Сварка волоконно-оптичного кабелю

При передачі інформації волоконна оптика використовує не електрика, а світлові імпульси. Відповідно, електромагнітні перешкоди їй нестрашні. Неможливо без фізичного підключення до лінії і прослуховування переданих сигналів. При цьому будь-яка така впровадження відразу ж виявляється, оскільки згубно позначається на інтенсивності випромінювання світла і - відповідно - проходження сигналу.

Проте, рано чи пізно і волоконно-оптичні кабелі вимагають ремонту. Серед кількох технологій, які відновлюють їх роботу, на першому місці по затребуваності і надійності знаходиться зварювання.

Сам зварювальний процес являє собою з'єднання волокон (жив) кабелю під впливом високої температури. Це дуже відповідальна робота, що вимагає, без перебільшення, ювелірної точності.

Комплекс зварних работсостоіт з декількох етапів:

Полягає в грамотному зняття ізоляції (з самого оптичного кабелю і окремих його модулів), в очищенні волокон від гидрофобного гелю, а їх кінців - від лаку і захисного шару. Далі на жили одного з проводів в місці з'єднання надягають пристосування, зване КДЗС. Це спеціальний захисний комплект.

При цій процедурі застосовується прецизійний сколювач, який сколює захищене гільзою волокно перпендикулярно осі самого волокна або під потрібним кутом. Це надзвичайно важливий етап, від точності якого залежить обсяг втрат, що вносяться до зварене з'єднання аж до повного псування кабелю. Тому дуже важливо довіряти таку роботу професіоналам.

Інженери компанії "РайтСкан" мають багаторічний досвід з проведення зварювальних робіт на оптоволокне. Вони використовують тільки якісне сучасне обладнання. Зокрема, японський сколювач Fujikura CT-30A з середнім кутом відколу в межах від мінімальних 0,3 до максимальних 0,5 градусів. Це чудові показники в порівнянні з недорогими моделями сколювачем, що дають відколи близько 2-3 градусів. Чим менше кут, тим вище якість зварювання.

Виконується спеціальними зварювальними апаратами. в затискачі яких укладаються призначені для зварювання волокна. Пріоритет віддається автоматичних пристроїв-роботам.

Фахівці компанії "РайтСкан" використовують для зварювання оптоволоконної продукції апарати Sumitomo Type-39. Нова розробка японського виробника відрізняється можливістю отримання більш чіткого зображення волокон. Ноу-хау полягає в застосуванні революційної системи юстирування волокон (HDCM, з високою роздільною здатністю) - наступним важливим етапом зварювання. Юстирування є поєднання волокон. Робиться це автоматичними маніпуляторами під мікроскопом (апарат оснащений великим, кольоровим, двохпозиційним ЖК-дисплеєм з можливістю 320-кратного збільшення). Особливий алгоритм обробки зображень Sumitomo Type-39 дозволяє гарантовано досягти рекордного якості зварних стиків, а також високою точністю оцінки втрат.

Далі робот виробляє безпосередню зварювання стиків волокон за рахунок розігрітій до потрібної температури електричної дуги. До речі, в вищезгаданому апараті є близько 48 програм зварювання волокон. а для нагрівального вузла - ще близько двох десятків. Дев'ять секунд - і зварювання виконана.

Наступними кроками є механічна перевірка на міцність, оцінка загасання, що вноситься стиком, а також зняття рефлекторам.

Варто зазначити, що тестування загасання потужності оптичного сигналу проводиться не тільки після зварювання волоконно-оптичних кабелів. Це одна з важливих монтажних, дослідно-випробувальних, пуско-налагоджувальних і ремонтних операцій. Суть її полягає в вимірі оптичної потужності кабелю, а також визначенні джерела випромінювання. Однак найбільш затребувані оптичні тестери при проведенні комплексу зварювальних робіт на оптоволокне. оскільки з їх допомогою змиритися величина отриманого після з'єднання волокон загасання потужності оптичного сигналу.

Для оцінки рівня потужності сигналу в волокні фахівці компанії "РайтСкан" використовують якісні тестери від провідних виробників. Зокрема мова йде про одномодовом тестері 3М Photodyne і вимірнику, що працює з багатомодовими кабелями - Red Hawk модифікації OM-903/901.

Дані пристрої здатні не тільки оцінити ступінь загасання відповідно до вимог прийнятих стандартів, а й визначити протяжність оптоволоконної лінії, коефіцієнт затримки сигналу, а також наявність і кількість нероз'ємних сростков і конекторів.

Одномодовий оптоволоконний кабель (з маркуванням 9 на 125) відмінно тестується за допомогою 3M Photodyne 17XT. Апарат складається з джерела оптичного загасання і безпосереднього фотоприймача. Рівень загасання, зафіксований приймачем, і дає інформацію про те, наскільки якісно були проведені зварювальні роботи.

Пристрій просто, надійно і зручно у використанні, працює в діапазоні 780-1550 нанометрів, забезпечено великим LCD-дисплеєм і не втрачає в якості дослідження навіть при мінусовій температурі.

Багатомодовий оптико-волоконний кабель (марки з параметрами 50 або 62,5 на 125) - набагато складніше за структурою. Показники загасання в таких лініях добре вимірюються вищевказаним приладом Red Hawk. Він побудований за схожим з 3M Photodyne принципом, але є більш потужним приладом.

При всій своїй функціональності однозначно тестери можуть повідомити лише про те, якісно чи ні, була проведена зварювання «по прямій». Це можна зрозуміти з протоколів вимірювань (роздруковуються в форматі А4), одержуваних за результатами тестування. Вони дають дуже чітку картину по загасанням сигналу. Крім того, оптичні тестери незамінні при роботі на старих кабелях (вже розварених). Наприклад, вони можуть визначити порядковий номер волокна без розбирання оптичних кросів.

Однак розраховувати на те, що оптичний тестер зможе вказати на конкретну проблему в лінії, не варто: він не «побачить» ні обрив оптоволокна, ні погану зварювання в муфті, ні критичний вигин самого кабелю. Всі ці завдання є прерогативою більш сильного інструменту - оптичного рефлектометра. Цей же прилад з мікроскопічною точністю зможе вказати на місце проблеми і вирахувати відстань до нього.

Зняття рефлекторам також називають паспортизацією мережі. оскільки ця операція дає вичерпне поняття про всі відомі параметрах оптоволоконних ліній. Для її проведення використовуються спеціальні потужні прилади - рефлектометри. які випускаються як в форматі окремих пристроїв, так і у вигляді комп'ютерних приставок.

По суті, рефлектометри є більш інтелектуальними, високочутливими і вузьконаправленими оптичними тестерами. Сучасні рефлектометри універсальні: для них не має значення, який кабель досліджувати: одно- або багатомодовий. Найбільш сильні представники даної техніки мають кілька режимів вимірювань, включаючи автоматичні. Також плюсами сучасних рефлектометрів є великий набір розширених функцій, за допомогою яких задаються різні тестові конфігурації для оптоволокна. Крім того, дані апарати володіють здібностями зберігати результати вимірювань, виводити на екран підсумки випробувань оптоволоконних ліній (рефлектограмм), а також складати детальну деталізацію звіту.

Фактично, це і є паспорт кабелю. який залишається у власника мережі своєрідним еталоном: саме з зафіксованими параметрами надалі порівнюються свіжі свідчення дослідження лінії і приймаються грамотні технічні рішення.

Принципи дії рефлектометрів полягають в генерації короткочасних імпульсів оптичного випромінювання, які б проходили уздовж волокна, і подальшої реєстрації зворотних сигналів розсіювання.

Фахівці компанії "РайтСкан" використовують виключно якісні, надійні і бездоганно зарекомендували себе рефлектометри. Зокрема, паспортизація мережі проводиться за допомогою чотирьох хвильового пристрої OTDR Anritsu MW9076B1. Це новий, легкий прилад, точно вимірює втрати і визначає несправності в волоконно-оптичних кабелях.
Anritsu даної модифікації відрізняють серйозний динамічний діапазон (45 дБ). Це дозволяє рефлектометром працювати на безпрецедентно далеких відстанях - до 190 км, а також мати короткі «мертві» зони по загасання (не більше 8 м). Він є найкращим варіантом для монтажу та обслуговування оптоволоконних ліній середньої дальності, оскільки бездоганно виявляє всі види несправностей, в тому числі в локальних мережах (ЛОМ, СКС).

Дана модель рефлектометра працює з великою роздільною здатністю рефлекторам (5 см), що дає можливість виробляти обрахування до 50 точок на графіку. Прилад самостійно здатний видати висновок, придатний або непридатний досліджуваний кабель на підставі вимог галузевих стандартів (TIA 568c, IEEE 802.3ah і ін.). Anritsu MW9076B1 також може бути використаний для діагностики торців оптичних конекторів різних типів.

Зняття рефлекторам складно недооцінити: це повноцінна діагностика волоконно-оптичної лінії. Проводити подібний аудит має сенс не тільки після зварювальних робіт на оптоволокне. Якщо лінія була прокладена досить давно або не найбільш кваліфікованими монтажниками (не залишають жодної по-справжньому цінною інформацією про виконану роботу), її користувачеві має сенс зробити свіжу рефлектограмм до настання проблем зв'язку.

Структуру волоконно-оптичних кабелів неможливо уявити без такого елемента, як коннектор (Subscriber Connector). Йдеться про волоконно-оптичному роз'ємі загального користування, що застосовується і в одномодових, і багатомодових волокнах мереж різного масштабу. Завдяки коннекторам можна не тільки забезпечити приєднання до приймачів і джерел світла, а й перевірити волокна, а також швидко змінювати конфігурацію обладнання.

Підключення до конектора здійснюється за допомогою волоконно-оптичних патчкордів. Вони покликані налагодити комутацію між портами того чи іншого активного обладнання лінії.

Чим щільніше будуть стикатися торці волокон при підключенні їх в роз'єм, тим менше буде зворотне відображення сигналу і, відповідно, вище якість зв'язку. Полірування конекторів потрібна саме для виконання цього завдання: завдяки даній операції виключається можливість виникнення повітряного зазору між сполучними поверхнями волокон і зменшується відбивна здатність.

Типи полірування торців волокон відрізняються за формою обробки коннектора (плоскою, закругленою, під кутом) і ступеня застосування нанообробки. У деяких випадках також використовується клейова технологія полірування, про яку варто розповісти докладніше.

Почнемо з того, що волокно всередині коннектора знаходиться в ферруле. Цей наконечник є найціннішим, що є в оптичному роз'ємі. Найчастіше він виконується з кераміки, має форму циліндра або конуса і діаметр від 1,25 до 2,5 мм.

Фіксується оптоволокно в ферруле або механічно (затискачем з використанням полімерних матеріалів), або хімічно (за допомогою клею). Друга технологія є більш якісною і довговічною. Зокрема, саме її практикують на заводах, що виготовляють пігтейли і патчкорди.

Справедливості заради потрібно відзначити, що клейова полірування підходить не для всіх типів конекторів. Однозначно вона застосовна для многомодов 62,5 або 50 на 125. До позитивних сторін технології відноситься гарантоване забезпечення надійності лінії, адже тут виключено зайве ланки типу «кабель - пігтейл». Однак клейова технологія більш дорога, займає більше часу, ніж зварювання і, найважливіше, вимагає великого досвіду і професіоналізму. Невміла полірування призводить до перешліфовуванні торця феррула, що дає колосальні поворотні втрати. Тому дану операцію можна довіряти тільки висококласним фахівцям.

Співробітники компанії "РайтСкан", що займаються поліруванням конекторів. завоювали довіру багатьох клієнтів в Москві і Московській області. Даною операцією займаються виключно кваліфіковані працівники з вражаючим професійним стажем. Створювані і реконструюються ними волоконно-оптичні лінії працюють довго, надійно і безперебійно.

Наші фахівці працюють за двома клейовим технологіям полірування. EPOXY і Hot Melt. Алгоритм роботи обох починається і закінчується однаково: традиційної зачисткою кабелю, а також сколюванням і поліруванням волокна. відповідно. А ось процес склеювання у даних технологій різний. Якщо Hot Melt передбачає наявність готового заводського клею (він предзаполнен в коннектори), то при використанні EPOXY майстру необхідно самому готувати спеціальний двокомпонентний склад і закачувати його в роз'єми. Далі в коннектор з клеєм вставляється зачищений торець волокна, на феррул надаватися захисний ковпачок, і все це відправляється в спеціальну піч для полімеризації речовини приблизно на чверть години. За версією Hot Melt - навпаки - спочатку в грубці розігрівається коннектор. а потім в нього вставляється волокно. Полімеризація відбувається у міру охолодження клею.

Для порівняння: при механічної фіксації волокна сколювання проводиться просто до кордону фіксатора, а роз'єм лише злегка полірується спеціальними мікро-дисками, і то не завжди. Відповідно, відбивна здатність в таких лініях вище, а якість комутації - гірше.

Різні експерти називають від трьох до чотирьох типів полірування конекторів. плоский торець (PC і SPC); опуклий (UPC), а також скошений торець (APC). Втрати для Одномод за всіма з них стандартні - близько -0,2 децибел, а ось рівень зворотних втрат різниться: від -30 до -60 дБ, відповідно.