Технология сварки оптического волокна

Сварка оптоволокна

Протяженность кабельных линий волоконно-оптической связи (ВОЛС) может достигать сотни километров. При монтаже неизбежно возникает необходимость соединения строительных длин кабеля, которые составляют несколько километров.

Сращивание оптоволокна — это сложный технологический процесс, который требует высокой квалификации пайщика и применения специального дорогостоящего оборудования и инструментов.

Механический способ соединения волокна является наиболее простым и дешевым, но имеет худшие характеристики в месте соединения по сравнению со сварным стыком. Поэтому механические сплайсы используют только при аварийных работах, как временное соединение линии связи.

Сварка волоконно-оптического кабеля является самым распространенным и надежным методом соединения. Основными технологическими этапами проведения сварочных работ являются:

  • Разделка оптоволоконного кабеля
  • Подготовка оптоволокна к сварке
  • Сварка и тестирование соединения

Сращивание кабеля выполняется с микронной точностью, чтобы обеспечить минимальные потери в месте соединения. От аккуратности и внимательности пайщика зависит эффективность работы всей сети.

В этой статье мы рассмотрим последовательность выполнения работ на всех этапах создания неразъемного соединения оптоволокна.

Разделка оптоволоконного кабеля

Разделка кабеля состоит в снятии всех защитных оболочек, силовых элементов и изоляции, очистке оптоволокна от гидрофобного геля и лака. В каждом конкретном случае потребуется своя технология разделки, которая зависит от конструкции кабеля и вида оптической муфты.

Очень важно выдержать, предписанные инструкцией к муфте, длины всех элементов кабеля.

В процессе работы пользуются универсальным монтажным комплектом, в который входят специальные инструменты для разделки и оборудование для пайки оптоволокна.

Несмотря на уникальность каждого монтажного случая, существуют общие правила удаления защитных элементов и освобождения волокна:

  1. Трос для подвески кабеля на опорах выкусывается тросокусами, а его оболочка аккуратно срезается ножом без повреждения оболочки кабеля.
  2. Для снятия наружной оболочки отмеряют длину разделки, устанавливают значение толщины разреза на ноже-стриппере, закрепляют его на кабеле и поворачивают, делая кольцевой надрез. После этого нож перемещают по длине кабеля и оболочка распадается.
  3. Кевларовые нити срезаются специальными керамическими ножницами с учетом длины, которая указана в инструкции к муфте. Это же качается и броневого покрова. Броня из проволоки перекусывается тросокусами или бокорезами, а из гофрированной стальной ленты — плужковым ножом.
  4. Внутреннюю оболочку разрезают макетным ножом или стриппером с соответствующей настройкой для разреза. Выполнять работу надо очень аккуратно, чтобы не повредить модули с волокном.
  5. Перед удалением модулей надевают перчатки, чтобы не испачкаться гидрофобным гелем. С помощью ножа снимают пленку и скрепляющие нит (если они есть). Затем салфетками, смоченными бензином или специальной жидкостью, очищают модули от геля.
  6. Если кабель имеет монотрубчатую конструкцию, пластиковая трубка разрезается труборезом и модуль осторожно надламывается.
  7. Если в кабеле находятся несколько модулей, разделку следует проводить вдвоем. Пока специальным стриппером модулей надкусывается и снимается один модуль, остальные надо придерживать рукой на весу. Пустые модули вырезаются. Длина волокон должна соответствовать рекомендациям в инструкции. Обычно это 1,5метра.
  8. Освобожденные волокна должны быть целыми и идеально чистыми. Их тщательно протирают сухим безворсовым материалом от гидрофоба, а затем салфетками, смоченными в этиловом спирте.

Если покрытие волокон оказалось поврежденным, кабель необходимо разделать заново. На подготовленный кабель надевают полиэтиленовую трубку и заводят его в муфту. После пайки оптоволокна трубку разогревают и она плотно «усаживается», обеспечивая герметичность входа кабеля в муфту.

Сварка оптоволокна

Перед сваркой на все оптические волокна надевают трех составную гильзу КДЗС для механической защиты сварного стыка. Торцевая поверхность свариваемых волокон должна идеально прилегать друг к другу. Для этого используется специальный аппарат — прецессионный скалыватель, который создает плоскую перпендикулярную поверхность.

Успех монтажа оптоволокна на 50% зависит от качества скола. Наша компания рекомендует не экономить на приобретении хорошего скалывателя .

После этой процедуры необходимо осторожно промокнуть спиртом торцы, очищая их от пыли, вытащить волокно из скалывателя, и поместить в сварочник.

Существует много видов сварочных аппаратов для оптоволокна. Отличаются они степенью автоматизации, способом юстировки, наличием встроенных функций контроля за качеством сварного соединения. Например, в простых аппаратах визуальный контроль за качеством стыка и выравниваем волокон осуществляется с помощью микроскопа. В дорогих качественных моделях используются мониторы, на которые выводятся все параметры скола, оценка величины потерь и юстировка.

По способу юстировки различают аппараты с центрированием волокон по оболочке или по сердцевине. Первые применяются для сварки локальных сетей, а вторые — для магистральных, где необходимы низкие значения вносимых потерь. Лучшими являются японские аппараты, в которых находится до 40 программ сварки.

Процесс сварки осуществляется в следующем порядке:

  • волокно фиксируется в пазах сварочного аппарата
  • происходит автоматическое совмещение (юстировка) волокон. Если будет обнаружена микронная неровность, процесс сварки оптоволокна будет остановлен
  • подается разряд на концы волокна, которые оплавляются и создают неразъемное соединение
  • аппарат оценивает качество и прочность сварного соединения и выдает данные на дисплей
  • спаянное оптоволокно достают, надвигают на стык гильзу КДЗС и помещают в печь для термоусаживания, которая находится в верхней части аппарата.

После сварки с помощью оптического рефлектометра оценивают степень затухания мощности оптического сигнала в месте сварного соединения.

В полевых условиях для обеспечения высокого качества монтажных работ все этапы сращивания волоконно-оптического кабеля проводят в теплоизолированных палатках или боксах.