光ファイバ融着接続チュートリアル

融着接続は、電気アークによって発生する高温を使用して、2 本のガラスファイバーを (ファイバーコアが正確に位置合わせされた状態で) 融合して接続するものです。2 本のファイバーの先端を突き合わせて加熱し、溶かします。これは通常、2 本のファイバーの端を機械的に位置合わせし、ファイバーの先端に火花を散らせて融合する融着接続機を使用して行われます。多くの通信会社や CATV 会社は、長距離シングルモードネットワークに融着接続を導入していますが、より短いローカルケーブル配線には依然としてメカニカルスプライスを使用しています。アナログビデオ信号は、最適なパフォーマンスを得るために反射を最小限にする必要があるため、この用途には融着接続の方が適しています。LAN 業界では、ほとんどの LAN アプリケーションで信号損失と反射が大きな問題にならないため、どちらの方法も選択できます。

融着接続装置

基本的な融着接続装置は、ファイバーを取り付けるための 2 つの固定具と 2 つの電極で構成されています。図 1 は、基本的な融着接続装置を示しています。ファイバー検査顕微鏡は、準備されたファイバーの端を融着接続装置に配置する際に役立ちます。ファイバーは装置に配置され、位置合わせされてから、一緒に融着されます。当初、融着接続では、ファイバーを溶かしたり融着したりするための加熱要素としてニクロム線が使用されていました。新しい融着接続技術では、ファイバーの端を加熱して融着させるために、ニクロム線の代わりに二酸化炭素 (CO2) レーザー、電気アーク、またはガス炎が使用されています。融着接続が小型で、自動化された融着接続機が開発されたため、電気アーク融着 (アーク融着) は商業用途で最も人気のある接続技術の 1 つになりました。

融合接合プロセス

光ファイバーの融着接続プロセスは、基本的にすべての自動接続機で同じです。融着接続プロセスでは通常、局所的な熱を用いて2本の光ファイバーの端面を溶融または融合させます。接続プロセスは、まず各光ファイバー端面を融着する準備から始まります。

スプライシング工程の場所の特徴：

接合作業は、接合プロセスに影響を与えるほこりや汚染を防ぐために、非常に清潔な場所で行う必要があります。
接合処理が行われる場所の温度は 15 ℃ から 28 ℃ まで変化する可能性があります。

ヒント：

融着接続機は -10ºC ～ +5ºC の温度で動作し、クロージャは -1ºC ～ +45ºC の温度で取り付けることができますが、当社では接続技術者が最適な条件で作業して最大の効率が得られるように配慮しています。

適切な融合接合を完了するための 4 つの基本手順:

ステップ1：繊維の準備

1. スプライスクロージャ内のバッファーチューブと光ファイバーの接続と被覆に必要な長さ（通常2～3m）のジャケットを剥ぎ取ります。ケーブルをクロージャに固定するために必要な強度部材は、適切な長さに残しておきます。必要な長さについては、スプライスクロージャの取扱説明書を参照してください。適切な洗浄剤を使用して、すべての防水材を洗浄します。

2. バッファチューブを取り外し、接続用の光ファイバーを露出させます。一般的に、接続クロージャには、クロージャ内に約1mのバッファチューブと、接続トレイ内に約1mの光ファイバーが必要です。防水材はすべて清掃してください。

3. 各ファイバーは、接合のために剥がす前に徹底的に洗浄する必要があります。

4. ファイバーを接続する準備ができたら、バッファーコーティングを剥がして、適切な長さの裸ファイバーを露出させます。

5.適切なワイプでファイバーを清掃する

6.使用しているファイバー切断機に適したプロセスを使用してファイバーを切断します。

7.光ファイバーを融着接続機のガイドに挿入し、所定の位置に固定します。

ステップ2: スプライサープログラムの実行

1. 融着接続するファイバーの種類に適した融着接続プログラムを選択する

2. スプライサーは、接続中のファイバーをビデオ画面に表示します。

3. ファイバー端面の切断が適切かどうか検査され、右上の写真のような不良品は拒否されます。

4.自動スプライシング

5.ファイバーが所定の位置に移動します

6.Prefuseサイクルはファイバー端の汚れを取り除き、接続のためにファイバーを予熱します。

7. ファイバーは、そのスプライサーのコアアライメント方法を使用してアライメントされます。

8. 繊維は、電気アークで加熱され、制御された速度で繊維を一緒に供給する自動アークサイクルによって融合されます。

9. 融着が完了すると、融着機は接続部分を検査し、光損失を推定します。接続部分のやり直しが必要な場合は、オペレーターに通知します。

10. オペレーターはガイドからファイバーを取り外し、熱収縮またはクラムシェルプロテクターをクランプして、永久スプライスプロテクターを取り付けます。

ステップ2：スプライスの評価

良い接合

プログラム実行後、XビューとYビューの両方を使用して接続部を目視検査してください。図に示すように、光伝送に影響を与えない欠陥は許容範囲内です。一部の光ファイバ（フッ素ドープ光ファイバやチタンコーティング光ファイバなど）では、接続部に白線や黒線が現れる場合がありますが、これは欠陥ではありません。（図は住友電工のマニュアルより）

不良接合

欠陥の中には許容できないものもあり、最初から接合工程をやり直す必要があります。黒点や線などの欠陥はARC工程を繰り返すことで改善できますが、2回以上繰り返してはいけません。大きな芯線のずれ、気泡、接合部の膨らみなどは、必ずやり直してください。（住友電工のマニュアルより）

ステップ4：ファイバーを保護する

光ファイバーを曲げや引張力から保護することで、通常の取り扱い中に接続部が破損するのを防ぎます。一般的な融着接続の引張強度は0.5～0.5ポンドで、通常の作業では破損しませんが、過度の曲げや引張力から保護する必要があります。熱収縮チューブ、シリカゲル、または機械式圧着プロテクターを使用することで、接続部を外部要因や破損から保護することができます。

一般的に、融着接続は機械接続よりも時間がかかります。また、歩留まりも一般的に低いため、1回の接続成功にかかる総時間も融着接続の方がはるかに長くなります。歩留まりと接続時間はどちらも、融着接続作業者の専門知識によって大きく左右されます。Fiber -MARTで低損失かつ信頼性の高い融着接続を一貫して行うには、融着接続作業者は高度な訓練を受ける必要があります。これらの理由から、この融着接続は海軍の艦上用途には推奨されません。