При монтаже волоконно-оптических линий связи один из основных процессов, определяющий степень распространения связи и её эффективность – установка оптических волокон. В ходе работ происходит совмещение волокон друг с другом и прокладка кабелей.

Арматура, которая обеспечивает механическую безопасность стыка и скрепляет совмещаемые волокна, называется соединителями оптических кабелей. Главные условия, которым должны соответствовать соединители:

• тривиальность сооружения;

• надежность крепления;

• минимальные потери;

• устойчивость к факторам окружающей среды.

Существует два вида потерь, которые следуют за совмещением волокон: внутренние и внешние.

• Внутренние потери касаются характеристик самого волокна и вызваны различиями в диаметре сердцевины.

• Внешние потери обусловлены способом соединения, а также обработкой окончаний волоконных световодов. Значение имеет торцевое разнесение, угол наклона волоконного торца, поперечность сердцевины, френелевские отражения и осевые наклоны.

Внутренние потери в оптоволокне

Последствием совмещения разных волокон, которые, как правило, имеют неодинаковые числовые апертуры и диаметр, становятся внутренние потери.

• Потери в зоне стыковочной границы имеют нулевое значение при условии прямолинейного распространения световой энергии. В противоположном случае область периферийных световых лучей смещается в оболочку волокна, имеющего меньший диаметр, а затем теряется.

• В рамках одномодовых волоконных световодов внутренние потери происходят вне зависимости от направления смещения и обусловливаются исключительно разностью диаметров поля моды соединяемых волокон.

• Неконцентрическое расположение сердцевины в зоне светоотражающей оболочки считается другим источником потерь. Таким образом, сердцевина волокна меняет местоположение по отношению к центру самого волокна. Иные потери могут быть вызваны несовершенной формой поперечного сечения волокна в зоне провода.

• Разность диаметров волоконных оболочек – еще одна причина внутренних потерь. Это может проявляться при механизированном совмещении волокон.

Внешние потери в волокнах

Известны 4 причины, которые провоцируют внешние потери:

• качество торцевой зоны;

• угловой переход;

• радиальный переход;

• осевой переход.

В соединительной зоне волокно располагается в центральной осевой части. В случае, при котором центральные оси волокон не совпадают между собой, возникают потери, вызванные радиальным переходом. Если совмещение расходится из-за зазора (осевой переход), волокно сталкивается с иными разновидностями потерь.

Показатель R высчитывается путем деления мощности отраженной волны на мощность входной волны и описывает отражение на стыке раздела двух сред.

Сколы волокон обязательно должны располагаться перпендикулярно относительно осей и идти параллельно между собой при совмещении. Степень потерь при угловом переходе, вызванном расхождением волокон друг относительно друга, определяется через параметр числовой апертуры.

Монтаж оптического волокна

В ходе монтажных работ и подключения оптической магистрали производится стационарное совмещение различных участков провода. При установке ВОК в помещении используются коннекторы, имеющие вид разъемных соединителей. Операция по совмещению волокон проводится по определенному алгоритму. Первоначально производится обработка торцевых частей волокон, затем начинается стыковка.

Перед соединением световодов необходимо подготовить торцевые части оптоволокна: с волокон снимается первый защитный слой, ровный торец обрабатывается методом шлифовки или скалывания. Для снятия первого слоя необходимо применять не только химические, но и механические методы удаления.

Заготовка торцевой части оптического волокна, связанная с разломом, называется скалыванием. Скол волокна должен располагаться перпендикулярно. Возможные отклонения не могут достигать показателя больше 2 градусов.

Если между соединяющимися волокнами (имеющими гладкие и плоские торцевые части) возникают расхождения, некоторый объем световых лучей возвращается к первоисточнику и формирует потери возвратного характера. Придание концам волокон округлой формы в ходе шлифовки позволяет снизить возвратные потери.

Соединение производится за счет механического сростка, а также сварки. Основное средство – электрическая дуга, которая образуется между электродами. Сварочные аппараты различаются способом работы: могут быть автоматическими, полуавтоматическими или ручными. Механическое соединение имеет две разные формы: пассивную и активную. Форма зависит от того, осуществляется ли разглаживание волокна для снижения потерь.

В процессе механического соединения используются 3 основные техники:

• вращаемые сростки фирмы AT&T;

• направляющие (4-стержневые) фирмы TRW;

• эластомерные сростки фирмы GTE.

Главный метод совмещения оптоволоконной линии с активным сетевым устройством – использование коннекторов, то есть соединителей, которые сращиваются за счет специального оптического адаптера, вставленного в кросс. Здесь происходит разваривание волокна, торцы которого оснащаются пигтейлами и коннекторами.

Оптоволоконный соединитель представляет собой механический прибор, который используется при регулярных совмещениях. Он позволяет оперативно переконфигурировать приборы, исследовать волокна и соединять их с первоисточниками света. Оптический коннектор для совмещения одинарных волокон имеет две важные детали – непосредственно соединитель и штекер.