ТТК. Строительство и монтаж волоконно-оптических линий связи (ВОЛС). Оконцевание оптических волокон (ОВ)

ТИПОВАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА (ТТК)

СТРОИТЕЛЬСТВО И МОНТАЖ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИХ ЛИНИЙ СВЯЗИ (ВОЛС)

ОКОНЦЕВАНИЕ ОПТИЧЕСКИХ ВОЛОКОН (ОВ)

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Типовая технологическая карта разработана на оконцевание оптических волокон.

Общие сведения

Оконцовка волокна

Для стыковки двух ОВ с помощью коннекторов каждое волокно должно иметь на конце соединитель. В большинстве случаев неразъемный соединитель является более простым устройством, чем разъемный соединитель (разъем). Одноразовый (неразъемный) соединитель состоит всего лишь из нескольких частей, сварочный - в простейшем варианте вообще не имеет дополнительных компонент. Волоконно-оптический соединитель должен: закреплять волокно вдоль оптической оси; предохранять волокно; связывать волокно с кабелем. Под этим подразумевается, что кабель, обычно имеющий силовые элементы, также предохраняет волокно от прилагаемого натяжения.

Все работы по прокладке кабеля связи осуществляют в соответствии с требованиями действующих нормативных документов СНиПы: 11-02-96, 3.01.03-84, 2.02.01-83*, 2.02.03-85, 3.02.01-87.

2. ОРГАНИЗАЦИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ

Части оконцованного соединителя связываются друг с другом соединительным патроном (рис.1). Патрон имеет высверленное с высокой точностью отверстие и внешние зажимы для быстрого закрепления частей устройства. Высверленная часть бывает либо чисто металлической, либо содержит пластиковую вставку, обеспечивающую эластичное уплотнение соединителя.

Рис.1. Соединитель

В большинстве соединителей для поддерживания волокна вдоль оптической оси используются специальные наконечники. В каком-то смысле многие соединители отличаются только корпусами, включающими в себя наконечники. Керамические наконечники позволяют достичь лучшего качества, чем металлические и пластиковые, кроме того, они наиболее предпочтительны для одномодовых волокон. Керамика является прочным материалом, позволяющим высверливать отверстие под волокно с высокой точностью. Кроме того, она имеет прекрасные температурные и механические свойства, которые практически остаются прежними при изменении температурных и других внешних условий.

Пластиковые наконечники снижают стоимость соединителя, но обеспечивают менее качественное соединение. Наконечники из нержавеющей стали имеют промежуточные характеристики. Их популярность объясняется прочностью и меньшей хрупкостью по сравнению с керамикой.

Для наконечников используют два вида керамик: окись алюминия и окись циркония. Первоначально применяли окись алюминия - твердый, неэластичный материал, позволяющий очень точно выдерживать допуски. Коэффициент теплового расширения окиси алюминия - степень увеличения или уменьшения линейных размеров образца при изменении температуры - очень близок аналогичному коэффициенту для стекла. Недостатком данного материала является его хрупкость и разрушение при незначительных давлениях. Кроме того, полировка окиси алюминия достаточно сложна, особенно в полевых условиях.

Окись циркония - более мягкий вид керамики и более устойчивый по отношению к механическим ударам. Он к тому же достаточно прочен и позволяет выдерживать допуски подобно окиси алюминия, но, в отличие от нее, легче полируется. Наиболее популярный размер наконечника равен 2,5 мм в диаметре, что фактически стало стандартом.

LME коннектор с цилиндрическим наконечником для использования с многомодовыми волокнами был разработан фирмой Ericsson. Он может быть рассмотрен как предшественник SMA коннектора. В отличие от SMA (на который существует мировой стандарт) LME коннектор имеет направляющий соединитель, который удерживает неподвижно наконечники для их соединения (рис.2).

Рис.2. LMЕ коннектор

SMA коннектор является одним из первых стандартизованных коннекторов для волоконно-оптического кабеля, принятый к эксплуатации во многих странах мира. Коннектор, предназначенный для соединения только многомодового волокна (рис.3), имеет цилиндрическую форму с непружинным наконечником диаметром 3,174 мм. В нем существует воздушная прослойка между двумя частями коннекторов, которые скручены в соединительной втулке. Существует риск повреждения при соединении этих частей коннектора. Волокна приклеиваются в наконечнике и затем полируются и шлифуются. После полировки наконечник должен иметь длину 9,808 мм. При шлифовке наконечника получают три степени точности. Силовые элементы кабеля зажимаются с помощью пластикового рукава на другом конце коннектора. SМА коннектор применяется для соединения или разъединения в полевых условиях и используется преимущественно для соединения в сетях передачи данных, структурированных сетях, датчиках и другом оборудовании, использующем многомодовые волокна.

Рис.3. SMA коннектор

FC коннектор был разработан первоначально японской фирмой NTT. В отличие от коннекторов, описанных выше, FC коннектор имеет пружинный наконечник цилиндрической формы (рис.4). Наконечник имеет диаметр 2,499 мм, который немного меньше диаметра наконечника SMA коннектора. Наконечник имеет отшлифованную поверхность, которая отражает свет в обратном направлении к передатчику. Поэтому FC коннектор рекомендуется только для использования с передатчиком, имеющим лазерный источник света. Преимущество пружинного наконечника заключается в том, что конечные поверхности коннекторов могут лежать друг против друга и нет строгих норм длины наконечника.

Рис.4. FC коннектор

В дальнейшем был разработан FС/РС коннектор с уменьшенным отражением от конечной поверхности. Конечная поверхность была отшлифована в полусферической форме (рис.5). Конец сначала отшлифовывался с радиусом кривизны 60 мм, но для большего уменьшения отражения в настоящее время радиус составляет 20 мм. В случае использования в качестве передатчика лазерного диода рекомендуется использовать FС коннектор, потому что у него маленький коэффициент отражения. РС коннектор также рекомендуется использовать в тех случаях, когда в будущем планируется заменить светодиодный источник света на лазерный.