Coneixement

Empalmament de fibra òpticaés un procés tècnic crític en la construcció moderna de xarxes de comunicació. Tant si es tracta de cablejat del centre de dades, actualitzacions d'infraestructura de telecomunicacions o expansió de la xarxa empresarial, dominar el correcteMètodes d'empalmament de fibra òpticaés essencial. Una comprensió detallada de tots els aspectes deempalmament de cable de fibra òpticaajuda a seleccionar el mètode d'empalmament adequat i a garantir la qualitat de la construcció.

Què és l'empalmament de fibra òptica? Per què ho necessitem?

Fibra òpticaempalmamentés la connexió permanent de dues fibres òptiques, inclosesempalmament de fusióiempalmament mecànic. L'objectiu és garantir que els senyals òptics es puguin transmetre entre fibres amb una pèrdua mínima. En aplicacions pràctiques,empalmament de fibra òpticas'utilitza principalment en els escenaris següents:

L'extensió de xarxa és el requisit més comú. Quan una sola longitud de fibra no pot complir els requisits de distància de transmissió, s'han de connectar diverses fibrestècniques d'empalmament. Els productes estàndard de fibra òptica acostumen a tenir una longitud-de bobina d'entre 2 i 4 quilòmetres, mentre que el desplegament real de la xarxa requereix abastar distàncies més llargues.

La reparació de fallades també requereixempalmament de cable de fibra òpticatecnologia. Durant l'ús,cables de fibra òpticapot trencar-se a causa de danys a la construcció, desastres naturals o envelliment. A través detecnologia d'empalmament, les comunicacions es poden restaurar ràpidament. En comparació amb la re-implementació d'un cable sencer,splicing de fibra al lloc-pot reduir significativament el temps i els costos de reparació.

La ramificació i la divisió de la xarxa són cada cop més importants en les arquitectures de xarxa modernes. Mitjançant dispositius com els divisors òptics, una fibra troncal es pot ramificar en diverses sub-rutes, aconseguint una cobertura de xarxa de punt-a-multipunt. Aquesta aplicació és especialment habitual en projectes FTTH (Fiber to the Home).

La connexió d'equips també és un escenari d'aplicació importantempalmament de fibra òptica. Els equips de fibra òptica, com ara interruptors, encaminadors i panells de connexió ODF, es connecten als cables troncals mitjançant trets o cables de connexió.

Empalmament de fibra òpticala qualitat afecta directament el rendiment de la xarxa. Paràmetres com la pèrdua d'inserció i la pèrdua de retorn als punts d'empalmament afecten l'atenuació del senyal i la qualitat de la transmissió. Pobreempalmesfins i tot pot provocar interrupcions de la comunicació.
 

Fusió vs. Empalmament mecànic: com triar?

Empalmament de fibra òpticaes divideix principalment en dues categories:empalmament de fusióiempalmament mecànic, que difereixen significativament en principi, rendiment, cost i escenaris d'aplicació.

Empalmament de fusióLa tecnologia funciona principalment escalfant les cares extremes de dues fibres a la seva temperatura de fusió (aproximadament 2000 graus) i fusionant-les. Modernempalmadores de fusióUtilitzeu la descàrrega d'arc elèctric per generar altes temperatures i garantir una alineació precisa del nucli mitjançant sistemes d'alineació de precisió. El punt de connexió després de l'empalmament de fusió és gairebé integral amb la fibra original, amb una pèrdua d'inserció normalment per sota de 0,05 dB i una pèrdua de retorn que arriba per sobre de -60 dB, la qual cosa la converteix en la de millor rendiment.mètode d'empalmamentactualment disponible.

Empalmament mecànicutilitza mitjans mecànics per fixar dues fibres, posant les seves cares extrems en una alineació precisa. El punt d'empalmament fixa les fibres mitjançant ranures especials en V-o mànigues de precisió i utilitza un gel d'índex-per reduir la reflexió de la llum a la interfície. Aquest mètode no requereix escalfament i és relativament senzill d'operar, però el rendiment és lleugerament inferior a l'empalmament de fusió, amb una pèrdua d'inserció típica entre 0,1 i 0,3 dB.

Taula de comparació de rendiment

Recomanacions de selecció:

Per a instal·lacions permanents, com ara xarxes troncals, centres de dades i escenaris de transmissió de llarga{0}}distància,empalmament de fusióés la solució preferida. Tot i que la inversió inicial en equip és elevada, els punts d'empalmament de fusió són estables, tenen pèrdues baixes, una vida útil llarga i costos totals-a llarg termini més baixos. Especialment en aplicacions de fibra de mode únic-, l'avantatge de baixa-pèrdua de l'empalmament de fusió és més pronunciat.

En escenaris d'aplicació temporal,empalmament mecànicté avantatges. Per exemple, en proves de camp, configuració temporal de la xarxa i situacions de recuperació ràpida d'errors,empalmament mecànicés ràpid d'operar i apte per a treballs-a petita escala.

Per a projectes petits-de pressupost limitat, si el nombre depunts d'unióés petit,empalmament mecànices pot adoptar per evitar l'elevat cost de la compra aempalmadora de fusió.

En aplicacions de fibra multimode, a causa del diàmetre del nucli més gran (50/62,5 μm), els requisits de precisió d'alineació són relativament més baixos iempalmament mecànictambé pot aconseguir bons resultats, cosa que la converteix en una opció d'optimització de costos-.

Llista de verificació d'eines d'empalmament de fibra òptica

Equip de nucli d'empalmament de fusió:

Empalmadora de fusió de fibra òptica: seleccioneu l'empalmadora d'un sol-nucli o de cinta segons les necessitats del projecte, assegurant-vos que la calibració de l'equip sigui vàlida i que la bateria sigui suficient

Talladora de fibra òptica: les talles d'alta-precisió poden garantir la-planitud de la cara dels extrems dins de 0,5 graus, que és un requisit previ per a l'empalmament de-pèrdues baixes

Escalfador de màniga de protecció contra el calor: S'utilitza per a la protecció mecànica dels punts d'empalmament; algunes empalmadores de fusió inclouen-funcions de calefacció

Reflectòmetre òptic del domini del temps (OTDR): S'utilitza per provar la qualitat de l'empalmament i localitzar punts d'error; equipament essencial per a l'acceptació de la qualitat

Mesurador de potència òptica i font de llum: S'utilitza per a proves de pèrdua d'inserció per verificar el rendiment del punt d'empalmament

Eines especialitzades en empalmament mecànic:

Connectors d'empalmament mecànics

Decapadors de fibra òptica: S'utilitza per pelar les capes de recobriment de fibra

Eines de neteja de fibra òptica: Inclou paper-que no deixa pelusa, alcohol isopropílic i bolígrafs de neteja especialitzats

Localitzador visual d'errors (llapis de llum vermella): S'utilitza per a proves de continuïtat de fibra i identificació del nucli

Eines i materials auxiliars:

Decapadors de fibres i tisores: S'utilitza per pelar les jaquetes exteriors dels cables i els tubs solts

Alicates de fresa o alicates diagonals: Processa els components de resistència del cable

Tancaments d'empalmament de fibra o caixes d'unió: Protegiu els punts d'unió i proporcioneu la fixació del cable

Mànigues termoretràctils: Diverses mides per a la protecció del punt d'empalmament

Material de neteja de fibra: paper-sense pelusa, alcohol isopropílic, llaunes d'aire comprimit

Recomanacions de configuració de l'equip:

Els projectes petits (menys de 100 punts d'empalmament) solen requerir 1 operador especialitzat; els projectes mitjans (100-500 punts d'empalmament) recomanen un equip de 2-3 persones; els grans projectes requereixen diversos grups de treball basats en el calendari i la càrrega de treball.
 

Procediment d'operació estàndard per a l'empalmament de fibra òptica

Un procediment operatiu estandarditzat és clau per garantir una qualitat d'empalmament constant.

Pas 1: separació de cables i identificació de la fibra

Peleu la jaqueta exterior del cable a la ubicació d'empalmament predeterminada, normalment requereix 1,5-2 metres de fluix per al funcionament. Quan utilitzeu eines de desmuntatge especialitzades, controleu la força amb cura per evitar danyar les fibres internes. Per als cables blindats, primer traieu la cinta d'acer o el filferro d'acer i, a continuació, processeu la jaqueta interior.

Talleu els membres de resistència del cable i fixeu-los a les posicions adequades al tancament de l'empalmament. Netegeu el compost de farciment o la pols seca dins del cable amb paper-que no deixa pelusa amb èter de petroli o un netejador especialitzat.

Quan traieu el paquet de fibres del tub solt, sigueu suau per evitar una flexió excessiva. Confirmeu el número de seqüència de cada fibra segons l'espectre o les marques de color de la fibra, utilitzeu paper d'etiquetes per marcar i assegureu-vos que la correspondència correcta amb les fibres del cable de l'altre extrem. En projectes complexos, utilitzar un llapis de llum vermella o un localitzador visual d'errors per a la identificació del nucli pot evitar connexions errònies.

Pas 2: Preparació de la cara-Fiber End

Traieu aproximadament 50-80 centímetres de fibra del tub solt i, a uns 5-6 centímetres de l'extrem, utilitzeu decapadors per eliminar suaument la capa de recobriment (el diàmetre de la capa de recobriment sol ser de 250 μm; després de la pela, el diàmetre de la fibra nua és de 125 μm). La fulla decapadora ha de ser perpendicular a l'eix de la fibra, amb força uniforme, evitant danys a la fibra de vidre.

Utilitzeu paper sense fil- amb alcohol isopropílic per netejar la secció de fibra nua 2-3 vegades en una direcció, eliminant els olis superficials i la micropols. No netegeu cap endavant i cap enrere i no deixeu que la fibra nua toqui cap superfície de l'objecte. Després de la neteja, immediatamenttallar la fibraper reduir la contaminació de pols en l'aire.

Col·loqueu la fibra netejada a la ranura en V de la talla, assegurant-vos que la secció de fibra nua s'estén a la fulla uns 10-16 mm. Completa ràpidament eltallantacció. Una qualitatescindidala cara final ha de ser llisa i plana, amb un angle-de la cara final<0.5°, without cracks, chips, or burrs.

Pas 3: operació d'empalmament de fusió de fibra

Enceneu elempalmadora de fusió, confirmeu que l'equip ha completat el preescalfament i el correcteprograma d'empalmamentestà seleccionat. Pre-enrosqueu la protecció contra la calormànigasobre una fibra, col·locant elmànigaalmenys 10 centímetres de distància de la zona d'empalmament.

Col·loqueu les dues fibres a les ranures V-esquerra i dreta delempalmadora de fusiórespectivament, amb les cares extrems de la fibra que s'estenen a les posicions de pinça adequades, normalment 10-12 mm a banda i banda de la línia central de la pinça. Tanqueu la coberta paravent i engegueu l'automàticempalmament de fusióprograma. L'empalmadora realitzarà l'alineació del nucli, la descàrrega de neteja, la inspecció pre-de l'empalmament, la descàrrega de l'empalmament (fusió i fusió a alta-temperatura de les cares dels extrems de la fibra) i l'avaluació de la qualitat de l'empalmament.

Tot automàticprocés de fusiótriga 10-30 segons. Desprésfusiós'ha completat, comproveu el valor de pèrdua estimat que mostra l'empalmador; la fibra{0}}mode únic hauria de ser<0.05dB, multimode fiber should be <0.1dB. Observe the splice point image; the empalmamentL'àrea ha de ser llisa i contínua, sense bombolles, desalineació o coll.

Pas 4: protecció del punt d'empalmament

Siqualitat d'unióés acceptable, obriu la coberta a prova de vent, traieu la fibra de l'empalmadora, moveu la protecció termoretràctil pre-roscadamànigaa la posició central de lapunt d'unió, amb el punt d'unió al centre de lamàniga.

Col·loca elfibra de màniguesa l'escalfador; La temperatura de calefacció sol ser de 100-120 graus durant uns 30-60 segons. Durant la calefacció, elmàniga termoretràctilcontraurà i embolicarà fortament la fibra, i l'adhesiu de fusió calent-interior es fon i solidifica, proporcionant resistència mecànica i protecció impermeable per a lapunt d'unió.

Un cop s'hagi completat l'escalfament, traieu la fibra i espereu 10-20 segons perquè es refredi. Comproveu si elmàniga termoretràctils'ha contret uniformement sense bombolles ni esquerdes. Un qualificatmàniga de proteccióha de cobrir completament la secció de fibra nua, amb els dos extrems ben adherits a la capa de recobriment.

Pas 5: Enrotllament i fixació de fibra

Enrotlla elfibra empalmada onto the coiling tray in the splice closure. When coiling, follow minimum bend radius requirements: single-mode fiber bend radius should be >30mm, multimode fiber should be >50 mm. L'enrotllament ha de ser natural i suau, evitant l'encreuament, torsió o tensió excessiva.

Utilitzeu llaços de cable o clips de fixació per fixar la fibra enrotllada a la safata de bobina, assegurant-vos que la fibra no s'afluirà a causa de la vibració o el moviment. Presteu especial atenció a lapunt d'uniósecció, col·locant-la a la ranura de fixació de la safata d'enrotllament per evitar tensions.

Finalment, fixeu els membres de força del cable a les posicions adequades del tancament de l'empalmament, assegureu-lo i ompliu el registre d'empalmament. Col·loqueu la identificació a l'exterior del tancament de l'empalmament, anotant la data de l'empalmament, el nombre de fibres i altra informació.

Precaucions de seguretat per a l'empalmament de fibra òptica

Perills i eliminació dels fragments de fibra

Tall de fibra òpticaprodueix petits fragments de vidre amb un diàmetre de només 125 micres que poden perforar la pell i són difícils de detectar i eliminar. Realitzeu sempre el tall sobre una caixa de tall especialitzada o col·lector de fibres de residus. No toqueu la zona de tall amb les mans ni fregueu els ulls.

Perills de radiació làser

Present durant les proves i manteniment. Làsers utilitzats acomunicació per fibra òptica, especialment els làsers infrarojos de 1550 nm, són invisibles. No mireu mai directament les cares dels extrems de la fibra ni observeu les cares dels extrems de la fibra il·luminades a través d'una lupa. Abans de provar, confirmeu que la font de llum està apagada. Utilitzeu un mesurador de potència òptic per confirmar la "fibra fosca" en lloc de jutjar la continuïtat del camí de la llum a simple vista.

Riscos químics

Principalment de netejadors i materials d'ompliment de cables. L'alcohol isopropílic és inflamable i volàtil; utilitzar en entorns-ben ventilats i evitar el contacte amb flames obertes. Els compostos de farciment de cable han d'evitar el contacte amb la pell; rentar-se bé les mans després del treball.

Seguretat elèctrica

Especialment important quan s'utilitzaempalmadores de fusió. Les empalmadores utilitzen alta tensió per generar arcs elèctrics; No toqueu les peces de l'elèctrode durant l'empalmament. Comproveu regularment el rendiment de l'aïllament de l'equip, assegurant-vos que els cables d'alimentació i els cables de terra estiguin intactes. Nota: no utilitzeu empalmadores de fusió en temps plujós o ambients humits.
 

Mode únic-o multimode: com triar l'empalmament de fibra?

La selecció del tipus de fibra adequat és la baseempalmament de fibra òpticaplanificació del projecte. Mode-únic i multimodefibres òptiquestenen clares diferències en l'estructura física, les característiques de rendiment i els escenaris d'aplicació.

Diferències estructurals:

La fibra d'un -mode té un diàmetre central d'aproximadament 8-10 micres, la qual cosa permet només un mode de transmissió d'ona de llum, amb un diàmetre de revestiment de 125 micres. La fibra multimode té un diàmetre central de 50 o 62,5 micres i pot transmetre múltiples modes d'ones de llum. Aquesta diferència estructural determina les diferències fonamentals de rendiment entre ambdues.

Comparació del rendiment de la transmissió:

Atès que la fibra d'-mode únic transmet només un mode únic, no hi ha dispersió modal, de manera que l'amplada de banda de transmissió és pràcticament il·limitada i pot suportar transmissions de 40G, 100G o fins i tot de velocitat superior. La distància de transmissió pot arribar a desenes o fins i tot centenars de quilòmetres sense repetidors. La fibra d'-mode únic utilitza normalment làsers de longitud d'ona de 1310 nm o 1550 nm.

La fibra multimode té dispersió modal, limitant l'amplada de banda i la distància de transmissió. La fibra multimode de grau -OM3 té una distància de transmissió màxima d'aproximadament 300 metres a velocitats de 10G; L'OM4 pot arribar als 550 metres. La fibra multimode normalment utilitza LED de longitud d'ona de 850 nm o 1300 nm o làsers VCSEL, amb un cost inferior als làsers utilitzats en sistemes monomode.

Cost:

Multimodecable de fibraté un preu semblant al de la fibra d'un-mode, però els mòduls òptics coincidents (transceptors) són significativament més barats que els sistemes d'un-mode, i ofereixen avantatges de costos en aplicacions de curta-distància. Per exemple, un mòdul òptic SFP+ multimode pot costar 40 $-70 $, mentre que un mòdul-mode únic comparable pot costar 110 $-210 $. Tanmateix, en aplicacions de llarga distància, els sistemes monomode no requereixen equips repetidors, la qual cosa fa que els costos complets siguin realment més baixos.

Preguntes freqüents

Quines diferències hi ha entre les fibres multimode OM3/OM4/OM5?

Amb quina freqüència necessita calibració una empalmadora de fusió?

Programa de manteniment periòdic:

Substitució d'elèctrodes: 2000-3000 nuclis (o quan la pèrdua supera constantment els estàndards)

Neteja de ranures en V-: abans de començar a treballar diàriament

Calibració del motor: anualment o quan se li demani

Calibració de fàbrica: cada 3 anys o 50.000 nuclis

Inspecció diària: Perform test splices with standard fiber; if loss >0,1 dB, cal manteniment.

Per què la fibra brilla en vermell amb un bolígraf de llum vermella però no té senyal?

La llum vermella (650 nm) només s'utilitza per a proves de continuïtat del nucli i no representa longituds d'ona de comunicació normals (1310/1550 nm). Els possibles motius inclouen la contaminació de la cara-extrem, la pèrdua de microcobes o la manca de coincidència del tipus de connector.