Провести освещение в любую баню, особенно парилку – это не легкая задача, так как в подобных помещениях наиболее неблагоприятная среда для электротехники: повышенный температурный режим, постоянная влажность, парообразования. Специально для бань были разработаны оптоволоконные модели светильников, которые предоставляют возможность обходиться в парилке без электропроводки.

В этой статье:

Особенности конструкции приборов освещения из оптоволокна

Для такого светотехнического оборудования применяется способность стекла практически без потерь подавать световой поток на довольно большие расстояния. Как правило, из стекла делают длинные нити, которые называют волокнами. Далее их собирают в один пучок, оборачивают (или нет) в специальную защитную оболочку.

Мнение эксперта

Иван Зайцев

Специалист по освещению, консультант в отделе строительных материалов крупной сети магазинов

Задать вопрос эксперту

К сведению! Если стекловолокно однородное, не имеет никаких дефектов, его дальность передачи света может составлять километры. Конечно же, производство подобных проводников в отличие от обычных потолочных люстр достаточно дорогостоящее удовольствие, поэтому применение в быту оптоволоконных приборов освещения ограничено.

Но разработчики нашли способ, как удешевить производственную технологию оптоволокна. Для этого использовали полимерный материал – акрил. Такой оптический проводник тоже не дешевый, но стоит в разы меньше стеклянного.

Принцип работы

Как же функционируют осветительные системы подобной конструкции? Как правило, на одном окончании оптоволоконного кабеля фиксируется проектор-излучатель, оснащенный специальными фильтроэлементами. В результате светопередача осуществляется оптоволоконными нитями с одной стороны противоположным оптоволоконным нитям. Визуально можно наблюдать световые лучи на срезах оптоволоконных нитей. Для того, чтоб свечению обеспечить прочую форму, на каждую такую нить надевают небольшие линзы, рассеивающие излучаемый свет.

Световая интенсивность будет зависеть от следующих факторов:

К сведению! Изготавливаются волокна, стенки которых также светятся (если нет изоляции).

Состав системы

Оптоволоконные светильники чаще всего продаются комплектами, в который входят следующие компоненты:

• Проектор . Это специальная установка небольших размеров – единственный элемент конструкции, который подсоединяется к источнику питания. Для проектора используются газоразрядные, галогенные, led светодиодные лампы. Дополнительно могут использоваться: пусковой механизм, преобразователь напряжения, несколько разных линз для замены цвета, прочие детали. От количества дополнительных элементов, мощности светового источника будет зависеть уровень освещенности помещения.
• Оптические нити – волокна . Они создают направленный световой поток (в оболочке), способны также формировать свечение линейного типа вдоль всей длины оптоволоконной нити. Существуют варианты точечного свечения вдоль оптоволоконной нити. Яркость светового потока в первую очередь зависит от диаметра оптоволоконной нити, мощности светотехнического оборудования, в данном случае проектора с лампами.

К сведению! Количество волокон может исчисляться единицами и тысячами оптоволоконных нитей. Освещение парилки достигается именно комбинацией нитей с различными характеристиками.

К сведению! Существуют также разнообразные поворотные, подвижные детали, механизмы регулировки интенсивности потока света, которые могут дополнительно устанавливаться на светотехнические устройства.

При планировании организовать оптоволоконное освещение загородной бани своими руками, рекомендуется подбирать светотехнику данной категории не лишь по численности, длине волокон. Стоит обязательно обращать внимание на используемый световой источник – ГЛ, ГРЛ, LED.

Если в прожекторе стоят газоразрядные, галогенные лампы, обязательно нужно проверить функционирование вентилятора охлаждения. Бывают достаточно шумные модели, способные испортить отдых. Поэтому рекомендуется приобретать проекторы с led элементами, которые абсолютно не нагреваются, соответственно им не требуется охлаждение.

Что сделана своими руками стоит около $ 200, а по виду намного лучше! Кроме того люстра управляется пультом дистанционного управления и может быть успешно использована для информационного оповещения.

Примечание : Иногда фотографии не совсем совпадают с тем, что описано в шаге.

Шаг 1: Оборудование и инструменты

• Листы черного плексигласа размерами 50*50 см и толщиной 4-6 мм .
• 200 стеклянных шариков диаметром 1,7см ;

• 3 Вт RGB светодиоды с дистанционным управлением;
• Пластиковый контейнер;

• Термоусадочные трубки;
• ИК-приемник;
• Эпоксидный клей;

• Цепь;
• Переходной патрубок;
• 120 м волоконно-оптического кабеля;

• Провода;
• Клейкая лента;
• Чёрная краска;

• Винты;
• Трёх контактная электрическая вилка/розетка;
• Цоколь от лампы.

Инструменты :

• Шлифовальный диск;
• Дрель и свёрла;
• Горячий клеевой пистолет;
• Гравёр с насадкой;
• Пила;
• Электролобзик;
• Лак и кисти для краски;
• Ножовка;
• Рубанок;
• Циркуль;
• Тиски;
• Пластилин;

Шаг 2: Деревянное основание верхней части — часть 1

С помощью циркуля начертим круг радиусом 225 мм . Затем с помощью ножовки вырежем его.

Края круга отшлифуем дисковой шлифовальной машинкой.

Для завершения декорирования, окрасим верхнюю сторону в чёрный цвет (в три слоя).

Электроника :

Вырежем отверстие достаточно большого диаметра для размещения трёхконтактной розетки.

Затем закрепим её саморезами.

Установим пластиковую коробку на деревянный круг. Просверлим отверстия для четырех коротких 7 мм винтов.

Соединим провода от блока питания с цоколем лампы.

На фото не учтен тот факт, что лампа светильника находится в пластиковой коробке. Так как эти фотографии были сделаны после того, как проект был закончен.

Шаг 3: Деревянное основание верхней части — часть 2

Возьмём цепочку и разрежем её на три секции, каждая из них в длину составляет 25 см.

В деревянном основании, просверлим три отверстия в 20 см от центра. Эти отверстия, если правильно просверлить, то получится равносторонний треугольник.

Вставим шпильку с ушком (с шайбой на верхней и нижней части) в просверленное отверстие и затянем гайкой.

Расположим концы цепей в каждой петле.

Противоположные концы установим в карабины.

Подвесной механизм готов.

Опорные стойки будут поддерживать пластины из оргстекла.

Используем рубанок и наждачную бумагу, чтобы сделать поверхность бруска гладкой.

Нанесём лак на опорные части для их дальнейшей защиты их от влаги.

Сделаем отметки на бруске через каждые 7 см (в общей сложности 42 см), а затем разрежем заготовку на 6 частей.

Теперь расположим по линиям шесть брусочков в форме шестиугольника на пластинах плексигласа между 3 и 4 кольцом.

Последнее фото единственная картина, которая точно показывает, как все опоры должны выглядеть в конце всех проделанных операций.

Шаг 4: Пластина плексигласа — часть 1

Начертим циркулем круг радиусом 225 мм .

Используем лобзик, чтобы вырезать круг и шлифовальный станок для зачистки кромок.

Теперь необходимо разделить заготовку на пять колец. Они разделят люстру, создавая многоуровневые переходы.

Разметка заготовки:

• Начертим первый круг диаметром 205 мм , слегка поцарапав окружность, затем наведём контур карандашом;
• Второй круг – радиусом 160 мм;
• Третий круг – радиусом 115 мм;
• Четвертый круг – радиусом 70 мм ;
• Пятый круг – диаметром 50 мм.

Ширина между отметками на кругах составляет 20 мм .

Шаг 5: Пластина плексигласа — часть 2

Окружность пятого кольца = диаметр (5 см) х π = 15.7 см. (Округляем число, чтобы избежать какой-либо ошибки при работе с инструментами).

Диаметр каждого стеклянного шарика 1.7 см . Поэтому: 15.0 / 1.7 = 8 шт . В кольце использовалось 7 шариков для создания небольшого зазор между каждым элементом.

Повторяем подобную процедуру для каждого кольца, убедившись, что оставляем необходимый зазор между шарами.

Настало время, чтобы сделать отметки на кольцах, где будет располагаться шарики.

Для этого (в качестве примера рассматривается пятое кольцо) возьмём 7 стеклянных шариков, пластилин и прикрепим шарики к заготовке. После этого обведём их контур карандашом.

Убедимся, что карандаш находился перпендикулярно основе. После этого отметим центры, будущих отверстий.

Повторим эту процедуру для остальных четырех колец.

После того, как все места отмечены, с помощью сверла 0,5 мм просверлим отверстие.

Шаг 6: Световая коробка

Источник света и приемник находятся внутри коробки.

Отметим центр в торце пластиковой коробки. Просверлим отверстие такого же сечения, как диаметр цоколя. Установим трубный переходник на противоположный конец коробки.

Теперь установим ИК-датчик на предварительно существующий терминал. (Прошу прощения нет фотографии).

Нарежем три провода длиной по 20 см каждый.

Зачистим концы проводов.

Подключим один провод к отведению на уже существующий ИК-датчик

Закроем соединение термоусадочной трубкой, а затем закрутим проволокой (не требуется пайка).

Прикрепим соответствующие провода на ИК-датчик и применим термоусадочные трубки.

Установим лампу в световой короб и закроем его. Теперь можем прикрутить световой ящик на деревянную основу с помощью винтов и направляющих отверстий, которые были сделаны ранее.

Шаг 7: Монтируем шарики

В этом шаге будем использовать гравёр с шаровидной насадкой.

Изготовим кондуктор, который будет удерживать шарики (два зажима крепятся к древесине). Вся конструкция очень устойчивая, кроме того позволяет свободно работать с инструментами.

Повторим процедуру 180 раз!!! Да, я знаю, что это займет больше всего времени, но будьте терпеливы, даже когда некоторые из них будут ломаться …

Шаг 8: Режем оптоволокно

Существует 5 уровней оптоволокна.

Используя сантиметр и ножницы, нарежем волокно в соответствии с таблицей:

• 7x — 75 см нити + 10 см = 85см каждый;
• 21x — 60см нити + 15см = 75см;
• 35x — 45см нити + 20 см = 65 см;
• 50x — 30см нити + 25см = 55см;
• 64x — 15см нити + 30см = 45см.

ВНИМАНИЕ!: Это длина каждого волокна вместе с шариком. Для того чтобы каждый слой подключался к световой коробке вы должны добавить дополнительную длину к оптоволокну для монтажа его систему.

Шаг 9: Устанавливаем нити

Соберём пучки. Например, 7х 85 см или 50x 55cm соединим с помощью термоусадочной трубки, чтобы держать их вместе. Повторим эти действия для всех остальных групп.

Возьмём 7x 85см нити и каждую прядь пропустим через отверстие на внутреннем кольце нижней пластины.

Вы должны протянуть все нити через одно отверстие! Это позволит гораздо лучше пропускать свет и монтировать нити в закрытый корпус.

Чтобы сделать равномерный срез торца, нагреем шпатель паяльной лампой до тех пор, пока он не будет достаточно горячий для плавки волокон.

Шаг 10: Устанавливаем шарики

Для крепления необходимо использовать эпоксидную смолу, а не супер клей.

Установим волокна в отверстие и прижмём всё лентой, чтобы сделать маленькую колыбель для шарика. Колыбель должна «обнять» шарик и принимая на себя вес стекла, давая, таким образом клею высохнуть. Рекомендую обмотать вторым слоем ленты, чтобы избежать шанса потери жесткости.

Окончательный эффект заключается в том, что вы не видите клея, волокно волшебным образом касается стекла если смотреть снизу и сбоку.

Шаг 11: Базовые украшения

Куски плексигласа длинной 303 мм , разделим на 3 части и разрежем ленточной пилой, ширина их составляет 30 мм .

Разделим квадраты на 3 равные части

Используем пилу, чтобы вырезать эти прямоугольники

Снимем бумагу из плексигласа

Прикрепляем пластины с помощью суперклея на деревянную основу, используем угольник для точного выравнивания.

Повторим эту процедуру для всех 47 штук.

Шаг 12: Конечный результат

Вот такая получилась необычная поделка —

В парилке очень сложно спроектировать и оформить освещение. Ведь повышенная влажность, изобилие пара и высокой температуры не совсем благоприятны для использования электричества. Несмотря на это, все большей популярностью стала пользоваться подсветка оптоволокном. Ее применение актуально не только для бани, оптический жгут применяется даже в квартире и доме. Это объясняется тем, что такой свет гораздо экономичнее и безопаснее стандартных источников света, к тому же позволяет сделать декоративную подсветку комнаты. В этой статье мы расскажем вам, как сделать оптоволоконное освещение своими руками, предоставив схему подключения системы, а также инструкцию по монтажу.

Из чего состоит система?

Как правило, такие системы продаются набором, в которое все необходимое уже входит. Но помимо основных компонентов можно добавить дополнительные элементы, которые помогут создать индивидуальный интерьер. Это, например, специальная подсветка с помощью светодиодной ленты или специальными линзами или кристаллами.

Оптоволоконное освещение включает следующие компоненты:

• Проектор. Из всей системы только он подключается к электричеству. От того какая мощность устройства зависит количество выделяемого света.
• Волокна. Благодаря этим элементам можно также регулировать количество света, что выделяется и распределять его по всему периметру бани на свое усмотрение. При выборе жгута предпочтение лучше отдать стеклянной модели, так как она больше выдерживает перепады температуры. Жгуты бывают двух видов: бокового свечения (создание световых рисунков с помощью переплетений волокон) и торцевого свечения (создается звездное небо).
• Линзы и светильники. Оптоволоконное освещение с помощью таких элементов приобретает направленное свечение. Ведь именно такие линзы и кристаллы регулируют рассеивание и направление светового потока.

При выборе комплектации оптоволоконной системы следует обратить внимание не только на длину и количество волокон, но и на то, какая лампа применяется. Для галогенной и газоразрядной лампы требуется охлаждение, а так как некоторые системы охлаждения обладают шумными вентиляторами, то это может испортить отдых.

Метод бокового свечения

Такое освещение можно сделать своими руками, так как оно не требует сложных составлений электронных схем. Установка проста: достаточно установить проектор вне сауны. Делается это следующим образом:

1. В комнате перед баней устанавливается проектор. Место, где он монтируется, должно быть рядом с парилкой (иметь общую стену). Если проектор устанавливается в одном помещении, то должен находиться на расстоянии от источника тепла.
2. Если есть желание, то на устройство можно установить дополнительные аксессуары, например, цветовые диски.
3. Согласно схеме, пометить места, где будет размещаться оптоволокно.
4. Устанавливаем оптоволоконное освещение.
5. Если есть желание, то можно установить цветовые насадки (линзы или кристаллы). Подключение этого эффекта может быть как автоматическим, так и в ручном режиме.

Важно! При установке оптоволокна необходимо учитывать допустимый перегиб каждого светопровода. Он зависит от диаметра. Поэтому фокусное расстояние изделий должно составлять больше 85%. Все это продумывается, когда составляется схема системы.

Метод торцевого свечения

Осуществлять монтаж такого света лучше до проведения внутренней отделки. Предварительно следует составить точную схему расположения точечных элементов.

Монтаж оптоволоконной подсветки следует делать в следующем порядке:

1. Нарезать жгуты необходимой длины. А для того чтобы узнать длину, следует замерить дистанцию от проектора до всех пунктов свечения.
2. Уложить волокна на места, закрепить сначала их скотчем.
3. Для того чтобы сохранить узор и вертикально зафиксировать жгуты, нужно в определенных местах установить дюбеля к которым с содействием проволоки прикрепляются волокна. Чтобы прикреплять было удобно дюбеля должны выступать на три сантиметра наружу.
4. Поверхность обшивается и удаляется весь ненужный скотч и дюбеля.
5. Затем необходимо обрезать оптоволоконный жгут. Делается это по уровню обшивки. Далее следует зашлифовать концы жгута с помощью мелкозернистой бумагой для шлифовки.
6. Другие концы волокна соединяются в коннектор и подключаются к проектору.

В ходе установки надобно хорошо следить за изгибами светопроводов. По завершении монтажа, по желанию, можно добавить в систему различные линзы и кристаллы.

Такая схема подключения оптоволоконного освещения подойдет и для моечного отделения. Особенно, если там есть бассейн, то такая подсветка будет очень хорошо смотреться на его дне. В комнате для отдыха, в гостиной или спальной комнате светильники с оптоволокном можно совмещать со стандартными осветительными приборами. Созданная таким образом атмосфера поможет расслабиться.

При прокладке оптических коммуникаций просто невозможно обойтись без соединений, так как при монтаже основной линии не всегда хватает длины кабеля, а при обустройстве районной или внутридомовой сети возникает необходимость разветвления одного большого кабеля на несколько маленьких.

На сегодняшний день широкое распространение получили три способа соединения оптоволокна:

• механический способ;
• соединение при помощи сплайса;
• сварка оптического кабеля.

Механический способ соединения оптоволокга - понятие двусмысленное и вовсе не означает, что вся процедура производится без участия высокоточной техники. В этом случае никак не обойтись без сварочных работ. А выполняется этот способ следующим путем:

• механический соединитель оптоволокна (Pigtail), который является небольшим куском оптического волокна с установленным в заводских условиях коннектором, приваривается к кабелю при помощи автоматического сварочного аппарата;
• далее, следует подключение приваренного отростка к оборудованию, оснащенному необходимым для этого разъемом.

Такой способ соединения требует постоянного обслуживания, так как разъемы периодически загрязняются и нуждаются в очистке. Также стоит отметить и то, что уровень потерь сигнала очень велик, что совершенно неприемлемо при прокладке наружных магистралей.

Соединение при помощи сплайса. Поистине ручной способ сращивания подготовленных концов волоконно-оптического кабеля, который требует высокой квалификации выполняющего работы мастера, минимум необходимого инструмента производится без сварки. Весь монтажный процесс проходит намного легче и быстрее. А выполняется он следующим образом:

• согласно стандартам обрабатывается два конца оптоволокна;
• после этого, через специальные направляющие, они сводятся по направлению друг с другом в самом сплайсе и фиксируются;
• далее, следует процесс восстановления защитной оболочки и брони кабеля.

Для минимизации потерь сигнала полость сплайса заполняется специальным гелем (зачастую он уже находится в соединителе). По сравнению с механическим способом, соединение оптоволокна при помощи сплайса показывает меньшее затухание в оптическом кабеле. Однако, нередко, этот коэффициент может быть равным 0.1 дБ. При этом стоит также обратить особое внимание на то, что уровень потерь в этом виде соединения со временем может возрасти, что потребует дополнительной корректировки положения срощенных концов по отношению друг к другу. Вызвано это смещением кабеля во время эксплуатации или же высыханием геля.

Третий и самый надежный способ соединения оптоволоконного кабеля - сварочные работы. Такой вариант сращивания концов является самым долговечным. Даже при условии более длительного процесса выполнения работ, в отличие от механического соединителя оптоволокна или сплайса, он показывает великолепные результаты, связанные с минимизацией потерь уровня сигнала до 0.04 дБ, что положительно сказывается на качестве сигнала. Сам процесс подразумевает последовательного выполнения целого ряда операций, связанных с подготовкой, непосредственным сращиванием концов оптоволокна и достоин отдельной статьи.

xn----etbqnigrhw.xn--p1ai

Как соединить оптоволоконный кабель

Вам понадобится

• - сплайс;
• - безворсовая салфетка;
• - спирт;
• - скалыватель;
• - специальный сварочный аппарат;
• - оптический тестер.

Инструкция

Для механического соединения понадобится сплайс, в корпус которого вводятся через каналы сколотые концы оптических волокон. Прежде всего, их необходимо очистить и обезжирить. Оболочку снимите стриппером буферного слоя. Смочите безворсовую салфетку спиртом и обезжирьте ею концы волокон. Затем сколите торец волокна под углом 90° при помощи специального инструмента – скалывателя.

Готовые концы введите через боковые каналы сплайса с разных сторон в камеру, которая заполнена иммерсионным гелем. Вводите волокна до взаимного контакта. Крышка сплайса после закрытия надежно скрепит место соединения. Установите собранный сплайс на сплайс-пластину кросса или муфты вместе с технологическим запасом волокна. Проверьте качество соединения при помощи рефлектометра или оптического тестера.

Еще один метод соединения оптических волокон – сварка. Для нее вам понадобится специальный аппарат, содержащий в себе микроскоп, зажимы, дуговую сварку, микропроцессор и термоусадочную камеру. Приготовьте концы волокон к сварке аналогично тому, как подготавливали их к механическому соединению, сняв с них оболочку. На один конец наденьте термоусадочную гильзу, которая позволит защитить места сварки. Затем, как указано в первом шаге, произведите обезжиривание и скол концов.

Уложите волокна в сварочный аппарат, в котором они выровняются. Автоматический аппарат юстирует волокна, оценит скол и, получив подтверждение от оператора, произведет сварку. Если аппарат не обладает такими функциями, эти операции нужно произвести вручную. Оцените качество сварки оптическим рефлектометром. Данный прибор позволит выявить степень затухания и неоднородности. Сдвиньте защитную гильзу на место сварки и на минуту установите в термоусадочную печь. Когда гильза остынет, поместите ее в защитную сплайс-пластину кросса или муфты вместе с технологическим запасом волокна.

www.kakprosto.ru

Способы соединения оптических волокон

Для объединения сетей, расположенных в разных зданиях, в единое информационное пространство, не обойтись без построения магистральных кабельных линий. В зависимости от требуемой скорости передачи данных или сигналов, расстояний между портами активного оборудования для магистрали могут применяться различные технологии и среды передачи данных: коаксиальные кабели, кабели витая пара, оптические кабели и беспроводные технологии.

С функциональной точки зрения, когда расстояния между сетями свыше 150 метров, и когда требуется передать данные свыше 10 мбит/сек, самым лучшим вариантом на сегодняшний день является применение оптических кабелей и построение волоконно-оптических линий связи (ВОЛС). Средой передачи данных в ВОЛС является оптическое волокно (оптоволокно).

Рис. 1 Структура оптоволокна

Конструкция оптического волокна изображена схематично на рисунке 1, а и б – сердцевина и оболочка оптоволокна; в, г и д – буферная, упрочняющая и защитная оболочки. При построении магистрали в СКС стандартами допускается использовать два типа оптических волокон: одномодовое и многомодовое оптоволокно.

Преимущества использования оптических кабелей очевидны, это и широкая полоса пропускания, на сегодняшний день ограниченная исключительно возможностями оконечного оборудования, низкий уровень затухания, позволяющий использовать линию связи на расстоянии нескольких десятков километров без усиления оптического сигнала, хорошую защищенность информации, которую нельзя считать из линии не нарушив ее целостность, и многое другое. Но у ВОЛС есть и недостатки, одним из которых являются некоторые сложности при соединении отдельных участков кабеля. И одна из самых ответственных работ после прокладки кабеля, требующая наличия на фирме высококвалифицированных специалистов, соединение оптических волокон.

На сегодняшний день существует множество технологий соединения оптических волокон. Я в данной статье рассмотрю две из них – это дуговая сварка, осуществляемая при помощи сварочного аппарата и механическое соединение внутри специальной муфты – сплайса (не путайте с кабельной муфтой, служащей для соединения, двух или нескольких оптических кабелей).

Сварка оптических волокон

Для сварки оптических волокон применяется специальный сварочный аппарат. Это комплексное устройство, содержащее в себе микроскоп, служащий для юстировки волокон, зажимы с v-образными желобками для надежной фиксации волокон и микроприводами, служащими для автоматизации процесса, дуговую сварку, термоусадочную камеру для прогрева защитных гильз, микропроцессор, служащий для управления аппаратом и систему контроля качества.

Технология процесса сварки оптических волокон состоит из следующих шагов:

• Снятие оболочек, изображенных на рис. 1 в-г с помощью стриппера буферного слоя – инструмента, предназначенного для работы с волокнами различных диаметров.
• Подготовка волокна к сварке. Сначала на один из концов одевается термоусадочная гильза, необходимая для защиты места сварки. Затем зачищенные концы оптоволокон обезжириваются с помощью безворсовой салфетки, смоченной в спирте. После обезжиривания торец волокна скалывается особым приспособлением – скалывателем. Угол скола должен составлять 90°±1.5°, в противном случае на месте сварки образуется неоднородность, приводящая к большому затуханию и обратным отражениям. После скола оптические волокна укладываются в сварочный аппарат.
• Сварка. Сначала волокна в аппарате выравниваются. Если аппарат автоматический, то он сам оценивает угол скола, юстирует волокна друг относительно друга и, после подтверждения со стороны оператора, проводит процесс сварки. Если аппарат неавтоматический, то все эти операции производятся специалистом вручную. В процессе сварки волокна нагреваются и плавятся электрической дугой, затем совмещаются, и место сварки дополнительно прогревается для устранения внутренних напряжений.
• Контроль качества сварки. Автоматический сварочный аппарат анализирует изображения, полученные от микроскопа и выдает приблизительную оценку уровня потерь. Более точно результат можно оценить с помощью оптического рефлектометра – прибора, позволяющего выявить неоднородности и степень затухания на протяжении всей линии.
• Защита места сварки. Защитная гильза, одетая на один из концов кабеля, сдвигается на место сварки и помещается в термоусадочную печь примерно на минуту. После остывания гильза помещается в защитную сплайс-пластину муфты или оптического кросса, где укладывается технологический запас волокна.

Механическое соединение оптических волокон – механический сплайс

Для механического соединения оптических волокон используется специальное устройство – сплайс (splice), схематичная конструкция которого изображена на рисунке 2.

Рис. 2 Конструкция сплайса для механического соединения оптических волокон

Сплайс состоит из корпуса (а), в который, через специальные каналы и направляющие в вводятся сколотые концы волокон (г). Направляющие служат для прецизионной стыковки торцов в камере, заполненной иммерсионным гелем (д), необходимым для сведения к минимуму переходного затухания и герметичности соединения. Показатель преломления геля близок к показателю сердцевины волокна, что позволяет свести к минимуму обратное отражение. Сверху корпус закрывается крышкой (б).

Технология процесса соединения оптоволокон при помощи механического сплайса состоит из следующих шагов:

1. и 2. Аналогично пунктам 1 и 2 при использовании сварки волокон. Концы волокон зачищаются, обезжириваются и у них скалываются торцы. Допуски по углам скола так же очень жесткие. Отличие механического сплайса от сварного сплайса – не требуется использование термоусадочной гильзы, так как механический сплайс выполняет функцию механической защиты оптических волокон.

3. Механическое соединение. Подготовленные концы волокон вводят с разных сторон через боковые каналы сплайса в камеру, заполненную иммерсионным гелем. Волокна вводятся до взаимного контакта. После введения крышка сплайса закрывается и надежно скрепляет место соединения.

4. Укладка. Собранный сплайс устанавливается на сплайс-пластину муфты или кросса, вместе с ним укладывается технологический запас волокна.

Качество механического соединения можно проверить с помощью оптического тестера или рефлектометра.

Сравнение использования сварки или механического соединения оптических волокон

Каждый из двух приведенных способов имеет свои достоинства и недостатки.

К достоинствам сварного соединения можно отнести низкое переходное затухание, высокую надежность и быстрая скорость соединения волокон. Недостатком является высокая стоимость оборудования (сварочного аппарата), наличие квалифицированного оператора, необходимость в большей площади для выполнения работ и электропитание (либо подзарядка) сварочного аппарата.

Достоинствами механического соединения являются простота и малые затраты времени на монтаж, меньшая длина технологического запаса волокна, недостатки – более высокий уровень переходного затухания.

Применение описанных в статье способов применения

Сварное соединение имеет смысл использовать при построении длинных участков магистралей. В случаях, требующих высокого качества линии, например, при построении высокоскоростных ВОЛС для ЦОД, где требуются низкие параметры затухания и обратных отражений.

Сращивание при помощи механического сплайса применимо чаще всего для временных соединений, например, при срочном устранении повреждений кабеля, для монтажа малобюджетных линий и при работе в труднодоступных местах.

www.leksa.net

Как обжимать оптоволокно

Вам понадобится

• - специализированный набор инструментов;
• - нож-резак;
• - бокорезы (желательно керамические).

Инструкция

Обжимка оптоволокна начинается с разделки кабеля. Снятие верхнего его слоя и брони практически ничем не отличается от работы с медным аналогом. Единственное, что следует помнить – нельзя допускать изломов и сильных перегибов кабеля, так как оптоволокно очень хрупкое по своей структуре.

После снятия первых двух защитных покровов, работать следует с большей аккуратностью, чтобы не повредить оптоволоконные жилы. Постарайтесь резаком сделать неглубокий продольный надрез, не нарушая целостности полиэтиленовой оплетки. Теперь снимите полимерное покрытие и размотайте защитную ленту.

Следующий этап работы можно проводить только с использованием специализированного набора инструментов. Покупая подобный комплект, не стоит дешевить, потому что конечный результат, как правило, зависит от качества применяемых вами средств.

При всех достоинствах оптических волокон, для монтажа сетей их необходимо соединять. Именно сложность этого процесса для световодов из кварцевого стекла является основным сдерживающим фактором оптоволоконной технологии.

Несмотря на весь прогресс технологии последних лет, непрофессионалам доступно только соединение кабелей, не имеющих особых требований по качеству. Серьезные работы по монтажу магистралей регионального значения требуют наличия дорогостоящего оборудования и высоко квалифицированного персонала.

Но для создания междомовой разводки "последней мили" такие сложности уже не нужны. Работы доступны специалистам без серьезной подготовки (или вообще без нее), комплект технологического оборудования стоит менее $300. В сочетании с этим, огромные (не побоюсь этого слова) преимущества оптоволокна над медными кабелями при воздушных прокладках делают его очень привлекательным материалом для домашних сетей.

Рассмотрим подробнее виды и способы соединения оптических волокон. Для начала, нужно принципиально разделить сростки (неразъемные соединения), и оптические разъемы.

В сравнительно небольших сетях (до нескольких километров диаметром) сростки не желательны, и их следует избегать. Основной на сегодня способ их создания - сварка электрическим разрядом.

Принцип сварки оптического волокна.

Такое соединение надежно, долговечно, и вносит ничтожно малое затухание в оптический тракт. Но для сварки нужно весьма дорогостоящее оборудование (в районе нескольких десятков тысяч долларов), и сравнительно высокая квалификация оператора.

Обусловлено это необходимостью высокоточного совмещения концов волокон перед сваркой, и соблюдения стабильных параметров электрической дуги. Кроме этого, нужно обеспечить ровные (и перпендикулярные оси волокна) торцы (сколы) свариваемых волокон, что само по себе является достаточно сложной задачей.

Соответственно, выполнение таких работ "от случая к случаю" своими силами не рационально, и проще пользоваться услугами специалистов.

Так же подобный способ часто используется для оконечивания кабелей путем сварки волокон кабеля с небольшими отрезками гибких кабелей с уже установленными разъемами (pig tаil, буквально - поросячий хвост) . Но с распространением клеевых соединений, сварка постепенно сдает позиции при терминировании линий.

Второй способ создания неразъемных соединений - механический, или с использованием специальных соединителей (сплайсов). Первоначальное назначение этой технологии - быстрое временное соединение, используемое для восстановления работоспособности линии в случае разрыва. Со временем, на "ремонтные" сплайсы некоторые фирмы начали давать гарантию до 10 лет, и до нескольких десятков циклов соединения-разъединения. Поэтому целесообразно выделить их в отдельный способ создания неразъемных соединений.

Принцип действия сплайса достаточно прост. Волокна закрепляются в механическом кондукторе, и специальными винтами сближаются друг c другом. Для хорошего оптического контакта в месте стыка используется специальный гель с похожими на кварцевое стекло оптическими свойствами.

Несмотря на внешнюю простоту и привлекательность, способ не получил широкого распространения. Причин этому две. Во-первых, он все-таки заметно уступает по надежности и долговечности сварке, и для магистральных телекоммуникационных каналов не пригоден. Во-вторых, он обходится дороже, чем монтаж клеевых разъемов, и требует более дорогого технологического оборудования. Поэтому, он достаточно редко применяется и при монтаже локальных сетей.

Единственное, в чем эта технология не знает себе равных - это скорость выполнения работ, и не требовательность к внешним условиям. Но этого на сегодня явно не достаточно для полного завоевания рынка.

Рассмотрим разъемные соединения. Если предел дальности действия высокоскоростных электропроводных линий на основе витой пары зависит от разъемов, то в оптоволоконных системах вносимые ими дополнительные потери достаточно малы. Затухание в них оставляет около 0, 2-0, 3 дБ (или несколько процентов).

Поэтому вполне возможно создавать сети сложной топологии без использования активного оборудования, коммутируя волокна на обычных разъемах. Особенно заметны преимущества такого подхода на небольших по протяженности, но разветвленных сетях "последней мили". Очень удобно отводить по одной паре волокон на каждый дом от общей магистрали, соединяя остальные волокна в коммутационной коробке "на проход".

Что основное в разъемном соединении? Конечно, сам разъем. Основные его функции заключаются в фиксация волокна в центрирующей системе (соединителе), и защите волокна от механических и климатических воздействий.

Основные требования к разъемам следующие:

внесение минимального затухания и обратного отражения сигнала;

минимальные габариты и масса при высокой прочности;

долговременная работа без ухудшения параметров;

простота установки на кабель (волокно);

простота подключения и отключения.

На сегодня известно несколько десятков типов разъемов, и нет того единого, на который было бы стратегически сориентировано развитие отрасли в целом. Но основная идея все вариантов конструкций проста и достаточно очевидна. Необходимо точно совместить оси волокон, и плотно прижать их торцы друг к другу (создать контакт).

Принцип действия оптоволоконного разъема контактного типа.

Основная масса разъемов выпускается по симметричной схеме, когда для соединения разъемов используется специальный элемент - coupler (соединитель). Получается, что сначала волокно закрепляется и центрируется в наконечнике разъема, а затем уже сами наконечники центрируются в соединителе.

Таким образом, можно видеть, что на сигнал влияют следующие факторы:

Внутренние потери - вызванные допусками на геометрические размеры световодов. Это эксцентриситет и эллиптичность сердцевины, разность диаметров (особенно при соединении волокон разного типа);

Внешние потери, которые зависят от качества изготовления разъемов. Возникают из-за радиального, углового смещения наконечников, непараллельности торцевых поверхностей волокон, воздушного промежутка между ними (френелевские потери);

Обратное отражение. Возникает из-за наличия воздушного промежутка (френелевское отражение светового потока в обратном направлении на границе стекло-воздух-стекло). Согласно стандарта TIA/EIA-568А, нормируется коэффициент обратного отражения (отношение мощности отраженного светового потока к мощности падающего). Он должен быть не хуже -26 дБ для одномодовых разъемов, и не хуже -20 дБ для многомодовых;

Загрязнение, которое, в свою очередь, может вызвать как внешние потери, так и обратное отражение.

Несмотря на отсутствие официально признанного всеми производителями типа разъема, фактически распространены ST и SC, весьма похожие по своим параметрам (затухание 0, 2-0, 3 дБ).

Разъемы оптических волокон.

ST. От английского straight tip connector (прямой разъем) или, неофициально Stick-and-Twist (вставь и поверни). Был разработан в 1985 году AT&T, ныне Lucent Technologies. Конструкция основана на керамическом наконечнике (феруле) диаметром 2, 5 мм с выпуклой торцевой поверхностью. Фиксация вилки на гнезде выполняется подпружиненным байонетным элементом (подобно разъемам BNC, использующимся для коаксиального кабеля).

Разъемы ST - самый дешевый и распространенный в России тип. Он немного лучше, чем SC, приспособлен к тяжелым условиям эксплуатации благодаря простой и прочной металлической конструкции (допускает больше возможностей для применения грубой физической силы).

Как основные недостатки, можно назвать сложность маркировки, трудоемкость подключения, и невозможность создания дуплексной вилки.

SC. От английского subscriber connector (абонентский разъем), а иногда используется неофициальная расшифровка Stick-and-Click (вставь и защелкни). Был разработан японской компанией NTT, с использованием такого же, как в ST, керамического наконечника диаметром 2, 5 мм. Но основная идея заключается в легком пластмассовом корпусе, хорошо защищающим наконечник, и обеспечивающим плавное подключение и отключение одним линейным движением.

Такая конструкция позволяет достичь большой плотности монтажа, и легко адаптируется к удобным сдвоенным разъемам. Поэтому разъемы SC рекомендованы для создания новых систем, и постепенно вытесняют ST.

Дополнительно нужно отметить еще два типа, один из которых используется в смежной отрасли, а другой постепенно набирает популярность.

FC. Очень похож на ST, но с резьбовой фиксацией. Активно используется телефонистами всех стран, но в локальных сетях практически не встречается.

LC. Новый "миниатюрный" разъем, конструктивно идентичный SC. Пока достаточно дорог, и для "дешевых" сетей его применение бессмысленно. Как главный аргумент "за" создатели приводят большую плотность монтажа. Это достаточно серьезный довод, и в отдаленном (по телекоммуникационным меркам) будущем вполне возможно, что он станет основным типом.