MEKANISK FIBERPOLERING
Stik spiller en nøglerolle i fiberoptisk kommunikation. Finishen på et poleret stikens endeflade bestemmer kvaliteten af dens lysbølgetransmission. Derfor er alle polerede stik, der bruges til kommunikation, forpligtet til at overholde et strengt sæt standarder og specifikationer. Nogle mennesker på området mener, at de højeste niveauer af præstationer er nået, mens andre mener, at der er plads til forbedring. Arbejdsstyrken udviklet til dette felt består af teknikere, hvis værktøjer har udviklet sig fra manuelle enheder til præcisionsmaskiner. Disse maskiner kombineret med en erfaren arbejdsstyrke skaber vejen for global kommunikation.
Oprindeligt var polering af stik en manuel opgave udført af en enkelt operatør. Efter et par års vækst tog den traditionelle produktionsmonteringslinje greb. Producenter af store kabelforsamlinger (“Jumper Houses”) havde dusinvis af mennesker, der hver polerer et stik ad gangen (og indtil i dag spiller manuel polering fortsat en rolle). Selvom manuel polering kan være praktisk til nogle applikationer, er det meget upraktisk til polering med højt volumen eller til effektivt og gentageligt møde med stramme specifikationer. Alternativt, mekanisk polering, er en omkostningseffektiv metode, der producerer store mængder stik, hvis ydeevne opfylder eller overskrider industristandarder. En maskine, der bruger en bestemt poleringsbevægelse og testes for at være i overensstemmelse med industristandarderne, producerer polerede forbindelsesdele med høj grad af konsistens fra batch til batch.
POLERINGSMASKINEN
Når det er tid til at købe en mekanisk poleringsmaskine, er der et antal spørgsmål, der skal stilles:
1. Er driftsfunktionerne enkle at bruge?
2. Tilbyder enheden let forbindelsesudskiftelighed?
3. Er det let at få adgang til poleringspladerne?
4. Er der en trykindstillingsfunktion?
5. Angriber poleringsbevægelsen stikkene fra alle sider lige?
6. Kan maskinen udføre vinkelmaling?
7. Har producenten evnen til at levere tilpasset armatur om nødvendigt?
8. Mødes slutresultaterne og / eller overskrides de nuværende end-face standarder?
En kvalitetsproduktionspoleringsapparat svarer ”ja” på alle disse spørgsmål.
I detaljer vil en fiberpoleringsmaskine have:
1. Timer - en indstillelig timer giver mulighed for at bruge en foruddefineret tidsstyrt sekvens af driftsteknikker. Timing har vist sig at være kritisk for opnåelse af specifikationer for stikpræstation. En timer skal have tidsindstillinger fra 0 til 60 sekunder.
2. Trykindstillingsenhed - en poleringsmaskine skal have justerbar trykbelastningsevne. Tryk kombineret med hårdheden på poleringsoverfladen giver maskinen mulighed for at fremstille konnektorernes krævede endeoverfladegeometri. Denne enhed skal have et indstillingsværktøj, der har tydeligt markerede måleafdelinger.
3. Inter-skiftbarhed mellem konnektorholdere - konnektorholdere, der kan fjernes hurtigt og nemt giver øget ydelse, mindre nedetid og forbedret produktion. En maskine, der tilbyder konnektorholdere til alle konnektortyper, giver produktionen fleksibilitet.
4. Tilgængelighed af konnektorholdere - Ved evaluering af udstyret er det vigtigt at overveje de tilgængelige konnektorholdere. Det er vigtigt, at producenten har tilgængelige holdere til standardstik, der bruges over hele verden - SC, FC, ST - til både pc- og APC-konfigurationer.
Producenten bør også have kapacitet til at levere en række forbindelsesholdere ud over de anvendte “standarder” - alsidighed på dette område vil minimere mistede muligheder og maksimere muligheden for at imødekomme potentielle kundeanmodninger.
5. Aftagelige poleringsplader - poleringsplader bærer poleringsfilmene, der virker på stikkets endeflade. Disse skal let fjernes og udskiftes. Dette minimerer forurening, øger konnektorudgangen og maksimerer poleringsfilmets levetid.
6. Polering af bevægelse - Et nøgleelement i et poleringssystem af høj kvalitet er bevægelsen af overfladen, der udfører poleringen. Hvis poleringsvirkningen ikke er afbalanceret jævnt fra alle sider, vil konnektorens ydelse lide, og omkostningerne vil stige på grund af afvist materiale og overdreven hurtig slid af poleringsfilmene. For at opnå ensartede resultater af høj kvalitet, skal maskinen give en orbital poleringsbevægelse - en cirkulær svingning.
7. Kan maskinen udføre vinkelfladere - Selvom nye poleringsteknikker, såsom MPC (maksimal fysisk kontakt), tillader pc-færdige stik at opnå APC-resultater (vinklet fysisk kontakt), er behovet for at udføre vinkelpolering et must. Vinkelpolering (typisk poleret til 8 °) er nødvendig, når der kræves baglæseaflæsninger på <>
En polermaskine bør tilbyde muligheden for at polere stik Flat, med en pc-finish eller en APC-finish. Forskellige maskiner bør ikke købes til forskellige typer poleringsmidler. En kvalitetspoleringsapparat har evnen til at udføre alle typer polering.
8. En 'opskrift' til opfyldelse af standarderne - Standarderne for nutidige stik er strenge. Det er vigtigt, at maskinfabrikanten leverer sammen med en god, fortrinsvis illustreret betjeningsvejledning, specifikke poleringsopskrifter til at få tilslutningsspecifikationerne (beskrevet i afsnittet nedenfor) –og at du har åbne kommunikationslinjer med producenten til holde dig ajour med denne udviklende teknologi.
POLITEDE END ACCEPTANCE KRITERIER TIL FIBER OPTIC CONNECTORS
Inden for kommunikationsområdet er høje standarder nødvendige for telefontransmission og endnu højere standarder for CATV-transmission - idet den tilsyneladende bevægelse til de højere standarder er påvirket af logikken ved at bruge telefonlinjer til CATV. Singlemode-stik bruges til at sikre optimale resultater - og disse optimale resultater er en funktion af kvaliteten af de polerede stikens endeoverflader - Det er specifikt disse målbare ydelsesegenskaber
der styres ved polering af stik. Egenskaberne, som en poleringsmaskine skal give, er:
1. Tilbageflektion
2. Indsættelsestab
3. Apex Offset
4. Krumningsradius
5. Fiberunderskæring / fremspring
6. Inspektion af ende-ansigt
1. BACKREFLECTION
Rygreflektion er lys, der reflekteres tilbage gennem fiberen mod kilden, der transmitterer lysbølgen. Lysreflektionen forekommer ved kontaktpunktet for to stik, når de er parret. Et højt refleksionsniveau vil medføre transmissionsproblemer for systemer, der afhænger af hastigheden og klarheden af et fibersystem, da de ønskede høje datahastigheder kan støde på bitfejl, hvis signalet er forvrænget. Den nuværende industri-back-reflektionsstandard er <>
Stik kaldes ofte PC, SPC, UPC og APC. Dette er udtryk, der beskriver forbindelsesendernes ansigter og også vedrører betegnelsen for rygrefleksion:
• PC (fysisk kontakt)
En beskrivelse af den kontaktende sfæriske endeflade Rygreflektion Værdi = –35db
• SPC (superfysisk kontakt)
En beskrivelse af den kontaktende sfæriske endeflade Rygreflektion Værdi = –45db
• UPC (ultrafysisk kontakt)
En beskrivelse af den kontaktende sfæriske endeflade Rygreflektion Værdi = <>
• APC (vinklet fysisk kontakt)
En beskrivelse af den kontaktende vinklede sfæriske endeflade. Valgsvinklen er 8 °. Denne vinkel afbøjer refleksion tilbage til <>
En producent af polerede kabler kan muligvis se en af disse værdier specificeret - inklusive den almindelige "mellemliggende" af <-50db, men="" det="" voksende="" krav="" er="" upc=""><-55db), noget="" der="" er="" stærkt="" påvirket="" af="" behovene="" for="" catv="">
2. INDSÆTNINGSTAB
Indsættelsestab er den mængde optisk strøm, der går tabt ved grænsefladen mellem to stik. Dårlige aflæsningstabsmålinger er generelt et resultat af fiberjustering, adskillelse mellem forbindelser (også benævnt 'luftspalte') og / eller kvaliteten af finishen på enden af stikket.
Indsættelsestab er en funktion af poleringsudstyret og den teknik, der bruges til at udføre poleringen. En maskine, der producerer dårlig endeoverfladergeometri, genererer næsten altid uacceptable tab af niveauer. Den aktuelt angivne standard for indsættelsestab er <0,5 db,="" men="" det="" almindeligt="" forventede="" niveau="" er="" blevet=""><0,3> Ud over ovennævnte ydelsesegenskaber er der en specificeret produktgeometri, der er specificeret for at sikre pålidelighed og igangværende korrekt forbindelsesydelse under ugunstige forhold som vibrationer og temperaturcykling. Disse egenskaber afhænger af det høje kontrolniveau, som en mekanisk polermaskine giver.
3. APEX OFFSET
Udtrykket Apex definerer det højeste punkt på den sfæriske overflade ved enden af forbindelsen. Apex Offset er den målte afstand mellem midten af fiberen og det faktiske højdepunkt for et poleret stik.
Selvom Apex Offset beskriver en fysisk tilstand af den polerede fiber snarere end en ydeevneparameter, betragtes den som et acceptkriterium i sig selv. Et overdreven Apex-offset bidrager til høj indsættelsestab og høje reflektionslæsninger.
4. RADIUS FOR KURVATUR
Krumningsradius er måling af et konnektors kugleformede endeflade. Radius, der genereres på et stikens endehoved, påvirker konnektorens ydeevne, og det er derfor specificeret - radiusen skal være sådan, at når parret med et andet stik er det meste af den komprimering, der opstår, påføres det materiale, der omgiver fiberen (også benævnt ferrule absorption). I almindelighed er de anvendte ferrules forhåndsradiale. Radius opretholdes under polering ved at påføre tryk mellem konnektoren og en elastisk poleringsoverflade, ved påføring af en vægt eller ved at indstille komprimering dimensionelt (det er stadig sjældnere, men dannelsen af en flad endehylse til en pc-ende udføres stadig gennem den samme grundlæggende teknik til at påføre tryk mod en elastisk overflade). Jo hårdere den fjedrende poleringsoverflade er, jo større vil være den resulterende konnektorradius (mere flad). Omvendt, jo blødere poleringsoverflade desto mindre er forbindelsesradiusen. En ordentlig radius sammen med fiberunderskæring giver mulighed for korrekt fiber-til-stik-komprimering. Industrispecifikationen for krumningsradius er 10-25mm. Dette interval giver maksimal forbindelsesydelse.
5. FIBER UNDERCUT / PROTRUSION
Når en fiber er forsænket inde i en konnektorhylse, er det anvendte udtryk "Fiberunderskæring." Når en fiber rager ud over hylsen kaldes det "Fiberfremspring." Måling af denne egenskab udføres ved hjælp af et interferometer. Et interferometer viser forskydningen af interferenslinierne, der passerer over fiberen.
De fleste poleringssekvenser begynder med aggressive materialer, siliciumcarbid for at fjerne epoxy- og diamantlappingsfilm til begyndelsen og mellempolering, der fjerner både ferrule og fiber i samme hastighed. Under det sidste poleringstrin bruges imidlertid et mindre aggressivt materiale, sædvanligvis siliciumdioxid, fordi det kun angriber fiberen. Hvis der bruges en aggressiv film til det sidste poleringstrin, vil der blive for meget underskæring.
Overdreven fiberunderskæring er normalt specificeret som mere end 50nm. Fiberunderskæring er en tilstand, der påvirker både rygreflektion og indsættelsestab. Når forbindelser er parret, komprimeres ferrolmaterialet, der omgiver fiberen, hvilket optimalt giver fibre med en acceptabel underskæring / fremspring mulighed for at komme i kontakt. Fibre, der ikke skaber intim kontakt
har en luftspalte. En luftspalte giver uacceptable målinger af rygreflektion og indsættelse af tab.
Fiberfremspring har også en grænse - 50 nm fremspring er acceptabel - Både Undercut og Fremspring er et resultat af poleringsprocessen. Hvis der er for meget fremspring, kan fiberhugning og / eller revning finde sted under forbindelsesprocessen.
6. TILSLUTNING AF TILSLUTNING
Til måling af ydelseskriterierne, rygreflektion og indsættelsestab er der målere til rådighed, som generelt er velkendte for polermaskiner. De geometriske kriterier, Apex-offset, krumningsradius og fiberunderskæring bekræftes ved hjælp af et interferometer.
Visuel inspektion vil altid spille en vigtig rolle i evalueringen af den polerede overflade (se diagram nedenfor), men det nu i stigende grad anvendte interferometer er nødvendigt for at bekræfte geometri. Interferometre er tilgængelige fra et antal kilder, der spænder fra dem, der tilvejebringer en skærm, hvorfra brugeren bestemmer produktacceptabilitet, til computerstøttede programmer, der tilvejebringer en udskrevet udlæsning, der inkluderer alle ydeevne og geometriske egenskaber for forbindelsen.
POLERINGSTEKNIK
Kritisk for korrekt polering er den anvendte proces - teknikken - der resulterer i at møde de forskellige
specifikationer.
Tidlige konnektorer blev alle produceret med flade endeflader, som blev specificeret til at være tæt (den lineære tolerance på SMA, for eksempel at være 8 mikron), men for specifikt undgå faktisk kontakt. Efterhånden som polering udviklede sig blev PC (Physical Contact) -konceptet udviklet - sfæriske endeflader, hvor fibrene fik den faktiske fysiske kontakt - PC-finishen resulterede i meget forbedret ydelse, fordi luftspalte blev fjernet, hvilket muliggjorde øget lysbølgetransmission.
De tidlige pc-forbindelser, der før udviklingen af de nu almindelige forudstrålede ferrer, krævede sfærisk formning af deres flade endeflader som en del af poleringsprocessen. Disse traditionelle poleringsteknikker, til singlemode PC-stik, involverede en firetrinsproces: fjernelse af epoxy, ferrule-formning, foreløbig polering og en endelig polering. Disse trin anvendte aggressive materialer til epoxy-fjernelse og ferrule-dannende trin, generelt udført ved anvendelse af en diamantpoleringsfilm. Men nu er næsten alle stik "forradius", og poleringsprocessen skal undgå overdreven forstyrrelse af den sfæriske overflade - den slags ting, som en mekaniseret proces kan gøre godt (og en manuel proces dårligt). Som et resultat af at reducere cyklustiden og ændre filmgraderingerne til at tilpasse sig de aktuelle konnektorkonfigurationer har givet den traditionelle poleringsteknikker nyt liv. Nu er den traditionelle firetrinsproces meget forbedret (epoxy-fjernelse, begynderpolering, mellempolering og slutpolering).
Følgende er en liste over poleringsteknikker til singlemode & multimode polering.
YDERLIGERE POLERETEKNIKKOMMENTARER
Nyere poleringsteknikker indikerer, at de aggressive epoxyfjernelses- og ferrulformningstrin, der tidligere var populære, skulle minimeres under poleringsprocessen, hvilket øger afhængigheden af den forud dannede radius. Dette kan opnås ved at anvende finere kvaliteter af siliciumcarbid til fjernelse af epoxy og ved at erstatte eller endda eliminere det ferrule-dannende trin. De mest aktuelle teknikker bruger en tretrinsproces; fjernelse af epoxy, polering af ferrule og polering af fibre. Denne teknik tilbyder højere outputniveauer, mens de nuværende ydelsesstandarder opretholdes, og resulterer i lavere omkostninger pr. Stik.
Maskinpolering er det eneste praktiske middel til rådighed til at imødekomme kravene til øget ydelse og produktion. I den udstrækning manuel polering kan være effektiv, kræver det ydelse af meget kvalificeret personale (til en gentagen og monoton opgave), og efterhånden som specifikationerne bliver vanskeligere - SPC, UPC, APC - manuel polering bliver en urimelig (hvis ikke umulig) ) opgave. Som i andre "high tech" felter er maskinernes evne til at udføre gentagne ultrapræcisionsopgaver svaret.
Som beskrevet ovenfor skal en poleringsmaskine have gode instruktioner og en "opskrift" til fremstilling af polerede stik, der opfylder alle specifikationer. Der er dog en række variabler, der påvirker processen, som industrien fortsætter med at lære og udvikle. Det er vigtigt, at den valgte maskine har evnen til at integrere nye udviklinger, og at producenten holder dig informeret og er tilgængelig til support og rådgivning.
POLERINGSTIPS & PROCESSVEDTAGELSER
I nogle tilfælde bliver maskinbrugeren opmærksom på nogle faktorer, der involverer andre variabler end selve poleringsmaskinen. Følgende er et par poster, der ofte overses.
1. Polering af film
2. Epoxy
3. Renlighed
4. Smøring
1. Polering af film - Film er den mest markante faktor i dine poleringshandlinger. Kvalitet og graderinger varierer fra leverandør til leverandør. Når der udvikles en poleringsteknik, skal filmtypen, mærket og partikelstørrelsen vælges omhyggeligt. Ekstremt aggressive film kan ødelægge en 125μm fiber, og den sfæriske radius kan forstyrres uden reparation. Af kritisk betydning for de reelle omkostninger er også de oprindelige omkostninger ved poleringsfilmen, da den vedrører cyklusens levetid, som filmene leverer - dette kan variere markant fra forskellige producenter.
Tip - Rengør hvert poleringsfilm før og efter hver brug. Renlighed (diskuteret
nedenfor) øger filmlivet og reducerer prisen pr. stik.
2. Epoxy – forskellige typer epoxier kan lettere fjernes med specifikke kvaliteter af siliciumcarbid-poleringsfilm. Filmene, der skal bruges på dette trin, afhænger af epoxytypen og størrelsen af epoxykuglen monteret på konnektorens ende. Forskellige epoxier har forskellige hårdhedsniveauer - nogle er klæbrige, og nogle er faste - hårde epoxier fjernes let med grove partikelstørrelsesfilm (20 um, 30 um osv.), Mens blødere epoxier er bedre egnet til film med mindre partikelstørrelse, dvs. 9 um, 5 um osv.
Tip – Epoxyperlen, der forbliver på stikket før polering, skal minimeres (størrelsen på et nålehoved). Dette forlænger levetiden for alle poleringsfilmene. Prøv også forskellige graderinger af siliciumcarbid, indtil du finder den epoxyfjernelsesfilm, der fungerer bedst til dine behov.
3. Renlighed - Et miljø, der er fri for forurening, er vigtigt, når der ønskes en optimal poleringsforbindelse. Fem elementer er nødvendige for at minimere forurening:
1. Deioniseret / filtreret vand
2. Isopropylalkohol
3. Lintfri væv
4. Lintfri vatpinde
5. Hermetisk luft
Deioniseret / filtreret vand - rent vand er nødvendigt for at forhindre, at fremmede partikler ødelægger polishen. Kranvand og andre vandkilder indeholder partikler (snavs), der kan være så store som 15 mikron. Affald af denne størrelse vil ødelægge et poleret stik. Deioniseret eller filtreret vand vil eliminere denne mulighed.
Isopropylalkohol - Alkoholen skal bruges til at rengøre poleringsfilmene, konnektorerne og det omkringliggende område (inde i den automatiske poleringsmaskine) før og efter hvert poleringstrin. Dette vil praktisk talt fjerne alle partikler eller snavs fra
overførsel til næste poleringstrin.
Fnugfri væv - Vævet bruges til at påføre alkoholen på film, stik og maskine. Vævet vil også blive brugt til at tørre forbindelsesenderens flade inden test- og inspektionsstadiet af poleringsprocessen.
Fnugfri vatpinde - Rengør altid referencemålerne, og koblingerne vil pindene gennemvædet med alkohol. Måleinstrumenter og koblingsanordninger er de mest oversete udstyr, når man skaber et kontamineringsfrit miljø. Rengøring af testudstyr bør blive en vane. Gentagen brug af disse instrumenter vil resultere i ophobning af affald. Hvis de opretholdes korrekt, kan korrekte resultater garanteres med selvtillid, for ikke at nævne problemer med at skyde dårlig ydeevne vil blive minimeret.
Canned Air - Dette er meget nyttigt til fjernelse af affald fra stikkoblinger. Det kan også bruges som et generelt rengøringsmiddel til at fjerne støv fra stik, film eller arbejdsstation.
Tip – Kontroller med jævne mellemrum referencekabelets endeflade for defekter i endefladen. Forbindelse og frakobling vil resultere i ophobning af snavs over en periode. Rens slutfladen med alkohol ved hjælp af et fnugfrit væv. På et tidspunkt skal referencen genopfyldes. Efter gentagen polering skal referencekablet udskiftes.
4. Smøring - deioniseret vand, filtreret vand og suspensioner, når det bruges korrekt, kan resultere i forbedret forbindelsesydelse. De bedste løsninger har meget små partikelstørrelser 20-60nm. Opløsningens partikelstørrelse skal være mindst halvdelen af størrelsen på den endelige poleringsfilm. Løsninger bruges til at reducere Returtab med så meget som 5dB. Vær forsigtig med kolloidbaserede løsninger. De har en tendens til at tørre hurtigt og kan ødelægge en polish, hvis den ikke fjernes hurtigt fra stikket. Placer også opløsningen et tørt område ved stuetemperatur. Beskyttelsesløsninger fra kolde temperaturer. Mange løsninger mister deres evne til at forbedre ydelsen, når de bliver mere solide (tætte).
Tip - fortynd opløsningen. Ethvert interval på 2 til 5 dele filtreret / deioniseret vand til en delopløsning kan forbedre din ydelse.
KONKLUSION
Mekaniske poleringsmaskiner giver producenter af fiberkabler og fabrikanter af originalt udstyr et økonomisk middel til at imødekomme høje produktionsbehov og samtidig opretholde de høje kvalitetsniveauer, der kræves. Selvom brug af poleringsmaskiner er blevet en nødvendighed, er det vigtigt at anvende dømmekraft ved valg af maskine. Det er rimeligt, at fabrikanterne bliver bedt om objektivt bevis for at sikkerhedskopiere krav til ydeevne (eksistensen af automatisk testudstyr, der leverer en trykt kopi af testresultaterne gør dette muligt), at give referencer og prøver på dine komponenter til din egen inspektion. Glem ikke det faktum, at dette stadig er et dynamisk og voksende felt. Stik vil ændre sig, og behandlingsteknikker forbedres. Det er vigtigt at have udstyr, der let kan tilpasse sig ændringer i forbindelseskonfiguration og poleringsteknik. Og det er lige så vigtigt, at udstyrsproducenten er opmærksom og involveret i denne udvikling og kommunikerer effektivt med brugere af deres udstyr. Høj ydeevne og økonomisk fremstilling repræsenterer en udfordring for os alle i branchen, og det ser ud til, at udfordringen bliver opfyldt effektivt. Det er en indikation af en lys fremtid for fiberoptisk kommunikation, en fremtid, hvor et firma, der er ordentligt forberedt, kan blomstre.
