Az optikai szálak bemennek a házakba - hogyan csatlakozzunk hozzájuk

Mint már említettük, szinte minden telepítő cég előbb-utóbb szembe kerül azzal a feladattal, hogy száloptikás kapcsolatokat telepítsen vagy teljesen optikai adathordozókon alapuló rendszereket vitelezzen ki. Jelenleg sok vállalat ezeket megbízásokat, feladatokat külső szakértőket foglalkoztató vállalatokhoz irányítják, ahol szakképzett személyzet áll rendelkezésre, felszerelve professzionális berendezésekkel. Ugyanakkor az erre szakosodott vállalatok veszik át jelentős részét a nyereségnek. Szóval, a problémák ellenére, egy újonc, az üvegszálas technika területén kezdő telepítő, amikor belép a világon már népszerű száloptikai rendszerekbe, a hiányzó elemi elméleti és gyakorlati tudást és a költségeket, valamint a szükséges eszközöket megtekintve, úgy tűnik, hogy sokkal magasabbnak találja, mint a "klasszikus" kisfeszültségű berendezések esetében volt, ami gondolatokat ébreszthet benne. Az ismeretek hiányának problémája is megoldható, ha részt vesz a megfelelő képzéseken. Bármilyen telepítőnél fontos tényező, hogy olyan tanfolyamokat válasszon, ahol a gyakorlati készségek az alkatrészek megismerésével is párosul. Az elméleti ismeretek a fény terjedésével és jelenségekkel kapcsolatosan az optikai átvitelen belül szálaknál is fontos, de a gyakorlati szakértelmet erősíteni kell. Minden telepítőnek tudnia kell megkülönböztetni a különböző típusú optikai kábeleket és szálakat, tudnia kell, hogyan kell csatlakoztatni azokat, szálvégek előkészítését, kábelrendezőket és szerelési dobozokat telepíteni. Az utóbbi képesség különösen fontos a folyamata a száloptikai berendezések kivitelezésénél. Azok, akik követik az optikai piacot minden bizonnyal észrevették, hogyan nő a népszerűsége ennek a technológiának, ami közvetlenül kapcsolódik az általános árcsökkenéshez is. Minden olcsóbb lesz - optikai kábelek, passzív alkatrészek, aktív eszközök. Mi több, kiderülhet, hogy a mai piac képes a kezdő szerelők számára is kedvező lehetőségeket teremteni, hogy elkezdjenek dolgozni ezen a területen elfogadható áron.

A telepítés szinte minden optikai rendszerben gyakorlatilag 3 lépésre osztható: kábelvezetés, forgalomba végponti szakaszok (tartalék szálak) a kábelelosztó keretek és dobozok, csatlakoztatva a szálak a pigtailekkel (splicing). A legmagasabb költségek általában az utóbbi szakaszban generálódnak. A toldási műveletek jelentős mennyiségű időt igényelnek a megfelelő eszközök igénybe vételével és magas szintű pontossággal. Jelenleg a piacot két toldási/hegesztési eljárás uralja: mechanikus és termikus (fúziós). Ezek mindegyikét előnyök és hátrányok jellemzik, amelyeket meg kell ismerni minden kezdő telepítőnek. Az előnye a mechanikus toldásnak a viszonylag alacsonyabb kezdési költségek és a szükséges felszerelésekkel azonnal el lehet kezdeni a munkát. Miután az alapvető eszközök, azaz: a kevlár vágóolló (R), kábeltisztító, szálvágó, pormentes törlőkendő és IPA oldószer rendelkezésre áll, a telepítő hozzá kezdhet a mechanikai toldás elvégzéséhez, hogy bármelyik típusú optikai szál kötését elvégezze. A szükséges vizsgálati eszköz a vizuális hibakereső lehetővé teszi az ellenőrzését a toldás folyamatának, és ezáltal jobb eredmények érhetők el.
Ennek a megoldásnak a hátrányai magában foglalják az egység költségét az ilyen illesztéseknél, ami jóval meghaladja a költségeket egy hőhegesztésnél, és sokkal rosszabb az ismételhetősége a paramétereknek a kapcsolatoknak (csillapítás, reflexiók, stb). Bár a deklarált csillapítása a legtöbb kereskedelmi forgalomban kapható mechanikus illesztésnek 0,15 dB, közel a tipikus szintű vállalható fúziós toldásokhoz, ez a paraméter a gyakorlatban elérheti a sokkal magasabb értéket is. A telepítő szakértelme itt döntő tényező. Érdemes megemlíteni, hogy a nagyobb csillapítás nem minden esetben jelenthet bajt. Abban az esetben, ha viszonylag rövidek a kapcsolatok (több száz méter, vagy hasonló) a médiaátalakítók vagy az SFP modulok tartalék erőt képviselhetnek a gyakran "bocsáss meg" pontatlan illesztések következtében, ahol néha a csillapítás szintje több decibel is lehet. Általában az ilyen helyzetekben az FTTH rendszerek elfogadhatatlanok. Sok országban a maximális csillapítása az egész útvonalnak az optikai elosztó keret végződéseknél a használt kilépő pontokon szigorúan szabályozott (pl 1,2 dB Lengyelországban). Az ilyen korlátozás nem ok nélkül érvényesíthető - a teljesítmény költségek az xPON passzív hálózatokban, folyamatosan egyre nagyobb népszerűségnek örvendenek, ebben a fontos kérdésben. Egy egyéni illesztési hiba elzárhatja a szolgáltatást egy vagy több felhasználó számára.

ULTIMODE TB-02H doboz L3551 pigtail,
L5550 mechanikus illesztéssel, és L4211 adapter

A második módszer a szálak csatlakoztatására a fúziós splicingen alapul, azaz a termikus hegesztésen. Műszaki szempontból a hegesztő használatának pl. a EasySplicer L5810 csak előnyei vannak. A szükséges idő a szálak kötésének elvégzéséhez sokkal rövidebb, és a toldások paraméterei lényegesen jobbak a mechanikus kapcsolatokkal összevetve. A közhiedelem azt tartja, hogy egy ilyen eszköznek az ára közel van egy új autó árához, de a folyamatos népszerűsége növekszik ennek a szolgáltatásnak és jelentős árcsökkenés következett be. Hasonlóan a komponensek árai is csökkentek a száloptikai rendszerekben, ugyanaz a folyamat megy végbe, mint a telepítő berendezések esetében. Természetesen, az első osztályú berendezések még mindig jelentős kiadásokkal járnak, de a legtöbb telepítő cégnek nincs rá szüksége, hogy az egyszerűbb optikai rendszerekben magas költségű berendezéseket használjon. Jelenleg a viszonylag olcsó szálhegesztő modell, alkalmas cégek/szerelők kis- és közepes méretű projektekben a feladatok elvégzésére. Kiderülhet, hogy a legolcsóbb változatot meg lehet megvásárolni olyan áron, ami csak kevéssel haladja meg a költségeket a TV jelek mérésére szolgáló jó műszereknek.

EasySplicer L5810 a legolcsóbb fúziós kötéseket készítő eszköz a piacon

Természetesen az ár csak az egyik meghatározó tényezőt jelenti a végső döntésnél a hegesztőgép vásárlása során. A vásárlás szándékot meg kell előznie számos kérdésre vonatkozó válasznak az eszköz jövőbeni használatát illetően. A legfontosabb tényező a toldások száma, amit egy létesítménynél el kell végezni, valamint azok száma, havi/éves alapon. A szerelőknek a rendszeresen elvégzett a tíz, száz toldás során egyetlen telepítésre kellene irányítaniuk a figyelmet, ahol a drágább készülékek akkumulátorai nagyobb kapacitással rendelkeznek és rövidebb idő szükséges egy toldás elkészítésénél. Első pillantásra ez az utóbbi funkció jelentéktelennek tűnhet, de minden második toldás elkészítése során egyetlen kapcsolat növekedni fog sok-sok perccel abban az esetben, ha egy nagyobb elosztó keretben dolgozunk. Emellett könnyebb és gyorsabb a működés, a drágább modellek további funkciókkal rendelkeznek, mint például az automatikus gyűjtése a fémhulladékoknak, a szálak hasítás utáni gyűjtése amely szintén időt takarít meg a telepítőnek. Ezek a lehetőségek nem lényegesek azoknak a telepítőknek, akik kis számú toldást végeznek, mondjuk százat havonta. Ebben a kategóriában a szerelőknek az olcsóbb modellekből kell választania, mert az időmegtakarítás nem lesz jelentős a teljes munkaidőben.
Fontos kérdés a munkahelyi környezet. Néhány hegesztőgépben (nem feltétlenül a legolcsóbb szálhegesztő) van egy tükör, amely elpárolog, ha szélsőséges körülmények között dolgozik, amely teljesen lehetetlenné teszi a műveletek elvégzését.

A fent említett paraméterek és hegesztési tulajdonságok fontosak lehetnek, de a legnagyobb hatással az árra a szál kötése és a minősége van, valamint a módszer a szálak elhelyezésére a hegesztőgépben. Két alapvető módszer van a helymeghatározásra, a mag és a burkolat.
Az előbbi segítségével a készülék megkeresi mindkét szálnál a magokat, majd a beépített motorok segítségével a szálak pozícióját, hogy a két mag tökéletesen illeszkedjen ellentétesen egymással. A kötések összehangolása a pozícióknak az igazi lényege a legszakmaibb és ugyanakkor időben a legdrágább megoldásoknak. A készülékek ezzel a módszerrel képes automatikusan felismerni, hogy milyen típusúak a hegesztendő szálak, és gondoskodik azokról aszerint, hogy azok valóságban is a mag legyen. Az ilyen varratokat jellemzik a legjobb teljesítményű paraméterek, amelyeket és fel lehet használni a nagy távközlési szolgáltatók hálózataiban. A kisebb rendszerekben lehetséges más módszereket alkalmazni. Egyikük a toldások összeillesztésénél a mag geometriai pozícióját használja - ezt a módszert alkalmazzák többségében a legolcsóbb kötéseknél (általában Kínában gyártják), amelyet a gyártók és kereskedők sokszor helytelenül írnak le a készülékeknél a mag pozíciók összeillesztésénél (tényleges); a mag geometriáját megkaphatjuk optikai eszközökkel (látható fény). Az intenzitása a fénynek a szálban csökken a mélység függvényében, ami egyszerű képanalizálóval kimutatható, lehetséges, hogy meghatározzuk a rost magjának hozzávetőleges helyzetét. Ez a módszer lett optimalizálva a jó minőségű szálak esetében, ahol a mag geometriai helyzete egyenértékű a valós helyzetének. Amikor a mag excentrikusan van beágyazva, a toldás paraméterei rosszabbak lehetnek, mint abban az esetben, amikor rost burkolata illeszkedik. Érdemes megemlíteni, hogy a toldás a multimódusú szálak esetében ( nagyobb kockázata van a magok "geometrikus" különbségénél és a valós pozícióknál), néhány hegesztő gépek automata módban a burkolatot választja ki helymeghatározásként, mint jobb opciót.

A helymeghatározási módszer alapja a kölcsönös kiigazítása a szálaknak, ahol a burkolat teljes mértékben kielégítő eredményeket mutat a létesítményekben, ahol az átviteli úton mindössze néhány varrat van. Ez nem jelenti azt, hogy az eredmények mindig rosszabbak, mint a mag igazítása esetében. Az esetek túlnyomó többségében az eredménye nem lehet gyakorlatilag azonos a sokkal drágább módszerrel elvégzett elhelyezése a valódi magoknak a csatlakozott szálakkal. Nagyobb különbségek csak akkor fordulhatnak elő, és olyan helyzetekben, amikor a telepítő megkísérli a csatlakozást nagyon régi szálakkal, vagy nagyon olcsó, kétes minőségű szálakkal elvégezni. Napjainkban, a kockázat az ilyen helyzetekben viszonylag alacsony. A technológiai folyamatok egyesítésével az optikai szálak annyira fejlettek, hogy egyre ritkábban (remélhetőleg) találkozunk rossz minőségű kábelekkel. Mivel ez a lényege, és az a tény, hogy a toldásoknál a mag összehangolása már rendkívül vonzó áru eszközzel megvalósítható, érdemes ilyen típusú készüléket vásárolni. Tehát, a hegesztésen alapuló szálak burkolatának összehangolásával sikeresen lehet azokat használni FTTH rendszerekben, amelyekben a szabványoknak megfelelően, a csillapítás bármely útvonalon egy épületben nem haladhatja meg az 1,2 dB-t, valamint bármilyen száloptikai hálózatban, ahol a vonalak közötti aktív eszközök akár több illesztéssel is rendelkeznek. A példák alapján a LAN, CCTV hálózatok, vagy pont-pont közötti kapcsolatok akár több kilométer hosszúságúak is lehetnek. Abban az esetben, ha több száz, vagy több ezer toldást kell havonta készíteni, célszerű befektetni drágább berendezésekre, ahol az igazi magok összehangolása automatikusan megtörténik, nagyszámú kötést lehet elvégezni egyetlen feltöltéssel, stb.

Függetlenül attól, hogy milyen hegesztőgépet választunk, minden fúziós toldás folyamata nagyon hasonlít egymáshoz. Ez pedig egy sor lépésből áll. Az első ezek közül a szál bevonatának eltávolítása, 250 μm vagy néha 900 μm. A szálak típusától függetlenül, a csupasz burkolat átmérője 125 μm, a szükséges méretet a további műveletek határozzák meg. Ezután meg kell tisztítani a szálakat izopropil-alkohollal (rendszerint a pormentes törlővel, vagy gyapot tamponokkal), és eltörni azokat egy alkalmas törővel.

Az utóbbi művelet nagyon kritikus - fontos, hogy biztosítva legyenek a megfelelő hosszúságú szálak végei (a legtöbb esetben a telepítőnek nem kell semmit mérni, mert a törő szerszám konstrukciója olyan, hogy lehetővé teszi az egyszerű kiválasztását a megfelelő hosszúságnak) és a tökéletes szögeknek, a hasítási síkoknak. A gyakorlatban a hegesztőket némi eltérés fogadja a derékszögtől (körülbelül 1 fok), de a pontosabb törők nagyobb pontosságot biztosítanak a fúziós kötésekhez. Alacsony minőségű törő, vagy fejsze a felelős az elégtelen pontosságáért, és ez a művelet a fő oka az alacsonyabb minőségű toldásoknak.

A EasySplicer L5810 számára előkészített szálak a hegesztéshez

A szálak elhelyezése után a hegesztőgépben az előző műveletek eredményességei ellenőrizhetők. Abban az esetben, ha túlzott a szennyeződés egy szál végén, a vágási felületen, vagy helytelen volt a hasítás, a készülék jelzi a felhasználónak, hogy ismételje meg a szál végén az előkészítési folyamatot. Amikor minden rendben van, a szálak hegesztése egy elektromos ív használatával megtörténik, és a fúziós toldást teszteljük szilárdság és átviteli paraméterek vonatkozásában (veszteség).

Toldás után: a toldási veszteség becslése (0,03 dB)

The estimation of the splice loss is based only on image analysis. In the case of sensitive applications, the installer should test each splice in both directions by professional means, i.e. using a precision light source and optical power meter. Of course, in the case of smaller systems or those in which the attenuation levels are not so critical, the simplified estimation can be sufficient.
The process of joining fibers usually takes several to about ten seconds. The next and last step is the protection of the splice with a heat-shrinkable sleeve, with the use of a heat oven, which is often integrated with the fusion splicer. Newly made splices are fragile and always require additional protection. Heat-shrinkable sleeves protect them mechanically and allow for easy placement of the connected fibers in splice cassettes.