Сварные соединения волокон

Сварка (fusion splicing) оптических волокон основана на их точном центрировании, после чего волокна свариваются друг с другом при помощи дугового разряда между электродами. Центрирование волокон либо автоматическое, либо в V-образном пазу.

Наиболее распространенный метод автоматического центрирования, основан на так называемой системе РАS, когда основное место сращивания волокон освещается сбоку при помощи зеркал с двух сторон. При этом на экране, находящемся на противоположной стороне от места сращивания, появляется изображение, определяемое профилем преломления оптического волокна, по которому прибор может установить положение сердцевины волокна.

Более простой в использовании метод центрирования в V-образном пазу (V-groove) требует высокого качества геометрии волокна для обеспечения приемлемых характеристик сварного соединения (рисунок).

Рисунок - Влияние геометрии волокна на качество сварки методом V-groove:

а) при разбросе значений диаметров оболочки волокна;

б) при отклонении концентричности сердцевина/оболочка от нормы;

в) при неоднородностях оболочки.

Три геометрические характеристики волокна влияют на качество сварки

− разброс значений диаметров оболочки волокна (cladding diameter distribution);

− концентричность сердцевина/оболочка (core/clad concentricity);

− неоднородности оболочки волокна (fiber curl) - утолщения или полости.

Приемлемым для метода V-groove является значение диаметра оболочки 125,0±1,0 мкм. Такое же отклонение в 1,0 мкм допустимо для концентричности сердцевина/оболочка, хотя и обсуждается вопрос уменьшить это значение до 0,8 мкм.

Неоднородность оболочки обычно проявляется реже и только на определенных участках волокна. Для волокон, изготовляемых ведущими фирмами-производителями, влияние этого фактора меньше, чем двух предыдущих.

Отметим, что влияние отклонения от идеальной геометрии волокна по трем перечисленным характеристикам практически не ухудшает качества сварки при использовании процедуры автоматического центрирования, поскольку центрирование контролируется положением сердцевин волокон. После сварки оголенное волокно должно быть механически защищено, для чего чаще всего используют термоусаживающиеся защитные гильзы (также используется термин КДЗС комплект для защиты стыка). Термоусадка этих гильз происходит в предназначенной для этой цели специальной печи, которая обычно является одним из узлов сварочного аппарата.

Места сварки защищаются герметичными муфтами. Если же сварные соединения находятся в закрытом помещении, то они размещаются в специальных боксах. Сварка создает неразрывное соединение и поэтому обеспечивает наилучшие характеристики по вносимым и обратным потерям по сравнению с разъемным соединением или механическим сплайсом.

Дата добавления: 2014-01-11