Заделка и сварка оптических волокон

Оптические волокна подключаются к оконечному оборудованию с помощью оптических волоконных разъемов . Эти разъемы обычно относятся к стандартному типу, например, FC, SC, ST, LC или MTRJ.

Оптические волокна могут соединяться друг с другом с помощью разъемов или путем сварки, то есть соединения двух волокон вместе для образования непрерывного оптического волновода. Общепринятым методом сварки является дуговая сварка, при которой концы волокон расплавляются вместе электрической дугой. Для более быстрой сварки используется «механическая сварка».

Сварка плавлением выполняется с помощью специализированного инструмента, который обычно работает следующим образом: два конца кабеля закрепляются внутри корпуса для сварки, который защищает места соединения, а с концов волокон снимается защитное полимерное покрытие (а также более прочная внешняя оболочка, если она присутствует). Концы обрезаются (отрезаются) прецизионным скалывателем, чтобы сделать их перпендикулярными, и помещаются в специальные держатели в сварочном аппарате. Место сращивания обычно проверяется с помощью увеличительного экрана, чтобы убедиться в наличии сколов до и после сращивания. Сварщик использует небольшие двигатели для выравнивания торцов и генерирует небольшую искру между электродами в зазоре, чтобы сжечь пыль и влагу. Затем сварщик генерирует более мощную искру, которая повышает температуру выше точки плавления стекла, навсегда сплавляя концы вместе. Местоположение и энергия искры тщательно контролируются, чтобы расплавленная сердцевина и оболочка не смешивались, что минимизирует оптические потери. Оценка потерь при сращивании производится сварщиком путем направления света через оболочку с одной стороны и измерения света, просачивающегося из оболочки с другой стороны. Типичные потери при сращивании составляют менее 0,1 дБ. Сложность этого процесса делает сращивание волокон гораздо более трудным, чем сращивание медных проводов.

Механические волоконно-оптические соединения разработаны для более быстрой и простой установки, но при этом по-прежнему требуется зачистка, тщательная очистка и точная скалка. Концы волокон выравниваются и скрепляются вместе с помощью прецизионно изготовленной оболочки, часто с использованием прозрачного геля, согласующего показатель преломления, который улучшает пропускание света через место соединения. Такие соединения обычно имеют более высокие оптические потери и менее надежны, чем сварные соединения, особенно если используется гель. Все методы сварки предполагают использование защитного кожуха, в который помещается готовое соединение для последующей защиты.

Волокна подключаются к разъемам таким образом, чтобы конец волокна точно и надежно удерживался на торцевой поверхности. Волоконно-оптический разъем представляет собой, по сути, жесткий цилиндрический корпус, окруженный втулкой, которая удерживает корпус в ответном гнезде. Механизм соединения может быть «нажатием и щелчком», «поворотом и фиксацией» («штырьковый») или резьбовым. Типичный разъем устанавливается путем подготовки конца волокна и вставки его в заднюю часть корпуса разъема. Обычно используется быстротвердеющий клей для надежной фиксации волокна, а с задней стороны крепится фиксатор натяжения. После застывания клея конец волокна полируется до зеркального блеска. В зависимости от типа волокна и области применения используются различные профили полировки. Для одномодового волокна концы волокна обычно полируются с небольшим изгибом, так что при соединении разъемов волокна соприкасаются только в местах соединения. Это называется полировкой «физического контакта» (PC). Изогнутая поверхность может быть отполирована под углом для создания соединения типа «угловой физический контакт» (УФ-контакт). Такие соединения имеют более высокие потери, чем соединения типа «поликарбонат», но значительно меньшее обратное отражение, поскольку свет, отражающийся от угловой поверхности, выходит из сердцевины волокна; результирующая потеря мощности сигнала известна как потери в зазоре. Концы волокна, обработанные методом УФ-контакта, имеют низкое обратное отражение даже в разъединенном состоянии.