Światłowody
Instalacje światłowodowe zyskują na popularności, biorąc pod uwagę rozwój telewizji 4k oraz rosnące zapotrzebowanie na szybki Internet. Takie łącze niebawem stanie się standardem. Od kilku lat tradycyjne kable telefoniczne i telewizyjne zastępuje się kablem, który przesyła sygnał za pomocą światła, co nie wymaga instalowania urządzeń wzmacniających. Dzięki transferowaniu informacji z prędkością światła, światłowody opanowują świat.
O czym pamiętać przy łączeniu światłowodów
Prace z kablami światłowodowymi można podzielić na kilka etapów, wśród nich można wyróżnić układanie, spawanie, instalację oraz pomiary dokonywane po zakończeniu montażu. Prace ze światłowodowym medium transmisyjnym wymagają od instalatora dużej staranności i dbałości o produkt.
Należy wspomnieć, że wyróżniamy dwa rodzaje światłowodów – jednomodowe i wielomodowe, a jest to uwarunkowane rodzajem transmisji światła w rdzeniu. Włókno światłowodu składa się właściwie z trzech części, czyli rdzenia, płaszcza i buforu. Przy budowie systemów dalekiego zasięgu wykorzystuje się światłowody jednomodowe, ponieważ ich zaletą jest długość fal używana bezpośrednio do przesyłania jednego modu światła. Analogicznie na transmisję wielu modów światła pozwala sieć wielomodowa, wiąże się to jednak ze spowolnieniem przesyłania danych oraz większą średnicą włókna.
W trakcie łączenia włókien światłowodowych szczególną uwagę należy zwrócić na odpowiednie narzędzia, proces ten wymaga również czasu i precyzji. W procesie realizacji takiej instalacji istotna jest zarówno wiedza o propagacji światła i zjawiskach zachodzących wewnątrz włókna, jak i zdolność rozróżniania i obróbki kabli, włókien czy umiejętność układania ich w przełącznicach i dedykowanych puszkach.
Jak układać kable światłowodowe?
Układanie kabli światłowodowych determinuje zachowanie optymalnych parametrów tłumienia transmitowanych sygnałów, a wybór włókien ma istotny wpływ na sposób ich ułożenia i gięcia. W obiektach mieszkalnych rekomenduje się zastosowanie włókien o największym promieniu gięcia, co ułatwia ich rozmieszczanie. Szczególnie należy pamiętać o kwestiach takich jak trasa instalacji, naprężenia działające na sieć FTTH, liczba włókien, dopuszczalna maksymalna siła rozciągająca, aż wreszcie zapas kabla.
Spawanie sieci światłowodowych – jak to działa?
Przed rozpoczęciem spawania sieci FTTH trzeba je odpowiednio przygotować. Proces ten można podzielić na następujące etapy:
- wybór stosowanego łączenia
- ściągnięcie izolacji ze światłowodów
- oczyszczenie i przecięcie kabli
Tak przygotowane włókna mogą zostać połączone za pomocą spawarki, spawów, złączy mechanicznych czy poprzez wklejanie i polerowanie.
Spawanie światłowodów przypomina sposoby pracy ze starszymi rodzajami okablowania, w rzeczywistości jest to praca wymagająca niesamowitej dokładności, zwłaszcza przy formowaniu spawu. Prawidłowe wykonanie całego procesu owocuje trwałym połączeniem o niewielkich stratach oraz prawie zerowej reflektacji.
Techniki spawania światłowodów
Na rynku dominują dwa sposoby spawania: mechaniczne i termiczne. Wybór metody uzależniony jest od wielu czynników, do których należą: rodzaj światłowodów i ich geometria, warunki otoczenia, maksymalny promień gięcia czy oczekiwane wyniki prędkości przesyłu.
Spawy mechaniczne
Każda metoda łączenia wymaga zastosowania konkretnej długości uciętego włókna, gdyż niedostosowanie się do tego kryterium, może spowodować silne tłumienie, które uniemożliwi lub znacząco ograniczy transmisję sygnału. Spawanie mechaniczne umożliwia łączenie bez użycia spawarki, jednak pod względem jakości ten rodzaj spawu jest słabszy. Do zalet należy niższy koszt początkowy – wystarczy kilka narzędzi, ewentualne niedoskonałości niweluje występujący w spawie mechanicznym żel optyczny. Ich uniwersalna konstrukcja pozwala na łączenie sieci FTTH o różnych średnicach, zarówno jednomodowych jak i wielomodowych. Na rynku dostępne są spawy z przezroczystym korpusem, co umożliwia stałą kontrolę wykonywanego połączenia. Mechaniczne spawanie światłowodów wykorzystuje się szczególnie w sytuacjach awaryjnych.
Spawy mechaniczne możemy stosować w:
- połączeniach napowietrznych
- połączenia doziemnych
- skrzynkach rozgałęzień kablowych
- okablowaniu budynków
Termiczne łączenie sieci FTTH
W odniesieniu do połączeń mechanicznych, łączenie włókien za pomocą spawarki wiąże się ze znacznie lepszymi parametrami i krótszym czasem wykonania, gwarantuje integralne łączenie oraz minimalne straty w poziomie sygnału. Za pomocą łuku elektrycznego nadtapia się czoło światłowodu, dzięki czemu możliwe jest ich połączenie. Następnie nałożona zostaje osłonka termokurczliwa. Sposób ten gwarantuje trwałość i bezpieczeństwo. Najczęściej korzysta się ze spawarek, które umożliwiają centrowanie do rdzenia. Dużym udogodnieniem są urządzenia stosujące programy, w których parametry pracy można dostosowywać do indywidualnych przypadków. Całkowity czas pracy instalatora może skrócić udogodnienie w postaci automatycznego gromadzenia kawałków włókien po ich odcięciu. Droższe spawarki oferują większą pojemność akumulatora oraz krótszy czas wykonania jednego spawu.
Elementy potrzebne do profesjonalnego spawania światłowodów to m.in.:
- pigtail z włóknem światłowodowym;
- szczypce lub stripper do zdjęcia otuliny z kabla;
- tacki, przełącznice lub puszki światłowodowe;
- alkohol do czyszczenia;
- nożyce do precyzyjnego cięcia włókien;
- wizualny lokalizator uszkodzeń;
- termiczne osłonki, otuliny włókien;
- spawarka światłowodowa wysokiej jakości.
Pomiar tłumienia toru transmisji
Ostatnim zadaniem instalatora jest pomiar toru optycznego, co pozwoli sprawdzić, czy światłowód został poprawnie zainstalowany i czy nie występują straty w mocy przesyłu. Do tego celu wykorzystuje się reflektometr oraz źródło światła o stałej mocy. Taka weryfikacja jest konieczna, aby sprawdzić, czy nie trzeba zastosować tłumika optycznego, który ogranicza zbyt dużą moc w mniejszych instalacjach.
Częste błędy podczas spawania światłowodów
Najczęstszymi błędami występującymi przy łączeniu światłowodów są:
- uskoki i bąble na powierzchni spawu, (wynikające z zabrudzenia rowków lub niedopasowania);
- spęcznienia, (spowodowane zbyt dużym dociskiem);
- braki(wynikające z nieprawidłowego cięcia czy też pochylenia powierzchni czołowych).
Niekiedy źle odmierzony zapas włókien może doprowadzić do tego, że niemożliwe jest zachowanie odpowiednich promieni gięcia – w takim przypadku kabel jest wytłumiony i traci od kilku do nawet kilkunastu dB.
