10.3. Способы сращивания ов

В настоящее время для соединения ОВ кабелей связи применяется способ - сварка ОВ и соединение с помощью механических сростков.

Сварка ОВ. Сварку проводят с помощью электрической дуги. Мето­ды сварки электрической дугой многомодовых ОВ основаны на явле­нии возникновения сил поверхностного натяжения расплавленного кварца, которые уменьшают имеющееся смещения осей свариваемых волокон. Действие этих сил может регулироваться выбором опти­мальных значений и тщательным контролем расстояния между элек­тродами, величины тока электрической дуги, длительности предвари­тельного оплавления торцов ОВ, длины хода сжатия (усилия сдавли­вания ОВ), времени нагрева при сварке и температуры нагрева ОВ. Возникающих центрирующих усилий вполне хватает, чтобы вносимые в месте сварки многомодовых ОВ потери были незначительны. Для сварки многомодовых ОВ можно применить отечественный комплект для сварки световодов КСС-111. При использовании данного комплек­та юстировка сращиваемых волокон осуществляется вручную с визу­альным контролем качества юстировки с помощью микроскопа в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Сварка ОВ может быть осу­ществлена как в автоматическом режиме, так и при ручном управле­нии. При этом электронная схема блока сварки позволяет регулиро­вать следующие параметры: ток оплавления и сварки, время горения дуги в режиме оплавления и сварки, скорость сдвига волокон при сварке.

При сварке одномодовых волокон необходимо обеспечить весьма малые значения осевого и углового смещений. Например, осевое смещение свариваемых одномодовых ОВ не должно превышать 0,1 мкм. Жесткий допуск по смещению продольных осей соединяемых од­номодовых ОВ обусловлен тем, что силы поверхностного натяжения не могут обеспечить для данного типа волокна с диаметром сердцевины 6... 10 мкм точную юстировку. Такие допуски при юстировке одномодовых ОВ не могут быть достигнуты вручную.

В комплектах для сварки одномодовых ОВ используются системы автоматической юстировки со специальными микроподвижками, системой контроля качества юстировки и электронным блоком управле­ния. Известно два основных способа контроля качества автомати^е- | кой юстировки ОВ.

При первом способе качество юстировки оценивают по уровню мощности оптического сигнала, проходящего через стык ОВ, а ввод и вывод оптического излучения в ОВ, осуществляют через участки изгиба волокна в специальных устройствах (рис. 10.7). Этот способ достаточно прост и эффективен. Он позволяет осуществлять пороговую оценку затухания в месте сварки.

При втором способе принцип работы системы контроля заключается в следующем. Если пучок света падает перпендикулярно на торец ОВ, то возникает отраженный поток света, анализ распределения мощности которого позволяет определять профиль показателя пре­ломления и выявлять максимум оптической мощности, то есть оптическую ось. Технически этот способ регулируется следующим образом. Параллельный пучок света от боковой лампы падает перпендикулярно на торцы соединяемых волокон. Рассеянное отраженное излуче­ние попадает в объектив телекамеры, следящей за определенной точкой торца ОВ. Телекамера продвигается вокруг волокна для полу­чения изображения с трех точек. Объектив телекамеры автоматически фиксируется на определенной точке торца ОВ. Поэтому оси свари­ваемых волокон автоматически центрируются относительно друг друга. Разработанная система получила название PAS. Этот способ при­меним для сварки ОВ с любым профилем показателя преломления.

В настоящее время на российском рынке широко представляются автоматические сварочные аппараты для сварки ОВ различных фирм- производителей. Наиболее широко применяются при строительстве новых и эксплуатации действующих ВОЛП в России сварочные аппа­раты различных модификаций японской фирмы «Fujikura» и амери­канской корпорации «Wavitek». Известны также сварочные аппараты Японской фирмы «Sumitoma», германской фирмы «Siemens», швед­ской фирмы «Ericsson» и другие.

. 10.1 приведены основные технические характеристики наиболее часто применяемых сварочных аппаратов.

Охарактеризованные сварочные аппараты осуществляют автоматическую юстировку пары ОВ и автоматическую их сварку в течем 25...30 с, обеспечивают хранение в памяти по 100 и более данных сварке и проверку места сварки ОВ на разрыв. Отображается процесс сварки на мониторе сварочного аппарата, имеется возможность вывода данных по сварке на персональный компьютер или принтер.

Соединение ОВ с помощью механических сростков. Проблем сварки одномодовых ОВ активизировали поиск альтернативных способов соединения волокон. Наиболее успешно со сваркой конкурируй способ с помощью специальных соединителей - механических сростков. Это простые и эффективные механические устройства для выполнения неразъемных соединений в полевых условиях. Подготовка ОВ в данном случае проводится так же, как и для сварки. Для механического сростка концы подготовленных волокон поочередно укладывают в каналы, образованные выравнивающими элементами устройства, после чего обе половины устройства соединяют, фиксируя 01 Под действием давления выравнивающих элементов соединяем* волокна юстируются. Наиболее известные механические сростки типа "Fibrlok" фирмы "ЗМ" и "Corelink" фирмы "AMP" (США), которые обеспечивают потери в месте соединения не более 0,1 дБ. На рис. К показан механический соединитель типа "Fibrlok". Эти соедините значительно экономят время при работе на линии и обеспечивают качественное соединение одномодовых и многомодовых волокон. Они просты по конструкции и надежны в эксплуатации.

Таблица 10.1. Основные характеристики сварочных аппаратов

Механические соединители могут использоваться для соединения как многомодовых, так и одномодовых ОВ. Три соединителя, имеющие разную цветовую маркировку могут использоваться для сращивай волокон с покрытием 250 и 900 микрон: соединитель "Fibrlok" 2525 w пользуется для сращивания волокон с покрытием с одинаковым ди метром 250 микрон; соединитель "Fibrlok" 2590 используется для ср щивания волокон с покрытием с разными диаметрами - 250 микрон 900 микрон; соединитель "Fibrlok" 2595 используется для сращивания волокон с покрытием с одинаковым диаметром 900 микрон.

Рис. 10.8. Механический соединитель типа Fibrlok: а - соединитель при укладке ОВ; 6, в - соединитель в собранном виде^ 1 - волокно; 2 - пластмассовая крышка; 3 - металлический выравни­вающий элемент; 4 - пластмассовое основание.