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Tutoriel d'épissage mécanique de fibre optique
Nous savons qu'il existe deux méthodes d'épissage de fibres optiques, l'épissage par fusion et l'épissage mécanique. Quelle méthode est la meilleure? La raison typique pour choisir une méthode plutôt qu'une autre est économique. Si vous commencez tout juste à épisser la fibre, vous voudrez peut-être examiner vos objectifs à long terme dans ce domaine afin de choisir la technique qui correspond le mieux à vos objectifs économiques et de performance. Quoi qu'il en soit, apprenons-en plus sur l'épissage mécanique dans cet article.
Le concept d'épissure mécanique
Les épissures mécaniques sont simplement des dispositifs d'alignement, conçus pour maintenir les deux extrémités de fibre dans une position alignée avec précision, permettant ainsi à la lumière de passer d'une fibre à l'autre. Une épissure de fibre optique mécanique typique se compose d'un petit boîtier en plastique avec un élément en alliage d'aluminium pour aligner et serrer avec précision les fibres (Figure 1). Un gel d'adaptation d'indice préinstallé au point de connexion de la fibre maintient une interface optique à faible perte, ce qui se traduit par une perte d'insertion médiane inférieure à 0,1 dB. Les outils pour faire des épissures mécaniques sont bon marché, mais les épissures elles-mêmes sont plus chères. Les épissures mécaniques sont les plus populaires pour une restauration rapide et temporaire ou pour épisser des fibres multimodes dans une installation sur site. Ils sont également utilisés - sans sertir les fibres - comme épissures temporaires pour tester les fibres nues avec des OTDR ou des OLTS. Bien sûr, la plupart des connecteurs d'épissure prépolis utilisent une épissure mécanique interne.
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Figure 1 : Lors de l'activation, l'élément métallique de cette épissure mécanique saisit les extrémités des fibres préparées pourles maintenir en alignement et contact permanents, immergés dans un gel optique.
Les types d'épissure mécanique
Il existe un certain nombre de types d'épissures mécaniques, comme de petits tubes en verre, en plastique, en métal et en céramique ou des pinces métalliques en forme de V ou des dispositifs rotatifs. Les matériaux qui facilitent les épissures mécaniques lors de l'épissage des fibres comprennent les adhésifs transparents et les gels d'adaptation d'indice. Les adhésifs transparents sont des résines époxy qui scellent les épissures mécaniques et assurent une adaptation d'indice entre les fibres connectées.
Épissures de tube d'alignement en verre ou en céramique
L'épissage mécanique peut impliquer l'utilisation d'un tube d'alignement en verre ou en céramique, ou d'un capillaire (Figure 2). Le diamètre intérieur de ce tube en verre ou en céramique n'est que légèrement supérieur au diamètre extérieur de la fibre. Un adhésif transparent, injecté dans le tube, lie les deux fibres entre elles. L'adhésif assure également une adaptation d'indice entre les fibres optiques. Cette technique d'épissage repose sur le diamètre intérieur du tube d'alignement. Si le diamètre intérieur est trop grand, la perte d'épissure augmentera en raison du désalignement des fibres. Si le diamètre intérieur est trop petit, il est impossible d'insérer la fibre dans le tube.
Figure 2: A glass or ceramic alignment tube for mechanical splicing.
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Épissures à rainure en V
Les épissures mécaniques peuvent également utiliser soit un substrat rainuré, soit des tiges de positionnement pour former des rainures en V appropriées pour l'épissure mécanique. Le dispositif à rainures en V de base repose sur un substrat à rainures ouvertes pour effectuer l'alignement des fibres (Figure 3). Lors de l'insertion des fibres dans le substrat rainuré, la rainure en V aligne la surface de revêtement de chaque extrémité de fibre. Un adhésif transparent rend l'épissure permanente en fixant les extrémités des fibres au substrat rainuré.
Figure 3: Open V-grooved splice.
Les épissures à rainures en V peuvent impliquer de prendre en sandwich les extrémités aboutées de deux fibres préparées entre un substrat à rainures en V et une plaque de verre plate. Des dispositifs supplémentaires à rainure en V utilisent deux ou trois tiges de positionnement pour former une rainure en V appropriée pour l'épissage. Le dispositif à rainure en V qui utilise deux tiges de positionnement est l'épissure à ressort à rainure en V (Figure 4). Cette épissure utilise une rainure formée par deux tiges positionnées dans un support pour aligner les extrémités des fibres. Le diamètre des tiges de positionnement permet à la surface extérieure de chaque extrémité de fibre de s'étendre au-dessus de la gorge formée par les tiges. Un ressort plat presse les extrémités des fibres dans la rainure en maintenant l'alignement des fibres. Un adhésif transparent complète le processus d'assemblage en collant les extrémités des fibres et en assurant une correspondance d'indice. Une variante de cette épissure utilise une troisième tige de positionnement au lieu d'un ressort plat. Les tiges sont maintenues en place par une bande ou un tube thermorétractable.
Figure 4: Spring V-grooved mechanical splice.
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Épissures rotatives
Dans une épissure rotative, les fibres sont montées dans une virole en verre et fixées avec des adhésifs. L'épissure commence par une longue virole en verre qui est cassée en deux pendant le processus d'assemblage. Une fibre est insérée dans chaque moitié du tube et époxydée en place à l'aide d'un époxy durcissant aux ultraviolets. L'extrémité des tubes est ensuite polie et assemblée à l'aide du manchon d'alignement. La figure 5 est une illustration d'une épissure rotative. Les extrémités des fibres conservent leur orientation d'origine et ont une stabilité mécanique accrue puisque chaque fibre est montée dans une férule en verre et un manchon d'alignement. L'épissure rotative peut utiliser un gel d'adaptation d'indice à l'intérieur du manchon d'alignement pour produire des épissures à faible perte.
Figure 5: Rotary mechanical splice.
Le processus d'épissure mécanique
Étape 1 : Préparation de la fibre - Dénudez les revêtements de protection, les gaines, les tubes, les renforts, etc. en ne laissant apparaître que la fibre nue. La principale préoccupation ici est la propreté. (Figure 6)
Étape 2 : clivage de la fibre - Le processus est identique au clivage pour l'épissage par fusion, mais la précision du clivage n'est pas aussi critique. (Figure 7)
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Figure 6 : Préparation de la fibre Figure 7 : Clivage de la fibre
Étape 3 : Joindre mécaniquement les fibres - Il n'y a pas de chaleur utilisée dans cette méthode. Positionnez simplement les extrémités des fibres ensemble à l'intérieur de l'unité d'épissure mécanique. Le gel d'adaptation d'indice à l'intérieur de l'appareil d'épissure mécanique aidera à coupler la lumière d'une extrémité de fibre à l'autre. Les appareils plus anciens auront un époxy plutôt que le gel d'adaptation d'indice qui maintient les noyaux ensemble. (Figure 8)
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(Figure 8): Mechanically join the fibers
Un localisateur visuel de défauts (VFL) peut être utilisé pour optimiser la connexion. Injectez la lumière du VFL dans l'une des fibres et insérez l'extrémité clivée à mi-chemin à travers le noyau d'épissure. Cela entraînera l'illumination du noyau. Insérez la deuxième fibre dans le côté opposé du noyau d'épissure. Lorsque les deux extrémités de la fibre sont correctement accouplées, le noyau de l'épissure cesse de s'éclairer.
Étape 4 : Protégez la fibre - l'épissure mécanique terminée fournit sa propre protection pour l'épissure.
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