Необходимость в соединении отрезков оптических волокон возникает при стыковке строительных длин оптических кабелей, восстановлении повреждений и оконцовке (кроссировании) линий связи.

Ограничение на строительную длину обусловлено технологическими причинами и на данный момент на заводах России составляет 4- 6 км для разных типов кабеля. При ремонтных работах для оперативного восстановления связи могут применяться устройства для механического соединения волокон на время, необходимое для подготовки и монтажа ремонтной вставки с использованием надежных сварных соединений. При терминации кабелей оптических линий связи используется либо сварное соединение кабеля с пигтейлами, либо метод ручной полировки волокна на сборных разъемах. Объяснение в применении последнего в локальных сетях FastEthernet было как в отсутствии стандарта устройств на одномодовое волокно, так и в значительной ценовой разнице одномодовых и многомодовых конвертеров. С появлением недорогих конвертеров стандарта 100BASE-LX экономически выгодно стало построение даже коротких (150 м) линий связи на одномодовом волокне и терминации кабеля посредством сварного соединения с пигтейлами (общая стоимость линии определяется ценой активного оборудования и кабеля; кабель с многомодовым волокном примерно в 2 раза дороже чем с одномодовым).

Из всех методов соединения оптических волокон сварной стык обладает лучшей совокyпностью характеристик (затухание, отражение, прочность, надежность). Лидерами в производстве аппаратов для сварки оптоволокна являются японские разработчики. В их руках сосредоточено большинство патентов на передовые технологии в этой области. Эти же японские концерны занимаются производством оптического волокна и кабеля, а фирмой Sumitomo достигнут мировой рекорд в производстве волокна с наименьшим затуханием 0,151 дБ/км.

Юстировка оптических волокон может производиться двумя способами. Первый - это использованием системы PAS (выравнивание волокон по изображению) - Sumitomo, Fujikura, Furukawa, Ericsson. Каждый производитель использует свое наименование для обозначения системы PAS, связано это с патентными ограничениями.

По другому пути пошли разработчики LID-системы - Siemens-Corning, российская Сова. Работа LID-системы основана на введении излучения светодиода в изгиб волокна в специальной емкости и юстировку волокон по сигналу фотодиода снимаемому тем же способом на втором волокне. Изображение волокна в этих сварках используется для предварительного сведения по оболочке. Использование "активного" излучения при юстировке не позволяет работать с LID-системами на волокне, передающем данные (светлом волокне в западной терминологии). В LID-системе вклад влияния только угла скола на качество юстировки, а значит и затухания на стыке можно оценить в 0,01-0,02 дБ. На точность оценки качества стыка существенно влияет невозможность определенно сказать, какая часть излучения светодиода вошла в жилу волокна.

В PAS системах увеличение и разрешение (оптическое, а не электронное усиление видеосигнала) изображения играет большую роль для выбора режима/программы сварки и оценки сварного стыка. Для юстировки волокон программным обеспечением сварочного аппарата оценивается освещенность изображения волокна в реперных точках. При наличии дефектов на изображении (могут возникнуть из-за пыли на волокне) смещения осей свариваемых волокон или параметры программы сварки могут быть выбраны неверно.

Программы обработки изображения в PAS системах уже достигли точности измерения затухания сопоставимой с точностью оценки рефлектометром 0,02 дБ.

Приближенно величину потерь на стыке можно оценить как: L (дБ)=0,05*(d*d+x*x),где d - смещение сердцевин , x - разность диаметра модовых пятен в микронах. Более точная оценка учитывает и другие факторы, такие как наклон волокон и их эксцентриситет.

Единственная задача оператора PAS системы после завершения цикла сварки и оценки - визуально отбраковывать дефекты стыков, пропущенные программным обеспечением. Наш практический опыт показывает, что у подготовленного инженерно-технический персонала пропущенные дефекты стыка возникают менее чем в 3 стыках из 1000 при работе с оборудованием использующим PAS-системы.

Рассмотрим теперь цикл операций, необходимых для получения сварного соединения волокон. Последовательность действий включает : удаление оболочки, получение скола, установку волокна в канавки сварочного аппарата, эти же три операции для второго волокна, цикл сварки, защиту стыка.

Цикл сварки включает: предварительную юстировку, точное сведение и предварительную оценку, выполнение программы дугового разряда, оценку стыка, оценку потерь, тест прочности. Обычно для защиты стыка используется метод термоусаживания гильзы КДЗС в печке сварочного аппарата. Другие методы - восстановление защитного покрытия волокна, покрытие группы сварных стыков отвердевающим компаундом, - на наш взгляд неудобны для практического применения и не дают выигрыша по времени.

В связи с тем, что среднее затраченное время на одну сварку при потоковой работе определяется скоростью работы печки, различия в скорости непосредственно цикла сварки (1-3 сек.) у разных производителей не влияют никакой роли на скорость работы. Скорее наоборот, переключение аппаратов в режим быстрой сварки связано с пренебрежением некоторыми параметрами, в частности точности оценки получившегося стыка и его качества. Пример скорости в ущерб работе - это последняя Fujikura FSM-50, в которой для обеспечения "ненужной" скорости цикла сварки оператор отстранен от визуальной оценки волокна. Как уже отмечалось выше, визуальный контроль необходим для PAS систем, при этом стоит отметить, что принцип PAS системы подразумевает качественные результаты при условии сварки хорошо очищенных волокон.

Далее >>>.