光ファイバー融着方法の知識は、電気通信やLAN、ネットワークプロジェクトに関わる企業や光ファイバー技術者にとって不可欠です。
簡単に言うと、光ファイバー融着とは、2本の光ファイバーケーブルを接続することです。もう一つの、より一般的なファイバー接続方法は、終端またはコネクタ接続と呼ばれます。光ファイバー融着は、通常、終端よりも光損失と背面反射が少なくなるため、ケーブルの長さが1本のファイバーでは長すぎる場合や、48芯ケーブルを4本の12芯ケーブルに接続するなど、異なる種類のケーブルを接続する場合に最適な方法です。また、埋設ケーブルが誤って切断された場合に、光ファイバーケーブルを修復するためにも使用されます。
光ファイバー融着には、融着接続と機械的接続の2つの方法があります。ファイバーの融着を始めたばかりの場合は、経済的および性能的な目標に最も適した技術を選択するために、この分野での長期的な目標を検討することをお勧めします。
- 機械的接続: 機械的スプライスは、2つのファイバー端を正確に位置合わせして保持するように設計されたアライメントデバイスであり、光が一方のファイバーから他方のファイバーに通過できるようにします。（一般的な損失：0.3 dB）
- 融着接続: 融着接続では、機械を使用して2つのファイバー端を正確に位置合わせし、次にガラス端を何らかの熱または電気アークを使用して「融着」または「溶接」します。これにより、ファイバー間に連続的な接続が生成され、非常に低い損失の光伝送が可能になります。（一般的な損失：0.1 dB）
- どちらの方法が良いですか？ 各融着方法の性能については、どの業界で作業しているかによって決定されることがよくあります。融着接続は、融着接続ポイントがほぼシームレスであるため、機械的接続よりも損失が少なく、背面反射も少なくなります。融着接続は主にシングルモードファイバーで使用され、機械的接続はシングルモードとマルチモードの両方のファイバーで使用できます。
多くの電気通信およびCATV企業は、長距離シングルモードネットワークに融着接続に投資していますが、より短いローカルケーブルランには機械的接続を使用しています。アナログビデオ信号は最適なパフォーマンスのために最小限の反射を必要とするため、このアプリケーションにも融着接続が推奨されます。LAN業界では、信号損失と反射がほとんどのLANアプリケーションでは小さな問題であるため、どちらの方法も選択できます。
前述のように、融着接続は、電子アークによって互いに溶接されて恒久的に固定された2つ以上の光ファイバーの接合です。
- ファイバーの準備 - 保護コーティング、ジャケット、チューブ、強度部材などを剥がし、裸のファイバーだけを表示します。ここでの主な関心事は清潔さです。
- ファイバーの切断 - ここで適切なファイバークリーバーを使用することは、融着接続を成功させるために不可欠です。切断面は、適切な融着を得るために、鏡面のように滑らかで、ファイバー軸に垂直でなければなりません。注：クリーバーはファイバーを切断しません！ファイバーに切り込みを入れてから、引っ張ったり曲げたりして、きれいに切断します。目標は、できるだけ完全に垂直な切断面を生成することです。そのため、融着接続に適した優れたクリーバーは、1,000ドルから3,000ドルかかる場合があります。これらのクリーバーは、0.5度以下の切断角度を常に生成できます。
- ファイバーの融着 - このステップには、位置合わせと加熱の2つのステップがあります。位置合わせは、使用している機器に応じて、手動または自動で行うことができます。使用する機器が高価になるほど、位置合わせの精度が高くなります。適切に位置合わせされると、融着接続ユニットは電気アークを使用してファイバーを溶かし、2つのファイバー端を永久に溶接します。
- ファイバーの保護 - ファイバーを曲げや引張力から保護することで、通常の取り扱い中に融着が破損しないようにします。一般的な融着接続の引張強度は0.5〜1.5ポンドで、通常の取り扱いでは破損しませんが、過度の曲げや引っ張り力からの保護が必要です。熱収縮チューブ、シリコーンゲル、および/または機械的圧着プロテクターを使用すると、融着を外部要素や破損から保護できます。
機械的接続は、ファイバーが正確に位置合わせされ、自己完結型アセンブリによって所定の位置に保持される光学的接合であり、永久的な結合ではありません。この方法は、2つのファイバー端を共通の中心線に合わせ、そのコアを位置合わせして、光が一方のファイバーから他方のファイバーに通過できるようにします。
- ファイバーの準備 - 保護コーティング、ジャケット、チューブ、強度部材などを剥がし、裸のファイバーだけを表示します。ここでの主な関心事は清潔さです。
- ファイバーの切断 - プロセスは融着接続の切断と同一ですが、切断精度はそれほど重要ではありません。
- ファイバーを機械的に接合する - この方法では熱は使用されません。機械的接続ユニット内にファイバー端を一緒に配置するだけです。機械的接続装置内のインデックスマッチングゲルは、光を一方のファイバー端から他方のファイバー端に結合するのに役立ちます。古い装置には、インデックスマッチングゲルではなく、コアを一緒に保持するエポキシ樹脂があります。
- ファイバーの保護 - 完成した機械的接続は、接続自体の保護を提供します。
- 融着ツールを徹底的かつ頻繁に清掃してください。 ファイバーを扱うときは、肉眼では見えない粒子が、光ファイバーを扱う際に大きな問題を引き起こす可能性があることに注意してください。ファイバーとツールの「過剰な」清掃は、将来の時間と費用を節約します。
- クリーバーを適切に保守および操作してください。 クリーバーは、ファイバー融着で最も貴重なツールです。機械的接続内では、適切な端面を確保するための適切な角度が必要であり、2つのファイバー間のエアギャップに光が過剰に漏れる可能性があります。インデックスマッチングゲルは、光の漏れをほとんどなくしますが、低品質の切断を克服することはできません。機械的接続に適した高品質のクリーバーには、約200ドルから1,000ドルを費やす必要があります。
- 融着接続の場合、優れた低損失（0.05 dB以下）を達成するには、さらに正確なクリーバーが必要です。切断が悪いと、ファイバー端が適切に溶け合わず、光損失や高反射の問題が発生する可能性があります。融着接続に必要な精度を処理するための優れたクリーバーには、1,000ドルから4,000ドルを費やす必要があります。クリーバーを清掃するためのメーカーの指示に従い、ツールを適切に使用することで、長持ちする機器を提供し、最初から正しく作業を完了できます。
- 融着パラメータは、最小限かつ体系的に調整する必要があります（融着接続のみ）。 問題の兆候が見られたらすぐに融着機の融着パラメータの変更を開始すると、目的の設定を失う可能性があります。汚れた機器が最初のチェックであり、次にパラメータを続けます。融着時間と融着電流は、融着の2つの重要な要素です。これらの2つの要素のさまざまな変数は、同じ融着結果を生成できます。高時間と低電流は、高電流と低時間と同じ結果になります。一度に1つの変数を変更し、ファイバータイプに適切な融着パラメータが見つかるまで確認してください。