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光纤的熔接

2020/5/5 10:52:35      点击:

熔接的原则是,两个裸光纤端部(与除去的涂层)的热的影响下熔合在一起。更精确地说,该光纤端部最初引进紧密接触,在两者之间的小间隙。而使得该表面熔化,它们被压在一起,使得所述端部熔合在一起它们加热一小段之后。

加热是经常实现与高电压放电,但也有其他的方法:电加 热的镍铬合金丝,一个CO 2激光器或气体火焰。

表面张力有助于实现良好的取向,如果光纤芯是在光纤轴。另外,也可以在光纤的接合之前精确地对准,使得所述芯(即使当它们是稍微偏离中心)匹配良好,但存在着表面张力将拉动光纤朝向一个位置结束的危险,其中的总面积(而非核心)是匹配的。

拼接多模光纤是相当不加批判。这里,大量的过渡损失是可以预期的,只有当光纤参数不匹配良好,例如,如果核心区域是相当不同的。对于单模光纤,该方法是更关键。这里,对于可靠低损耗接头提供了理想的条件是:

光纤是二氧化硅光纤。不是所有的其他玻璃材料适合熔接。

熔接器的参数(特别是,电流和电弧的持续时间)为给定的光纤类型(材料和直径)是公优化。

该光纤具有相等的包层直径。

光纤涂层被完全除去,可能使用溶剂。

光纤端面处的精心准备,以完全垂直切口,无表面不规则,无粉尘。一个精心完成光纤切割(有一些做光纤切割刀装置)通常应该是足够好的。抛光导致最高的表面质量和角度精度,但是更费时。

光纤芯是完全在光纤轴,并且对准精确。(它通常在显微镜下观察)。

所述有效模式区域是相同的,而不是太小。

在理想条件下,熔接点相当可靠地发挥0.02 dB左右的极低的转换损耗。几乎没有光将在拼接中反映出来。接头位置然后可以几乎没有在显微镜下观察。然而,接合的机械强度和它的周围可以是远远低于正常裸光纤,如果在光纤表面接收处理期间一些损坏 很小的划痕足够的效果。注意,该保护性涂层具有用于剪接以被除去,并且该去除工艺进行损坏光纤表面的风险。接合之后,是很常见的应用新的涂层或附加一些其它保护材料(例如,热缩保护器或机械卷曲保护器),以便获得足够高的机械强度。

低损耗接头也可以被非理想的条件下实现,例如,用于具有不同直径的光纤。当光纤芯不居中,可能需要做的取向,同时监测光的吞吐量。在这种情况下,然而,在接合过程可能是不可靠的,需要更多的护理。所述接头的相当大的部分可能必须重做直至获得满意的结果实现的。

熔接后,人们往往使用一种接续保护套筒保护拼接区域。注意,剥离光纤是不太可靠的,因此,常常需要一些额外的保护。

-熔接机的特点

适合于高品质的熔接接头的装置通常有以下功能:

精心设计的光纤夹具允许光纤的精确定影结束。至少一个夹具是与微米螺丝精确调节。

为拼接偏振保持光纤,它也有必要绕其轴线在光纤中的一个。

显微镜使得光纤末端的质量和对齐的检查。通常情况下,存在用于视图两个正交方向之间切换的旋钮。该光纤芯还通常可以看到。

A“prefuse”,而不触及所述光纤施加允许一个清洁的表面上。

一些捻接器做自动根据照相机图像和/或监测的对准光功率吞吐量。对于后者,必须有连接到一个光纤端部的光源,以及一个光检测器为另一个。

一些设备也可以测量所得接合质量。

-测试熔接点

剪接的第一个测试是与捻接装置的显微镜的检查。通常,人们应该几乎不能够看到的剪接。然而,有可能会出现问题例如从一个光纤芯的偏移产生。

当可见光被发射到光纤,大量杂散光可能会导致在一个错误的接头,这是因而容易识别,但不提供拼接质量的定量测量。

一个熔接损耗的精确测量是有帮助的,但不容易。启动与发射的精确已知量的挑战光功率成光纤,并与测量输出功率为0.1 dB的精度,例如继续。

光时域反射计(OTDR)通常用于检查光纤电缆,包括接头。至少有严重缺陷容易识别和定位与技术。然而,这需要昂贵的OTDR装置。

-优势和熔接的局限性

在与其他技术制备的比较光纤接头,熔接有一些显着的优点:

没有其他方法降低许诺损失转型和较弱的思考。

所得接头是非常稳定的,也就是说,不对准需要维持,并且没有灰尘会影响关节。

没有零件或材料是必需的,除了拼接后保护光纤。

熔接的一些非理想方面是:

用于熔接的装置是相当昂贵的,并且它的使用需要有足够的培训。

相比设备机械接头,例如,它是比较困难的在现场使用,因为它不太紧凑且需要的电力。

连接是不容易清除。从本质上讲,一个新的切割就需要,可能还跟着表面处理。

也即注意到高功率光纤激光器和放大器的光在接头功率损失可足以用于燃烧的材料,特别是光纤的涂层。这意味着它们的高质量熔接不仅对于功率效率,同时也为可靠的操作是必不可少的。

使用熔接点的是户外光缆常见 长的电缆通常由熔接光缆制成在一起,每一个具有几公里的长度。室内传输电缆时,通常使用机械接头或光纤连接器,避免了使用昂贵的熔接机的。熔接也在工厂用于制造稳定的光纤设备,如光纤熔接机和放大器。