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融合拼接纤维(fusion splicing of fibers)

定义:
光纤端部熔接低损耗光纤接头技术。

融合拼接的原则是两个裸露的纤维结束(删除了涂料)的影响下热融合在一起。更准确地说,纤维结束最初是密切联系,,中间有一个小缺口。加热后一会儿,这样表面融化,他们推在一起,这样的融合在一起。
加热通常是通过高压放电,但还有其他的方法:一个电热镍铬合金线,CO2激光或气体火焰。
表面张力有助于实现良好的对齐,如果纤维的纤维芯轴。还可以精确对齐纤维在拼接的核心(甚至时稍微有些偏心)匹配好,但有一个风险,即表面张力将纤维走向结束位置(而不是核心)的总区域匹配。
拼接的多模光纤,而不加批判的。这里,实质性的损失是过渡到将只有当纤维参数不匹配,如。,如果核心领域是截然不同。单模光纤的过程更为重要。在这里,理想可靠的低损耗拼接的条件是:

  • 纤维硅纤维。并不是所有的其他玻璃材料适用于融合拼接。
  • 熔接器的参数(特别是,电弧的电流和持续时间)很好地优化给定的纤维类型(材料和直径)。
  • 纤维包层直径平等。
  • 纤维涂层完全移除,可能使用溶剂。
  • 纤维结束做好准备,完全垂直的削减,没有表面不规则,没有灰尘。精心做纤维分裂(完成了一些光纤切割机设备)通常应该足够了。抛光导致表面质量和角精度最高,但更费时。
  • 纤维芯是纤维轴,和精确对齐。(通常是在显微镜下观察到的)。
  • 有效区域是相同的模式,而不是太小了。

在理想环境下,融合拼接很可靠的展览非常低的过渡的损失0.02 dB的顺序。几乎没有光将反映在拼接。拼接的位置可以在显微镜下很难被发现。然而,拼接的机械强度及其周边地区可能远低于正常的裸露的纤维,如果纤维表面处理中收到了一些损坏;很小的划痕是充分的效果。注意,拼接的保护涂层必须被移除,而这删除过程带有纤维表面破坏的风险。拼接后,是很常见的应用新涂层或附加其他防护材料(如。、热收缩保护器或机械褶保护器)为了获得足够高的机械鲁棒性。
低损耗拼接也可能实现在非理想条件下,例如纤维具有不同的直径。当纤维芯不集中,可能需要做对齐,同时监控光的吞吐量。然而,在这种情况下,拼接过程可能不可靠,需要更多的照顾。很大比例的拼接可能要重做,直到得到一个满意的结果。
融合拼接后,人们经常使用一个套筒接头保护保护拼接区域。注意,剥夺了纤维体制不够健全,因此经常需要一些额外的保护。

熔接机特点
一个装置适用于高质量的融合拼接通常会有以下特点:

  • 精心设计纤维夹允许精确修复纤维的目的。至少有一个夹正是与测微螺杆可调。
  • 拼接保偏光纤,也必要绕着它的轴旋转的一种纤维。
  • 显微镜可以检验纤维质量和一致性的目的。通常,有一个旋钮切换两个正交方向的观点。纤维芯通常也可以看到。
  • “prefuse”,没有碰纤维应用,允许一个干净的表面。
  • 一些连接工具自动对齐基于摄像机图像和/或在光功率监测吞吐量。对于后者,必须有一个光源连接到一个纤维,和另一个的光电探测器。
  • 有些设备还可以测量得到的接头质量。


熔接机测试
拼接的第一次测试是检查与连接工具显微镜的仪器。通常情况下,一个人应该几乎能够看到拼接。然而,可能有一个问题如造成一个偏移量的纤维芯。
当可见光发射到纤维,大量的杂散光可以在错误的拼接结果,因此容易识别,虽然这并不提供一个定量测量的拼接质量。
接头损耗的精确测量是有益的,但不容易。开始发起挑战的精确已知数量的光纤光功率,并继续与测量精度为0.1 dB的输出功率,为例。
光时域反射计(OTDR))通常用于检查光纤电缆包括拼接。至少严重故障很容易识别和定位技术。然而,这需要一个昂贵的OTDR)装置。

光纤熔接的优势和缺陷
与其他技术相比,使纤维关节融合拼接有一些实质性的优点:

  • 没有其他方法承诺降低过渡和较弱的反射损失。
  • 产生的关节非常稳定,即。,没有对齐需要维护,没有灰尘会影响关节。
  • 不需要零部件或材料,除了保护拼接后的纤维。

融合拼接的一些理想的方面有:

  • 融合拼接器是相当昂贵的,和它的使用需要足够的培训。
  • 设备机械拼接相比,例如,它更难以使用,因为它不太紧凑,需要电力。
  • 连接是不容易去除。本质上,一个新的需要打通,可能表面准备紧随其后。


还要注意在高功率光纤激光器和放大器光消失在拼接的力量可以充分燃烧的材料,尤其是纤维涂料。这意味着高质量的拼接不仅对电源效率至关重要,而且对可靠运行。
融合拼接的使用是常见的室外光缆;长电缆通常是由熔接接头光纤电缆在一起,每一个有几公里的长度。对于室内传输电缆,通常使用一个机械拼接或光纤连接器,避免昂贵的融合连接工具的使用。融合拼接也使用在工厂制作稳定的光纤设备(如光纤激光器和放大器。