11.12. ВИДЫ СОЕДИНЕНИЙ ОПТИЧЕСКИХ КАБЕЛЕЙ

Одним из ответственных решений при проектировании является выбор вида соединения ОВ кабеля.

Соединение ОВ может быть разъемным и неразъемным.

Выбор вида соединения ОВ и качество выполнения является одним из определяющих факторов дальности и качества связи по ок.

Для разъемного соединения применяют механическое соединение при помощи;

соединительных втулок, муфт (розеток);

разъемных соединителей (аналог штекерного соединения);

металлических (прецизионных) наконечников.

Для неразъемного соединения ОВ применяют электродуговую сварку или клеевой метод.

Соединители ОВ представляют собой устройства, предназначенные для точного совмещения и соосности торцов ОВ, фиксации соединяемых волокон и для механической защиты стыка (сростка) волокон.

Соединительные муфты применяют для защиты места соединения (сростка) ОВ от механических воздействий. Наличие силового элемента (металлической платы) в муфте позволяет надежно фиксировать место стыка (спая) ОВ, исключать растягивающие воздействия как на место стыка (спая), так и на волокно.

При соединении ОВ возникают потери передаваемого сигнала, которые условно разделяют на две группы.

К первой группе относятся потери, вызываемые радиальным смещением осей световодов (ОВ), угловым рассогласованием, зазорами между торцами ОВ, качеством обработки поверхности торцов соединяемых ОВ (наличием царапин, сколов, микронеровностей, неперпендикулярностью торца оси ОВ).

К второй группе относятся потери, вызванные различием числовых апертур стыкуемых ОВ, диаметров сердечников, некон- центричностью и эллиптичностью соединяемых ОВ.

После каждого соединения необходимо проводить измерение затухания сигнала.

Степень затухания сигнала определяется коэффищіентом затухания

где коэффициент затухания (ослабления), дБ/км; Pq —мощность, введенная в начало кабеля; ^[ — мощность на конце кабеля; / — длина кабеля, км.

Подготовка концов ОВ к их соединению состоит из следующих операций;

удаление защитной оболочки;

удаление покрытия с оптического волокна;

обработка торца ОВ (скол, шлифование, полирование и т. п.).

Для разъемных соединений качественная обработка торца (шлифование и полирование)

возможна только в условиях мастерских с необходимым оборудованием.

Для неразъемных соединений, выполняемых методом электродуговой сварки, необходимо выполнить качественное удаление покрытия с ОВ и произвести скол так, чтобы на торце не бьшо трещин, выступов и впадин.

Для неразъемных соединений, выполняемых клеевым методом, кроме выполнения условий сварки необходимо добиваться, чтобы после скола ОВ торец волокна был абсолютно плоским и строго перпендикулярен оптической оси волокна.

Контроль за качеством обработки торца вьшолняют при помощи микроскопа «Биолам Р-4» или МБ-9.

Метод электродуговой сварки. Соединение ОВ методом электродуговой сварки наиболее эффективно для монтажа маги- стральньи ОК при недостаточных строительных длинах, подключении многоволокон- ньи кабелей к аппаратуре путем перехода на одноволоконные кабели, оконцованные наконечниками. Соединение сваркой дает потери на стык 0,1—0,5 дБ.

При соединении ОВ электродуговой сваркой необходимо в проекте определить технологию выполнения работ, предусматривающих следующие операции; подготовку ОВ к сварке, сварку ОВ, проверку качества сварки, нанесение защитного покрытия на места сварки (спая) ОВ и соединения ОК.

Подготовка ОВ к сварке;

1) уложить соединяемые концы ОК параллельно друг другу на монтажный стол и закрепить.

Концы OK должны перекрывать друг друга на 200 — 300 мм;

2)   произвести разделку конца одноволоконного кабеля (рис. 11.5);

3)   протереть сращиваемые концы ве- тощью, смоченной в бензине;

4)   удалить с кабеля полиэтиленовую оболочку. Для этого производят поперечньш и продольный разрезы защитной оболочки так, чтобы нож инструмента прорезал не более 2^3 ее толщины. Разрезы производят инструментом АРБ М6.888.012;

5)   перенести маркировку ОВ с концов к торцу (краю) оболочки и отрезать излишки ОВ;

6)   снять с ОВ полиамидное, кремнийор- ганическое (сиэл) покрытие при помощи инструмента АРБ М6.881.011 на расстоянии 35 мм от торца ОВ.

Очистить ОВ от остатков покрытия (сиэла) плотной тканью, смоченной в сшір- те;

7)   при помощи микроскопа или пятикратной лупы произвести визуальный контроль качества снятия кремнийорганического покрытия;

8)   надеть отрезки термоусаживаемых трубок (ТУТ) на ОВ.

Длина отрезков ТУТ должна быть 50 мм. Диаметр ТУТ выбирают по диаметру ОВ с защитным покрытием;

9)   произвести скол ОВ при помощи инструмента АРБ М4.089.001 для резки оптического моноволокна. Торец ОВ должен быть плоский и перпендикулярный оси волокна. На торце не должно быть выступов, трещин и впадин.

При помощи микроскопа произвести визуальный контроль полученного торца. При неудовлетворительных результатах операцию скола ОВ повторить. Проверку качества скола можно также рекомендовать по схеме рис. 11.6. Хорощий скол дает симметричное круглое диаметром D пятно света на экране, расположенном на расстоянии примерно / = 300 мм от торца ОВ.

Операции при сварке оптических волокон:

1)   подготовить устройство для сварки ОВ согласно инструкции по эксплуатации;

2)   закрепить концы свариваемых ОВ в зажимах устройства и отъюстировать ОВ в двух плоскостях;

3)   свести торцы ОВ, оставляя зазор равный ‘/2 — і/з диаметра ОВ, и убедиться в точности юстировки;

4)   произвести сварку ОВ согласно инструкции по эксплуатации сварочной установки АРБ М2.322.001.

Проверка качества сварки:

1)   с помощью микроскопа визуально проверить качество полученного стыка (спая). Стык (спай) не должен иметь пузырьков, неровностей и должен иметь вид, представленный на рис. 11.7;

2)   произвести контроль качества сварки рефлектометрическим методом.

Затухание сигнала в стыке должно бьггь не более 0,5 дБ;

3)   в случае получения неудовлетворительного стыка или результатов измерений стык считается некачественным и подлежит переделке.

Нанесение защитного покрытия на соединяемые ОВ:

1)   защитное покрытие стыка ОВ выполняют при помощи ТУТ;

2)   вывести ОВ из зоны сварки, закрыть место сварки ТУТ и уложить в защитную гильзу (желобок) из жести.

Закрепить ОВ в гильзе (желобке) путем смятия стенок на концах гильзы. Усадить ТУТ;

3)   на каждое соединение ОВ, выполняемое сваркой, должен быть составлен паспорт (рис. 11.8).

При соединении многоволоконных кабелей такой же паспорт составляют на муфту.

Соединение с помощью разъемного соединители по рис. П.9.

Разъемный соединитель (рис. 11.9) многократного использования предназначен для соединения ОВ с пластмассовым покрытием.

Штыревая часть соединителя имеет с обеих сторон конические каналы (диаметр отверстия конического канала является единственным критическим размером). В штыревую часть и гнездо соединителя вставляют концы ОВ, подготовленные так же, как для соединения сваркой.

Фиксация ОВ осуществляется сжатием концов трубок из стали, находящихся в хвостовике, или приклеиванием к трубкам кабеля эпоксидной смолой. Перед соединением в зазор между ОВ и трубкой вносят иммерсионную жидкость.

Штыревая часть и гнездо фиксируются между собой накидной гайкой. Потери в соединении составляют 0,35—10,5 дБ.

Соединение металлическими накоиечии- ками. Металлические наконечники монти

руются на конце ОВ. Для этого с конца ОВ снимают защитное покрытие длиной не менее 40 мм. Затем надевают наконечник так, чтобы ОВ выступало из него на 15 — 20 мм (рис. 11.10).

На выступающий конец ОВ надевают капилляр (стеклянную трубку с отверстием) длиной 10 мм. Капилляр устанавливают в наконечник так, чтобы конец выступал на 1—2 мм. На ОВ и капилляр наносят слой эпоксидной смолы марки ЭД-9, К-400 или

Д-9-

Эпоксидную смолу заливают в отверстие наконечника для фиксации ОВ. Затем торец волокна шлифуют и полируют. Торец должен быть обработан с чистотой О—10 по ГОСТ 11141-'84.

Соединение ОВ производят при помощи втулки с резьбой и накидных гаек, которые позволяют плотно стыковать ОВ (рис. 11.11).

Потери составляют 0,3 —0,5 дБ. При каж-

 

 

 

 

 

дом переходе стекло — воздух или воздух — стекло потери составляют 0,15 дБ,

Соединение ОВ при помощи итулок. Для соединения применяют прецизионные втулки, диаметры которых равны наружным диаметрам ОВ (рис. 11.12). Трубки фиксируют и юстируют ОВ.

Трубки должны иметь коническую форму на концах, что облегчает ввод ОВ. В средней части трубки должно быть отверстие для ввода иммерсионной жидкости, служащей для согласования показателей преломления ОВ. Среднее ослабление сигнала в соединении составляет 0,3 дБ.

В качестве иммерсионной жидкости могут быть использованы глицерин или крем- нийорганические ■ жидкости типа СКТНМФ со светопропусканием не менее 95%.

Монтаж муфт при соединении ОК. Монтаж муфт производят иа монтажном столе при соединении ОК.

Для соединения многоволоконных ОК применяют металлические и полиэтиленовые цилиндрические муфты (рис. 11.13).

При монтаже на оболочку кабелей у патрубков муфты и на стык муфты перед надвижкой обрезков ТУТ следует намотать в один слой сэвилен.

В качестве корпуса соединительной муфты (для соединения одноволоконных ОК) могут применяться ТУТ типа ТТЭ (рис. 11.14).