в інструкції. Зазвичай це 1,5 метри.
Звільнені волокна мають бути цілими та ідеально чистими. Їх ретельно протирають сухим безворсовим матеріалом від гідрофоба, а потім серветками, змоченими в етиловому спирті.

Якщо покриття волокон було пошкоджено, кабель необхідно обробити заново. На підготовлений кабель надягають поліетиленову трубку та заводять його в муфту. Після паяння оптоволокна трубку розігрівають і вона щільно «всідає», забезпечуючи герметичність входу кабелю в муфту.

Зварювання оптоволокна

Перед зварюванням на всі оптичні волокна надягають три складові гільзи КДЗС для механічного захисту зварного стику. Торцева поверхня зварювальних волокон, повинна ідеально прилягати один до одного. Для цього використовується спеціальний апарат – прецесійний сколювальник, який створює плоску перпендикулярну поверхню.

Успіх монтажу оптоволокна на 50% залежить від якості сколу. Наша компанія рекомендує не заощаджувати на придбанні гарного сколювача.

Після цієї процедури необхідно обережно промокнути спиртом торці, очищаючи їх від пилу, витягнути волокно зі сколювача і помістити у зварювальник.

Існує багато видів зварювальних апаратів для оптоволокна. Відрізняються вони ступенем автоматизації, способом юстування, наявністю вбудованих функцій контролю якості зварного з’єднання. Наприклад, у простих апаратах візуальний контроль за якістю стику та вирівнювання волокон здійснюється за допомогою мікроскопа. У дорогих якісних моделях використовуються монітори, на які виводяться всі параметри сколу, оцінка втрат і юстування.

За способом юстування розрізняють апарати з центруванням волокон по оболонці або серцевині. Перші застосовуються для зварювання локальних мереж, а другі — для магістральних, де необхідні низькі значення внесених втрат. Найкращими є японські апарати, в яких перебуває до 40 програм зварювання.

Процес зварювання здійснюється у такому порядку:

волокно фіксується у пазах зварювального апарату
відбувається автоматичне поєднання (юстування) волокон. Якщо буде виявлено мікронну нерівність, процес зварювання оптоволокна буде зупинено.
подається розряд на кінці волокна, які оплавляються та створюють нероз’ємне з’єднання.
апарат оцінює якість та міцність зварного з’єднання та видає дані на дисплей
спаяне оптоволокно дістають, насувають на стик гільзу КДЗС і поміщають у піч для термоусадження, яка знаходиться у верхній частині апарату.

Після зварювання за допомогою оптичного рефлектометра оцінюють ступінь згасання потужності оптичного сигналу на місці зварного з’єднання.

У польових умовах для забезпечення високої якості монтажних робіт усі етапи зрощування волоконно-оптичного кабелю проводять у теплоізольованих наметах чи боксах.