Fibre optice în locuinţe – cum se sudează

Sistemele bazate pe fibre optice devin tot mai populare, fiind utilizate în reţele LAN, sisteme video de supraveghere analogice şi IP, instalaţii S/MATV şi chiar în sisteme de alarmă. Investitorii şi arhitecţii implementează instalaţii de fibră optică în clădirile şi blocurile de locuinţe nou construite.
Popularitatea în creştere a fibrei optice este, în general, direct legată de scăderea preţurilor. Totul devine mai ieftin – cabluri optice, componente pasive, dispozitive active. Mai mult, se pare că piaţa de astăzi este în măsură să ofere instalatorilor novice tot ceea ce au nevoie pentru a începe să lucreze în acest domeniu la un preţ acceptabil.

Sudarea fibrelor optice

Instalarea a aproape oricărui sistem de fibră optică poate fi împărţită în 3 etape:
– rutarea cablurilor,
– plasarea secţiunilor terminale (cu lungimi de rezervă) ale cablurilor în cadre de distribuţie şi cutii de instalare,
– sudarea fibrelor cu pigtail-uri (splicing).

Operaţiunile de sudare a fibrelor cu pigtail-uri (splicing) durează mult timp, necesită folosirea unor instrumente adecvate şi are un nivel ridicat de precizie.
De obicei, se folosesc două metode de îmbinare/sudare:
– mecanică,
– termică (de fuziune).
Fiecare dintre acestea se caracterizează atât prin avantaje cât şi dezavantaje, care trebuie cunoscute de orice instalator novice.

Avantaje şi dezavantaje sudare mecanică fibre optice
– costul relativ redus al echipamentului necesar pentru începerea lucrării. După achiziţionarea instrumentelor de bază, şi anume: foarfece pentru tăiere Kevlar(R), stripper de fibre, cleaver de fibre, şerveţele Kim Wipes, şi solvent IPA, instalatorul poate folosi splice-uri mecanice pentru sudarea oricărui tip de fibră optică. Instrumentul necesar de testare este tester-ul de fibră optică, ce permite verificarea procesului de sudare, fapt ce ce va duce la rezultate mai bune.
– costul unitar al unei astfel de îmbinări este cu mult peste costul unei suduri termice, şi repetarea mult mai rea a parametrilor conexiunilor (atenuare, pierderea de retur etc.).

Avantaje sudare termică/ splicing de fuziune fibre optice
– Timpul necesar pentru a suda fibrele este mult mai scurt şi parametrii sudurii sunt considerabil mai buni în ceea ce priveşte conexiunile mecanice.
– Preţurile echipamentelor de instalare sunt în scădere. Desigur, echipamentele foarte performante încă presupun cheltuieli majore, dar cele mai multe companii de instalare nu au nevoie de acestea pentru a instala sisteme simple de fibră optică.

Alinierea fibrelor optice

Cel mai mare impact asupra preţului unui splicer de fuziune şi a calităţii racordurilor este dat de metoda de poziţionare a fibrelor implementate în aparatul de sudură.
Există două metode de bază de poziţionare:
– la miez: dispozitivul realizează o serie de extinderi şi caută miezurile ambelor fibre, iar apoi utilizând motoarele încorporate, poziţionează fibrele astfel încât cele două miezuri să fie perfect opuse. Splicer-ele cu alinierea poziţiilor reale ale miezurilor sunt cele mai profesionale şi, în acelaşi timp, cele mai scumpe. Dispozitivele care folosesc această metodă pot recunoaşte automat tipul fibrelor sudate şi le pot aranja în funcţie de miezurile lor reale. Astfel de suduri sunt caracterizate de cei mai buni parametrii de performanţă şi trebuie utilizate în reţelele de mari dimensiuni ale operatorilor de telecomunicaţii.
– la teacă: metoda de poziţionare bazată pe alinierea reciprocă a tecilor fibrelor aduce rezultate pe deplin satisfăcătoare în instalaţiile în care calea de transmisie are câteva racorduri. Acest lucru nu înseamnă că rezultatele sunt întotdeauna mai rele decât în cazul alinierii miezurilor. În marea majoritate a situaţiilor, rezultatele vor fi practic identice cu cele obţinute prin utilizarea metodei mult mai scumpe de poziţionare a miezurilor reale ale fibrelor racordate.

În concluzie, splicer-ele bazate pe aliniamentul tecilor pot fi folosite cu succes în sistemele FTTH, în care, potrivit standardelor, atenuarea oricărei căi într-o clădire nu poate depăşi 1.2 dB, precum şi în orice reţea de fibră optică în care există mai multe racorduri pe linia dintre dispozitivele active. Exemplele sunt reţelele LAN, CCTV, sau conexiunile punct-la-punct pe mai mulţi kilometri. În cazul realizării a sute sau mii de racorduri pe lună, este recomandat să se investească în echipamente mai scumpe cu alinierea poziţiilor reale ale miezurilor şi operaţiuni automate, dispozitive capabile să execute un număr mare de cicluri de sudare pe o durată de încărcare a bateriei, etc.

Puţină practică – Procesul de îmbinare prin fuziune a fibrelor optice

Etape fuziune fibră optică:
– îndepărtarea învelişului de 250 μm sau uneori 900 μm al fibrei. Indiferent de tipul fibrelor racordate, teaca însăşi are diametrul de 125 μm, dimensiune necesară pentru operaţiunile ulterioare.
– fibrele trebuie curăţate cu alcool izopropilic (în mod normal cu şerveţele speciale sau tampoane de bumbac),
– fibrele trebuie tăiate cu ajutorul unui cleaver adecvat.

Este important să se asigure atât lungimea corespunzătoare a capetelor fibrelor, cât şi unghiuri perfecte ale planurilor de clivaj. În practică, sudorii accepta unele abateri de la unghiul potrivit, dar o tăiere mai precisă va duce la o mai bună performanţă a racordurilor de fuziune. Un cleaver de calitate scăzută este principalul motiv pentru calitatea inferioară a racordurilor.

După plasarea fibrelor în aparatul de sudat, se verifică rezultatele operaţiunilor anterioare. În cazul depistării unei murdării pe un capăt al fibrelor sau a tăierii necorespunzătoare, aparatul va notifica utilizatorul să repete procesul de pregătire a fibrelor. Când totul este în ordine, fibrele sunt sudate printr-un arc electric, iar racordul de fuziune este testat pentru rezistenţa şi parametrii transmisiei (pierderi).

Estimarea pierderii în racord se bazează doar pe analiza imaginii. În cazul aplicaţiilor sensibile, instalatorul trebuie să testeze fiecare racord în ambele direcţii prin mijloace profesionale, adică folosind o sursă de lumină de precizie şi un contor de energie optică. Desigur, în cazul sistemelor mici sau cele în care nivelurile de atenuare nu sunt atât de critice, estimarea simplificată poate fi suficientă.

Procesul de sudare a fibrelor durează de obicei de la câteva secunde, la maxim zece secunde. Următorul şi ultimul pas este protejarea racordului cu un manşon termocontractabil, folosind un cuptor, care este adesea integrat cu splicer-ul de fuziune. Racordurile proaspăt făcute sunt fragile şi necesită întotdeauna o protecţie suplimentară. Manşoanele termoretractabile le protejează mecanic şi permit plasarea uşoară a fibrelor conectate în casete de sudare.

Video – sudarea fibrei optice cu aparatul EasySplicer