Cosa è la saldatura delle fibre ottiche
Definizione: La saldatura di fibre ottiche è una tecnica utilizzata per connettere due fibre ottiche. Nel campo delle comunicazioni ottiche, questa tecnica viene utilizzata per creare lunghe connessioni ottiche, facilitando la trasmissione superiore e a lunga distanza del segnale ottico. I saldatrici sono essenzialmente accoppiatori che stabiliscono una connessione tra due fibre o fasci di fibre. Quando si saldano due fibre ottiche, devono essere considerati fattori come la geometria della fibra, l'allineamento corretto e la resistenza meccanica.
Tecniche di Saldatura di Fibre Ottiche
Ci sono principalmente tre tecniche per la saldatura di fibre ottiche, che sono le seguenti:
Saldatura a Fusione
La saldatura a fusione è una tecnica che crea una connessione permanente (di lunga durata) tra due fibre ottiche. In questo processo, le due fibre vengono unite termicamente. Un strumento elettrico, che funziona come un arco elettrico, è essenziale per stabilire questa connessione termica.
In primo luogo, le due fibre vengono allineate con precisione e messe a contatto all'interno di un supporto per fibre. Una volta completato l'allineamento, l'arco elettrico viene attivato. Quando viene acceso, genera energia che riscalda il giunto a contatto. Questo riscaldamento fonde gli estremi delle fibre, permettendo loro di fondersi insieme.
Dopo che le fibre si sono fuse, la loro giunzione viene protetta coprendola con una guaina di polietilene o una ricoprimento in plastica. La seguente figura illustra la saldatura a fusione di una fibra ottica:
Utilizzando la tecnica di saldatura a fusione, le perdite generate al punto di saldatura sono estremamente basse. Per entrambe le fibre ottiche monomodo e multimodo, l'intervallo di perdita è compreso tra 0,05 e 0,10 dB. Una tecnica con perdite così minime è altamente pratica e utile, poiché solo una parte trascurabile della potenza trasmessa viene persa.
Tuttavia, durante la saldatura a fusione, l'apporto di calore deve essere regolato con cura. Ciò avviene perché un eccesso di calore può talvolta risultare in un giunto fragile (delicato).
Saldatura Meccanica
La saldatura meccanica comprende le seguenti due categorie:
Saldatura a Scanalatura a V
In questa tecnica di saldatura, viene prima selezionato un substrato a forma di V. Gli estremi delle due fibre ottiche vengono poi messi a contatto all'interno della scanalatura. Una volta che le fibre sono allineate correttamente nella scanalatura, vengono unite insieme utilizzando un adesivo o un gel di abbassamento dell'indice, che sicura la connessione.Il substrato a V può essere realizzato in plastica, silicio, ceramica o metallo.La seguente figura illustra la tecnica di saldatura a scanalatura a V delle fibre ottiche:
Tuttavia, questa tecnica comporta perdite di fibra superiori rispetto alla saldatura a fusione. Queste perdite dipendono principalmente dai diametri del nucleo e della guaina, nonché dall'allineamento posizionale del nucleo rispetto al centro.
Notabilmente, le due fibre non formano una connessione continua e liscia come nel metodo precedentemente discusso, e il giunto è semi-permanente.
Saldatura a Tubo Elastico
Questa tecnica utilizza un tubo elastico per la saldatura delle fibre, applicata principalmente alle fibre ottiche multimodo. Le perdite di fibra qui sono quasi paragonabili a quelle della saldatura a fusione, ma richiede meno attrezzature e competenze tecniche rispetto alla saldatura a fusione.La seguente figura illustra la tecnica di saldatura a tubo elastico:
Il materiale elastico è solitamente gomma, con un piccolo foro il cui diametro è leggermente inferiore a quello della fibra da saldare. Entrambi gli estremi della fibra vengono smussati per facilitarne l'inserimento nel tubo. Quando una fibra con un diametro leggermente maggiore del foro viene inserita, il materiale elastico esercita una forza simmetrica, espandendosi per accogliere la fibra. Questa simmetria assicura un allineamento preciso tra le due fibre. La tecnica consente di saldare fibre di diversi diametri, poiché le fibre si allineano automaticamente lungo l'asse del tubo.
Vantaggi della Saldatura di Fibre
Svantaggi della Saldatura di Fibre
