Монтаж оптического кабеля - Сеть абонентского доступа

Монтаж оптического кабеля - наиболее ответственная операция, определяющая качество и дальность связи. Монтаж должен обеспечивать малые потери мощности сигнала в сростках, высокую влагостойкость и герметичность соединительной муфты, надежные механические параметры сростка на разрыв, сжатие, вибрацию и требуемые нормами ограничения радиусов изгиба ОВ, а также работоспособность сростка в условиях длительного нахождения в земле.

Монтаж кабеля осуществляется в следующей технологической последовательности:

Организационно-подготовительные работы;

Монтаж муфт.

Организационно-подготовительные работы включают в себя:

Изучение технической документации, плана выполнения монтажных работ;

Составление заявок на монтажные материалы, измерительные приборы и инструмент;

Комплектование монтажной бригады;

Проведение контрольных измерений параметров передачи оптического волокна.

Монтаж муфт, расположенных на технических этажах домов, на крышах, на опорах, в ящиках с оборудованием, осуществляют с помощью сварки. Сварка является наиболее надежным соединением волокон.

При сращивании концов ОВ они юстируются, центрируются друг по отношению к другу и затем сплавляются вместе электрической дугой. То и другое выполняется автоматическим сварочным аппаратом. Процесс сращивания состоит из следующих стадий:

Снятие защитного покрытия с оптического волокна;

Очистка волокна от остатков покрытия;

Скол волокна;

Закрепление волокна в сварочном аппарате;

Юстировка и расплавление электрической дугой;

Проверка сростка (определение потерь, а также его предела прочности на растяжение);

Защита сростка.

Снятие защитного покрытия с оптического волокна означает удаление первичного покрытия на длину, как правило, 3 см. Снятие защитного покрытия с оптического волокна производится специальным инструментом (стриппером). Стриппер надрезает и стаскивает первичное покрытие. Очень важно использовать надлежащий инструмент для снятия первичного покрытия во избежание повреждения волокна. Даже маленькая царапина уменьшает прочность волокна и вызывает его усталость.

После снятия защитной оболочки оголенный конец волокна тщательно протирают спиртом и скалывают. Целью скалывания является получение для сварки чистой, ровной и плоской поверхности скола. Поверхность среза должна быть перпендикулярна оси волокна с угловой ошибкой менее одного градуса. Скол происходит по тому же принципу, по которому функционирует обычный стеклорез. Сначала волокно слегка натягивают и чуть-чуть изгибают, а затем к нему прикасаются тонким острым алмазным лезвием. В результате в месте нанесения царапины образуется ровный, гладкий скол. Все это происходит в специальном скалывателе. Длина подготовленного конца со снятой первичной оболочкой и ровным сколом - 16 мм.

Сплавление сростков происходит в специальном сварочном аппарате. Освобожденные от защитных покрытий, очищенные и сколотые концы волокон устанавливаются в сварочный аппарат, который обычно автоматически юстирует и сваривает волокна электрической дугой. В более дешевых сварочных аппаратах некоторые функции могут выполняться вручную.

Волокна юстируются по изображениям сердцевин на TV-камере, которые обрабатываются процессором (PAS - метод), или по изображениям оболочек волокон. Юстировка по оболочке стала более распространенной в связи с тем, что геометрические допуски на волокна стали это позволять. Современный сварочный аппарат выдает также приблизительную оценку потерь в стыке и проверяет его прочность на растяжение. Оценка потерь в сростке основывается на расчетах, сделанных процессором сварочного аппарата. На практике средние потери в стыках не превышают 0,04 дБ, как для одномодовых, так и для многомодовых волокон.

Последняя стадия операции сварки сростка - это защита сростка волокна защитной гильзой. Обычно это термоусадочная гильза, усиленная стальным штырем. Перед сваркой сростка волокно протягивают через гильзу. Типичная длина защищающей сросток гильзы составляет 40...60 мм. Термоусадка производится нагревателем, который обычно является частью сварочного аппарата.

На сегодняшний момент имеется более десяти моделей сварочных аппаратов, в числе которых есть и отечественные приборы. Если рассматривать с точки зрения качества выполняемых операций в процессе сварки, приходится признать превосходство зарубежных над нашими аналогами, зато в плане цены отечественные приборы намного дешевле, в то время как импортные оцениваются до $20 тыс. Лидирующими фирмами по выпуску сварочных аппаратов являются японские Fujikura, Furukawa и Sumitomo, а также американский Corning. Их мы и рассмотрим.

Сварочный аппарат FujikuraFSM50S полностью автоматизирован и благодаря уменьшенным габаритам, малому весу и быстроте проводимых операций с успехом может применяться в полевых условиях. Это было достигнуто за счет модернизации системы сварки и укладки, а также системы юстировки Profile Alignment System (PAS). Операция сварки в нем длится 9 сек., а термоусадка - 35 сек. Потери при соединении волокон для одномодового составляют 0,02 дБ, для многомодового - 0,01 дБ. Цена колеблется в пределах $11-12 тыс.

Сварочный аппарат Sumitomo Type-39 имеет 2 высокоскоростные печки для термоусадки. В нем реализована ускоренная сварка волокон, что существенно повышает общую скорость работы с волокном. Наличие автостарта дает автоматическую сварку и термоусадку без использования клавиатуры. Превосходящее качество соединений достигается благодаря особой системе юстировки волокон (HDCM - High resolution Direct Core Monitoring). Время сварки, термоусадки, а также потери при соединении волокон аналогичны рассмотренной выше модели. Цена - в диапазоне от $14 до $15,5 тыс.

Сварочный аппарат Furukawa Fitel S-177a обладает высокой точностью и качеством сварки, содержит в себе 150 программ автоматизированного режима сварки и 12 программ термоусадки. Способен одновременно отображать весь процесс на TFT - экране по осям X и Y. Интересно, что в нем имеется самое большое в мире увеличение изображения волокна - 608x. Время сварки - 9 сек., а термоусадки - 37 сек. Потери при соединении аналогичны описанным выше моделям. Ценовой разброс невелик, в среднем его можно приобрести за $14,2 тыс.

Сварочный аппарат Corning OptiSplice LID является компактным, надежным, точным и высокопроизводительным прибором, который легко может применяться в полевых работах. Содержащаяся в нем LID система (локальный ввод и детектирование света) анализирует качество сколотой поверхности, благодаря чему снижаются показатели потерь при сварке. Анализ видеоизображения L-PAS™ (Lens Profile Alignment System, система совмещения по геометрическим размерам) позволяет наблюдать совмещения волокон, оценить качество скола и наличие загрязнений, она обеспечивает быструю сварку многомодового волокна. Функция CDS™ (Core Detection System, система детектирования сердцевины) применяется, если требуется ускоренная работа по сварке, с ее помощью сердцевины волокон совмещаются за считанные секунды. Циклы соединений по времени в разных режимах распределяются так: LID-System: от 35 до 45 сек., CDS: от 15 до 25 сек. и L-PAS: от 10 до 20 сек. Потери при соединении аналогичны. Аппарат очень качествен, его цена достигает до $20 тыс.

Наиболее оптимальным вариантом в связи с ценой и качеством выполняемых работ была выбрана модель FujikuraFSM50S (рисунок 36).

модель fujikurafsm50s

Рисунок 36 - Модель FujikuraFSM50S

Также необходимо отметить и другой, менее используемый, метод соединения оптоволокон. Это механическое соединение. В механическом соединителе концы волокон выравниваются относительно друг друга при помощи V-образной канавки или металлических штырей в гильзе. Волокна фиксируются клеем или обжатием (опрессовкой). Для улучшения оптических характеристик механического соединения часто используют в месте соединения гель с соответствующим показателем преломления. Типичные стыковые потери в механическом соединителе составляют 0,2 дБ, но можно достичь величины 0,1 дБ и меньше.

Механические соединители широко используются в США, а в Европе в основном используют сварные соединения.

Экономическая эффективность часто упоминается как преимущество механического соединения, т. к. можно отказаться от дорогостоящей сварки. Механическое соединение, однако, требует специального инструмента и комплекта материалов и приспособлений, а они отличаются у разных поставщиков. С другой стороны, в текущем десятилетии цены на сварочные аппараты снижались и на рынке присутствуют сравнительно дешевые сварочные аппараты для локальных сетей и сетей доступа. Наблюдения в течение длительного времени показывают, что в большинстве случаев стоимость механического соединения растет быстрее, чем сварного. Расчеты показывают, что сварные соединения экономически более эффективны, если их число достигает 1 500...2 000. Следует заметить также, что безопасное и надежное механическое соединение требует большого опыта, осторожности и сноровки обслуживающего персонала и менее стабильно, чем сварное соединение. Иногда, однако, использование механических соединителей вполне оправдано. В качестве примера можно привести: временные соединения, соединения для измерений и испытаний, ремонтные соединения, когда в нужный момент отсутствует сварочный аппарат.

Похожие статьи




Монтаж оптического кабеля - Сеть абонентского доступа

Предыдущая | Следующая