Kiến thức về các phương pháp hàn sợi quang là rất quan trọng đối với bất kỳ công ty hoặc kỹ thuật viên sợi quang nào tham gia vào các dự án Viễn thông hoặc LAN và mạng.
Nói một cách đơn giản, hàn sợi quang liên quan đến việc nối hai cáp sợi quang lại với nhau. Phương pháp khác, phổ biến hơn, để nối các sợi quang được gọi là chấm dứt hoặc kết nối. Hàn sợi quang thường dẫn đến tổn thất ánh sáng và phản xạ ngược thấp hơn so với chấm dứt, khiến nó trở thành phương pháp được ưa thích khi các đường cáp quá dài đối với một chiều dài sợi duy nhất hoặc khi nối hai loại cáp khác nhau với nhau, chẳng hạn như cáp 48 sợi với bốn cáp 12 sợi. Hàn cũng được sử dụng để khôi phục cáp sợi quang khi một cáp chôn ngầm bị đứt do tai nạn.
Có hai phương pháp hàn sợi quang, hàn nóng chảy & hàn cơ học. Nếu bạn mới bắt đầu hàn sợi, bạn có thể muốn xem xét các mục tiêu dài hạn của mình trong lĩnh vực này để chọn kỹ thuật phù hợp nhất với các mục tiêu kinh tế và hiệu suất của bạn.
- Hàn cơ học: Mối nối cơ học chỉ là các thiết bị căn chỉnh, được thiết kế để giữ hai đầu sợi ở vị trí được căn chỉnh chính xác, do đó cho phép ánh sáng truyền từ sợi này sang sợi khác. (Tổn thất điển hình: 0,3 dB)
- Hàn nóng chảy: Trong hàn nóng chảy, một máy được sử dụng để căn chỉnh chính xác hai đầu sợi, sau đó các đầu thủy tinh được "nóng chảy" hoặc "hàn" lại với nhau bằng một loại nhiệt hoặc hồ quang điện. Điều này tạo ra một kết nối liên tục giữa các sợi, cho phép truyền ánh sáng tổn thất rất thấp. (Tổn thất điển hình: 0,1 dB)
- Phương pháp nào tốt hơn? Đối với hiệu suất của từng phương pháp hàn, quyết định thường dựa trên ngành mà bạn đang làm việc. Hàn nóng chảy tạo ra tổn thất thấp hơn và phản xạ ngược ít hơn so với hàn cơ học vì các điểm hàn nóng chảy kết quả gần như liền mạch. Mối nối nóng chảy được sử dụng chủ yếu với sợi đơn mode trong khi mối nối cơ học hoạt động với cả sợi đơn mode và đa mode.
Nhiều công ty Viễn thông và CATV đầu tư vào hàn nóng chảy cho các mạng đơn mode đường dài của họ, nhưng vẫn sẽ sử dụng hàn cơ học cho các đường cáp cục bộ, ngắn hơn. Vì tín hiệu video tương tự yêu cầu phản xạ tối thiểu để có hiệu suất tối ưu, hàn nóng chảy cũng được ưu tiên cho ứng dụng này. Ngành LAN có thể chọn một trong hai phương pháp, vì tổn thất tín hiệu và phản xạ là những mối quan tâm nhỏ đối với hầu hết các ứng dụng LAN.
Như đã đề cập trước đó, hàn nóng chảy là một điểm nối của hai hoặc nhiều sợi quang đã được gắn vĩnh viễn bằng cách hàn chúng lại với nhau bằng một hồ quang điện.
- Chuẩn bị sợi - Tước lớp phủ bảo vệ, áo khoác, ống, bộ phận chịu lực, v.v. chỉ để lộ sợi trần. Mối quan tâm chính ở đây là sự sạch sẽ.
- Chia sợi - Sử dụng một máy chia sợi tốt ở đây là điều cần thiết để có một mối hàn nóng chảy thành công. Đầu đã chia phải nhẵn như gương và vuông góc với trục sợi để có được một mối hàn thích hợp. LƯU Ý: Máy chia không cắt sợi! Nó chỉ khía sợi và sau đó kéo hoặc uốn cong nó để gây ra một vết đứt sạch. Mục tiêu là tạo ra một đầu đã chia vuông góc nhất có thể. Đó là lý do tại sao một máy chia tốt để hàn nóng chảy thường có giá từ 1.000 đến 3.000 đô la. Những máy chia này có thể liên tục tạo ra một góc chia từ 0,5 độ trở xuống.
- Nóng chảy sợi - Có hai bước trong bước này, căn chỉnh và gia nhiệt. Căn chỉnh có thể là thủ công hoặc tự động tùy thuộc vào thiết bị bạn có. Thiết bị giá cao hơn bạn sử dụng, độ chính xác của việc căn chỉnh càng cao. Sau khi được căn chỉnh đúng cách, bộ hàn nóng chảy sau đó sử dụng một hồ quang điện để làm tan chảy các sợi, hàn vĩnh viễn hai đầu sợi lại với nhau.
- Bảo vệ sợi - Bảo vệ sợi khỏi lực uốn và lực căng sẽ đảm bảo mối nối không bị đứt trong quá trình xử lý thông thường. Một mối hàn nóng chảy điển hình có độ bền kéo từ 0,5 đến 1,5 lbs và sẽ không bị đứt trong quá trình xử lý thông thường nhưng nó vẫn cần được bảo vệ khỏi lực uốn và kéo quá mức. Sử dụng ống co nhiệt, gel silicon và/hoặc bộ bảo vệ uốn cơ học sẽ giữ cho mối nối được bảo vệ khỏi các yếu tố bên ngoài và bị đứt.
Hàn cơ học là một điểm nối quang học, nơi các sợi được căn chỉnh chính xác và được giữ cố định bằng một cụm tự chứa, không phải là một liên kết vĩnh viễn. Phương pháp này căn chỉnh hai đầu sợi với một đường tâm chung, căn chỉnh các lõi của chúng để ánh sáng có thể truyền từ sợi này sang sợi khác.
- Chuẩn bị sợi - Tước lớp phủ bảo vệ, áo khoác, ống, bộ phận chịu lực, v.v. chỉ để lộ sợi trần. Mối quan tâm chính ở đây là sự sạch sẽ.
- Chia sợi - Quá trình này giống hệt như việc chia cho hàn nóng chảy nhưng độ chính xác của việc chia không quan trọng bằng.
- Nối cơ học các sợi - Không có nhiệt được sử dụng trong phương pháp này. Chỉ cần đặt các đầu sợi lại với nhau bên trong bộ phận nối cơ học. Gel khớp chỉ số bên trong thiết bị nối cơ học sẽ giúp kết nối ánh sáng từ đầu sợi này sang đầu sợi khác. Thiết bị cũ hơn sẽ có epoxy thay vì gel khớp chỉ số giữ các lõi lại với nhau.
- Bảo vệ sợi - mối nối cơ học đã hoàn thành cung cấp sự bảo vệ riêng cho mối nối.
- Làm sạch kỹ lưỡng và thường xuyên các công cụ hàn của bạn. Khi làm việc với sợi, hãy ghi nhớ rằng các hạt không nhìn thấy bằng mắt thường có thể gây ra các vấn đề lớn khi làm việc với sợi quang. Việc làm sạch "quá mức" sợi và các công cụ của bạn sẽ giúp bạn tiết kiệm thời gian và tiền bạc trong tương lai.
- Bảo trì và vận hành máy chia của bạn đúng cách. Máy chia là công cụ có giá trị nhất của bạn trong việc hàn sợi. Trong hàn cơ học, bạn cần góc thích hợp để đảm bảo các mặt đầu thích hợp hoặc quá nhiều ánh sáng thoát ra vào các khoảng trống không khí giữa hai sợi sẽ xảy ra. Gel khớp chỉ số sẽ loại bỏ hầu hết sự thoát ánh sáng nhưng không thể khắc phục được một vết chia kém chất lượng. Bạn nên chi khoảng 200 đến 1.000 đô la cho một máy chia chất lượng tốt phù hợp để hàn cơ học.
- Đối với hàn nóng chảy, bạn cần một máy chia chính xác hơn nữa để đạt được tổn thất cực thấp (0,05 dB trở xuống). Nếu bạn có một vết chia kém, các đầu sợi có thể không nóng chảy lại với nhau đúng cách, gây ra các vấn đề về tổn thất ánh sáng và phản xạ cao. Hãy mong đợi phải trả từ 1.000 đến 4.000 đô la cho một máy chia tốt để xử lý độ chính xác cần thiết cho hàn nóng chảy. Việc bảo trì máy chia của bạn bằng cách làm theo hướng dẫn của nhà sản xuất để làm sạch cũng như sử dụng công cụ đúng cách sẽ cung cấp cho bạn một thiết bị lâu dài và đảm bảo công việc được thực hiện đúng ngay từ đầu.
- Các thông số nóng chảy phải được điều chỉnh tối thiểu và có hệ thống (chỉ hàn nóng chảy). Nếu bạn bắt đầu thay đổi các thông số nóng chảy trên máy hàn ngay khi có dấu hiệu của sự cố, bạn có thể mất cài đặt mong muốn của mình. Thiết bị bẩn phải là kiểm tra đầu tiên của bạn và sau đó tiếp tục với các thông số. Thời gian nóng chảy và dòng điện nóng chảy là hai yếu tố chính để hàn. Các biến số khác nhau của hai yếu tố này có thể tạo ra cùng một kết quả hàn. Thời gian cao và dòng điện thấp dẫn đến cùng một kết quả như dòng điện cao và thời gian thấp. Hãy chắc chắn thay đổi một biến tại một thời điểm và tiếp tục kiểm tra cho đến khi bạn đã tìm thấy các thông số nóng chảy phù hợp cho loại sợi của bạn.