Восстановитель покрытия оптического волокна Shinho
Восстановление защитного покрытия — важный этап работы с оптическим волокном, который обеспечивает его прочность и надежность после зачистки или сварки. В этой статье мы расскажем, зачем нужны восстановители покрытия, как они работают и чем отличаются модели Shinho FR-100 и FR-101. Вы узнаете, как правильно использовать оборудование и почему важно соблюдать инструкции по обслуживанию. Простые рекомендации, описание ключевых функций и советы по уходу помогут вам легко освоить этот процесс и достичь отличных результатов.
1. Общее о восстановителях покрытия
Восстановители покрытия используются для того, чтобы заново нанести покрытие на оптическое волокно в том месте, где оно было удалено в процессе зачистки. Более того, такое восстановление используется там, где не допускается использовать КДЗС (комплект для защиты сварного соединения оптического волокна).
Общий принцип работы у всех моделей, представленных на рынке устройств для работы с волокном, одинаков, однако каждый производитель имеет свои уникальные особенности. В данной статье мы подробнее расскажем о восстановителях Shinho.
Самой главной частью восстановителей покрытия является кварцевая пресс-форма или молда, которая состоит из двух частей: верхней и нижней (рис. 1). В обеих частях молды прорезают канавку определённого размера, который отвечает за диаметр восстанавливаемого покрытия. За счет высокой точности изготовления канавок можно добиться прецизионного восстановления покрытия на волокно.
Рисунок 1 – Общий вид молды
Shinho производят две модели восстановителей покрытия: FR-100 и FR-101. Принципиальная разница в наличии пруф-тестера, этим функционалом оснащена модель FR-101.
Пруф-тест – это процедура проверки механической прочности волокна для выявления дефектов после восстановления покрытия. Данная функция необходима после сварки двух волокон и восстановлении покрытия на этом участке, чтобы определить достаточную прочность для дальнейшего применения.
2. Комплектность оборудования
В комплект поставки восстановителя FR-101 входят следующие аксессуары (рис. 2):
- восстановитель покрытия;
- кабели питания;
- молда на определенный диаметр восстанавливаемого покрытия (молда доставляется в отдельном кейсе для защиты от механических воздействий во время транспортировки);
- набор винтов для крепления молды;
- набор шестигранных ключей;
- набор для промывки инжекционной трубки и насоса;
- набор для замены насоса;
- защитная подставка для пруфтеста.
Рисунок 2 – Комплект поставки FR-101
В комплект к FR-100 не входит защитная подставка для пруфтеста, так как восстановитель не оснащен данной функцией.
Дополнительно в комплект поставки можно включить полимер. Следует отметить, что рекомендуется использовать DSM-950-200 (полимер с высоким индексом показателя преломления) и/или PC373XP (полимер с низким индексом). Режимы, установленные в программном обеспечении, протестированы и адаптированы именно для использования данных полимеров.
3. Описание работы восстановителя покрытия и пруф-теста
FR-100/FR-101 имеет правые и левые держатели волокна, которые используются для позиционирования волокна и корректной укладки в канавку молды (рис. 3). После установки волокна в держатели волокно автоматически немного растягивается, чтобы не было лишних перегибов волокна.
Рисунок 3 – Общий вид держателей и молды
Целью повторного покрытия или восстановления покрытия является сохранение прочности и гибкости зачищенного участка волокна или сварного соединения путем защиты поверхности ОВ от повреждений. Материал повторного покрытия, или полимер, номинально такой же, как и исходное покрытие на волокне, и поэтому он будет иметь схожие эксплуатационные характеристики. Обработка волокна перед восстановлением покрытия непосредственно влияет на прочность и надежность перекрытого участка.
Для выполнения повторного покрытия исходное волокно должно войти в форму для повторного покрытия с обеих сторон, т.е. сверху и снизу, чтобы материал для повторного покрытия мог быть введен до канавки (рис. 4). Это означает, что исходный диаметр волокна должен быть меньше диаметра формы для повторного покрытия, а длина повторного покрытия должна быть короче длины формы (максимальная длина 50 мм). Стандартный размер формы для повторного покрытия для стандартного волокна с покрытием 250 мкм (125 мкм по кварцевой оболочке) составляет 280 мкм. Это обеспечивает восстановление не только в зачищенной зоне, но и с захватом участков с покрытием. С точки зрения надежности рекомендуется длина перекрытия 2–5 мм поверх самого покрытия.
Рисунок 4 – Общий вид положения волокна внутри канавки молды
Пример восстановления покрытия на волокне представлен на фотографии 5.
Рисунок 5 – Фотография восстановленного покрытия на волокне 125/250 мкм
Для проведения пруф-теста достаточно расположить волокно в держателях и закрыть верхние прижимные лапки (рис. 6).
Рисунок 6 – Общий вид пруф-теста
После укладки волокна необходимо нажать кнопку Start, и программа автоматически начнет выполнять заданные действия, а именно линейно натягивать волокно до заданного в программе значения. Значения можно задавать от 2–20 Н или 0,2-2 кг-с/см.
4. Меню устройства
Общий вид рабочего меню выглядит следующим образом (рис. 7) в восстановителе покрытия модели FR-101:
Рисунок 7 – Общий вид рабочего меню FR-101
Как показано на рисунке выше, интерфейс меню разделен на четыре области:
- испытание натяжения;
- восстановление покрытия;
- подсказки по эксплуатации;
- область сенсорного экрана.
Пользователи могут интуитивно и быстро изменять и просматривать параметры в соответствии с соответствующими функциями. Соответствующие параметры покрытия должны быть установлены перед операцией восстановления покрытия, точно так же, как и для пруф-теста.
Общее меню выполнено в идентичной стилистике от производителя, как на всей группе продукции специального применения (рис. 8).
Рисунок 8 – Общий вид меню
Более подробное описание параметров представлено в руководстве пользователя. Пожалуйста, перед началом работы с восстановителем покрытия прочитайте руководство пользователя. Коротко отметим, что благодаря программному управлению пользователь может самостоятельно задавать следующие параметры для восстановления покрытия и пруф-теста:
- время работы насоса для прокачки полимера в инжекционную трубку;
- время для обратной подачи полимера в банку;
- диаметр покрытия волокна (в зависимости от размера молды);
- длина восстанавливаемого участка;
- объем подаваемого полимера;
- время работы УФ-светодиодов;
- мощность работы УФ-светодиодов;
- уровень натяжения в настройках пруф-теста.
5. Очистка молды
Важным пунктом работы с восстановителем покрытия является своевременная очистка молды. В случае, если не следить за чистотой молды, это может привести к разрушению самой кварцевой формы и её покрытия.
Очистка молды осуществляется чистой безворсовой салфеткой или ватной палочкой, пропитанной спиртом (рис. 9). Ни в коем случае не разрешается использовать другие растворители, в противном случае кварцевая форма может быть испорчена или деформирована!
Рисунок 9 – Очистка молды
Не разрешается тереть канавку слишком сильно, в противном случае это может привести к повреждению стеклянной формы. Неправильная очистка может привести к неравномерному образованию покрытия или недостаточному впрыску полимера из инжекционного порта.
Важно! Внимательно ознакомьтесь с руководством пользователя перед началом работ с оборудованием. Изучите Главу 6 «Техническое обслуживание формы (молды)» внимательно и только после этого начинайте работу с восстановителем покрытия.
6. Историческая справка
Изобретение восстановителя покрытия для оптического волокна связано с развитием технологий волоконно-оптической связи, но указать конкретного изобретателя сложно, так как это устройство и методика разрабатывались коллективно в рамках различных научных и инженерных исследований еще в начале 1970-х годов.
Появление оптического волокна потребовало создания методов для защиты и ремонта волокна после сварки или обработки. Эти исследования проводились крупными лабораториями, такими как Bell Labs (США) [1] и Corning Incorporated. Также в этот период началась разработка материалов для защитного покрытия волокон, таких как акриловые полимеры, которые можно было восстанавливать с использованием ультрафиолетового отверждения.
Целью проводимых работ было разработать технологию покрытия места стыка оптических волокон следующим образом:
- использовать тот же УФ-отверждаемый полимер, который изначально применялся в качестве материала покрытия волокна при его вытяжке;
- обеспечить систему быстрого отверждения:
- сохранить исходный диаметр покрытия как можно точнее к первоначальному;
- сохранить исходную прочность и оптические потери места стыка или сварки волокон.
Первый восстановитель покрытия также включал в себя держатели, с помощью которых волокно немного натягивалось и укладывалось в форму из прозрачного акрилового листа, которая состояла из двух частей: верхней и нижней. Это гарантировало, что непокрытая полимером часть волокна не будет контактировать с поверхностью самой формы. «Голая» часть волокна подвешивалась от соприкосновения с формой и центрировалась на порте впрыска. Далее прозрачная верхняя половина формы крепилась к нижней половине, и УФ-отверждаемый материал покрытия впрыскивался вручную с помощью шприца. Затем ручная импульсная ксеноновая дуговая лампа располагается над областью, подлежащей отверждению. Один или два 4-секундных импульса от лампы были достаточными для отверждения УФ-отверждаемых покрытий.
Нельзя забывать о компании-гиганте оптических технологий, которая также внесла огромный вклад в развитие волоконно-оптической техники:
- Fujikura [2];
Одна из первых компаний, которая начала разрабатывать устройства для восстановления покрытия в производственных масштабах. Их оборудование стало стандартом в сфере обработки оптического волокна.
Восстановители защитного покрытия оптического волокна играют ключевую роль в обеспечении целостности и надежности волокон после их обработки или повреждения. Они позволяют восстановить защитный слой, обеспечивая механическую прочность и защиту от внешних воздействий.
Данное оборудование протестировано инженерами АО «ЛЛС» и при наличии дополнительных вопросов просим обратиться к специалистам компании.
[1] HART JR. A. C., KRAUSE J. T. (1982). [OSA Optical Fiber Communication Conference – Phoenix, Arizona (1982)] Optical Fiber Communication – Technique for coating high strength lightguide fusion splices. ThAA3 – doi: 10.1364/ofc.1982.thaa3
[2] Патенты: US9839934, US10252287, US10532503
