光纖光纜活動聯結器的基本結構及光纖熔接機的種類

2022-11-23 20:54:04 字數 2581 閱讀 9077

光纖光纜活動聯結器基本上是採用某種機械和光學結構,使兩根光纖的纖芯對準,保證90%以上的光能夠通過,目前有代表性並且正在使用的有以下幾種。

1.套管結構

這種聯結器由插針和套筒組成。插針為一精密套管,光纖固定在插針裡面。套筒也是乙個加工精密的套管(有開口和不開口兩種),兩個插針在套筒中對接並保證兩根光纖的對準。

其原理是:當插針的外同軸度、插針的外圓柱面和端麵以及套筒的內孔加工得非常精密時,兩根插針在套筒中對接,就實現了兩根光纖對準。

由於這種結構設計合理,加工技術能夠達到要求的精度,因而得到了廣泛應用。fc,sc等型號的聯結器均採用這種結構。

2.雙錐結構

這種聯結器的特點是利用錐面定位。插針的外端麵加工成圓錐面,基座的內孔也加工成雙圓錐面。兩個插針插入基座的內孔實現纖芯的對接。

插針和基座的加工精度極高,錐面與錐面的結合既要保證纖芯的對準,還要保汪光纖端麵問的間距恰好符合要求。它的捕針和基座採用聚合物壓成型,精度和一致性都很好。這種結構由at&t創贏和採用。

3. v形槽結構

它的對中原理是將兩個插針放人v形槽基座中,再用蓋板將插針壓緊,使纖芯對準。這種結構可以達到較高的精度。其缺點是結構複雜,零件數量多,除荷蘭菲利浦公司之外,其他國家不採用。

4. 球面定心結構

這種結構由兩部分組成,一部分是裝有精密鋼球的基座,另一部分是裝有圓錐面(相當於車燈的反光鏡)的插針。鋼球開有乙個通孔,通7l的內徑比插針的外徑大。當兩根插針插入基座時,球面與錐面接合將纖芯對準,並保證纖芯之間的問距控制在要求的範圍內,這種設計思想是巧妙的。

fh零件形狀複雜,加工調整難度大。目前只有法國採用這種結構。

5. 透鏡耦合結構

透鏡耦合又稱遠場耦合,它分為球透鏡耦合和自聚焦透鏡耦合兩種。

這種結構利用透鏡來實現光纖的對中。用透鏡將一根光纖的出射光變成平行光,再由另一透鏡將平行光聚焦導人到另一光纖中去。其優點是降低了對機械加工的精度要求,使耦合更容易實現。

缺點是結構複雜、體積大、調整元件多、接續損耗大。在光通訊中,尤其是在幹線中很少採用這類聯結器,但在某些特殊的場合,如在野戰通訊中這種結構仍有應用。因為野戰通訊距離短,環境塵土較大,可以容許損耗大一些,但要求快速接通。

透鏡能將光斑變大,接通更容易,正好滿足這種需要。

以上5種對中結構,各有優缺點。但從結構設計的合理性、批量加工的可行性及實用效果來看,精密套管結構占有明顯的優勢。目前採用得最為廣泛,我國多採用這種結構的聯結器。

光纖熔接機是光纖同定接續的主要工具。除加熱方式外,熔接機可以有多種分類方法。

1.按同時熔接光纖的數目分類

按同時熔接的光纖數日分類,光纖熔接機可以分為單纖熔接機,即一次完成一根光纖的熔接;多纖熔接機,即一次完成乙個光纖帶的熔接。

2.按熔接光纖的模式分類

光纖熔接機按熔接光纖的模式可分為單模熔接機和多模熔接機。多模熔接機是利用固定槽,由光纖自身的張力落於槽內實現自動校正軸向偏差。在垂直方向不用微調定位器。

通常多模熔接機不能用於單模光纖的熔接,因為單模光纖的纖芯很細,靠光纖外徑自校對準精度不能滿足要求。

3.按技術發展水平可分為五代機型

(1)第一代熔接機

第一代光纖熔接機的特點是光纖對準、熔接和連線損耗的測量都由人工進行,一般採用遠端功率監視,即在光纖始端送入光功率,遠端用光功率計監視,監視結果再通過銅線傳送到接頭點,操作人員根據指示器上的訊號大小判斷光纖是否已經對準。

(2)第二代熔接機

第二代熔接機相對於第一代熔接機的改進是:將遠端功率監視改進為本地功率監視,即通過監視裝置將光纖彎曲成直徑為6~8 mm的小彎,由光注入系統注入一側的光纖,另一側光纖由光檢測系統將光纖彎曲處輻射出來的微弱光訊號檢測放大,並由驅動電流控制x、y、z軸調節器,自動或人工使光纖對準,並可估計連線損耗的大致範圍。近年來,這代熔接機也有了新的改進,如西康m68型熔接機,其光纖曲繞半徑增大且較為靈敏,使用微處理器,利用x、y、z軸壓電定位器,通過光纖端部進行擴充套件螺旋式尋找,直至檢測出來自注入光側光纖的訊號,通過自動控制電路驅動伺服電機自動調整光纖位置,得到訊號最大化後,自動饋送訊號實現熔接,並可估算連線損耗。

微處理器可以進行引數程式設計,對於不同外徑的光纖,可以調整光纖固定槽板,以進行松套或緊套光纖的熔接。

(3)第三代熔接機

第三代熔接機的特點是除了能夠自動對準、自動熔接之外,另外還加上了螢屏顯示,因而叉稱為芯軸直視式熔接機。

螢屏顯示是利用機內裝的****機與微處理器對光纖進行攝像及電子顯示,並自動熔接和估算連線損耗。它不用上述的曲繞方式進行光功率注入、檢測。因而避免了彎曲可能造成的光纖損害,而螢屏顯示代替顯微鏡觀察,可以更直觀地顯示光纖端麵的質量及連線部位是否臺適等。

這類熔接機適用於多模、單模、緊套和松套不同型別的光纖。目前實際使用的光纖熔接機多為第三代。

(4)***熔接機

***熔接機是從2023年開始發展起來,其特點是不僅可對光纖進行自動對準、熔接和連線損耗檢測,而且具有熱接頭影象處理系統,可對熔接的全過程進行自動檢測。攝取熔接過程中的熱影象加以分析 ,判斷光纖纖芯的變形、移位、雜誌和氣泡等連線損耗有關的資訊,因此,能更全面、準確地估算出接頭損耗。

(5)第五代熔接機

第五代熔接機又稱為全自動光纖熔接機。它可以自動進行「除去二次塗覆層——切斷、——一次塗覆層——對準——熔接——補強」等全環節操作過程,因而對操作人員的技術要求不苛刻,熔接速率快,***。但由於體積較大,**昂貴,尚未普遍推廣使用。

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