Снаждане на оптични влакна, Наука, FANDOM, захранвано от Wikia
Свързване на оптични влакна- свързване на едно оптично влакно към друго оптично влакно или към оборудване чрез различни методи и устройства.
Оптичните влакна могат да бъдат свързани помежду си или към оборудване с конектори. Самите влакна могат да бъдат свързани директно едно към друго, за да образуват непрекъснат оптичен вълновод. Често срещан метод на снаждане е снаждане чрез електродъгово сливане (заваряване), което слепва краищата на влакното заедно. За по-бързо свързване на оптични влакна се използват механични връзки, при които предварително подготвени краища на влакната за съединяване (прецизно нарязани или шлифовани и след това полирани) са ориентирани коаксиално и плътно допрени един до друг.
Методи за свързване на оптични влакна Редактиране
Присъединяване чрез синтез Редактиране
Заваряването на оптични влакнае процес на съединяване на оптични влакна чрез стопяването им при температурата на топене на влакнестия материал. В момента заваряването на оптични влакна се извършва с помощта на специални машини за заваряване.
Общ изглед на оптичен кабел, предназначен за външно полагане в кабелен канал
Снаждането чрез синтез се извършва с помощта на специализирани инструменти, които работят по следния начин: двата края на оптичните влакна се завиват в приспособление, което допълнително защитава снаждането на съединението. Краищата на влакната се почистват от полимерни защитни покрития и се обезмасляват старателно с органични разтворители. След това, ръбовете на оптичните влакна се „нацепват“ по специален начин, за да направят краищата им идеално чисти и перпендикулярни. След това чипръбовете на влакната се поставят в специални държачи в сплайсера. Съединението обикновено се наблюдава на екран при увеличение най-малко 100 пъти, за да се провери качеството на повърхностите, които ще се съединяват, процесът на подравняване и сближаване на краищата на влакната и самият процес на снаждане. Сплайсърът за ядене има специални държачи за влакна, които с помощта на микрозадвижвания подравняват краищата на влакната заедно. Освен това, с помощта на електрическа дъга между електродите, прахът първо се изгаря и влагата върху влакната се изпарява, след което устройството увеличава мощността на дъгата, повишавайки температурата над точката на топене на стъклото. В този случай краищата на влакната в точката на контакт са заварени заедно. Конвергенцията на влакната и енергията на дъгата се контролират внимателно, така че сърцевината на влакното и неговата обвивка да не се смесват по време на заваряване. Това минимизира оптичните загуби в точката на снаждане на влакната. Оценката на загубите на кръстовището може да бъде измерена от устройството по няколко начина: насочване на светлината през обвивката в сърцевината на едно влакно и измерване на изхода на радиация през обвивката от сърцевината на второто влакно или въз основа на обработка на получените оптични данни (геометрия) на снаждането на влакното. Съвременните устройства позволяват загуби на кръстовището под 0,1 децибела. Типичното затихване при снаждане на едномодово влакно в модерен сплайсър е около 0,02 dB. Сложността на процеса на свързване на влакното с електрическа дъга прави самия процес на свързване по-отнемащ време и скъп от свързването на меден проводник.
Механично свързване на влакна с конектор Редактиране
Конектори тип ST за многомодово оптично влакно.
Фигура 1, Оптичен конектор TOSLINK за използване в домашни уреди
Конекторите механично ориентират, подравняват и свързват сърцевините на влакнататака че светлината да може да преминава от едно влакно към друго с минимални загуби. Фиксираните в двата конектора влакна са в плътно притиснато състояние, допрени едно до друго в права линия (физически контакт). В този случай кръстовището на краищата на влакната не трябва дори да има въздушна междина в контактната зона, което може да създаде големи загуби по време на предаването на информация през кръстовището.
Има много видове оптични конектори. В момента се използват стандартни типове конектори: ST, SC, FC, LC, E2000, LSA-DIN, SMA, D4, EC, BICONIC, ESCON, FDDI, MT, MT-RJ, MPO. Има и голям брой специални конектори.
Видовете съединители се различават главно: устройство, размери и методи на механично свързване. Като цяло производителите стандартизират всеки тип конектор в зависимост от това какво оборудване или тип влакно обикновено използват (някои типове конектори се използват по-често за многомодови влакна, други за едномодови). В момента по-често се използват конектори с малък размер: например E2000, LC за едномодови влакна, както и LC, MT-RJ, MPO конектори) за многомодови влакна. Конекторите с малък размер често заместват традиционните конектори (напр. SC), главно за да се инсталират повече конектори на ограничен преден панел и по този начин да се увеличи плътността на конекторите, намалявайки общите размери на системата.
Механично свързване на влакна чрез механично снаждане Редактиране
Има два вида сплайсове за механично свързване на оптично влакно - за еднократна употреба и за многократна употреба. Обикновено снажданията представляват калибрирана тръба (капилярка) с вътрешен диаметър, равен на външния диаметъроптично влакно, оборудвано със скоби по краищата. Освен това има снаждания, състоящи се от две плочи с прецизни V-образни жлебове, когато тези плочи се компресират, влакното, разположено в V-образните жлебове, се самоподравнява, подравнявайки сърцевините на влакната, свързани по оста. Оптичните влакна, които трябва да бъдат свързани, се въвеждат в снаждането от противоположните страни до механичен контакт на краищата. След това влакната се фиксират по ръбовете на снаждането. За да се намали отразеният сигнал поради влиянието на медийния интерфейс в точката на контакт, в средата на снаждането се въвежда малко количество имерсионен оптичен гел, чийто индекс на пречупване е близък до този на сърцевината на оптичното влакно. При свързване на оптични влакна с механично снаждане е необходимо да се осигури идеалната перпендикулярност на края на влакното и висока чистота на повърхността. Това може да бъде постигнато само с помощта на прецизен оптичен нож.
Има много видове оптични снаждания. Използваните в момента снаждания се произвеждат от няколко добре известни компании като Corelink Splice (AMP), ULTRASplice (ACA), Fibrlok (3M). Има и голям брой специални конектори, например за бързо свързване на измервателно оборудване към влакното.
Безконтактни оптични връзки чрез въздушна междина Редактиране
Често е необходимо оптично влакно да се подравни с друго оптично влакно или с матрицата на оптоелектронно устройство като диод, излъчващ светлина (LED), лазерен диод (LD) или модулатор. Това може да изисква внимателно нивелиране на влакното спрямо устройството с помощта на леща, която позволява фокусирането на оптичното излъчване презвъздушна междина. В някои случаи краят на влакното се разтопява или полира, за да се образува сферична леща, елиминирайки необходимостта от скъпа и прецизна външна леща.