光纖的熔接
熔接的原則是,兩個裸光纖端部(與除去的涂層)的熱的影響下熔合在一起。更精確地說,該光纖端部最初引進緊密接觸,在兩者之間的小間隙。而使得該表面熔化,它們被壓在一起,使得所述端部熔合在一起它們加熱一小段之后。
加熱是經(jīng)常實現(xiàn)與高電壓放電,但也有其他的方法:電加 熱的鎳鉻合金絲,一個CO 2激光器或氣體火焰。
表面張力有助于實現(xiàn)良好的取向,如果光纖芯是在光纖軸。另外,也可以在光纖的接合之前精確地對準,使得所述芯(即使當它們是稍微偏離中心)匹配良好,但存在著表面張力將拉動光纖朝向一個位置結束的危險,其中的總面積(而非核心)是匹配的。
拼接多模光纖是相當不加批判。這里,大量的過渡損失是可以預期的,只有當光纖參數(shù)不匹配良好,例如,如果核心區(qū)域是相當不同的。對于單模光纖,該方法是更關鍵。這里,對于可靠低損耗接頭提供了理想的條件是:
光纖是二氧化硅光纖。不是所有的其他玻璃材料適合熔接。
熔接器的參數(shù)(特別是,電流和電弧的持續(xù)時間)為給定的光纖類型(材料和直徑)是公優(yōu)化。
該光纖具有相等的包層直徑。
光纖涂層被完全除去,可能使用溶劑。
光纖端面處的精心準備,以完全垂直切口,無表面不規(guī)則,無粉塵。一個精心完成光纖切割(有一些做光纖切割刀裝置)通常應該是足夠好的。拋光導致最高的表面質(zhì)量和角度精度,但是更費時。
光纖芯是完全在光纖軸,并且對準精確。(它通常在顯微鏡下觀察)。
所述有效模式區(qū)域是相同的,而不是太小。
在理想條件下,熔接點相當可靠地發(fā)揮0.02 dB左右的極低的轉(zhuǎn)換損耗。幾乎沒有光將在拼接中反映出來。接頭位置然后可以幾乎沒有在顯微鏡下觀察。然而,接合的機械強度和它的周圍可以是遠遠低于正常裸光纖,如果在光纖表面接收處理期間一些損壞 很小的劃痕足夠的效果。注意,該保護性涂層具有用于剪接以被除去,并且該去除工藝進行損壞光纖表面的風險。接合之后,是很常見的應用新的涂層或附加一些其它保護材料(例如,熱縮保護器或機械卷曲保護器),以便獲得足夠高的機械強度。
低損耗接頭也可以被非理想的條件下實現(xiàn),例如,用于具有不同直徑的光纖。當光纖芯不居中,可能需要做的取向,同時監(jiān)測光的吞吐量。在這種情況下,然而,在接合過程可能是不可靠的,需要更多的護理。所述接頭的相當大的部分可能必須重做直至獲得滿意的結果實現(xiàn)的。
熔接后,人們往往使用一種接續(xù)保護套筒保護拼接區(qū)域。注意,剝離光纖是不太可靠的,因此,常常需要一些額外的保護。
-熔接機的特點
適合于高品質(zhì)的熔接接頭的裝置通常有以下功能:
精心設計的光纖夾具允許光纖的精確定影結束。至少一個夾具是與微米螺絲精確調(diào)節(jié)。
為拼接偏振保持光纖,它也有必要繞其軸線在光纖中的一個。
顯微鏡使得光纖末端的質(zhì)量和對齊的檢查。通常情況下,存在用于視圖兩個正交方向之間切換的旋鈕。該光纖芯還通??梢钥吹?。
A“prefuse”,而不觸及所述光纖施加允許一個清潔的表面上。
一些捻接器做自動根據(jù)照相機圖像和/或監(jiān)測的對準光功率吞吐量。對于后者,必須有連接到一個光纖端部的光源,以及一個光檢測器為另一個。
一些設備也可以測量所得接合質(zhì)量。
-測試熔接點
剪接的第一個測試是與捻接裝置的顯微鏡的檢查。通常,人們應該幾乎不能夠看到的剪接。然而,有可能會出現(xiàn)問題例如從一個光纖芯的偏移產(chǎn)生。
當可見光被發(fā)射到光纖,大量雜散光可能會導致在一個錯誤的接頭,這是因而容易識別,但不提供拼接質(zhì)量的定量測量。
一個熔接損耗的精確測量是有幫助的,但不容易。啟動與發(fā)射的精確已知量的挑戰(zhàn)光功率成光纖,并與測量輸出功率為0.1 dB的精度,例如繼續(xù)。
光時域反射計(OTDR)通常用于檢查光纖電纜,包括接頭。至少有嚴重缺陷容易識別和定位與技術。然而,這需要昂貴的OTDR裝置。
-優(yōu)勢和熔接的局限性
在與其他技術制備的比較光纖接頭,熔接有一些顯著的優(yōu)點:
沒有其他方法降低許諾損失轉(zhuǎn)型和較弱的思考。
所得接頭是非常穩(wěn)定的,也就是說,不對準需要維持,并且沒有灰塵會影響關節(jié)。
沒有零件或材料是必需的,除了拼接后保護光纖。
熔接的一些非理想方面是:
用于熔接的裝置是相當昂貴的,并且它的使用需要有足夠的培訓。
相比設備機械接頭,例如,它是比較困難的在現(xiàn)場使用,因為它不太緊湊且需要的電力。
連接是不容易清除。從本質(zhì)上講,一個新的切割就需要,可能還跟著表面處理。
也即注意到高功率光纖激光器和放大器的光在接頭功率損失可足以用于燃燒的材料,特別是光纖的涂層。這意味著它們的高質(zhì)量熔接不僅對于功率效率,同時也為可靠的操作是必不可少的。
使用熔接點的是戶外光纜常見 長的電纜通常由熔接光纜制成在一起,每一個具有幾公里的長度。室內(nèi)傳輸電纜時,通常使用機械接頭或光纖連接器,避免了使用昂貴的熔接機的。熔接也在工廠用于制造穩(wěn)定的光纖設備,如光纖熔接機和放大器。
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