Сварка оптических волокон. Часть 1: разновидности кабеля и его строение. Сварка оптических волокон


Сварка оптического волокна | Наука

Сва́рка опти́ческого волокна́ — процесс соединения оптических волокон с помощью их сплавления при высокой температуре. В настоящее время сварку оптического волокна производят при помощи специальных сварочных аппаратов.

    Сварочные аппараты Править

    Сварка оптических волокон производится с использованием специальных сварочных аппаратов, которые позволяют в автоматическом режиме провести работу по измерению параметров скола волокон, совмещения торцов свариваемых волокон, сварки, отжига, оценки параметров стыка, проверки механической прочности сварного стыка, термоусадки защитной гильзы на место стыка.

    Современные сварочные аппараты состоят из следующих элементов:

    1. Прочный корпус в котором расположены все элементы аппарата.
    2. Микроскоп или видеокамера с оптической системой (зеркала, призмы) — применяются для точного позиционирования волокон друг относительно друга. В настоящее время чаще используют две видеокамеры закреплённые в двух плоскостях (под углом 90°). При этом отпадает необходимость в прецизионных зеркалах и призмах совмещающих изображение двух плоскостей на один экран.
    3. Сварочная камера — объединяет в себе подвижные манипуляторы с зажимами для волокон (для юстировки и сведения их под микроскопом), электроды создающие дугу для сварки и крышку, защищающую место сварки от внешних воздействий.
    4. Тепловая камера (печь) — необходима для термоусадки защитной муфты на сваренный участок.
    5. Блок электронного управления работой аппарата.
    1. Разделка оптического кабеля и очистка волокон от гидрофобного материала.
    2. На волокна одного из кабелей надеваются специальные гильзы — КДЗС (комплект для защиты стыка), состоящие из полиэтиленовой трубки и стального силового стержня, размещённых внутри внешней термоусаживаемой оболочки.
    3. С концов волокон (2-3 см) снимается первичное буферное покрытие и волокна промываются изопропиловым спиртом с использованием безворсовых салфеток.
    4. Подготовленное волокно скалывается специальным прецизионным скалывателем. Плоскость скола волокон должна быть строго перпендикулярна оси волокна. Допустимое отклонение — не более 1,0° на каждый скол.
    5. Волокна, предназначенные для сварки, укладываются под зажимы сварочного аппарата в (V-образные канавки).
    6. Под микроскопом или под контролем видеокамер, механически (в V-образных канавках) или с помощью подвижных зажимов, происходит совмещение (юстировка) волокон. В современных сварочных аппаратах юстировка происходит автоматически.
    7. Электрическая дуга разогревает до установленной температуры концы волокон, далее торцы волокон совмещаются микродоводкой держателя одного из волокон. При этом, благодаря силам поверхностного натяжения, происходит «схлопывание» поверхностей торцов волокон. Пока стык не остыл, сварочный аппарат продолжает юстировать сердцевины волокон, в это время температура дуги понижается до определённой температуры, для «отжига» (снятия механических напряжений) места сварки.
    8. Аппарат проверяет затухание, вносимое сваренным стыком. Существует несколько методов проверки: от оценки качества сварки по оптическому изображению горячего волокна (в ИК области), до непосредственного измерения путём введения в одно волокно опорного излучения и отводом его части из другого волокна.
    9. Аппарат осуществляет проверку механической прочности соединения приложением растягивающего усилия (обычно 200 — 400 гр.).
    10. КДЗС сдвигается на место сварки и этот участок помещается в тепловую камеру (печь), где происходит термоусадка КДЗС.
    11. Сваренные волокна укладываются в сплайс пластину (кассету), оптическую муфту или оптический кросс.

    Шаблон:Написал

    ru.science.wikia.com

    Сварка оптического волокна - это... Что такое Сварка оптического волокна?

    Сва́рка опти́ческого волокна́ — процесс соединения оптических волокон (жил оптического кабеля) с помощью высокотемпературной термической обработки. В настоящее время выполняется в автоматическом режиме специальными сварочными аппаратами.

    Сварочные аппараты

    Сварка оптического волокна производится с использованием специальных сварочных аппаратов, которые позволяют провести весь комплекс сварочных работ от совмещения свариваемых концов до защиты соединения.

    Современные сварочные аппараты являются промышленными роботами, снабженными автоматической системой управления. Управляет аппаратом человек (оператор). Размер современного сварочного аппарата примерно 150*150*150 мм, без выступающих частей.

    Аппарат состоит из следующих узлов или блоков:

    1. Блока питания.
    2. Электронного блока. Сюда входят: материнская плата, преобразователь питающего напряжения, блок дуги итд.
    3. Механической части. Сюда входят: электроприводы, каретки, V-канавки, оптическая система, печь для термоусадки итд.
    4. Монитора (видеоконтрольного устройства).

    Полное название сварочного аппарата звучит так: сварочный аппарат для автоматической сварки оптических волокон. После этого обычно называют фирму-производителя и модель. Например, сварочный аппарат для автоматической сварки оптических волокон Sumitomo Type-39. Или сокращенно: сварочный аппарат Sumitomo Type-39.

    Все аппараты имеют собственное программное обеспечение, уникальное для каждой модели. Интерфейс пользователя состоит из клавиатуры, меню и монитора. Меню всегда имеет два раздела, открытый — для пользователя и секретный — для сервиса. Секретный раздел меню закрыт паролем или комбинацией клавиш, он используется во время настройки сварочного аппарата.

    Современные сварочные аппараты подразделяются на три группы:

    1. Сварочные аппараты с выравниванием по сердцевине.
    2. Сварочные аппараты с зафиксированными V-канавками.
    3. Сварочные аппараты для ленточного оптического волокна.

    Процесс сварки

    1. Разделка оптического кабеля. Обычно включает в себя снятие внешней изоляции кабеля, затем снятие изоляции отдельных модулей. В каждом модуле, как правило, находится 6-8 волокон.
    2. Очистка волокон от гидрофобного материала - чаще всего используется бесцветный, либо слегка окрашеный гель.
    3. На волокна одного из кабелей надеваются специальные гильзы — КДЗС (комплект для защиты соединений), состоящие из двух термоусадочных трубок и силового стержня.
    4. С концов волокон (2—3 см) снимается цветной лак и защитный слой, волокна протираются спиртом.
    5. Зачищенное волокно скалывается специальным прецизионным скалывателем. Плоскость скола волокон должна быть перпендикулярна оси волокна. Допустимое отклонение — до 1,5° на каждый скол.
    6. Волокна, предназначенные для сварки, укладываются в зажимы сварочного аппарата (V-образные канавки).
    7. Под микроскопом с помощью манипуляторов происходит их совмещение (юстировка). В современных сварочных аппаратах юстировка происходит автоматически.
    8. Электрическая дуга разогревает до установленной температуры концы волокон с микрозазором между ними, торцы волокон совмещаются микродоводкой держателя одного из волокон.
    9. Аппарат осуществляет проверку прочности соединения посредством механической деформации и оценивает затухание, вносимое стыком.
    10. КДЗС сдвигается оператором на место сварки и этот участок помещается в тепловую камеру, где происходит термоусадка КДЗС.
    11. Сваренные волокна укладываются в сплайс-пластину, кассету оптической муфты или кросса.

    См. также

    Ссылки

    dic.academic.ru

    Сварка оптических волокон. Часть 1: разновидности кабеля и его строение.

     

    Сварка оптических волокон. Часть 1: разновидности кабеля и его строение.

    Оглавление

    Часть 1: разновидности кабеля и его строение.

    Часть 2: Разделка кабеля — необходимый инструмент и методика

    Часть 3: Оптические муфты и кроссы

    Часть 4: Адаптеры и коннеторы

     

    Пропустим теорию, перейдя сразу к основой теме данной записи. Также стоит заметить: информация, размещаемая здесь, представляется от лица сварщика оптического кабеля — как говорится наглядный и бесценный опыт.

    Итак, оптические кабели разделяют:

    По конструкции — от самых простых (оболочка, под ней пластиковые трубочки-модули, в них сами волокна) до супернавороченных (множество слоёв, двухуровневая броня — например, у подводных трансокеанских кабелей).

    По месту использования — для наружной и внутренней прокладки (последние встречаются редко и обычно в дата-центрах высокого класса, где всё должно быть идеально правильно и красиво).

    По условиям прокладки — для подвеса (с кевларом или тросиком), для грунта (с бронёй из железных проволочек), для прокладки в кабельной канализации (с бронёй из гофрированного металла), подводные (сложная, сверхзащищающая многослойная конструкция), для подвеса на опорах ЛЭП (кроме передачи информации, выпоняют роль молниезащитного троса).

    Прочие оптические кабели (без защиты, подводные, для прокладки в помещениях) — экзотика. Почти все кабели, с которыми чаще всего приходится работать имеют конструкцию, как на картинке ниже.

    1 — центральный силовой элемент (проще говоря — пруток из стеклопластика, хотя может быть и тросик в полиэтиленовой оболочке). Служит для центрирования трубок-модулей, придания жёсткости всему кабелю. За него также часто закрепляют кабель в муфте/кроссе, зажимая под винт. При сильном изгибе кабеля имеет подлое свойство ломаться, ломая попутно и модули с частью волокон. Более продвинутые конструкции кабеля содержат этот пруток, одетый в полиэтиленовую оболочку: тогда его труднее сломать и разрушений в кабеле он при переломе причинит меньше. Пруток бывает и такой, как на рисунке, и совсем тонкий. Кончик такого прутка — отличный абразивный инструмент для тонких работ: например, почистить контакты реле или участок медной детали под пайку. Также, если его сжечь на пару сантиметров, получится хорошая мягкая кисточка.

    2 — сами оптические волокна (на рисунке — в лаковой изоляции). Те самые тончайшие нити-световоды, ради которых всё затевается. В статье речь пойдёт только про стеклянные волокна, хотя где-то в природе существуют и пластиковые, но они — большая экзотика, не варятся аппаратами для сварки оптики (только механическое соединение) и пригодны только на очень малых расстояниях.

    Оптические волокна бывают одномодовые и многомодовые. Чаще всего приходится работать  с одномодом, так как многомод — менее распространённая технология, может использоваться только на короткие расстояния и во многих случаях прекрасно заменяется одномодом.

    Волокно состоит из стеклянной «оболочки» из стекла с определёнными примесями. Без лака волокно имеет толщину 125 мкм (чуть толще волоса), а в центре его идёт сердечник диаметром 9 мкм из сверхчистого стекла с другим составом и с немного отличным от оболочки показателем преломления. Именно в сердечнике распространяется излучение (за счёт эффекта полного отражения на границе «сердечник — оболочка»). Наконец, сверху 125-микрометровый цилиндр «оболочки» покрыт другой оболочкой — из особого лака (прозрачного или цветного — для цветовой маркировки волокон), который ЕМНИП тоже двухслойный. Он предохраняет волокно от умеренных повреждений (без лака волокно хоть и гнётся, но плохо и легко сломать, волокно элементарно раскрошится от случайно положенного на него мобильника; а в лаке его можно смело обмотать вокруг карандаша и д

    www.gotoadm.ru

    Сварка оптических волокон на ВОЛС

    Стоимость сварки оптических волокон

    Волоконно-оптические линии связи (ВОЛС) строятся из отрезков волоконно-оптического кабеля (ВОК) разной волоконности в зависимости от необходимости и проекта. Для того чтобы связать отрезки ВОК между собой, используют сварку оптических волокон.

    КДЗС и волокнапроцесс сварки волокна

    Сварка волокон - это термический высокотемпературный точечный процесс при котором происходит соединение оптических волокон между собой. В настоящее время непосредственное соединение волокна практический автоматизированный процесс, для сварки волокон используют автоматические сварочные аппараты. Сварка оптоволокна обеспечивает прохождение, с минимальным затуханием, светового пучка оптического сигнала из одного отрезка кабеля в другой.

     

    Сам процесс состоит из нескольких этапов:

    1. Стягивание запасов кабеля к месту установки кросса или муфты
    2. Зачистка кабеля
    3. Разделка волокон
    4. Закрепление элементов крепления кабеля в кроссе или муфте
    5. Зачистка каждого волокна, скол и сварка
    6. Фиксация КДЗС
    7. Укладка сваренных волокон в кассету
    8. Сборка кросса или муфты
    9. Снятие рефлектограмм для проверки качества сварки

    Сварочный аппаратСварщик оптики

    Для того что бы обеспечить минимальное затухание в местах сварки необходимо учитывать множество факторов: опытность и сертифицированность специалиста, наличие современного откалиброванного сварочного аппарата, наличие необходимых прецизионных инструментов для разделки кабеля и подготовки волокон.

    Пример сварки волокна

    Строительная компания Навиком оказывает услуги по сварке оптических волокон и выполняет сопутствующие работы:

    • сварка волокон

    • сборка оптических кроссов и укладка в сплайс-кассеты

    • сборка оптических муфт (в канализации и на опорах)

    • проведение оптических измерений, формирование рефлектограмм

    • составление протоколов измерения

    • составление исполнительной документации

    • обследование ВОЛС

    • определение мест орыва ВОЛС

    • устранение аварий на ВОЛС

      Гарантия на все работы 3 года.

       

    www.it-nv.ru

    Сварка оптического волокна — Традиция

    Материал из свободной русской энциклопедии «Традиция»

    Сва́рка опти́ческого волокна́ — процесс соединения оптических волокон с помощью их сплавления при высокой температуре. В настоящее время сварку оптического волокна производят при помощи специальных сварочных аппаратов.

    Сварочные аппараты[править]

    Сварка оптических волокон производится с использованием специальных сварочных аппаратов, которые позволяют в автоматическом режиме провести работу по измерению параметров скола волокон, совмещения торцов свариваемых волокон, сварки, отжига, оценки параметров стыка, проверки механической прочности сварного стыка, термоусадки защитной гильзы на место стыка.

    Современные сварочные аппараты состоят из следующих элементов:

    1. Прочный корпус в котором расположены все элементы аппарата.
    2. Микроскоп или видеокамера с оптической системой (зеркала, призмы) — применяются для точного позиционирования волокон друг относительно друга. В настоящее время чаще используют две видеокамеры закреплённые в двух плоскостях (под углом 90°). При этом отпадает необходимость в прецизионных зеркалах и призмах совмещающих изображение двух плоскостей на один экран.
    3. Сварочная камера — объединяет в себе подвижные манипуляторы с зажимами для волокон (для юстировки и сведения их под микроскопом), электроды создающие дугу для сварки и крышку, защищающую место сварки от внешних воздействий.
    4. Тепловая камера (печь) — необходима для термоусадки защитной муфты на сваренный участок.
    5. Блок электронного управления работой аппарата.

    Процесс сварки[править]

    1. Разделка оптического кабеля и очистка волокон от гидрофобного материала.
    2. На волокна одного из кабелей надеваются специальные гильзы — КДЗС (комплект для защиты сварки), состоящие из полиэтиленовой трубки и стального силового стержня, размещённых внутри внешней термоусаживаемой оболочки.
    3. С концов волокон (2-3 см) снимается первичное буферное покрытие и волокна промываются изопропиловым спиртом с использованием безворсовых салфеток.
    4. Подготовленное волокно скалывается специальным прецизионным скалывателем. Плоскость скола волокон должна быть строго перпендикулярна оси волокна. Допустимое отклонение — не более 1,0° на каждый скол.
    5. Волокна, предназначенные для сварки, укладываются под зажимы сварочного аппарата в (V-образные канавки).
    6. Под микроскопом или под контролем видеокамер, механически (в V-образных канавках) или с помощью подвижных зажимов, происходит совмещение (юстировка) волокон. В современных сварочных аппаратах юстировка происходит автоматически.
    7. Электрическая дуга разогревает до установленной температуры концы волокон, далее торцы волокон совмещаются микродоводкой держателя одного из волокон. При этом, благодаря силам поверхностного натяжения, происходит «схлопывание» поверхностей торцов волокон. Пока стык не остыл, сварочный аппарат продолжает юстировать сердцевины волокон, в это время температура дуги понижается до определённой температуры, для «отжига» (снятия механических напряжений) места сварки.
    8. Аппарат проверяет затухание, вносимое сваренным стыком. Существует несколько методов проверки: от оценки качества сварки по оптическому изображению горячего волокна (в ИК области), до непосредственного измерения путём введения в одно волокно опорного излучения и отводом его части из другого волокна.
    9. Аппарат осуществляет проверку механической прочности соединения приложением растягивающего усилия (обычно 200 — 400 гр.).
    10. КДЗС сдвигается на место сварки и этот участок помещается в тепловую камеру (печь), где происходит термоусадка КДЗС.
    11. Сваренные волокна укладываются в сплайс пластину (кассету), оптическую муфту или оптический кросс.
    • Удаление защитных оболочек с оптического волокна

    • Подготовка торца оптического волокна скалыванием

    • Установка оптических волокон в сварочный аппарат

    • Сварка оптических волокон

    • Отображение параметров результата сварки оптических волокон

    • Установка комплекта для защиты стыка (КДЗС) оптических волокон

    • Термоусадка КДЗС на сварном стыке оптических волокон

    • Укладка оптических волокон с КДЗС в сплайс кассету

    • Установка сплайс кассеты в оптический бокс и его окончательная сборка

    traditio.wiki

    Сварка оптических волокон. Часть 2: Разделка кабеля - необходимый инструмент и методика

    Сварка оптических волокон. Часть 2: Разделка кабеля — необходимый инструмент и методика

    Оглавление

    Часть 1: разновидности кабеля и его строение.

    Часть 2: Разделка кабеля — необходимый инструмент и методика

    Часть 3: Оптические муфты и кроссы

    Часть 4: Адаптеры и коннеторы

     

    Для разделки кабеля, как и для сварки, требуется ряд специфических инструментов. Типичный набор монтажника-спайщика – чемодан с инструментами «НИМ-25», в нём содержатся все нужные стрипперы, тросокусы, отвёртки, бокорезы, плоскогубцы, макетный нож и прочий инструмент, а также помпа или пузырёк для спирта, запас растворителя гидрофоба «D-Gel», нетканные безворсовые салфетки, изолента, самоклеящиеся цифры-маркеры для кабелей и модулей и прочие расходные материалы.

    После доукомплектования расходными материалами (стяжки, червячные хомуты и пр) и некоторыми вспомогательными инструментами его вполне достаточно для работы с оптикой. Также существуют и другие наборы, богаче и беднее по комплектации («НИМ-Э» и «НИМ-К»). Слабое место большинства наборов – низкое качество «типа алюминиевого» кейса, который лишь выглядит красиво, но на самом деле состоит из тонкой ДВП, обклееной текстурированной/гофрированной фольгой, и алюминиевых тонких уголков на заклёпках. Он не выдерживает долго в полевых и городских условиях, и его приходится ремонтировать и усиливать.  Некоторые инструменты и материалы из стандартного набора могут оказаться низкого качества.  По мере расходования «фирменных» расходников некоторые заменяются «подручными» без ущерба для качества работы. Так, заводские нетканные безворсовые салфетки для протирки волокон легко заменяются туалетной бумагой типа «зевы плюс». Вместо дорогого (около 800 р/литр) D-Gel, если работа идёт на открытом воздухе, можно использовать бензин АИ-92 или спирт.

    При разделке кабелей важно выдержать длины элементов кабеля в соответствии с требованием инструкции к муфте: так, в одном случае может понадобиться оставить длинный силовой элемент, чтобы закрепить его в муфте/кроссе, в другом случае он не требуется; в одном случае из кевлара кабеля плетётся косичка и зажимается под винт, в другом случае кевлар отрезается. Всё зависит от конкретной муфты и конкретного кабеля.

    Рассмотрим разделку наиболее типичного кабеля:

    а) Перед разделкой кабеля, долго находившегося в сырости или без гидроизолированного торца, следует отрезать ножовкой примерно метр кабеля (если позволяет запас), так как длительное воздействие влаги негативно влияет на оптическое волокно (может помутнеть) и на прочие элементы кабеля. Кевларовые нити в кабеле — это отличный капилляр, который может «насосать» в себя воду на десятки метров, что чревато последствиями, если, например, параллельно с кабелем идут провода высокого напряжения: по мокрому кевлару могут начать гулять токи, вода испаряется, раздавливает изнутри внешнюю оболочку, кабель идёт пузырями и через пузыри от дождей попадает новая влага.

    б) При наличии в конструкции кабеля отдельного троса для подвески (когда кабель в поперечном сечении имеет форму цифры «8», где в нижней части кабель, в верхней тросик) он выкусывается тросокусами и срезается ножом. При срезании троса важно не повредить кабель.

    в) Для снятия внешней оболочки кабеля используется соответствующий нож-стриппер. НИМ-25 обычно комплектуется ножом «Kabifix» как на фото ниже, однако можно использовать и нож-стриппер для электрических кабелей, который с длинной ручкой.

    Такой нож-стриппер имеет вращающееся во все стороны лезвие, которое можно отрегулировать по длине в соответствии с толщиной внешней оболочки кабеля, и прижимной элемент для удержания на кабеле. Важно: если приходится разделывать кабели разных марок, то перед разделкой нового кабеля нужно попробовать нож на кончике и, если прорезало

    www.gotoadm.ru