Скалыватель оптического волокна, что это?

Скалыватель оптического волокна — это специфический инструмент для подготовки торцевых окончаний оптических волокон к свариванию. Главная цель применения такого оборудования — придание ровной поверхности срезу волокон, обеспечение прямоугольной формы скола, что гарантирует корректность и надежность сварки оптоволоконных кабелей, позволяет корректно подключать рефлектометры, аттенюаторы для недопущения затухания сигнала.

Виды скалывателей и история развития

Первые образцы имели примитивную конструкцию, но при этом успешно справлялись со своей задачей при подключении волоконно-оптических линий через коннекторы разных видов.

Примером подобного устройства является модель в виде ручки с острым резцом.

Ручка-скалыватель Ручка-скалыватель с колпачком

Такой инструмент призван создать ровную насечку на поверхности, по линии которой впоследствии производился излом. Далее сварка оптических волокон сопровождалась эволюцией скалывателей. В процессе создания новых конструкций появились модели, упрощающие обращение с прибором, повышающие эффективность и скорость подготовки скола к свариванию:

модель «прищепка» — с ее помощью быстро и без лишней трудоемкости производится скол, как одномодовых, так многомодовых оптоволоконных линий. Единственная сложность в работе с подобным устройством — это соблюдение аккуратности. При работе с таким скалывателем необходимо уметь корректно определить угол. Комплектация «прищепок» включает сделанный из специального керамического материала нож, способный без потери эффективности производить до 1 тысячи сколов;
прецизионные скалыватели — усовершенствованная конструкция, рассчитанная на использование в случае, если работы ведутся в полевых условиях при большом объеме. Для выполнения засечек в таких инструментах используется нож круглой конфигурации из вольфрама или алмаза. Эти модели позволяют сваривать волокна оптики автоматически. Причем возможно сварить волоконно-оптические сети протяженностью в несколько км, используя микроскопы, чтобы сделать миниатюрную канавку;
механические образцы комплексного применения были разработаны японским брендом Фуджикура (Fujikura). Актуальными представителями этого модельного ряда считаются модификации СТ-30 с увеличенными габаритами, приемником для отходов сколотого оптоволокна;
автоматические модификации с микродвигателем и электропитанием — могут использоваться дистанционно, с подключением к смартфону либо компьютеру. Такие модели гарантирует идеально ровную поверхность торцевых граней волокон и стопроцентное качество скола кабеля ВОЛС.

Появление новых типов кабельной оптоволоконной продукции диктует необходимость создания новых образцов такого оборудования. Нынешняя классификация скалывателей включает 2 типа — настольные и ручные. Первый вариант предназначен для работы с большими объемами. Эти аппараты подходят для работы с кабелями, имеющими множество волокон в структуре. Вторые необходимы для использования в труднодоступных местах, при работе в полевых условиях ив обеспечивают подготовку кабеля, чтобы варить с точностью до сотых долей мм.

Особенности и принцип действия современных скалывателей оптического волокна

Технология образования ровной линии на волокнах для соединения сварочным аппаратом предполагает двухэтапную процедуру:

нанесение засечки — она маркирует линию преломления, выполняет функцию первичного нарушения структуры;
приложение механических усилий — для окончательного разрыва оптоволокна с ровной торцевой поверхностью.

Формирование засечек производится строго перпендикулярно вектору волокна. В таком же направлении производится механическое разъединение его структуры.

Варианты формирования насечки волокна

В практике выполнения сколов световодов различают 2 варианта их выполнения — рубящий и надсеканием. Первый тип подходит для скалывателей тип «прищепка», чаще применяется в лабораторных и стационарных условиях. Требует точности расчета прилагаемых усилий, корректного выбора угла и аккуратности выполнения процесса.

Второй тип — это более быстрый и продуктивный вариант, подходящий для ручных скалывателей. Подходит для конструкций типа «ручка» либо для прецизионных модификаций.

Лезвия для скалывателя

Обеспечение стабильной работы оптического скалывателя

Скалыватель оптических волокон работает стабильно, когда образует мерные идентичные разрывы световодов. Также стабильность должна обеспечивать минимизацию уровня возможных потерь и отражений. Достижение этих целей возможно остротой режущей кромки, а также соблюдением следующих требований к стабильности работы инструмента:

снижение амплитуды вибрационных воздействий, уменьшение числа толчков в кинематической схеме инструмента;
надежность фиксации волокон во избежание колебаний по оси волокна;
неподвижность волокон за счет удержания их структуры магнитных зажимов;
снижение последствий человеческого фактора;
автоматизация процесса;
острое лезвие скалывателя;
одновекторное направление ножа при движении по поперечному разрезу световода.

Как один из вариантов обеспечения четкой ровной насечки — использование компактного электрического мотора. Она обеспечит равномерность всех движений, компенсацию вибрационных воздействий, скорость выполнения процедуры.

Обеспечение качества насечки оптического волокна

К качеству скола также предъявляются стандартные требования, которые начинаются с соблюдения качественных характеристик насечки. Она должна соответствовать следующим критериям:

иметь крупную линию с достаточной глубиной для легкости проведения скалывания;
быть миниатюрной, но заметной, чтобы исключить вероятность дефектов.

Два этих требования могут казаться несовместимыми, тем не менее они легко выполняются в практических условиях. Насечка обязана иметь ровную продольную поверхность среза. Не допускаются варианты нарушения целостности с округленными, треугольными краями, с овальной формой, с выступами и углублениями. Вместо этого профиль волокна после скалывания должен получаться абсолютно ровным, без зазубрин, выступов и иных дефектов.

Качество скола

Микродвигатель в скалывателе: для чего нужен?

В некоторых модификациях, особенно — прецизионного скалывателя, конструкция предусматривает наличие микродвигателя. Он необходим для обеспечения равномерности скола. Аналогичным образом микродвигателя используются в моделях, используемых в лабораторных условиях.

Сопутствующий список инструментов

Чтобы процесс выполнялся быстро и без дефектов, в работе со скалывателем рекомендуется использовать дополнительные инструменты и средства. Они необходимы для очистки и подготовки волокон:

безворсовая салфетка — необходима для удаления микрочастиц и остатков после скола;
муфты для монтажа после сварки;
стриппер — инструмент в виде ножниц или секатора, используется для удаления акрилового покрытия оптических волокон;
холдер — аппарат, предназначенный для надежной фиксации волокон в неподвижном состоянии в процессе скола. С его помощью достигается более корректный угол скола. Холдер также понадобится при обработке окончаний световодов, когда используется сварочный аппарат.

Также для полноценного процесса необходим комплект КДЗС — набор комплектующих компонентов для защиты места стыковки световодов. Также КДЗС будет эффективен для обеспечения герметичности муфты, что исключит затухание и обеспечит надежность патч-кордов.

Чтобы защитить от негативных воздействий сами волокна в месте их сращивания — используются гильзы. Они монтируются методом термоусадки, что гарантирует герметичность, прочность фиксации и надежность защиты.

Чтобы не утратить качество сигнала в процессе эксплуатации, на место стыка накладываются соединители — хотя бы пару образцов на каждом месте монтажа.