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Tutorial de empalme mecánico de fibra óptica
Sabemos que hay dos métodos de empalme de fibra óptica, empalme por fusión y empalme mecánico. ¿Qué método es mejor? La razón típica para elegir un método sobre otro es económica. Si recién está comenzando a empalmar fibra, es posible que desee analizar sus objetivos a largo plazo en este campo para elegir la técnica que mejor se adapte a sus objetivos económicos y de rendimiento. Lo que sea, aprendamos más sobre el empalme mecánico en este artículo.
TEl Concepto de Empalme Mecánico
Los empalmes mecánicos son simplemente dispositivos de alineación, diseñados para mantener los dos extremos de la fibra en una posición alineada con precisión, lo que permite que la luz pase de una fibra a la otra. Un empalme de fibra óptica mecánico típico consta de una pequeña carcasa de plástico con un elemento de aleación de aluminio para alinear y sujetar con precisión las fibras (Figura 1). Un gel de comparación de índices preinstalado en el punto de conexión de fibra mantiene una interfaz óptica de baja pérdida, lo que da como resultado una pérdida de inserción media de menos de 0,1 dB. Las herramientas para hacer empalmes mecánicos son baratas, pero los empalmes en sí son más caros. Los empalmes mecánicos son los más populares para una restauración rápida y temporal o para empalmar fibras multimodo en una instalación de locales. También se utilizan, sin rizar las fibras, como empalmes temporales para probar fibras desnudas con OTDR u OLTS. Por supuesto, la mayoría de los conectores de empalme prepulidos usan un empalme mecánico interno.
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Figure 1: On activation, the metal element in this mechanical splice grips prepared fiber ends to
hold them in permanent alignment and contact, immersed in an optical gel.
hold them in permanent alignment and contact, immersed in an optical gel.
Hay varios tipos de empalmes mecánicos, como pequeños tubos de vidrio, plástico, metal y cerámica o abrazaderas de metal en forma de V o dispositivos giratorios. Los materiales que ayudan a los empalmes mecánicos en el empalme de fibras incluyen adhesivos transparentes y geles de comparación de índices. Los adhesivos transparentes son resinas epoxi que sellan los empalmes mecánicos y proporcionan coincidencia de índices entre las fibras conectadas.
Empalmes de tubo de alineación de vidrio o cerámica
El empalme mecánico puede implicar el uso de un tubo de alineación de vidrio o cerámica, o un capilar (Figura 2). El diámetro interior de este tubo de vidrio o cerámica es solo ligeramente mayor que el diámetro exterior de la fibra. Un adhesivo transparente, inyectado en el tubo, une las dos fibras. El adhesivo también proporciona coincidencia de índices entre las fibras ópticas. Esta técnica de empalme se basa en el diámetro interior del tubo de alineación. Si el diámetro interno es demasiado grande, la pérdida por empalme aumentará debido a la desalineación de la fibra. Si el diámetro interior es demasiado pequeño, es imposible insertar la fibra en el tubo.
Figure 2: A glass or ceramic alignment tube for mechanical splicing.
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Empalmes ranurados en V
Los empalmes mecánicos también pueden usar un sustrato ranurado o varillas de posicionamiento para formar ranuras en V adecuadas para el empalme mecánico. El dispositivo básico ranurado en V se basa en un sustrato ranurado abierto para realizar la alineación de la fibra (Figura 3). Al insertar las fibras en el sustrato ranurado, la ranura en V alinea la superficie de revestimiento de cada extremo de fibra. Un adhesivo transparente hace que el empalme sea permanente asegurando los extremos de la fibra al sustrato ranurado.
Figure 3: Open V-grooved splice.
Los empalmes con ranuras en V pueden implicar intercalar los extremos a tope de dos fibras preparadas entre un sustrato con ranuras en V y una placa de vidrio plana. Los dispositivos ranurados en V adicionales utilizan dos o tres varillas de posicionamiento para formar una ranura en V adecuada para el empalme. El dispositivo ranurado en V que utiliza dos varillas de posicionamiento es el empalme ranurado en V de resorte (Figura 4). Este empalme utiliza una ranura formada por dos varillas colocadas en un soporte para alinear los extremos de la fibra. El diámetro de las varillas de posicionamiento permite que la superficie exterior de cada extremo de fibra se extienda por encima de la ranura formada por las varillas. Un resorte plano presiona los extremos de la fibra en la ranura manteniendo la alineación de la fibra. El adhesivo transparente completa el proceso de ensamblaje al unir los extremos de la fibra y proporcionar una coincidencia de índice. Una variación de este empalme utiliza una tercera varilla de posicionamiento en lugar de un resorte plano. Las varillas se mantienen en su lugar mediante una banda o tubo termorretráctil.
Figure 4: Spring V-grooved mechanical splice.
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Empalmes rotativos
En un empalme rotatorio, las fibras se montan en una virola de vidrio y se aseguran con adhesivos. El empalme comienza como una virola larga de vidrio que se rompe por la mitad durante el proceso de ensamblaje. Se inserta una fibra en cada mitad del tubo y se aplica epoxi en su lugar usando un epoxi de curado ultravioleta. Luego, las caras de los extremos de los tubos se pulen y se colocan juntas usando el manguito de alineación. La figura 5 es una ilustración de un empalme giratorio. Los extremos de la fibra conservan su orientación original y tienen mayor estabilidad mecánica ya que cada fibra está montada en una férula de vidrio y un manguito de alineación. El empalme giratorio puede usar gel de coincidencia de índice dentro del manguito de alineación para producir empalmes de baja pérdida.
Figure 5: Rotary mechanical splice.
El proceso de empalme mecánico
Paso 1: Preparación de la fibra: pele los revestimientos protectores, las cubiertas, los tubos, los elementos de refuerzo, etc., dejando solo la fibra desnuda a la vista. La principal preocupación aquí es la limpieza. (Figura 6)
Paso 2: corte la fibra: el proceso es idéntico al corte para el empalme por fusión, pero la precisión del corte no es tan crítica. (Figura 7)
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.jpg)
Figura 6: Preparación de la fibra Figura 7: Cortar la fibraPaso 3: unir mecánicamente las fibras: no se usa calor en este método. Simplemente coloque los extremos de la fibra juntos dentro de la unidad de empalme mecánico. El gel de comparación de índices dentro del aparato de empalme mecánico ayudará a acoplar la luz de un extremo de la fibra al otro. Los aparatos más antiguos tendrán un epoxi en lugar del gel de comparación de índices que mantiene unidos los núcleos. (Figura 8)
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(Figure 8): Mechanically join the fibers
Optional:
Se puede utilizar un localizador visual de fallas (VFL) para optimizar la conexión. Inyecte luz del VFL en una de las fibras e inserte el extremo cortado a la mitad del núcleo de empalme. Esto hará que el núcleo se ilumine. Inserte la segunda fibra en el lado opuesto del núcleo de empalme. Cuando los dos extremos de la fibra se acoplan correctamente, el núcleo de empalme dejará de iluminarse.Paso 4: Proteja la fibra: el empalme mecánico completo proporciona su propia protección para el empalme.
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