광섬유 기계 접합 자습서

우리는 광섬유 접합, 융합 접합 및 기계적 접합의 두 가지 방법이 있다는 것을 알고 있습니다. 어떤 방법이 더 낫습니까? 다른 방법보다 한 방법을 선택하는 일반적인 이유는 경제적입니다. 광섬유 접합을 이제 막 시작했다면 경제 및 성능 목표에 가장 적합한 기술을 선택하기 위해 이 분야의 장기 목표를 살펴볼 수 있습니다. 어쨌든 이 기사에서 기계적 접합에 대해 자세히 알아보자.

기계적 접합의 개념

기계적 스플라이스는 두 개의 광섬유 끝을 정확하게 정렬된 위치에 고정하여 빛이 한 광섬유에서 다른 광섬유로 통과할 수 있도록 설계된 단순한 정렬 장치입니다. 일반적인 기계적 광섬유 접속은 광섬유를 정확하게 정렬하고 고정하기 위해 알루미늄 합금 요소가 있는 작은 플라스틱 하우징으로 구성됩니다(그림 1). 광섬유 연결 지점에 미리 설치된 인덱스 매칭 젤은 저손실 광 인터페이스를 유지하여 평균 삽입 손실이 0.1dB 미만입니다. 기계적 접합을 만드는 도구는 저렴하지만 접합 자체는 더 비쌉니다. 기계적 접합은 빠르고 일시적인 복원 또는 구내 설치에서 다중 모드 광섬유 접합에 가장 많이 사용됩니다. 또한 OTDR 또는 OLTS로 노출된 섬유를 테스트하기 위한 임시 접합으로 섬유를 압착하지 않고 사용됩니다. 물론 대부분의 미리 연마된 스플라이스 커넥터는 내부 기계적 스플라이스를 사용합니다.

그림 1: 활성화 시 이 기계적 스플라이스의 금속 요소가 준비된 광섬유 끝을 잡고
영구적인 정렬 및 접촉 상태로 유지하고 광학 젤에 담급니다.

기계적 접합의 유형

작은 유리, 플라스틱, 금속 및 세라믹 튜브 또는 V자형 금속 클램프 또는 회전 장치와 같은 여러 유형의 기계적 접합이 있습니다. 섬유 접합에서 기계적 접합을 지원하는 재료에는 투명 접착제 및 인덱스 매칭 젤이 포함됩니다. 투명 접착제는 기계적 접합부를 밀봉하고 연결된 섬유 사이에 색인 일치를 제공하는 에폭시 수지입니다.

유리 또는 세라믹 정렬 튜브 스플라이스

기계적 접합에는 유리나 세라믹 정렬 튜브 또는 모세관을 사용할 수 있습니다(그림 2). 이 유리 또는 세라믹 튜브의 내경은 섬유의 외경보다 약간 큽니다. 튜브에 주입된 투명 접착제는 두 섬유를 함께 결합합니다. 접착제는 또한 광섬유 간에 인덱스 매칭을 제공합니다. 이 접합 기술은 정렬 튜브의 내경에 의존합니다. 내경이 너무 크면 광섬유 오정렬로 인해 접속 손실이 증가합니다. 내경이 너무 작으면 섬유를 튜브에 삽입할 수 없습니다.

그림 2: 기계적 접합을 위한 유리 또는 세라믹 정렬 튜브.

V 홈 스플라이스

기계적 접합은 기계적 접합에 적합한 V-홈을 형성하기 위해 홈이 있는 기판 또는 위치 지정 막대를 사용할 수도 있습니다. 기본 V 홈 장치는 개방형 홈 기판에 의존하여 섬유 정렬을 수행합니다(그림 3). 그루브 기판에 섬유를 삽입할 때 V-홈은 각 섬유 끝의 클래딩 표면을 정렬합니다. 투명 접착제는 파이버 끝을 홈이 파인 기판에 고정하여 스플라이스를 영구적으로 만듭니다.

그림 3: 개방형 V 홈 스플라이스.
V-홈 접합은 V-홈 기판과 평평한 유리판 사이에 준비된 두 섬유의 맞댐 끝을 끼우는 작업을 포함할 수 있습니다. 추가 V 홈 장치는 접합에 적합한 V 홈을 형성하기 위해 2개 또는 3개의 포지셔닝 로드를 사용합니다. 두 개의 포지셔닝 로드를 사용하는 V-홈 장치는 스프링 V-홈 접합입니다(그림 4). 이 접합은 브래킷에 위치한 두 개의 막대로 형성된 홈을 사용하여 광섬유 끝을 정렬합니다. 포지셔닝 로드의 직경은 각 섬유 말단의 외부 표면이 로드에 의해 형성된 홈 위로 확장되도록 합니다. 평평한 스프링이 섬유 끝을 홈으로 눌러 섬유 정렬을 유지합니다. 투명 접착제는 섬유 끝을 접착하고 인덱스 매칭을 제공하여 조립 공정을 완료합니다. 이 스플라이스의 변형은 플랫 스프링 대신 세 번째 위치 지정 로드를 사용합니다. 로드는 열수축 밴드 또는 튜브로 제자리에 고정됩니다.

Figure 4: Spring V-grooved mechanical splice.

그림 3: 개방형 V 홈 스플라이스.
V-홈 접합은 V-홈 기판과 평평한 유리판 사이에 준비된 두 섬유의 맞댐 끝을 끼우는 작업을 포함할 수 있습니다. 추가 V 홈 장치는 접합에 적합한 V 홈을 형성하기 위해 2개 또는 3개의 포지셔닝 로드를 사용합니다. 두 개의 포지셔닝 로드를 사용하는 V-홈 장치는 스프링 V-홈 접합입니다(그림 4). 이 접합은 브래킷에 위치한 두 개의 막대로 형성된 홈을 사용하여 광섬유 끝을 정렬합니다. 포지셔닝 로드의 직경은 각 섬유 말단의 외부 표면이 로드에 의해 형성된 홈 위로 확장되도록 합니다. 평평한 스프링이 섬유 끝을 홈으로 눌러 섬유 정렬을 유지합니다. 투명 접착제는 섬유 끝을 접착하고 인덱스 매칭을 제공하여 조립 공정을 완료합니다. 이 스플라이스의 변형은 플랫 스프링 대신 세 번째 위치 지정 로드를 사용합니다. 로드는 열수축 밴드 또는 튜브로 제자리에 고정됩니다.

그림 6: 광섬유 준비 그림 7: 광섬유 절단
3단계: 섬유를 기계적으로 결합 - 이 방법에는 열이 사용되지 않습니다. 기계적 접속 장치 내부에 섬유 끝을 함께 배치하기만 하면 됩니다. 기계적 접합 장치 내부의 인덱스 매칭 젤은 한 섬유 끝에서 다른 끝으로 빛을 연결하는 데 도움이 됩니다. 구형 장치에는 코어를 함께 고정하는 인덱스 매칭 젤 대신 에폭시가 있습니다. (그림 8)

(Figure 8): Mechanically join the fibers

Optional:

VFL(Visual Fault Locator)을 사용하여 연결을 최적화할 수 있습니다. VFL의 빛을 광섬유 중 하나에 주입하고 절단된 끝을 스플라이스 코어의 중간에 삽입합니다. 그러면 코어가 밝아집니다. 스플라이스 코어의 반대쪽에 두 번째 광섬유를 삽입합니다. 두 개의 광섬유 끝이 제대로 결합되면 스플라이스 코어의 조명이 중지됩니다.

4단계: 광섬유 보호 - 완성된 기계적 접합은 접합에 대한 자체 보호 기능을 제공합니다.

주요 제품

기계적 접합