
- •Д.В. Иоргачев
- •Д.В. Иоргачев
- •Isbn 5-88405-041-0 © Авторы, 2002 содержание
- •Глава 1. Краткий обзор по истории развития оптической связи …………………………………….6
- •Глава 2. Основные принципы действия волоконных световодов.
- •Глава 3. Оптические волокна и кабели. Классификация,
- •Глава 4. Основные положения по конструированию и особенности
- •Глава 5. Методы испытания волоконно-оптических кабелей ..........................................................139
- •5.3.1. Общие положения .........................................................................................................146
- •Глава 6. Строительство и монтаж волоконно-оптических линий связи.........................................168
- •Глава 7. Основы технической эксплуатации волоконно-оптических линий связи .....................205
- •Глава 1
- •Глава 2
- •2.1. Волны, частицы и электромагнитный спектр
- •2.2. Принцип действия волоконных световодов
- •2.3. Основные положения геометрической (лучевой) оптики
- •2.3.1. Основы геометрической оптики
- •2.3.2. Анализ лучевого распространения света в волоконных световодах
- •2.4. Основные положения волновой теории
- •2.4.1. Основные понятия
- •2.4.2. Взаимодействие оптической волны со средой
- •2.4.3. Волновые уравнения
- •2.4.4. Граничные условия
- •2 .4.5. Волновой анализ распространения мод
- •2.4.6. Глоговское группирование мод
- •2.5. Параметры оптических волокон
- •2 .5.1. Геометрические и оптические параметры оптических волокон
- •2.5.2. Параметры передачи оптических волокон
- •2.5.3. Механические параметры оптических волокон
- •Глава 3
- •3.1. Многомодовые и одномодовые оптические
- •3.2. Материалы оптических волокон из кварцевого стекла
- •3.3. Изготовление оптических волокон
- •3.3.1. Общие положения
- •3.3.2. Технология изготовления опорных кварцевых труб
- •3.3.3. Изготовление заготовок путем плавления стекла
- •3.3.4. Изготовление заготовки методом осаждения стекла из паровой фазы
- •3.3.5. Модифицированный метод химического парофазного осаждения (мсvd)
- •3.3.6. Плазменный метод химического парофазного осаждения (pcvd)
- •3.3.7. Метод внешнего парофазного осаждения (ovd)
- •3.3.8. Метод осевого парофазного осаждения (vаd)
- •Vad метод изготовления заготовок
- •3.3.9. Вытяжка оптического волокна
- •3.4. Конструкции и материалы волоконно-оптических кабелей
- •3.4.1. Типы конструкций волоконно-оптических кабелей
- •3.4.2. Основные элементы волоконно-оптического кабеля
- •3.4.3. Защита волоконно-оптического кабеля от влаги
- •3.4.4. Пожаробезопасность волоконно-оптических кабелей
- •3.4.5. Материалы для конструктивных элементов волоконно-оптических кабелей
- •3.4.6. Конструкции волоконно-оптических кабелей
- •Глава 4.
- •4.1. Исходные положения по конструированию
- •4.2. Расчет параметров вок на основе общих
- •4.3. Расчет оптических параметров и параметров передачи ов
- •4.4. Расчет механической прочности ок
- •4.4.1. Оценка внешних механических нагрузок, действующих на ок
- •4.4.2. Расчет механической прочности оптического кабеля и выбор конструкции
- •4.5. Расчет геометрических размеров вок и его элементов
- •4.5.1. Расчет геометрических размеров вок
- •4.5.2. Конструирование и расчет гофрированного покрова вок
- •4.6. Расчет масс элементов волоконно-оптического кабеля
- •4.7. Расчет уровня затухания оптического волокна
- •4.8. Технология изготовления волоконно-оптических кабелей
- •Глава 5
- •5.1. Классификация испытаний вок
- •5.2. Цель и особенности основных видов испытаний вок
- •5.3. Методы испытания вок
- •5.3.1. Общие положения
- •5.3.2. Методы измерения конструктивных параметров
- •5.3.3. Методы измерения оптических характеристик и параметров вок
- •5.3.4. Методы испытания вок на стойкость к механическим воздействиям
- •5.3.5. Методы испытания вок на стойкость к воздействию внешних факторов
- •Глава 6
- •6.1. Особенности и организация строительства волс
- •6.2. Прокладка и подвеска оптических кабелей
- •6.2.1. Прокладка ок в телефонной канализации
- •6.2.2. Прокладка ок в трубах, лотковой канализации, коллекторах и туннелях
- •6.2.3. Прокладка ок в грунт
- •6.2.4. Прокладка ок через водные преграды
- •6.2.5. Подвеска кабелей на опорах воздушных линий и стойках
- •6.3. Оптические соединители, конструкции муфт ок и
- •6.3.1. Потери при соединении волокон
- •6.3.2. Подготовка ов к сращиванию
- •6.3.3. Способы сращивания ов
- •6.3.4. Оконцовка волокна
- •6.3.5. Конструкции муфт ок и особенности их монтажа
- •Глава 7
- •7.1. Организация технической эксплуатации волс
- •7.2. Эксплуатационно-технические требования к волс
- •7.3. Организация технического обслуживания волс
- •7.4. Планирование, контроль и обеспечение работ
- •7.5. Технический учет и паспортизация волс
- •7.6. Ремонт линейных сооружений волс
- •7.7. Охрана кабельных сооружений волс
- •7.8. Телеконтроль, служебная связь и электропитание
- •7.9. Методы измерения волоконно-оптических линий связи
- •7.9.1. Назначение и виды измерений
- •7.9.2. Методы измерения параметров и характеристик
- •7.9.3. Измерения на воли во время аварий
- •Глава 2
- •Глава 3
- •Глава 4
- •Глава 5
- •Глава 6.
- •Глава 7.
6.3.2. Подготовка ов к сращиванию
Процесс подготовки ОВ к сращиванию включает снятие первичного защитно-упрочняющего покрытия волокна, скалывание для получения хорошо обработанной торцевой поверхности волокна, обтирку зачищенных концов мягким материалом, пропитанным растворителем (спиртом).
В настоящее время часто используются ОВ с эпоксиакрилатным первичным защитно-упрочняющим покрытием. Такое покрытие может быть удалено либо механическим, либо химическим способом.
Для удаления эпоксиакрилатного покрытия механическим способом используется инструмент, основным рабочим элементом которого служат стальные лезвия толщиной 0,3 мм. Защитное покрытие желательно удалять за один проход, при этом повреждение поверхности световода должно быть минимальным. Необходимо тщательно подобрать усилие зачистки, что требует приобретения навыков и постоянной тренировки. Механический способ удаления покрытия уменьшает прочность сварного соединения примерно на 10 %. Надрезание покрытия и последующее его стягивание вызывают на поверхности ОВ миниатюрные повреждения вследствие фрикционных сил. Зачищенное ОВ закрепляют в держателях сварочного аппарата, что также повреждает его поверхность.
Наиболее удобным, исключающим указанные дефекты, является химический способ снятия эпоксиакрилатного покрытия с помощью подогретого до определенной температуры растворителя. Для этой цели целесообразно использовать специальное нагревательное устройство типа УН-1. Конец ОВ погружают в подогретый растворитель (например, ацетон) и выдерживают в течение некоторого времени (как правило, около 20 ... 25 с). Покрытие разбухает, отстает от поверхности световода и легко снимается чистой мягкой ветошью.
Оптимальные режимы для снятия эпоксиакрилатного покрытия с помощью различных растворителей [2]приведены в табл. 6.5.
Таблица 6.5. Режимы для снятия эпоксиакрилатного покрытия ОВ
Растворитель |
Время выдержки ОВ в растворителе до полного размягчения защитного покрытия, мин., при температуре, оС |
Класс опасности растворителя |
|
+24 |
+50 |
||
Ацетон |
3 |
1 |
4 |
Муравьиная кислота |
3 |
1 |
2 |
Дихлорэтан |
– |
1 |
2 |
Уксусная кислота |
– |
1 |
2 |
Диметилформамид |
– |
1 |
2 |
Растворитель 646 |
– |
3 |
– |
Растворитель 647 |
– |
3 |
– |
Чистота поверхности ОВ перед сваркой играет значительную роль. Нагретый свыше 480оС кварц активно вступает в реакцию с жирами и другими веществами, загрязняющими близлежащую поверхность. Образующаяся стеклянная корка легко растрескивается, что может привести изделие в негодность. Посторонние примеси, частицы на поверхности свариваемого ОВ могут стать центром развития процесса расстекловывания, что снижает прочность места сварки. Плохая очистка (остатки материала защитного покрытия или просто посторонние частицы) служит причиной образования пузырей в месте сварки, включений, что увеличивает вносимые потери на стыке.
С поверхности ОВ желательно также удалить трещины, возникающие при снятии покрытия и уменьшающие прочность места сварки. Это осуществляют либо травлением ОВ в растворе плавиковой кислоты, либо плавлением поверхности волокон при действии высокой температуры. Вследствие указанных выше причин в настоящее время механические способы удаления покрытия ОВ применяются лишь при подготовке концов волокна к производству измерений. При монтаже муфт ОК первичное эпоксиакрилатное покрытие ОВ удаляют химическим способом (в горячем ацетоне).
Для получения хорошо обработанной торцевой поверхности ОВ проводят операцию скалывания: на поверхность световода с удаленным первичным покрытием наносят насечку с последующим приложением к ней растягивающей, изгибающей нагрузок или их комбинации, вызывающих рост трещины и облом световода в данном месте. Существуют механические и электронные устройства скола ОВ.
При монтаже многомодовых ОК используется механический инструмент, позволяющий получить скол ОВ достаточно высокого качества. Образование ровного и перпендикулярного относительно оси скола обеспечивается за счет нанесения резцом надреза на поверхности предварительно напряженного, растянутого и изогнутого ОВ. Резец с определенным углом заточки выполнен в виде стальной пластинки с алмазным напылением или из специального твердого сплава. Инструмент такого типа показан на рис. 6.26.
Инструмент состоит из основания 1, на котором жестко закреплены планка 2 и прикрепленная на ней пластина 3. На конце этой пластины закреплена подложка 4, которая имеет направляющую канавку для укладки ОВ. Прижим 5, прижимаемый пружиной 6, и крышка 9, на которой укреплен резец 7, соединены с основанием 1 посредством оси 8. Крышка 9, прижимом 5 фиксирует волокна в положении зажима.
Рис. 6.26. Механический инструмент для скола ОВ:
а — общий вид; б — процесс скола
В ручном полуавтоматическом инструменте для скола ОВ обеспечивается фиксация волокна с удаленным покрытием. При нажатии рычага (кнопки) управления инструмента одновременно с натяжением волокна резцом наносится надрез (насечка) на его поверхности. Растягивающие усилия, прикладываемые к ОВ, и сила удара резца поддерживаются постоянными и регулируются. Смещение резца относительно ОВ после нанесения насечки увеличивает рабочий участок режущей поверхности и срок службы инструмента. Инструмент позволяет стабильно получать удовлетворительные сколы ОВ.
С
Рис.6.27. Скалыватели:
а-фирмы
Sumitomo Electric;
б-фирмы
Ericsson
В электронных скалывателях фирмы Sumitomo Electric и фирмы Ericsson сколы выполняются без деформацииторцевой поверхности ОВ (рис. 6.27).