Нормы затухания на сварке оптического кабеля

Что нужно знать при сдаче ВОЛС в эксплуатацию

Как известно, комплекс приёмо-сдаточных измерений позволяет проверить оптические характеристики принимаемой в эксплуатацию ВОЛС на соответствие нормам, но не гарантирует качество монтажа.

Как же квалифицированно принять в эксплуатацию ВОЛС на городских сетях связи? И вот, монтаж волоконнооптической линии связи (ВОЛС) завершен. Системы передачи подключены и работают стабильно.

Казалось бы, что еще нужно? Однако то, что волоконно-оптические системы передачи работают нормально, еще не значит, что монтаж ВОЛС выполнен качественно.

По степени важности квалифицированно про веденные приемо-сдаточные измерения на ВОЛС уступают разве что качественно проведенным монтажным работам.

Это связано вот с чем: от того, какую ВОЛС вы примете в эксплуатацию, за висит дальнейшее качество и надежность работы, а также величина затрат на текущий ремонт.

Кроме того, чем больше реальные характеристики принимаемой в эксплуатацию ВОЛС со ответствуют показателям, занесенным в базу данных, тем профессиональнее будет в дальнейшем проводиться эксплуатация и техническое обслуживание данной ВОЛС.

Входной контроль оптического кабеля

Для квалифицированной эксплуатации ВОЛС необходимы следующие документы:

• заводские паспорта на оптический кабель;
• протоколы измерения затухания строительных длин оптического кабеля после прокладки;
• паспорта на соединительные муфты опти ческого кабеля;
• паспорт на смонтированную ВОЛС.

Заводские паспорта на оптический кабель необходимы при входном контроле кабеля и должны содержать следующую информацию:

• марка оптического кабеля;
• длина оптического кабеля;
• данные метражных меток; 
• очерёдность оптических волокон в кабеле; 
• коэффициент затухания оптического волок на на двух длинах волн в двух направле ниях; 
• коэффициент широкополосности оптическо го волокна на двух длинах волн (многомодо вый оптический кабель (ММ)); 
• коэффициент хроматической дисперсии ОВ на двух длинах волн (одномодовый оптиче ский кабель (ОМ)); 
• коэффициент преломления оптоволокна для двух длин волн.

Протокол входного контроля оптического кабеля позволяет оценить соответствие оптических характеристик нормам, он должен содержать следующую информацию:

• марка кабеля;
• № барабана с кабелем;
• физическая длина кабеля по метражным меткам;
• данные измерительного прибора (модель и серийный номер рефлектометра, дата по верки);
• параметры измерений (длина волны излу чения (λ, нм), коэффициент преломления (n), длительность импульса (t, ms));
• характеристики всех оптических волокон из меряемого кабеля (оптическая длина (L, м),
• паспортный и измеренный коэффициент за тухания (α, дБ/км)).

Рекомендуется проводить входной контроль для многомодового оптического кабеля на длине волны излучения, равной 1300 нм, а для одномодового оптического кабеля – на длине волны, равной 1550 нм. Хотя, по желанию заказчика воз можно проведение входного контроля на двух длинах волн:

• для многомодового оптического кабеля – на длинах 850 и 1300 нм;
• для одномодового оптического кабеля – на длинах 1310 и 1550 нм.

На рисунке справа показаны рефлектограммы входного контроля одного и того же одномодового оптоволокна на двух длинах волн. Причем на длине волны, равной 1310 нм, оптические характеристики оптоволокна в норме (максимальный коэффициент затухания = 0,352 дБ/км, затухание на локальных неоднородностях < 0,1 дБ).

На длине волны, равной 1550 нм, коэффициент затухания повышен до 1,568 дБ/км и наблюдают ся локальные неоднородности с затуханием выше 0,1 дБ. Незначительное различие величины оптической длины оптоволокна (2,4202 км на длине волны λ=1310 нм и 2,4256 км на длине волны λ = 1550 нм) обусловлено тем, что рефлектограммы снимались при одинаковом коэффициенте преломления (n=1,467) для двух длин волн.

Протоколы измерения затухания строительных длин оптического кабеля после прокладки позволяют косвенно оценить ее качество, показывают состояние оптоволокна перед монтажом и должны содержать следующую информацию:

1. Марка оптического кабеля и номер барабана с кабелем, проложенным на каждой строительной длине.
2. Очередность укладки строительных длин на ВОЛС.
3. Данные измерительного прибора и параметры измерений.
4. Оптическая длина каждой строительной длины оптического кабеля.
5. Коэффициент затухания всех оптических волокон каждой строительной длины оптического кабеля.

Протокол измерений строительных длин оптического кабеля после прокладки необходим в случае ухудшения оптических параметров оптоволокна во время гарантийного срока эксплуатации, при предъявлении иска изготовителю кабеля для подтверждения качества прокладки.
Паспорта на смонтированные соединительные муфты оптического кабеля содержат информацию о потерях на сварных соединениях, которая дублируется в паспорте на смонтированную ВОЛС. Однако при монтаже разветвительных муфт паспорта на них необходимы, так как должны содержать дополнительную информацию о схеме монтажа оптоволокна. Паспорт на смонтированную ВОЛС является наиболее информативным документом и должен содержать следующие данные:

• Характеристики ВОЛС (наименование оконечных пунктов, тип оптических муфт, тип оптических разъемов на оконечных устройствах, номера барабанов оптического ка беля на каждой строительной длине).
• Характеристики оптического кабеля (номер и марка кабеля).
• Характеристики оптических приборов (тип прибора, заводской номер, дата поверки, инструментальная погрешность измерений).
• Параметры измерений.
• Данные измерений оптического кабеля (оптическая длина кабеля, расстояние до каждой муфты).
• Данные измерений по каждому волокну (коэффициенты затухания всех строительных длин, потери на сварных соединениях во всех муфтах, суммарное затухание смонтированного ОВ в двух направлениях).

Измерение затухания оптоволокна

При приемосдаточных измерениях необходимо провести измерения затухания всех смонтиро ванных волокон в двух направлениях методом вносимых потерь.

Измеренное затухание оптического волокна сравнивается с максимально допустимым затуханием для конкретной ВОЛС, определяемым по формуле:        α – километрическое затухание оптоволокна, дБ/км;        L – общая длина ОВ, км;    Aн.с.

ном – номинальное затухание на неразъемном соединении (сварка), дБ;    Nн.с. – количество неразъёмных соединений; Aр.с.макс – максимально допустимое затухание на разъёмном соединении, дБ;    Nр.с.– количество разъёмных соединений.

Если Аизм  ∆ ≤ Амакс, то затухание оптоволокна считается нормальным.

На коротких ВОЛС, где величина затухания оптического волокна соизмерима с затуханием на разъемном соединении и погрешностью измерения при Амакс ≤ 2,5 дБ, в протоколе измерений допускается вместо фактического значения затухания указывать величину ≤ 2,5 дБ.

После измерения затухания оптоволокна в двух направлениях, при условии, что данные измерений в норме, проводится выборочный, а по желанию заказчика и стопроцентный контроль оптическим рефлектометром данных измерений каждого оптоволокна, указанных в паспорте на смонтированную ВОЛС. При этом необходимо помнить, что далеко не каждая локальная неоднородность является сварным соединением оптоволокна в муфте, а достаточно много сварных соединений в муфте с затуханием, близким к 0 дБ, не определяются оптическим рефлектометром. Поэтому рефлектограммы, снятые рефлектометром при приемке ВОЛС в эксплуатацию для базы данных, требуют доработки. Кроме того, по желанию заказчика при помощи рефлектометра и катушки оптоволокна длиной 12 км проверяется затухание оптоволокна на оконечном устройстве ВОЛС. При использовании оконечного устройства с технологией подваривания пигтейлов к оптоволокну линейного оптического кабеля потери на оконечном устройстве будут включать в себя Ан.с. и Ар.с. Так как в связи с короткой длиной пигтейла (13 м) определить на оконечном устройстве величины Ан.с. и Ар.с. по отдельности практически невозможно, необходимо, чтобы выполнялось условие: Ао.у. ≤ Ан.с.макс. + Ар.с.макс. В этих измерениях необходимо учитывать, что их точность во многом зависит от согласованности оптических и геометрических параметров оптоволокна используемой катушки и пигтейлов на оконечном устройстве ВОЛС. При приемке ВОЛС в эксплуатацию необходимо выборочно проверить соблюдение технологии монтажа муфт и оконечных устройств, но это необязательно, если Вас связывают долгосрочные партнерские соглашения с организациями, ведущими строительно-монтажные работы, при условии наличия у них высококвалифицированных специалистов. Альтернативным вариантом является технический надзор при выполнении строительно-монтажных работ.

Источник: https://www.cabeltov.ru/articles-about-cable/sdacha-vols-v-ekspluatatsiyu/

Процесс сварки оптических волокон

Волоконно-оптический кабель является самым производительным средством передачи данных. Но в стекле, какая бы оптическая прозрачность у него не была, происходит затухание сигнала.

Кабели имеют конечную длину, их требуется соединять. Места соединений вносят дополнительное затухание сигнала. От их качества зависит производительность линии связи. Поэтому сварка оптоволокна является наиболее ответственным моментом в строительстве магистральных линий связи.

Строение кабеля

Суть технологии сварки заключается в соединении торцов оптического волокна и последующего их нагревании до тех пор, пока они не оплавятся и не соединятся в единое целое.

Для тех, кто работал со стеклом, это покажется элементарным, но нужно иметь в виду, что волокно, по которому передаются данные, имеет диаметр 9 мкм (в 10 раз тоньше человеческого волоса) и требуется, чтобы затухание сигнала не превышало сотых долей децибел.

Чтобы понять суть процесса сварки, надо разобраться в строении оптического кабеля.

Он представляет собой сложную конструкцию, в центре которой находится стеклянная нить диаметром 125 мкм.

Это всего лишь оболочка 9 микронной нити из сверхчистого стекла, которая и является носителем информации.

Внешнее стекло имеет иной показатель преломления, чем внутреннее. Благодаря этому свет распространяется только по внутренней нити, отражаясь от стенок.

Для защиты оптоволокна от внешних воздействий его покрывают лаком и помещают в трубки-модули с гидрофобным гелем. Дополнительно к этому модули оплетают защитной пленкой.

В качестве дополнительной защиты от влаги все покрывается полиэтиленовой пленкой. Дальше идет броня из кевларовых нитей или стальной проволоки, которая покрывается толстым слоем полиэтилена.

Подготовка инструментов

Основное время занимает подготовка оптоволокна к процессу сварки. От качества подготовки на 50% зависит качество сварки.

Для разделки оптоволоконных кабелей требуется специальный инструмент. Он продается в виде готового набора, куда входят стрипперы, тросокусы, макетный нож, растворитель гидрофоба «D-Gel», безворсовые салфетки и другой обычный инструмент.

При разделке кабелей все делается по инструкции к муфте, где будет находиться место соединения кабелей.

Если волоконно-оптический кабель находился в сырости, его конец длиной около 1 метра нужно отрезать, поскольку он, скорее всего, набрал влаги, которая отрицательно действует на оптоволокно.

Разделка и очистка кабеля

Для снятия внешней оболочки применяется нож-стриппер. У него вращающиеся лезвия, с помощью которых можно срезать наружный слой. Если кабель самонесущий, то трос удаляется тросокусами.

Внутреннюю оболочку следует снимать специально на нее настроенным ножом-стриппером.

С модулей удаляются нитки, плёнка, гидрофоб и другие элементы. Для удаления гидрофоба применяется растворитель D-Gel. Работать нужно в перчатках, гель плохо удаляется с рук. Затем модули протираются одноразовыми безворсовыми салфетками с растворителем, потом спиртом.

На нужном расстоянии модули надрезают стриппером и снимают, оставляя волокна голыми. На этом этапе часто происходит поломка оптоволокна. Сварщику нужно работать предельно осторожно.

Длина оптоволокна без оболочек обычно составляет 1,5-2 м, этого требуют инструкции по монтажу муфт, при сварке и укладке работы облегчаются.

Обращение с волокнами должно быть бережным. Любое повреждение на любом этапе работ приводит к тому, что все приходится делать сначала. Перед сваркой оптоволокна протирают 3-4 сухими салфетками, затем новую салфетку смачивают в спирте и протирают начисто.

На кабель для последующей герметизации ввода в муфту надевают термоусадочную трубку. Когда кабель будет заварен и уложен в муфту, при помощи горелки трубка усаживается.

Кабель завели в муфту, закрепили, можно приступать к замеру необходимой длины оптоволокна и его зачистке. Затем на него надевают термоусадочную трубку КДЗС, которая в дальнейшем будет защищать место сварки.

Голый очищенный конец оптоволокна вставляют в скалыватель. Устройство отрезает волокно так, что торец должен находиться под углом 90 ° к центральной оси. Допустимая погрешность не более 1,5 °.

Процесс соединения

После завершения подготовительных работ начинается сварка:

1. спайщик укладывает подготовленное оптоволокно в аппарат для сварки и фиксирует в нем зажимами;
2. устройство автоматически начинает сводить волокна до тех пор, пока они не покажутся в секторе обзора камер микроскопов;
3. после этого через электроды пропускается кратковременная электрическая дуга, уничтожающая остатки пыли на оптоволокне;
4. если состояние волокон нормальное, то прибор с помощью сервомоторов, имеющих возможность перемещать оптоволокно в трех плоскостях, начинает их совмещать;
5. подведя торцы волокон почти вплотную, прибор на несколько секунд подает мощную электрическую дугу, которая размягчает стекло;
6. аппарат еще ближе подводит разогретые оптоволокна друг к другу, спаивая их таким образом;
7. для проверки прочности соединения прибор с заданным усилием пытается развести оптоволокна в разные стороны;
8. если тест пройден, то спайщик надевает трубку КДЗС на место сварки и перекладывает ее в печку, где происходит термоусадка гильзы.

Когда таймер сообщает, что процесс закончился, оператор достает оптоволокно и укладывает гильзу КДЗС на охлаждающую полку. Процесс сварки закончился, начинается укладка оптоволокна в муфту.

Сварочные аппараты

Для сварки оптических волокон в России чаще всего используют приборы от японских фирм Fujikura, Sumitomo и китайской Jilong.

Японские производители изначально прекрасно проявили себя в этой области, их аппараты лучшие, но китайцы наступают на пятки, выпускают достойные сварочные аппараты по низким ценам.

Чтобы получить качественную сварку оптоволокна требуется сварочный аппарат, способный производить юстировку волокон не только по оболочке, но и по сердцевине.

Они имеет несколько сервомоторов, которые могут перемещать волокно во всех плоскостях. Это позволяет достигнуть наибольшей точности соединения оптоволокон. Большая часть изделий вышеназванных фирм могут произвести качественную юстировку.

Где требования не такие жесткие, как на магистральных линиях связи, можно применять сварочные аппараты с юстировкой по оболочке. Оптоволокно в этих аппаратах подается по V-образным канавкам.

При наличии эксцентриситета центральной жилы или царапины на канавке, качество сварки будет ниже, соответственно затухания будут больше. Японские аппараты универсальные, работают практически со всеми типами волокна.

Скалыватель и рефлектометр

Скалыватель – это механическое высокоточное устройство, обеспечивающее перпендикулярный срез оптоволокна. От качества скола зависит качество сварки.

При плохом сколе интеллектуальные сварочные аппараты просто не варя оптоволокнот. Среди скалывателей японские тоже лучшие.

Некоторые специалисты придают ему настолько большое значение, что при дефиците средств, предпочитают приобрести высококлассный японский скалыватель, а в придачу к нему покупают относительно дешевый китайский сварочный аппарат.

Сразу после скалывания оптоволокна необходимо его вставить в сварочный аппарат и начинать сварку, никаких промежуточных действий быть не должно, иначе это приводит к загрязнению и низкому качеству сварки.

Третий прибор, без которого нельзя обойтись это рефлектометр, он измеряет качество линии, от его показаний зависит, нужна переделка сварки оптоволокна или нет.

Совокупность точных приборов для сварки в сочетании с опытностью оператора будет давать надежное соединение с оптимальными характеристиками для передачи сигнала.

Источник: https://svaring.com/welding/detali/svarka-optovolokna

Километрическое (погонное) затухание оптического кабеля – понятие, значение, измерение

Километрическое, или погонное затухание оптического кабеля (затухание в оптическом волокне на километр) —  это величина затухания мощности оптического сигнала на 1 километре оптического волокна.

Затухание в оптическом волокне на километр измеряется в дБ/км (децибел / километр). Оно имеет различные значения в зависимости от длины волны, на которой измеряется: 850 нм, 1300 нм, 1310 нм, 1490 нм, 1550 нм, 1625 нм.

Типичные значения километрического затухания (нормы затухания) на различных длинах волн

Указанные в таблице значения могут отличаться в небольших пределах.

Так, для сигнала, передающегося на длине волны 1550 нм нормальным считается километрическое затухание в пределах 0,18 – 0,23 дБ/км, а для сигнала на длине волны 1310 нм – допустимым будет затухание 0,32 – 0,36 дб/км.

Кроме того, километрическое затухание кабеля находящегося длительное время в эксплуатации зачастую будет больше аналогичного значения нового кабеля в катушке. К этому приводит совокупность причин: попадание воды в муфты и кабель, превышение допустимых радиусов изгиба кабеля и волокон в сплайс кассете и т д.

Измерить значение километрического затухания можно при помощи оптического рефлектометра. Для этого нужно выставить маркеры по краям ровного участка (между соседними событиями).

Многие рефлектометры автоматически рассчитывают километрическое (погонное значение). Если такой возможности нет, то необходимо вручную определить расстояние между маркерами и потери в волокне между маркерами.

После этого найти погонное значение по формуле:

где:

А километрическое – километрическое затухание

Аab – потери на участке волокна, выделенном маркерами

Lab – протяженность участка волокна, выделенного маркерами

Смотрите также:

Подписаться на рассылку статей

Источник: https://fibertop.ru/kilometricheskoe_zatuhanie/