Conceptos básicos del pulido de fibra óptica

Fibermart
Thursday 18 June, 2015
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La fibra óptica es un buen vehículo para la transmisión de datos a alta velocidad, siempre que la transmisión óptica sea eficiente. Los conectores de fibra desempeñan un papel fundamental en las comunicaciones por fibra óptica. Los traductores necesitan pulir los extremos de los conectores para optimizar su rendimiento, y el acabado de estos determina la calidad de la transmisión de las ondas de luz. El pulido de la fibra es un método común para la preparación de superficies de casi todas las fibras de vidrio con diámetros de revestimiento superiores a 200 micras, con el fin de garantizar una propagación óptica adecuada.

La ciencia del pulido se materializa en una máquina bien diseñada. Una máquina que utiliza un movimiento de pulido específico y se somete a pruebas de conformidad con los estándares de la industria producirá conectores pulidos de calidad con altos niveles de consistencia entre lotes. Al comprar una pulidora mecánica, ¿qué preguntas debe plantearse a los fabricantes? Haga clic aquí para obtener más información sobre la guía de compra.

Los criterios clave que afectan el rendimiento posterior de los conectores de fibra pulida

Retrorreflexión

El estándar actual de retrorreflexión en la industria es <-55 dB. Un nivel alto de retrorreflexión causará problemas de transmisión en sistemas que dependen de la velocidad y la claridad de un sistema de fibra, ya que las altas velocidades de datos deseadas pueden presentar errores de bits si la señal se distorsiona. Los conectores conocidos se conocen comúnmente como PC, SPC, UPC y APC, que describen las caras de los extremos del conector y también se relacionan con la designación de retrorreflexión. Los detalles se muestran en la siguiente tabla :

PC (Contacto físico)

SPC (Super Contacto Físico)

UPC (Contacto Ultrafísico)

APC (Contacto físico en ángulo)

Valor de retroreflexión = -35db

Valor de retroreflexión = -45db

Valor de retroreflexión = <-55db

El ángulo de elección es de 8°. Este ángulo desvía la retrorreflexión a <-65 db.

Pérdida de inserción

La pérdida de inserción es la cantidad de potencia óptica que se pierde en la interfaz de dos conectores. Las lecturas deficientes de pérdida de inserción generalmente se deben a la desalineación de la fibra, la separación entre las conexiones (también conocida como "entrehierro") o la calidad del acabado del extremo del conector. El estándar actual para la pérdida de inserción es <0,5 dB, pero el nivel comúnmente esperado se ha reducido a <0,3 dB.

Desplazamiento del ápice

El vértice define el punto más alto de la superficie esférica en el extremo del conector. El desplazamiento del vértice es la distancia medida entre el centro de la fibra y el punto más alto real de un conector pulido. Un desplazamiento excesivo del vértice contribuye a una alta pérdida de inserción y lecturas de retrorreflexión elevadas. La siguiente figura muestra los niveles del desplazamiento del vértice:

los niveles del vértice desplazado

Franjas de interferencia

Ápex

Fibra

Centro de fibra

Radio de curvatura

El radio de curvatura mide la esfericidad del extremo de un conector. Un radio adecuado, combinado con un socavado de fibra aceptable, optimizará la compresión entre la fibra y el conector. La especificación industrial para el radio de curvatura es de 10 a 25 mm. Este rango permite el máximo rendimiento del conector.

Corte/protrusión de fibra

El socavado mide la profundidad de la fibra hundida en la férula del conector , pero también puede sobresalir por encima de ella. Ambas condiciones son resultado directo del proceso de pulido y pueden medirse con un interferómetro. Un socavado excesivo de la fibra suele especificarse como superior a 50 nm. El socavado de la fibra afecta tanto la retrorreflexión como la pérdida de inserción. Al acoplar los conectores, el material de la férula que rodea la fibra se comprime, lo que permite el contacto óptimo de las fibras con un socavado/protrusión aceptable. Las fibras que no establecen un contacto estrecho presentan un entrehierro. Un entrehierro producirá mediciones inaceptables de retrorreflexión y pérdida de inserción. Socavado y protrusión de la fibra:

Consejos de pulido y consideraciones sobre el proceso

Polishing Films - Films are the most significant factor in your polishing operations. Quality and gradations vary from supplier to supplier. When a polishing technique is developed the film type, make and particle size must be chosen carefully. Excessively aggressive films can destroy a 125μm fiber, and the spherical radius can be disrupted beyond repair. Also,of critical importance to real cost, is the initial cost of the polishing film as it relates to the cycle life that the films provide--this can vary significantly from various manufacturers. Clean each piece of polishing film before and after each use. Cleanliness will increase the film life and decrease the cost per connector.

Epoxy - different types of epoxies can be removed more easily with specific grades ofsilicon carbide polishing films. The films to use on this step depend on the epoxy type and the size of the epoxy bead mounted on the connector end-face. Different epoxies have varying levels of hardness--some are tacky, and some are firm--Hard epoxies are removed easily with coarser particle sized films (20 um, 30 um, etc.), while softer epoxies are better suited to smaller particle sized films, i.e. 9 um, 5 um, etc. The epoxy bead that remains on the connector before polishing should be minimized(the size of a pinhead). This will extend the life of all the polishing films. Also, try differentgradations of silicon carbide until you find the epoxy removal film that works best for yourneeds.

Cleanliness - A contamination free environment is essential when an optimum connector polish is desired. Deionized/Filtered Water, Isopropyl Alcohol, Lint Free Tissues, Lint Free Swabs,Canned Airare are needed to minimize contamination. Check the reference cable end-face periodically for end-face defects. Connecting and de-connecting will result in debris build-up over a period of time. Clean the end-face with alcohol using a lint free tissue. Also, at some point in time the reference will need to be repolished. After repeated re-polishing the reference cable will need to be replaced.

Lubrication - deionized water, filtered water and suspensions, when used correctly can result in enhanced connector performance. The best solutions have very small particle sizes 20-60nm, at least half the size of the final polishing film, and can decrease Return Loss by as much as 5dB. Dilute the filtered/deionized water may improve your performance.