Введение
Тема об оптоволоконной линии связи, является актуальной на данный
момент времени, так как число людей на планете растет, и потребности в
улучшение жизни то же увеличиваются. Ещё с древних времён человек
совершенствуется: улучшает свои знания, стремится улучшить жизнь, создавая
и моделируя предметы быта. И сейчас многие фирмы создают телевизоры,
телефоны, магнитофоны, компьютера и многое другое, то есть – бытовую
технику, которая упрощают жизнь человека. Но для внедрения этих новых
технологий нужно изменять или улучшать старое. В пример этому можно
привести наши линии связи на коаксиальном (медном) кабеле. Их скорость
мала, даже для передачи видео информации, из одного места в другое,
удалённое на большое расстояния, она не годится. А волоконная оптика как
раз то, что нам нужно - её скоростью передачи информации очень большая.
Низкие потери при передаче сигнала позволяет прокладывать значительные по
дальности участки кабеля без установки дополнительного оборудования. Имеет
хорошую помехозащищенность, легкость прокладки и долгие сроки работы кабеля
практически в любых условиях.
Оптоволокно - это стеклянная или пластиковая нить, используемая для переноса света внутри себя посредством полного внутреннего отражения.
Структура оптоволоконного кабеля очень проста и похожа на структуру коаксиального электрического кабеля, только вместо центрального медного провода здесь используется тонкое (диаметром порядка 1-10 мкм) стекловолокно, а вместо внутренней изоляции - стеклянная или пластиковая оболочка, не позволяющая свету выходить за пределы стекловолокна. В данном случае мы имеем дело с режимом так называемого полного внутреннего отражения света от границы двух веществ с разными коэффициентами преломления (у стеклянной оболочки коэффициент преломления значительно ниже, чем у центрального волокна). Металлическая оплетка кабеля обычно отсутствует, так как экранирование от внешних электромагнитных помех здесь не требуется, однако иногда ее все-таки применяют для механической защиты от окружающей среды (такой кабель иногда называют броневым, он может объединять под одной оболочкой несколько оптоволоконных кабелей).
Монтаж оптического кабеля
Монтаж оптических кабелей является наиболее ответственной операцией, предопределяющей качество и дальность связи по оптическим кабельным линиям. Соединение волокон и монтаж кабелей производится как в процессе производства , так и при строительстве и эксплуатации кабельных линий.
Монтаж ОК подразделяется на постоянный (стационарный) и временный (разъемный). Постоянный монтаж производится на стационарных кабельных линиях, прокладываемых на длительное время, а временный на мобильных линиях, где приходится неоднократно соединять и разъединять строительные длины кабелей.
Соединитель оптических волокон, как правило, представляет собой арматуру, предназначению для юстировки и фиксации соединяемых волокон, а также механической защиты сростка. Основными требованиями к соединителю являются простота конструкции, малые переходные потери, устойчивость к внешним механическим и климатическим воздействиям, надежность. Дополнительно к разъемным соединителям предъявляются требования стабильности параметров при многократной стыковке.
Основной задачей соединения одиночных оптический волокон является обеспечение строгой их сносности, идентичности геометрии торцов, перпендикулярности поверхностей последних оптическим осям волокон и высокой степени гладкости торцов. Важным требованием является также высокая стабильность состояния оптического контакта и малые потери, вносимые сростком. Основные возможные дефекты смещения оптических волокон(радиальное, угловое и осевое смещение). Наиболее жесткие требования предъявляют радиальное и угловое смещения.
При монтаже оптического кабеля ОК в целом необходимо обеспечить высокую влагостойкость сростка, надежные механические характеристики на разрыв и смятие и пригодность сростка для длительного нахождения в земле.
В настоящее время получили развитие методы монтажа ОК. рассмотрим наиболее характерные из них.
Каркасные монтаж. Для монтажа оптического кабеля используется металлический каркас с числом продольных стержней, равным числу продольных стержней, равным числу сращиваемых волокон (рис. №1,а). Оптические волокна сращиваются одним из вышеуказанных способов. Сростки волокон размещаются на эбонитовых пластинках и крепятся так, чтобы сросток не испытывал продольного воздействия на разрыв (рис №1,б). Поверх каркаса накладывают несколько слоев полиэтиленовой ленты, а за тем одевают термоусаживаемую муфту с подклеивающим слоем (рис №1,в). Достоинство муфты является плотное обжатие конусов сростка.
Рисунок №1. Каркасные муфты а) Каркас на шесть сростков; б) Крепление сращиваемых волокон; в) Кабельная муфта; 1-Каркас; 2- Волокна;3- Сростки; 4- защитная оболочка.
Монтаж плоских оптических кабелей.
Монтаж кабелей, выявленных в виде многоволоконных плоских лент с общим пластмассовым накрытием, осуществляется следующим образом. Волокна на конце ленты сматывают на расстоянии 1 см, и ленту помещают в матрицу, как показывает рис. №2. Концы волокон укладывают на участке, имеющем прецизионные канавки, и в матрицу заливают пластическим материалом. Волокна завивают пластмассовой, выдерживают в матрице до ее застывания и затем разрывают путем их изгиба и растяжения. Застывшая пластмасса фиксирует волокна в торце ленты. Концы двух лент закладывают в шаблон (рис. №2),а в зазор между торцами для скрепления лент друг с другом заливают эпоксидным компаундом с соответствующим коэффициентом преломления. Процесс – форма разъемная и выполнена из латуни. По результатом испытаний потери в таких соединителях составляют не более 0,2 дБ.
Рис. №2 Монтаж плоскостей кабелей
a)
б)
а) Процесс монтажа муфты.
Б) Смонтированная муфта.
1)-Притензионные канавки; 2)-Шаблон; 3)- Лента с волокнами; 4)-сросток.
Применение фигурного соединения.
Соединитель, предназначенные для многоволоконных кабелей и не требующий операции шлифования, полирования и склеивания волокон, приведен на рис. № 3. Каждое стекловолокно 1 надежно удерживает в пространстве, образованном тремя цилиндрическими поверхностями 2, изготовленными из эластичной пластмассы. Эти поверхности создают направленное к центру давление на волокон подобно трехкулачковому патрону дрели, которая держит сверло. После того, как две половины соединителя установлены, они скрепляются вместе, и каждое волокно занимает надлежащее положение между тремя цилиндрическими поверхностями. Снаружи располагаются каркас 3. Потери в соединителе не превышают 70 лБ. Снаружи сросток изолируется термоусаживающий муфтой с предварительной обмоткой пластмассовыми лентами.
Особенности монтажа оптических кабелей.
Монтаж оптических кабелей является наиболее ответственной операцией, предопределяющей качество и дальность связи по оптическим кабельным линиям. Соединение волокон и монтаж кабелей производится как в процессе производства, так и при строительстве и эксплуатации кабельных линий.
Рис. №3 Фигурное соединитель: 1- Волокно; 2- Эластичная пластмасса;3-Каркас.
Монтаж ОК подразделяется на постоянный (разъемный) . Постоянный монтаж производится на стационарных кабельных линиях, прокладываемых кабельных линиях, прокладываемых на длительное время, а временный – на мобильных линиях, где приходится неоднократно соединять и разъединять строительные длины кабелей.
Соединитель оптических волокон, как правило представляет собой арматуру, предназначенную для юстировки фиксации соединяемых волокон, а также механической защиты сростка. Основными требованиям к соединителю является простота конструкции, малые переходные потери, устойчивость к внешнем механическим и климатическим воздействиям, надежности. Дополнительно к разъемным соединителями предъявляются требования стабильности параметров при многократном стыковке.
Основной задачей соединения одиночных оптических волокон является обеспечение строгой их соосности, идентичности геометрии торцов, перпендикулярности поверхности последних оптическим осям волокон и высокой степени гладкости торцов. Важным требованием состояния также высокая стабильность состояния оптического контакта и малые потери, вносимые в сростком. На Рис. №4 приведены основные возможные дефекты смещения оптических волокон (радиальное, угловое и осевое смещение). Наиболее жесткие требования предъявляют радиальное и угловое смещение. Наличие зазора между торцами волокон меньше влияет на величину потерь.
Рис. № 4. Смещение сращиваемых волокон: а) Радиальное смещение; б) Угловое; в) Осевое.
Сварочный аппарат DVP-750
Как и во многих современных автоматических сварочных аппаратах, в новой модели компании DVP используется технология сведения волокон по сердцевине PAS. По сравнению с предыдущей моделью (DVP-730), аппарат стал компактнее и легче почти на 0,5 кг. Цветной экран стал сенсорным. Увеличение изображения увеличилось до х360. Добавлены порты USB и VGA.
4 режима отображения волокна, просмотр сердцевины;
Допустимая скорость ветра 15 м/с;
Две печки для термоусадки, время усадки 30 сек.;
Режим сварки - настраиваемый или автоматический;
Литиевый аккумулятор;
Время сварки 8 сек.;
3 режима увеличения изображения волокон, максимально х360;
Интерфейсы USB, VGA.
LCD дисплей высокого разрешения;
Технология сведения волокон по сердцевине PAS;
Выравнивание волокон как по сердцевине, так и по оболочке;
Хранение 8000 результатов сварки;
Спецификация
Сварочный аппарат DVP-750
Типы свариваемых волокон |
SM, MM, DS, NZ-DS, EDF |
Диаметр свариваемого волокна |
100-150 нм |
Диаметр оболочки волокна |
100-1000 нм |
Длина зачищаемого волокна |
8-22 мм |
Програма сварки |
Автоматическая или настраиваемая |
Потери при сварке |
0.02 дБ (SM) 0.01 дБ (MM) 0.04 дБ (DS) 0.04 дБ (NZDS) |
Отражение от сварного соединения |
≤ 60 дБ |
Рабочие условия |
Температура: от -40 до +80; Влажность: от 0 до 95% |
Совместимые КЗДС |
20, 40, 60 мм и другие |
Тест на растяжение |
2.0 N |
Русский язык |
Да |
Интерфейсы |
USB, VGA |
Питание |
Встроеный аккумулятор (12 В, 10 Ач, ресурс 200 циклов сварки/термоусадки); От сети: DC адаптер 12 В. |
Размеры |
150х160х140 мм |
Вес |
2.8 кг |