Znajomość metod spawania światłowodów jest niezbędna dla każdej firmy lub technika światłowodowego zaangażowanego w projekty telekomunikacyjne lub LAN i sieciowe.
Mówiąc prosto, spawanie światłowodów polega na łączeniu ze sobą dwóch kabli światłowodowych. Drugą, bardziej powszechną metodą łączenia włókien jest zakończenie lub konektoryzacja. Spawanie światłowodów zazwyczaj skutkuje mniejszymi stratami światła i odbiciami wstecznymi niż zakończenie, co czyni je preferowaną metodą, gdy kable są zbyt długie dla pojedynczej długości włókna lub gdy łączy się dwa różne rodzaje kabli, takie jak kabel 48-włóknowy z czterema kablami 12-włóknowymi. Spawanie jest również używane do przywracania kabli światłowodowych, gdy zakopany kabel zostanie przypadkowo przerwany.
Istnieją dwie metody spawania światłowodów: spawanie fuzją i spawanie mechaniczne. Jeśli dopiero zaczynasz spawać włókna, możesz chcieć przyjrzeć się swoim długoterminowym celom w tej dziedzinie, aby wybrać technikę, która najlepiej pasuje do Twoich celów ekonomicznych i wydajnościowych.
- Spawanie mechaniczne: Spawy mechaniczne to po prostu urządzenia wyrównujące, zaprojektowane do utrzymywania dwóch końców włókien w precyzyjnie wyrównanej pozycji, umożliwiając tym samym przechodzenie światła z jednego włókna do drugiego. (Typowa strata: 0,3 dB)
- Spawanie fuzją: W spawaniu fuzją maszyna służy do precyzyjnego wyrównywania dwóch końców włókien, a następnie końce szklane są "topione" lub "spawane" razem za pomocą jakiegoś rodzaju ciepła lub łuku elektrycznego. Powoduje to ciągłe połączenie między włóknami, umożliwiając bardzo małą stratę transmisji światła. (Typowa strata: 0,1 dB)
- Która metoda jest lepsza? Jeśli chodzi o wydajność każdej metody spawania, decyzja jest często oparta na branży, w której pracujesz. Spawanie fuzją wytwarza mniejsze straty i mniejsze odbicia wsteczne niż spawanie mechaniczne, ponieważ powstałe punkty spawania fuzją są prawie bezszwowe. Spawy fuzją są używane głównie z włóknem jednomodowym, podczas gdy spawy mechaniczne działają zarówno z włóknem jednomodowym, jak i wielomodowym.
Wiele firm telekomunikacyjnych i CATV inwestuje w spawanie fuzją dla swoich sieci jednomodowych dalekiego zasięgu, ale nadal będzie używać spawania mechanicznego dla krótszych, lokalnych tras kablowych. Ponieważ analogowe sygnały wideo wymagają minimalnego odbicia dla optymalnej wydajności, spawanie fuzją jest również preferowane dla tej aplikacji. Branża LAN ma do wyboru obie metody, ponieważ straty sygnału i odbicia są niewielkimi problemami dla większości aplikacji LAN.
Jak wspomniano wcześniej, spawanie fuzją to połączenie dwóch lub więcej włókien optycznych, które zostały trwale połączone przez spawanie ich razem za pomocą łuku elektronicznego.
- Przygotowanie włókna - Usuń powłoki ochronne, osłony, rurki, elementy wzmacniające itp., pozostawiając tylko odsłonięte włókno. Głównym problemem jest tutaj czystość.
- Rozszczep włókno - Użycie dobrego rozszczepiacza włókien jest tutaj niezbędne do udanego spawania fuzją. Rozszczepiony koniec musi być gładki jak lustro i prostopadły do osi włókna, aby uzyskać prawidłowy spaw. UWAGA: Rozszczepiacz nie przecina włókna! Po prostu naciąga włókno, a następnie ciągnie lub zgina je, aby spowodować czyste pęknięcie. Celem jest wytworzenie rozszczepionego końca, który jest tak idealnie prostopadły, jak to możliwe. Dlatego dobry rozszczepiacz do spawania fuzją może często kosztować od 1000 do 3000 USD. Te rozszczepiacze mogą konsekwentnie wytwarzać kąt rozszczepienia 0,5 stopnia lub mniej.
- Stop włókno - W tym kroku są dwa etapy: wyrównanie i ogrzewanie. Wyrównanie może być ręczne lub automatyczne, w zależności od posiadanego sprzętu. Im droższy sprzęt, tym dokładniejsze staje się wyrównanie. Po prawidłowym wyrównaniu urządzenie do spawania fuzją wykorzystuje łuk elektryczny do stopienia włókien, trwale spawając ze sobą dwa końce włókien.
- Ochrona włókna - Ochrona włókna przed zginaniem i siłami rozciągającymi zapewni, że spaw nie pęknie podczas normalnej obsługi. Typowy spaw fuzją ma wytrzymałość na rozciąganie od 0,5 do 1,5 funta i nie pęknie podczas normalnej obsługi, ale nadal wymaga ochrony przed nadmiernym zginaniem i siłami ciągnącymi. Użycie rurek termokurczliwych, żelu silikonowego i/lub mechanicznych ochraniaczy zaciskowych ochroni spaw przed czynnikami zewnętrznymi i pęknięciami.
Spawanie mechaniczne to połączenie optyczne, w którym włókna są precyzyjnie wyrównane i utrzymywane na miejscu przez samodzielny zespół, a nie trwałe połączenie. Ta metoda wyrównuje dwa końce włókien do wspólnej linii środkowej, wyrównując ich rdzenie, aby światło mogło przechodzić z jednego włókna do drugiego.
- Przygotowanie włókna - Usuń powłoki ochronne, osłony, rurki, elementy wzmacniające itp., pozostawiając tylko odsłonięte włókno. Głównym problemem jest tutaj czystość.
- Rozszczep włókno - Proces jest identyczny jak rozszczepianie do spawania fuzją, ale precyzja rozszczepiania nie jest tak krytyczna.
- Mechanicznie połącz włókna - W tej metodzie nie używa się ciepła. Po prostu umieść końce włókien razem wewnątrz mechanicznego zespołu spawu. Żel dopasowujący indeks wewnątrz urządzenia do spawania mechanicznego pomoże połączyć światło z jednego końca włókna do drugiego. Starsze urządzenia będą miały epoksyd zamiast żelu dopasowującego indeks, który trzyma rdzenie razem.
- Ochrona włókna - zakończony spaw mechaniczny zapewnia własną ochronę spawu.
- Dokładnie i często czyść narzędzia do spawania. Pamiętaj, że podczas pracy z włóknem cząsteczki niewidoczne gołym okiem mogą powodować ogromne problemy podczas pracy ze światłowodami. "Nadmierne" czyszczenie włókna i narzędzi zaoszczędzi Ci czasu i pieniędzy w przyszłości.
- Prawidłowo konserwuj i obsługuj rozszczepiacz. Rozszczepiacz jest Twoim najcenniejszym narzędziem do spawania włókien. W spawaniu mechanicznym potrzebujesz odpowiedniego kąta, aby zapewnić odpowiednie powierzchnie czołowe lub wystąpi zbyt duże uciekanie światła w szczeliny powietrzne między dwoma włóknami. Żel dopasowujący indeks wyeliminuje większość ucieczki światła, ale nie może pokonać niskiej jakości rozszczepienia. Powinieneś spodziewać się wydatków w granicach 200 do 1000 USD na dobrej jakości rozszczepiacz odpowiedni do spawania mechanicznego.
- Do spawania fuzją potrzebujesz jeszcze bardziej precyzyjnego rozszczepiacza, aby uzyskać wyjątkowo niskie straty (0,05 dB i mniej). Jeśli masz słabe rozszczepienie, końce włókien mogą się nie stopić razem prawidłowo, powodując straty światła i problemy z wysokim odbiciem. Spodziewaj się zapłaty od 1000 do 4000 USD za dobry rozszczepiacz, aby poradzić sobie z precyzją wymaganą do spawania fuzją. Konserwacja rozszczepiacza poprzez przestrzeganie instrukcji producenta dotyczących czyszczenia, a także prawidłowe używanie narzędzia zapewni Ci długotrwały sprzęt i zapewni prawidłowe wykonanie zadania za pierwszym razem.
- Parametry fuzji muszą być regulowane minimalnie i metodycznie (tylko spawanie fuzją). Jeśli zaczniesz zmieniać parametry fuzji na spawarce, gdy tylko pojawi się podejrzenie problemu, możesz stracić żądane ustawienie. Brudny sprzęt powinien być Twoim pierwszym sprawdzianiem, a następnie kontynuuj z parametrami. Czas fuzji i prąd fuzji to dwa kluczowe czynniki spawania. Różne zmienne tych dwóch czynników mogą dawać te same wyniki spawania. Wysoki czas i niski prąd dają taki sam wynik jak wysoki prąd i niski czas. Upewnij się, że zmieniasz jedną zmienną na raz i sprawdzaj, aż znajdziesz odpowiednie parametry fuzji dla swojego typu włókna.