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光纤连接器检查和清洁

2021/4/27 16:23:37      点击:

本文概述了光纤连接器的典型现场清洁和检查。

 

光纤连接器的清洁和检查都一起进行。本质上,光纤连接器配合之前应:

1.检查两个技巧,如果好的话,请转到5

2.根据需要清洁。

3.检查笔尖,如果良好,请转到5

4.回到2

5.配合连接器。

 

此循环内有许多细节变化。通常,干洗是默认方法,如果发现污垢顽固,请使用湿的(潮湿的而不是浸泡的)溶剂清洁剂,然后进行干洗以去除残留物。几次尝试是很正常的。

所有使用光纤连接器的员工都需要时间,培训和使用适当的清洁和检查设备的权限。清洁和检查不充分是容易避免的问题的主要原因。

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  • 为什么要经常清洁和检查?


•传输性能会受到极小的灰尘颗粒或污染的影响。

•每次分开配对的连接器时,都会出现磨损颗粒。

•仅用手指触摸光纤头会造成严重污染。

•即使在新的,覆盖的吸头上也可能出现化学污染。

•您的组织可能需要视觉检查记录。

•您的客户可能需要视觉检查记录。

•连接器脏污或损坏可能会损坏其他连接器。

•污垢或污染物会从脏的尖端扩散到其他尖端,从而造成更多问题。

•一旦员工使用好显微镜,他们就会自己发现所有这些。

 

 

连接器端面质量和系统性能

 

肮脏,损坏或畸形的连接器端面会严重影响光纤传输的性能。常见的影响是:

•链路损耗增加,可能导致立即的数据故障,或者丢失光学余量,从而导致以后的故障。

•光学反射(ORL /回波损耗)变得更糟,导致立即或间歇的传输错误,或光学余量的损失。例如,PC抛光连接器中的污垢规格实际上会导致不必要的光反射增加约1,000倍,即使损耗系数仅比预期的要小数分贝。

•在非常高功率的系统(例如,高于+ 18 dBm以上)中,灰尘或其他不良的光连接器性能可能会导致局部加热,从而导致一段时间后连接器尖端的光纤完全失效。

•污垢可能具有化学活性,因此会随着时间的流逝进一步降解。

•如果配对的连接中有污垢,它会随着时间的流逝而移动,稍后会导致系统故障。

•特别是对于塑料MPO连接器,如果灰尘比连接器插芯硬(塑料/ MPO插芯很可能是灰尘),则灰尘可能会嵌入配合的末端,使两个连接器的端面变形,从而推动两根光纤核心永久不对齐。然后,两个连接器都需要更换。

 

现场清洁设备的类型

 

有各种常见的类别:湿式和干式清洁剂。争论可能会因每个优点而来回拉动,因此这里有一些因素:

•潮湿的系统可能会因随身携带的行李而在飞行中出现问题,它们可能会受到大气污染的污染,并且可能变干。通常建议在干洗无法清除污垢时使用它们。爱好者声称,湿法清洁可减少积聚的静电,从而避免吸引灰尘颗粒。

•自开始使用光纤以来,干式系统已成为默认的清洁方法,并一直很受欢迎。干洗店可以保存数年而不会降解。默认步骤是,如果使用湿法清除污垢,则随后进行干洗以清除所有残留物。

•空气除尘器/压缩空气。如果空气清洁,可能会很有用。通常,它也可以吹掉连接器上的灰尘,并清洁连接器盖。但是它也会搅动尘埃云,这是非常不可取的。不建议使用“罐装空气”。

在非常干燥的环境中(最好也提到使用电离器)湿洗似乎有好处,而在受化学污染的环境中进行干洗可能有好处,或者两种都可以使用。没有一种方法是完美的。但是,实际上,正确的做法是遵循相关工作场所或客户组织(如果有的话)的要求或偏好。否则,请使用您认为方便的方法和材料。无论如何,正确的检查将告诉您是否有干净的小费。

 

常见的清洁方法

这是各种流行的配置。在所有情况下,首选抗静电设备。当然还有其他:

•经典的墨盒清洁器对于清洁连接器尖端非常有用。清洁器具有向前移动的超细纤维布卷筒,因此每次清洁均使用一块干净的布。卷轴偶尔需要更换。这些是行业默认值。 MPO版本也可用。   

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•经典的清洁棒用于清洁已经组装为通孔连接器的连接器和有源设备。这些是行业默认值。更高质量的棍棒使用超细纤维布擦拭。操纵杆应很好地对准轴套,以便对其进行清洁。

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•经典的MPO连接器清洁器,可以清洁已配对或未配对的MPO尖端。这些都有缺陷。因为它们不能清洁定位销或端面的外边缘。     

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•还有其他这种格式的“笔式”清洁器,用于典型的陶瓷插芯连接器。

•要清洁MPO销钉周围或端面,请使用以下纤维棒解决方案。   

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•这种低绒布通常与分配瓶中的酒精一起使用。使用错误类型的布,大多数时候,连接器尖端会掉毛。

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•眼镜镜布可能会有用。

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•另一个后退:一条真丝领带(在向有很多主要客户的房间展示设备时!)毕竟,如果您有显微镜,那就干净整洁。

 

IPA,异丙醇。这会吸收大气中的污染物,因此应将液体或浸渍过的产品存储在密封的容器中。

防尘帽

连接器和直通连接器防尘帽起着重要作用。首先,新的端子可能在存储过程中受到端面污染,因此新的连接器在使用前需要进行检查。在进行任何工作期间及之后,都应放回防尘帽,以保护设备免受灰尘等的侵害。透明的套圈防尘帽与VFL配合使用非常方便:它们可以很好地发光,这在尝试识别光纤时非常有帮助,不凝视光纤末端,这是不鼓励的。防尘罩最好用鼓风清洁。理想情况下,备用盖可以存放在防静电袋中,以保持其清洁和无静电,这种静电会吸引灰尘。

 

现场检查设备

共有三类检查设备:

1.       传统的光学/机械显微镜。这些具有简单,低成本,小尺寸和灵活性的优点,并且应始终具有适当的人眼安全滤镜。

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2.       视频示波器/探头。它们更昂贵,更笨重并且通常更精致,但是具有以下优点:它们本质上是安全的,可以探测已经推入直通连接器的连接器端,可以存储和通过/失败图像。

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3.       基于干涉仪的检查系统,可用于检查端面几何形状。连接器抛光可能会导致各种细节出现错误,而使用其他类型的示波器则无法解决这些问题。

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在大多数组织中,类型1和类型2都起作用。类型3干涉仪通常用于连接器制造或质量保证设施中。

 

光纤放大镜的放大倍数

放大倍数越大,显示的问题越多。在实际现场情况下,通常最好只看到足够大的特征,而另一个重要原因是降低放大倍率:在较低的放大倍率下,光纤纤芯的放置更容易,聚焦更容易,样品照明更容易,景深更好。实际上,真正需要的是良好的分辨能力,这可以通过使用质量更好的光学元件在较低的放大倍数下实现,这当然会花费更多。因此,高质量的低倍率示波器可以轻松胜过劣质的高倍率示波器。

对于单模和多模系统上的大多数光学示波器,具有良好分辨能力的x200放大倍率是一般用途的理想选择,x400的使用方式比较好,但对于经验丰富的操作员而言可能很有用。

视频示波器通常不使用放大规格。

IEC 61300-3-35要求能够在所有现场示波器中检测低至2u的缺陷。

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                                         200x                  400x

与光纤清洁和检查有关的激光安全

 

对于所有从事光纤系统工作的人员来说,光学安全是一个重要的问题,这一讨论只是说明性的,而不是确定性的。它着重介绍了清洁和检查中常见的激光安全问题。

通常,激光安全是指定工作现场经理的责任。激光安全性可能包括:工作实践,标签和标志,访问控制,系统设计数据,人员培训和事件报告,包括任何未命中的情况。

广泛地讲,在取消连接器配对之前,先停用光纤系统。这部分是为了保护用户,部分是为了可以安全有效地执行清洁,检查和测试。活光纤系统中的高功率密度会带来清洁问题,因为光功率会与溶剂和清洁材料发生相互作用,从而损坏光纤尖端。具有0 dBm / 1 mW光的9.5u芯单模光纤的功率密度约为1.3 KW / cm2,足以在此处引起某些问题。

除了在访问之前停用系统之外,通常还将OTDR,光源,VFL和检查范围等测试设备部署为工作场所的一部分,因此需要将其视为站点安全策略的一部分。。

连接器SM系统(非扩展光束)中的最大长期平均功率水平实际上受到连接器加热到+23 dBm200 mW)左右的限制。高于此水平,连接器尖端的局部发热会导致长期的连接器故障。当前的VFL故障定位器均低于50 mW,通常低于5 mW。超过+23 dBm的系统(光放大器等)被拼接或使用特殊的扩束连接器,因此与本文无关。该讨论是有意义的,因为它确定了典型光连接器中可能存在的最大光功率(如果没有其他已知信息),并且可以防止导致盲目的安全事件。

相关的国际光学安全标准是ISO / IEC 60825,该标准分为多个部分。 ISO / IEC 60825-24版(20213月)专门针对光纤通信系统的操作和维护中的激光安全性。它还涵盖了现场作业程序,此处不进行讨论。如果工作场所无法公共访问,则现场允许的最大允许功率水平为1M2M3R。如果该站点可以公共访问,则为1M2M

1级不需要在测试设备上贴标签。1级或2级以上的等级需要人员安全培训和现场访问控制/指示。相关的美国标准21CFR1040.10通常使产品标签要求符合ISO标准。

OTDR使用高功率脉冲激光器,但时间平均功率要低得多,通常为1M1M类。用于损耗测试的光源通常为1类。如果它们位于2M类(9.7 mW+ 9.9 dBm)或3R类(25 mW+ 14 dBm)以上,则VFL故障定位器的范围可以从1类到“非法”。非法VFL的最高功率似乎为50 mW。对于大多数用户而言,高于1级的VFL几乎没有实际好处,并且存在许多可能的OHS问题。

如果这种合规性看起来很复杂,那么简单的答案就是将所有红外或可见光保持在1级(2 mW),或将可见光保持在2级(5 mW),而不用担心其他任何事情。这对于绝大多数用途都适用。

该标准建议:为任务使用最低和必要级别的测试设备。请勿使用比场所危险等级更高等级的测试设备。这意味着在典型系统上不要使用高功率VFL。这也可能是例如选择1OTDR而不是1M OTDR的原因。

简单地说,对于多光纤MPO连接器,人眼安全性计算可以使用相加的所有MPO光纤的总功率。

光学直视显微镜必须装有光学安全滤光镜,以使包括红色VFL激光器在内的用户在使用时所看到的系统类型所能获得的最高光功率对人眼安全。作者意识到的唯一可以完全满足此要求的显微镜是Kingfisher Fibersafe显微镜。

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检验金标准应具有两个范围,以便无需进一步处理即可检查两个连接器,然后进行配对。

 

标准和记录保存

连接器端面检查通过/不通过的主要标准是IEC 61300-3-35。它涵盖了显微镜可以发现的污垢和划痕,但没有畸形的连接器端面几何形状,实际上可以用干涉仪来拾取,因此需要使用另一种专门的测试仪,通常在贴片引线/端接制造环境中找到。

检验标准定义了4个圆形区域,如下图蓝色所示,每个区域中允许的缺陷的大小和数量。

鉴于任何补丁引线的匹配工作都应伴随检查和测试,因此很明显,在很多时候,不需要记录图像。在这些工艺情况下,简单的机械/光学显微镜可能就足够了。

在需要通过/未通过检验标准并记录图像的情况下,可以使用几种方便的视频显微镜来自动执行此过程。这些示波器的聚焦和对准自动化,图像文件处理等级别可能有所不同。此类设备相对较新,并且正在不断发展。

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参考标准:

ISO / IEC 62627-01 2016光纤连接器清洁方法。

ISO / IEC 61300-3-352.0版,2015年:目视检查光纤连接器和短截线收发器

ISO / IEC 60825-24版,2021年:光纤通信系统(OFCS)的安全性