Notions de base sur le polissage des fibres optiques

La fibre optique est un excellent vecteur de transmission de données à haut débit, à condition que la transmission optique soit efficace. Les assemblages de connecteurs de fibre jouent un rôle essentiel dans les communications par fibre optique. Les traducteurs doivent polir les extrémités des connecteurs pour optimiser les performances, et la finition de l'extrémité d'un connecteur détermine la qualité de sa transmission lumineuse. Le polissage des fibres est une méthode courante de préparation de surface pour la quasi-totalité des fibres à base de verre dont le diamètre de gaine est supérieur à 200 microns, afin d'assurer une bonne propagation optique.

La science du polissage se cristallise dans une machine bien conçue. Une machine utilisant un mouvement de polissage spécifique et testée conformément aux normes industrielles produira des connecteurs polis de qualité, avec une grande régularité d'un lot à l'autre. Lorsque vous souhaitez acheter une polisseuse mécanique, quelles questions poser au fabricant ? Cliquez ici pour plus de conseils d'achat.

Les critères clés qui affectent les performances ultérieures des connecteurs à fibres polies

• Rétroréflexion

La norme industrielle actuelle en matière de rétroréflexion est inférieure à -55 dB. Une rétroréflexion élevée peut entraîner des problèmes de transmission pour les systèmes dépendant de la vitesse et de la clarté d'une fibre optique, car les débits élevés souhaités peuvent entraîner des erreurs de bits en cas de distorsion du signal. Les connecteurs sont communément appelés PC, SPC, UPC et APC, qui désignent leurs extrémités et font également référence à la rétroréflexion. Le tableau suivant présente des informations détaillées :

• Perte d'insertion

La perte d'insertion correspond à la quantité de puissance optique perdue à l'interface de deux connecteurs. Une faible mesure de perte d'insertion est généralement due à un mauvais alignement des fibres, à une séparation entre les connexions (également appelée « entrefer ») et/ou à la qualité de la finition à l'extrémité du connecteur. La norme actuelle pour la perte d'insertion est inférieure à 0,5 dB, mais le niveau généralement attendu est désormais inférieur à 0,3 dB.

• Décalage du sommet

L'apex définit le point le plus élevé de la surface sphérique à l'extrémité du connecteur. Le décalage d'apex est la distance mesurée entre le centre de la fibre et le point le plus élevé d'un connecteur poli. Un décalage d'apex excessif contribue à des pertes d'insertion et des rétroréflexions élevées.  La figure suivante illustre  les niveaux de décalage d'apex :

Franges d'interférence

Sommet

Fibre

Centre de la fibre

• Rayon de courbure

Le rayon de courbure mesure la sphéricité de l'extrémité d'un connecteur. Un rayon approprié, associé à une dépouille de fibre acceptable, optimise la compression fibre-connecteur. La spécification industrielle pour un rayon de courbure est de 10 à 25 mm. Cette plage permet d'optimiser les performances du connecteur.

• Fibre en contre-dépouille/en saillie

La contre-dépouille mesure l'enfoncement de la fibre dans la férule du connecteur , mais il est également possible qu'une fibre dépasse la férule. Ces deux conditions résultent directement du polissage et peuvent être mesurées à l'aide d'un interféromètre. Une contre-dépouille excessive est généralement supérieure à 50 nm. Cette condition affecte à la fois la rétroréflexion et la perte d'insertion. Lors de l'accouplement des connecteurs, le matériau de la férule entourant la fibre se comprime, ce qui permet aux fibres présentant une contre-dépouille/une protubérance acceptable d'établir un contact optimal. Les fibres qui n'établissent pas un contact étroit présentent un entrefer. Un entrefer produira des mesures de rétroréflexion et de perte d'insertion inacceptables. Contre-dépouille et protubérance de la fibre :

Conseils de polissage et considérations sur le processus

Films de polissage - Les films sont le facteur le plus important de vos opérations de polissage. La qualité et les granulométries varient d'un fournisseur à l'autre. Lors du développement d'une technique de polissage, le type, la composition et la granulométrie du film doivent être soigneusement choisis. Des films trop agressifs peuvent détruire une fibre de 125 μm et le rayon sphérique peut être irrémédiablement perturbé. Le coût initial du film de polissage, par rapport à sa durée de vie, est également un facteur crucial pour le coût réel. Cette durée de vie peut varier considérablement d'un fabricant à l'autre. Nettoyez chaque film de polissage avant et après chaque utilisation. La propreté prolongera sa durée de vie et réduira le coût par connecteur.

Époxy - Différents types d'époxy peuvent être éliminés plus facilement grâce à des films de polissage en carbure de silicium de qualité spécifique. Le choix des films dépend du type d'époxy et de la taille du cordon d'époxy appliqué sur l'extrémité du connecteur. La dureté des époxydes varie : certains sont collants, d'autres fermes. Les époxydes durs s'éliminent facilement avec des films à grosses particules (20 µm, 30 µm, etc.), tandis que les époxydes plus tendres sont plus adaptés aux films à particules plus fines (9 µm, 5 µm, etc.). Il est conseillé de réduire au minimum le cordon d'époxy restant sur le connecteur avant le polissage (de la taille d'une tête d'épingle). Cela prolongera la durée de vie de tous les films de polissage. Essayez également différentes granulométries de carbure de silicium jusqu'à trouver le film d'élimination d'époxy le mieux adapté à vos besoins.

Propreté - Un environnement exempt de contamination est essentiel pour un polissage optimal du connecteur. De l'eau déionisée/filtrée, de l'alcool isopropylique, des mouchoirs et des écouvillons non pelucheux, ainsi que de l'air comprimé sont nécessaires pour minimiser la contamination. Vérifiez régulièrement l'extrémité du câble de référence pour détecter tout défaut. Les connexions et déconnexions entraînent une accumulation de débris au fil du temps. Nettoyez l'extrémité avec de l'alcool et un mouchoir non pelucheux. De plus, la référence devra être repolie à un moment ou à un autre. Après plusieurs polissages, le câble de référence devra être remplacé.

Lubrification : l'eau déionisée, l'eau filtrée et les suspensions, utilisées correctement, peuvent améliorer les performances du connecteur. Les meilleures solutions présentent des particules de très petite taille (20 à 60 nm), soit au moins la moitié de la taille du film de polissage final, et peuvent réduire la perte de réflexion jusqu'à 5 dB. Diluer l'eau filtrée/déionisée peut améliorer les performances.

Produits phares

Machine à polir Avoir la capacité d'effectuer tous les types de polissage

Chauffage au four de durcissement de fibres pour presque tous les types de connecteurs à fibres optiques

Gabarit de polissage à pression centrale pour connecteurs LC, SC, ST, FC, etc. UPC/APC

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