Tutorial de emenda por fusão de fibra óptica

A emenda por fusão consiste em usar calor de alta temperatura gerado por arco elétrico para fundir duas fibras de vidro (ponta a ponta com o núcleo da fibra alinhado precisamente). As pontas das duas fibras são unidas e aquecidas para que se fundam. Isso normalmente é feito com um emendador de fusão , que alinha mecanicamente as duas extremidades da fibra e, em seguida, aplica uma faísca nas pontas das fibras para fundi-las. Muitas empresas de telecomunicações e TV a cabo investem em emenda por fusão para suas redes monomodo de longa distância, mas ainda usam emenda mecânica para percursos de cabos locais mais curtos. Como os sinais de vídeo analógicos exigem reflexão mínima para um desempenho ideal, a emenda por fusão é mais adequada para essa aplicação. O setor de LAN tem a opção de escolher entre os dois métodos, pois a perda de sinal e a reflexão são preocupações menores para a maioria das aplicações de LAN.

Aparelho de emenda por fusão

O aparelho básico de emenda por fusão consiste em dois dispositivos nos quais as fibras são montadas e dois eletrodos. A Figura 1 mostra um aparelho básico de emenda por fusão . Um microscópio de inspeção de fibras auxilia na colocação das extremidades das fibras preparadas em um aparelho de emenda por fusão. As fibras são colocadas no aparelho, alinhadas e então fundidas. Inicialmente, a emenda por fusão usava fio de nicromo como elemento de aquecimento para derreter ou fundir as fibras. Novas técnicas de emenda por fusão substituíram o fio de nicromo por lasers de dióxido de carbono (CO2), arcos elétricos ou chamas de gás para aquecer as extremidades das fibras, fazendo com que elas se fundam. O pequeno tamanho da emenda por fusão e o desenvolvimento de máquinas automatizadas de emenda por fusão tornaram a fusão por arco elétrico (fusão por arco) uma das técnicas de emenda mais populares em aplicações comerciais.

Processo de emenda por fusão

O processo de emenda por fusão de fibras ópticas é basicamente o mesmo para todas as máquinas de emenda automáticas. O processo de emenda por fusão normalmente envolve o uso de calor localizado para derreter ou fundir as extremidades de duas fibras ópticas. O processo de emenda começa com a preparação de cada extremidade da fibra para a fusão.

Características do local do processo de emenda:

A atividade de emenda deve ser feita em um local muito limpo para evitar poeira ou qualquer contaminação que afete o processo de emenda.
A temperatura do local onde o processo de emenda pode ocorrer pode variar de 15º C a 28º C.

Dica:

Embora a máquina de emenda por fusão possa trabalhar em temperaturas de -10ºC a +5ºC e o fechamento possa ser instalado em temperaturas entre -1ºC e +45ºC, também garantimos que o técnico de emenda trabalhe em condições ideais para dar a máxima eficiência.

Quatro etapas básicas para concluir uma emenda por fusão adequada:

Etapa 1: Preparando as fibras

1. Descasque a capa, removendo uma quantidade adequada de capa, geralmente de 2 a 3 m, para emendar e preparar os tubos de proteção e as fibras no fechamento de emenda. Deixe a quantidade adequada de elementos de reforço para fixar o cabo ao fechamento. Consulte as instruções do fechamento de emenda para obter os comprimentos necessários. Limpe todos os materiais que bloqueiam a água com produtos de limpeza adequados.

2. Remova os tubos de proteção que expõem as fibras para emenda. Geralmente, os fechamentos de emenda exigem ~1 m de tubos de proteção dentro do fechamento e ~1 m de fibra dentro da bandeja de emenda. Limpe todos os materiais que bloqueiam a água.

3. Cada fibra deve ser limpa completamente antes de ser removida para emenda.

4. Quando estiver pronto para emendar uma fibra, retire o(s) revestimento(s) de proteção para expor o comprimento adequado da fibra desencapada.

5. Limpe a fibra com lenços apropriados

6. Corte a fibra usando o processo apropriado para o clivador de fibra utilizado

7. Coloque a fibra nas guias da máquina de emenda por fusão e prenda-a no lugar

Etapa 2: Executando o programa splicer

1. Escolha o programa adequado para a emenda por fusão dos tipos de fibras a serem emendadas

2. O splicer mostrará as fibras sendo emendadas na tela de vídeo.

3. As extremidades das fibras serão inspecionadas para verificar se há clivagens adequadas e as ruins, como a mostrada à direita acima, serão rejeitadas.

4. Emenda automatizada

5. As fibras serão movidas para a posição

6. O ciclo de pré-fusão removerá qualquer sujeira nas extremidades das fibras e pré-aquecerá as fibras para emenda

7. As fibras serão alinhadas usando o método de alinhamento de núcleo para esse splicer

8. As fibras serão fundidas por um ciclo de arco automático que as aquece em um arco elétrico e as alimenta juntas a uma taxa controlada

9. Quando a fusão estiver concluída, a máquina de emenda inspecionará a emenda e estimará a perda óptica da emenda. Ela informará ao operador se a emenda precisa ser refeita.

10. O operador removerá as fibras das guias e fixará um protetor de emenda permanente por meio de protetores termoencolhíveis ou de fixação com grampos.

Etapa 2: Avaliação de emendas

Boas emendas

Inspecione visualmente a emenda após a execução do programa, usando as vistas X e Y. Algumas falhas que não afetam a transmissão óptica são aceitáveis, como mostrado. Algumas fibras (por exemplo, dopadas com flúor ou revestidas com titânio) podem causar linhas brancas ou pretas na região da emenda, que não são falhas. (Gráfico do manual da Sumitomo)

Emendas ruins

Algumas falhas são inaceitáveis e exigem o reinício do processo de emenda. Algumas, como pontos ou linhas pretas, podem ser corrigidas repetindo a etapa ARC, mas nunca mais do que duas vezes. Para grandes deslocamentos de núcleo, bolhas ou emendas salientes, sempre refaça. (Gráfico do manual da Sumitomo)

Etapa 4: Proteja a fibra

Proteger a fibra contra forças de flexão e tração garantirá que a emenda não se quebre durante o manuseio normal. Uma emenda por fusão típica tem resistência à tração entre 0,5 e 0,5 libras e não se rompe durante o processamento normal, mas ainda precisa ser protegida contra forças excessivas de flexão e arrasto. O uso de tubo termoencolhível, gel de sílica e/ou protetor de crimpagem mecânica manterá a proteção da junta contra elementos externos e quebra.

Em geral, a emenda por fusão leva mais tempo para ser concluída do que a emenda mecânica. Além disso, os rendimentos são tipicamente menores, tornando o tempo total por emenda bem-sucedida muito maior. Tanto o rendimento quanto o tempo de emenda são determinados em grande parte pela experiência do operador de emenda por fusão. Os operadores de emenda por fusão devem ser altamente treinados para produzir emendas por fusão confiáveis e com baixas perdas com Fiber-MART . Por esses motivos, a emenda por fusão não é recomendada para uso em aplicações navais da Marinha.