5.5.3. Механическое сращивание

Механическое сращивание включает в себя множество различных подходов к выравниванию концов двух волокон и креплению их в объединяющей структуре или склеиванию их вместе. Механические соединения обычно используются лишь в качестве кратковременных решений. Долговременные решения обеспечиваются использование свариваемых соединений.

Механические соединения полагаются обычно на выравнивание наружных диаметров оболочек волокон и предполагают, что сердечники концентричны по отношению к наружной оболочке. Это не всегда имеет место, в частности, для одномодовых волокон. Поэтому некоторые системы допускают активное выравнивание, когда отслеживаются потери, волокна и они вращаются в соединяющей структуре для минимизирования потерь соединения. Для выравнивания волокон используются различные механические структуры, включая V-образные желоба, втулки, тройные стержни и различные зажимные структуры. Некоторые из них показаны на рис. 5.10.

Рис. 5.10. Выравнивающие структуры для сращивания

Некоторые из главных категорий механических соединений следующие. Капиллярное механическое соединение

Здесь подготовленные концы волокна вставляются в капиллярную трубку, подходящую к внешнему диаметру волокна. Это показано на рис. 5.11. Для уменьшения отражения от концов волокна может использоваться иммерсионный гель или жидкость. Часто для удержания волокон в капиллярной трубке используется клей, хотя может использоваться давление от внешнего крепления или просто трение. Это позволяет получать дешевые, простые, легкие в установке крепления, способные компенсировать небольшие различия диаметров волокон. Это наиболее типичная методика для механического соединения.

Рис. 5.11. Капиллярное механическое соединение

Механическое соединение с полированной втулкой

Механическое соединение с полированной втулкой, или вращательное соединение, более сложная система соединения, дающая возможность точно выравнивать волокна. Процесс показан на рис. 5.12. Здесь каждый конец очищенного волокна вставляется во втулку, которая слегка смещает волокно от центра. Волокна приклеиваются к втулкам, затем их концы срезаются и полируются заподлицо с концом втулки. Две втулки вставляются с использованием иммерсионного геля в выравнивающую муфту. Втулки вращаются, чтобы минимизировать потери соединения, затем фиксируются. Этот метод более сложен и требует большего времени, но дает меньшие потери соединения. Он хорошо подходит для соединения волокон, чувствительных к поляризации.

Рис. 5.12. Механическое соединение с полированной втулкой

Эластомерные механические соединения

Эластомерное соединение использует для выравнивания волокон V-образный желоб в гибком пластиковом вкладыше, как показано на рис. 5.13. .Верхушка сопрягающей муфты оказывает давление, чтобы зажать волокно в V-образном выравнивающем желобе. В соединение вводится иммерсионный гель или эпоксидный клей. Подготовленные концы волокон затем наполовину вводятся в муфту, пока они не встретятся. У таких соединений обычные потери около 0,25 дБ, поэтому они подходят для менее требовательных приложений и для аварийного восстановления службы.

Одновременное сращивание волокон в V-образных пазах

Ленточные кабели с множеством волокон могут соединяться одновременно с использованием пластин с подходящим числом пазов. Концы лент подготавливаются с удалением покровов, очисткой и последующей полировкой" концов волокон как одного целого. Две ленты совмещаются на желобчатых пластинах с использованием иммерсионной жидкости. Каждое волокно попадает на отдельный паз в пластине и соответствующей ей пластине сверху для сохранения выравнивания волокон, как показано на рис. 5.14. Эта методика требует повышенной точности допусков пазов на пластинах. Подходящая точность может быть достигнута вытравливанием пазов в кремниевых пластинах.

Рис. 5.13. Эластомерные механические соединения

Рис. 5.14. Сращивание нескольких волокон