сплайс кассета что это
Монтаж оптических коннекторов: полное руководство!
Оконечивание оптоволоконного кабеля – процесс сложный и ответственный. От качества его выполнения зависит надежность и долговечность дальнейшей работы ВОЛС. В этом материале вы найдете детальный обзор всех существующих методов монтажа оптических коннекторов, узнаете, как правильно проводить монтаж окончаний оптического кабеля, а также получите большую удобную таблицу, которая поможет определиться, какой метод монтажа оптических разъемов идеален для вашего случая.
СОДЕРЖАНИЕ:
Устройство и место оптического коннектора
Неотъемлемым компонентом любой оптической сети, впрочем, как и медной, являются разъёмные соединители. В сетях, построенных на базе оптического волокна, они называются коннекторными соединениями и состоят из двух основных компонентов: двух оптических коннекторов и розетки (адаптера) для их соединения.
Рисунок 1 – Структура разъемного оптического соединения
Оптическая розетка (адаптер) – это приспособление со сквозным продольным отверстием и крепежными элементами для коннекторов определенного типа с обеих сторон. Назначением оптической розетки является точное сведение ферул двух коннекторов и фиксация их в таком положении для обеспечения передачи данных.
В зависимости от диаметра ферулы соединяемых коннекторов, диаметр сквозного отверстия может быть 2,5 мм (например, для FC, SC, ST коннекторов) или 1,25 мм (например, для LC и E2000 коннекторов).
Оптические адаптеры устанавливаются в оптическом кроссе, распределительных ящиках и т.д. В виде оптических адаптеров выполнены также выходы SFP модулей приемо-передающей аппаратуры, а также выходы контрольно-измерительных приборов.
Оптический коннектор – это часть оптического разъема, представляющая собой кабельное окончание.
Рисунок 2 – размещение адаптеров (розеток) и коннекторов в оптическом кроссе)
Рисунок 4 – схема подключения оптического кабеля к приемо-передающей аппаратуре
Как видно из рисунка 4, к оптическому кроссу можно отнести кабельное окончание и оптические розетки, установленные на оптической патч панели, а также коммутационные патч-корды.
Качество оптического кросса напрямую зависит от характеристик прохождения оптического сигнала через разъемный соединитель, а именно от потерь и отражения сигнала в нем. Поэтому высокое качество применяемых в кроссе или распределительном ящике конструктивных элементов, качественное монтажное оборудование и профессионализм монтажника гарантируют отличные характеристики сети, высокую и стабильную скорость доступа и как следствие – удовлетворенность абонентов.
И если с розетками и патч-кордами все понятно – достаточно просто купить этот элемент уже проверенного качества, то с оптическими коннекторами не все так однозначно. Ведь существует несколько способов оконечивания оптического кабеля. Каждый из этих способов имеет свои преимущества и недостатки. Рассмотрим их более детально.
Монтаж оптических коннекторов при помощи пигтейлов
Рисунок 5 – оптические пигтейлы: а) в плотном буфере; б) в свободном буфере
Обычно пигтейлы имеют диаметр буферной оболочки 0,9 мм. Причем поставляются они как в плотном буфере (рис 5а) так и в свободном буфере (рис.5б). Основная разница между этими двумя типами буферного слоя состоит в его удалении. Плотный буфер удаляется только вместе с акриловым 250 мкм покрытием волокна. Плавающий буфер пигтейла удаляется отдельно от лакового покрытия волокна.
Рисунок 6 – сплайс кассета оптическая
Для экономии места в сплайс-кассете, некоторые операторы требуют удалять 900 микронную оболочку с кабеля перед монтажом.
Сплайс кассета – это конструктивный элемент любого оптического распределительного бокса или оптической муфты. Она имеет посадочные места для установки КДЗС, а также место для размещения запаса волокна с допустимым радиусом изгиба.
Также пигтейлы отличаются по типу использованного в них оптического волокна, по типу корпуса и полировке установленного оптического разъема.
Рисунок 7 – оптический бокс (ODF): а) на стороне оператора; б) на стороне абонента
Для оконечивания оптоволокна при помощи пигтейла, необходимо проделать следующее:
Как видите, процедура достаточно простая. Применение такого способа монтажа коннекторов на оптоволокно вполне оправдано на кроссе оператора, или больших распределительных боксах. Вместе с тем на абонентской стороне все не так просто.
Во-первых, на абонентской стороне чаще всего оконечивается только одно, ну максимум два волокна. Использование большого ODF (как изображено на рисунке 7а) не имеет смысла.
Во-вторых, в маленьком абонентском ящике намного меньше места, что приводит к большим изгибам волоконно-оптического кабеля. И если для пигтейлов, которые чаще всего выполнены на базе менее чувствительного к изгибам волокна стандарта G.657 это не сильно критично, то для волокна кабеля (другого стандарта) – это ощутимо. В месте изгиба волокна появляются дополнительные потери сигнала. Это можно легко проверить, просветив такое волокно визуализатором повреждений (источник красного света).
Рисунок 8 – потеря мощности оптического сигнала в месте макроизгиба
Поэтому на абонентской стороне рекомендуется оконечивать кабель при помощи Splice-On коннекторов (КДЗС при этом размещается в хвостовике самого коннектора) с минимальным количеством петель запаса.
Монтаж кабельных окончаний при помощи сварных (Splice On) оптических разъемов
Splice On коннекторы (SOC) – это оптические коннекторы, которые устанавливаются при помощи сварочного аппарата непосредственно на приходящее с кабеля волокно таким образом, что КДЗС размещается в хвостовике самого коннектора.
КДЗС (комплект для защиты сварного соединения) – представляет собой изделие, состоящие из двух трубок (одна внутри другой) и металлического или керамического элемента жесткости, размещенного между ними. Верхняя трубка усаживается (уменьшается в диаметре) под влиянием температуры, не допуская попадания пыли и влаги к месту сварки волокна). Элемент жесткости – предохраняет место сварки от изгибов. Во внутреннюю же трубку – помещается непосредственно волокно таким образом, чтобы место сварки было посредине трубки. Наиболее распространенными являются КДЗС длиной 40 и 60 мм. Однако с развитием технологии Splice On набирают популярности и микро КДЗС длиной менее 20 мм.
Применяются Splice On коннекторы при организации всех оптических кроссов и распределительных панелей, где нужны надежные, долговечные и высококачественные оптические соединения.
Рисунок 9 – Конструкция Splice On коннектора
Такая конструкция не требует применения сплайс кассеты (в которой обычно размещается КДЗС) и экономит время монтажа, сохраняя при этом высокие оптические и механические характеристики коннектора.
Splice On коннектор с уверенностью можно назвать заводским полуфабрикатом. Ведь на заводе его полностью подготавливают к установке, которая для монтажника ВОЛС заключается в выполнении сварного соединения (процесс практически не отличается от сварки двух волокон между собой) и сборки корпуса (не сложнее простенького LEGO конструктора для детей дошкольного возраста).
Рисунок 10 – составные части Splice On коннектора Ilsintech
На заводе внутрь ферулы коннектора вклеивают оптическое волокно, которое выступает за пределы коннектора на 2-3 сантиметра. С торцевой стороны волокно скалывается и полируется.
Впрочем, данная технология ничем не отличается от установки клеевых коннекторов на кабель. Однако качество заводской полировки не идет ни в какое сравнение с ручной. В этом не трудно убедиться, проведя инспекцию торца коннектора при помощи оптического микроскопа .
Можно взять для сравнения Splice On коннектор Ilsintech и обычный оптический патчкорд за 200 рублей (хотя при его изготовлении применяется не ручная полировка). Но даже в этом случае разница будет ощутима. Обратите внимание на качество полировки ферулы (рис. 10). Из него видно, что на рисунке 11б наблюдается «зернистость» торца ферулы, что говорит о невысоком качестве полировки.
Рисунок 11 – Качество полировки ферулы оптического коннектора
В результате, получается что-то вроде пиглейла, только с хвостом 2-3 сантиметра (рис. 4)., а не 1,5 м, как у обычных пигтейлов.
Большинство производителей сварочных аппаратов для ВОЛС предлагают в качестве аксессуара или в базовом комплекте сварочника специальные держатели, в которые вместо одного из волокон, помещается коннектор. Для подготовки сварочного аппарата к монтажу коннектора, достаточно снять один из держателей волокна, обычно закреплен одним винтиком, и вместо него установить держатель коннектора. В остальном, как уже говорились выше, процесс мало чем отличается от сварки двух волокон между собой. Технология монтажа SC коннектора состоит в следующем:
Рисунок 13 – Монтаж SOC: надевание хвостовика коннектора на кабель
Рисунок 14 – Монтаж SOC: надевание КДЗС на кабель
Рисунок 15 – Монтаж SOC: крепление волоконно-оптического кабеля в держателе
Рисунок 16 – Монтаж SOC: удаление буферного слоя с оптического волокна
Рисунок 17 – Монтаж SOC: скол оптического волокна
Рисунок 18 – Монтаж Splice On коннектора: Установка держателя с волокном в сварочный аппарат
Рисунок 19 – Монтаж SOC: крепление Splice On коннектора в держателе
Рисунок 20 – Монтаж SOC: приваривание Splice On коннектора к кабелю
Рисунок 21 – Монтаж SOC: Термоусадка КДЗС в печи сварочного аппарата
Рисунок 22 – Монтаж SOC: внешний вид Splice On коннектора после термоусадки
Рисунок 23 – Монтаж SOC: на сваренный с оптическим кабелем коннектор надевается хвостовик
Рисунок 24 – Монтаж SOC: на Splice On коннектор надевается внешний корпус
Рисунок 25 – Монтаж SOC: готовый к работе Splice On коннектор
Технология монтажа SC коннектора при помощи сварочного аппарата KF4A также показана на этом видео:
Подобным образом осуществляется установка и усиленного коннектора на уличный кабель, однако сама его сборка немного сложнее.
Монтаж усиленных Splice On коннекторов для установки на уличный оптический кабель
Усиленные Splice On коннекторы – это уникальное решение для организации распределения оптического кабеля в сетях FTTx и PON. Они устанавливаются при помощи сварочного аппарата на уличный кабель круглого (5,0 мм и 5,8 мм) и плоского (8.1×4.5 мм и 5.4×3.0 мм) сечения. Благодаря конструктивным особенностям Splice On разъемы не боятся воздействия температуры, солнца и осадков, поэтому распределительный ящик может быть установлен прямо на столбе освещения.
Особенности усиленных Splice On коннекторов:
Технология монтажа усиленного коннектора на уличный кабель ВОЛС продемонстрирована в видео:
Как следует из видео, внешние термоусадочные трубки по габаритам не помещаются в штатную печь сварочного аппарата. Для их усадки можно пользоваться газовой горелкой (как в видео) или специальной термоусадочной печью.
Монтаж кабельных окончаний при помощи Fast коннекторов (FAOC, механических оптических коннекторов) для оптоволокна
Fast коннектор (FAOC, механический коннектор, коннектор быстрого монтажа) – это вид оптического разъема, который устанавливается на оптоволокно без использования сварочного аппарата и не требует полировки торца ферулы. Простота и высокая скорость установки обусловлена его конструкцией.
Рисунок 26 – конструкция оптического Fast коннектора
Иммерсионный гель – это вязкая жидкость, показатель преломления которой близок к показателю преломления сердцевины оптического волокна. Показатель преломления иммерсионных гелей различных производителей несколько отличается и находится в диапазоне от 1,4 до 1,6.
В связи с тем, что иммерсионный гель заполняет пространство между соединяемыми волокнами, в Fast коннекторе отсутствует воздух. Оптический сигнал, проходящий через такое соединение, «не замечает» перехода в другую среду и, соответственно не отражается от границы раздела сред (по закону Френеля).
Достоинства Fast коннектора
Однако не все так хорошо, как кажется на первый взгляд. К сожалению, иммерсионный гель имеет свойство высыхать. И чем выше температура окружающей среды, тем быстрее происходит этот процесс. При высыхании геля пространство между оптическими волокнами снова заполняется воздухом, что приводит к увеличению вносимых потерь и отражения в таком коннекторе. Разные производители декларируют различные сроки жизни своих коннекторов. На практике же характеристики коннектора начинают ухудшаться уже после года эксплуатации. Этим обусловлено некоторое ограничение в применении Fast коннекторов на ВОЛС.
Рекомендации по монтажу оптических Fast коннекторов:
Технология монтажа FAST Connector (быстрого коннектора, механического коннектора)
Несмотря на то, что оптические Fast коннекторы разных производителей построены по одному принципу, отличия все же между ними некоторое есть. В основном отличия заключаются в способе фиксации кабеля. Поэтому сама технология установки не значительно отличается в зависимости от производителя конкретного коннектора. Разберем технологию установки на примере Fast коннектора производства компании Tempo Communication (США).
Рисунок 27 – комплект поставки быстрого коннектора Tempo Communication
Рисунок 28 – Монтаж оптического Fast коннектора: удаление верхней оболочки кабеля
Рисунок 29 – Удаление буферного слоя с оптического волокна
Рисунок 30 – Удаление буферного слоя с оптоволокна
Рисунок 31 – Выполнение скола оптического волокна при помощи прецизионного скалывателя Greenlee 920CL
Рисунок 32 – Выполнение скола оптического волокна при помощи прецизионного скалывателя стороннего производителя
Компания Tempo адаптировала свои скалыватели 920CL к работе с Fast коннекторами. Так, в качестве аксессуара к ним поставляется специальный держатель для патчкордного кабеля. В этом случае не требуется отмерять 20 мм перед снятием буферного слоя. Его удаление происходит как изображено на рисунке 30. Далее, этот же держатель устанавливается в скалыватель 920CL для выполнения скола.
При установке волокна в скалывателе (за исключением Greenlee 920CL) следует обеспечить, чтобы 250-ти микронный буфер волокна заканчивался напротив цифры «10» мерной линейки (рис. 7). Таким образом, расстояние от окончания буферного слоя (акрилового лака) до окончания волокна после скола будет 10 мм.
В случае, если Fast коннектор используется для оперативного восстановления работоспособности сети с последующей заменой на Splice On коннектор или пигтейл, то скол можно выполнить и при помощи более дешевого ручного скалывателя. Пока в коннекторе достаточно иммерсионного геля, коннектор будет обеспечивать допустимые характеристики соединения. Вместе с тем стоит учитывать, что качество скола ручным скалывателем значительно хуже, чем прецизионным. Соответственно, если в случае высыхания геля в смонтированном при помощи прецизионного скалывателя коннекторе просто повысятся потери и отражение, то в случае использования ручного скалывателя он перестанет работать вовсе. И выход из строя произойдет намного раньше. Обычно период жизни коннектора в этом случае составляет не более 1 – 1,5 месяцев. Такого срока вполне достаточно, чтобы найти время и возможность заменить механическое соединение более надежным – сварным.
Рисунок 33 – Вставка оптического волокна в Fast коннектор
Рисунок 34 – Фиксация волокна в коннекторе
После этого необходимо слегка прижать корпус разъема к волокну, чтобы волокно в месте изгиба (рис 33) выровнялось.
Рисунок 35 – Фиксация кабеля в коннекторе и окончательная сборка коннектора
Вывод: как видите, установка быстрого коннектора очень проста, требует минимум инструментов и может быть выполнена в очень короткие сроки. Вместе с тем, недолговечность такого соединения накладывает некоторые ограничения на применение этой технологии. Поэтому наиболее предпочтительным применением Fast коннекторов является оперативное устранение поломок, когда нет «под рукой» сварочного аппарата.
Сравнительная таблица преимуществ и недостатков технологий монтажа оптических коннекторов
Итак, выделим преимущества и недостатки описанных выше технологий установки оптических коннекторов.
Сравнительная таблица преимуществ и недостатков применения различных методов установки оптических коннекторов:
Оптические муфты и разделка в муфту, оптические кроссы, коннекторы и адаптеры
Оптическая муфта– это пластиковый контейнер, который используется для соединения кабелей и защиты состыкованного участка. Муфты могут отличаться конструкцией и выглядеть так: 
Или так: 
Основной принцип устройства любой оптической муфты следующий. Контейнер имеет патрубки для входа и выхода кабеля. Внутри него находится сплайс-пластина (рамка для оптических кассет). Кабель заводится во входной патрубок, подводится к рамке, на ней два кабеля стыкуются. И выводится кабель через выходной патрубок. Так как контейнер выполняет функцию защитного чехла, то он должен быть герметичным, то есть на нем должны быть уплотнительные прокладки. Если качество прокладок вызывает сомнения, то лучше посадить его на герметик.
Если муфту нужно усилить, то на нее дополнительно ставят металлическую бронезащиту: 
Такая чугунная броня предназначена для защиты муфт, которые соединяют кабель в грунт и закапываются в землю.
Подготовка оптического волокна к заводке в муфту перед сваркой: маркировка
Это нужно для того, чтобы не решать потом ребусы. Для маркировки используются наклейки-флажки типа
или обычные наклейки-маркеры на листе. Но обязательно с цифрами от 0 до 9
Но сначала разберемся с модулями. Очищенный до модулей оптоволокнный кабель выглядит на срезе так:
Пустышки мы просто обрезаем, красный с зеленым (второй также может быть синим или желтым, но в любом случае хорошо различимым) может перепутать только дальтоник, а вот белые и бесцветные очень похожи между собой, Перепутать их легко, а ошибка будет стоить нам потраченного зря времени.
Последовательность маркировки следующая:
Красный – первый модуль.
Яркий цветной (синий, желтый или зеленый) – второй модуль.
Следующий за вторым по направлению часовой стрелки или против часовой стрелки – третий модуль. Он может быть любого другого цвета, может быть бесцветным или белым.
После третьего в том же направлении относительно часовой стрелки – четвертый модуль. И так далее.
На этом фото в левом кабеле модули расположены против часовой стрелки. В правом – по часовой: 
Главное – найти первый и второй, чтобы понять направление повива. И промаркировать их соответствующим образом.
Все предельно просто, но при маркировке нужно быть предельно аккуратным. Иначе волокна перепутаются, мы спаяем их неправильно и получим примерно такую картину: 
Выкапывать из земли десяток муфт на линии, чтобы проверить каждую и найти ошибку спайки, долго и хлопотно. Поэтому монтажники придумали такую хитрость. Они вскрывают среднюю муфту на линии с ошибкой, сгибают по очереди каждое волокно до образования «затора» сигнала (но не облома волокна!). А в это время на первом и последующем за средней муфтой кроссе проверяют сигнал с помощью тестеров. Если сигнал «теряется» на тех волокнах, на которых и должен (на первом и первом или третьем и третьем, к примеру), значит, ошибка допущена не в этих муфтах, а в какой-то из следующих, то есть последних. Тогда переходят на тот второй участок, который состоит примерно из половины муфт. Задача уже упростилась в два раза – искать нужно в оставшихся, допустим, 4-х муфтах, а не во всех 10-ти.