ABC práce s optickými vlákny pro začátečníky.

Pro mnoho montážních firem znamená přechod z měděné na skleněnou technologii vybavení dílny novými, dosud nepoužívanými nástroji. Spolu s novým vybavením musí montéři zlepšit své manuální dovednosti, protože práce s optickými vlákny nepochybně vyžaduje jiný, opatrnější přístup.

Stejně jako u jiných typů instalací lze i realizaci optických systémů rozdělit do tří skupin prací:

Otázka vedení kabelů je zásadní pro útlum signálů, které se v nich budou přenášet. Každé optické vlákno je sestaveno z jednoho nebo více vláken. Standard vlákna určuje jeho maximální poloměr ohybu. Poloměr ohybu jednoho vlákna by se neměl zaměňovat s poloměrem ohybu celého kabelu.

Poloměr ohybu celého kabelu je obvykle 20násobek jeho průměru. Jak již bylo uvedeno dříve - poloměr ohybu jednotlivého vlákna závisí na jeho standardním průřezu. Např:

Pro instalace FTTH, tj. ty, kde je vlákno vedeno přímo do bytu nebo do zásuvky v bytě, se doporučuje použít vlákno G.657A2 s nejmenším poloměrem ohybu. Díky tomu se s ním mnohem lépe pracuje a předejde se problémům spojeným se zvýšeným útlumem signálu v místech většího ohybu (pravé úhly na stěnách apod.).

Při instalaci kabelu je třeba dbát na to, aby nebyla překročena maximální přípustná síla, kterou lze kabel vytáhnout. Na rozdíl od koaxiálních kabelů nebo kabelů s kroucenou dvojlinkou není snadné zjistit poškození optických vláken, pokud instalatér nemá drahý reflektometr.

Konfigurace a připojení zařízení provozovaných na optických kabelech by neměly být problémem. Postup je téměř analogický jako u sítí založených na UTP. Při připojování zařízení je však třeba mít na paměti dvě věci:
1. Laserové světlo v optickém vlákně je pro lidské oko neviditelné, ale je škodlivé, takže připojení by se mělo provádět s vypnutými zařízeními.
2. Optická vlákna musí být čistá. Útlum optické cesty závisí mimo jiné na čistotě povrchu ferule. .

Montáž konektorů a spojování vláken (svařování) způsobuje začínajícím instalatérům nejvíce problémů. Bez ohledu na to, jakou techniku připojení vláken zvolí (tepelné svařování, mechanické spojování, lepení konektorů a leštění), jsou některé počáteční pracovní kroky společné pro všechny metody. Níže uvádíme několik univerzálních tipů, které vám pomohou začít praktické dobrodružství s optickými vlákny.

Při nákupu kabelu pro určitou aplikaci vždy myslete dopředu - kupte více vláken, než potřebujete, a delší kabel, než předpokládáte ve svých výpočtech.
Pro vytvoření spojení bod-bod v aktivní síti budete potřebovat dvě vlákna, nebo v případě použití technologie WDM jedno vlákno. Pokud z předpokladů vyplývá, že budete potřebovat například 4 vlákna, vyplatí se zvážit nákup kabelu s více vlákny. Obvykle to bude 8, protože se jedná o oblíbenou verzi. Běžně dostupné a vyráběné kabely jsou: 2, 4, 8, 16 a 24 vláken. Optické kabely jsou levné, zatímco jejich pokládka, natažení a navlečení stojí peníze, takže se často vyplatí investovat do budoucna, i když momentálně nemáme důvod všechna vlákna využít.

Kabely by měly být vždy pokládány s rezervou. Při zavádění kabelu do budovy byste měli vždy ponechat několik, i více metrů na speciálním stojanu. Jeden konektor nebo svár může vnést stejný útlum jako několik set metrů kabelu. V budoucnu může nastat mnoho neočekávaných situací (přemístění serverovny, potřeba změnit trasu vedení kabelu). Mít rezervu kabelů vás ušetří dodatečných nákladů nebo dokonce nutnosti položit nový kabel.

Jak již bylo zmíněno, kabely a vlákna mají příslušné minimální poloměry ohybu. Nejjednodušším a nejrychlejším řešením pro zajištění propojení a zakončení kabelů/vláken je použití vhodných rozvodných rámů a krabic s lávkami pro kabely a vlákna. Ty vynucují správné umístění kabelů a vláken a zabraňují náhodnému poškození vláken v místech propojení a zakončení.

Instalační komponenty:

K odstranění izolace lze použít standardní nástroje - řezačku, nůž, odstraňovač nátěrů. Samozřejmě je třeba věnovat zvláštní pozornost ochraně obnažených vláken. Za kabel netahejte a neporušujte plášť. Plášť, který je ve většině případů zpevňujícím prvkem kabelu, by měl dosahovat až k samotnému vypínači nebo krabici, kde je připevněn k jejímu konstrukčnímu prvku - zatížení by se nemělo přenášet na obnažená vlákna.

Pokud se jedná o venkovní kabel, může při vystavení pláště z kabelu vytékat gel tlumící vibrace a chránící proti vlhkosti. Před vložením do krabice je třeba dbát na očištění vláken alkoholem.

U kabelů vyztužených aramidovým vláknem (žluté "chlupy") je nutné je odstranit. K tomu jsou zapotřebí speciální kevlarové štípačky. Tyto nástroje mají speciálně konstruované čepele a jsou vyrobeny z tvrzeného materiálu, takže se netupí. Použití běžných nožů nebo nůžek ve většině případů nepřinese požadovaný efekt - vlákna budou křivě přestřižena a při škubání a tahání za kabel hrozí jeho poškození.

.

Tato fáze práce je nejnáročnější. Pracoviště musí být udržováno v čistotě a s nástroji se musí zacházet efektivně a přesně.

Vlákno umístěné v plechovce má obvykle průměr 900 µm nebo 250 µm. Pro připomenutí - vlákno se skládá z řady plášťů, mezi nimiž rozlišujeme směrem dovnitř: jádro, plášť, nárazník a další ochranné pláště.
Jádro může v závislosti na typu vlákna měřit 62,5 nebo 50 µm (multimode) nebo 9 µm (single-mode), plášť 125 µm, zatímco pufr 250 µm. U kabelů plněných gelem je plášť posledním pro každé vlákno a je barevně označen podle normy GB13993.3-2001. Další ochranný plášť by měl mít rovněž odpovídající barvu a obvykle má průměr 900µm (0,9mm). Vlákna tohoto typu se používají v distribučních kabelech nebo v kabelech pro snadný přístup s tzv. volnou trubkovou konstrukcí.

Bez ohledu na metodu spojování/spojování by konečná tloušťka vlákna/vláken měla být 125 mikrometrů, a to jak v případě jednovidových, tak mnohovidových vláken. Nejlepší volbou je tedy univerzální nástroj schopný odebírat nadměrné vrstvy z vláken o různých průměrech.

Odstraňovač má tři otvory. Prvním se odizoluje 250 µm nárazníková vrstva ze 125 µm optického vlákna. Druhý otvor odstraňuje 900 µm vyrovnávací povlak až na 250 mikronový povlak. Třetí otvor slouží k odizolování 2-3 mm plášťů až na 900 µm vyrovnávací povlak. Délku odizolovaného 125 µm vlákna je třeba zvolit v závislosti na způsobu spojování a druhu sekáče.

Po přípravě konce vlákna je nutné jej očistit od nečistot a zbytků po odstraněných nátěrech. K tomuto účelu se doporučuje použít isopropylalkohol (IPA). Ethylalkohol by zanechával určité usazeniny. Totéž platí pro utěrky - měly by to být utěrky bez prachu.

Čistič rozpouštědla IPA a bezprašné utěrky se používají také k čištění čelní strany kování po leštění.

POZOR! Vlákno by se mělo čistit před štěpením, nikdy ne v opačném pořadí!/

Nečistoty ze strany vlákna se přesunou na jeho konec, proto je třeba vlákno nejprve očistit a poté ho odříznout. Opačné pořadí by mělo za následek ponechání nečistot na konci vlákna a výrazné zhoršení parametrů spoje..

Správně připravené a očištěné vlákno lze štěpit. K tomuto účelu byly zkonstruovány speciální, přesné štípačky. Štěpení je nejdůležitějším krokem pro kvalitu spoje a nízký útlum spojení.

Řezačka vláken ve skutečnosti neřeže, ale označuje místa, kde je vlákno přerušeno. Postup je podobný jako při řezání skla - nožem se vytvoří trhlina, která je lámací hranou, a poté na vlákno působí ohybová síla, která ho pod vlivem vzniklého vnitřního napětí přetrhne. Častou chybou, které se uživatelé řezačky F1-6000 dopouštějí, je přílišné přitlačení nože na vlákno. To má za následek vznik mikrotrhlin a zakalení povrchu vlákna. Odříznuté vlákno by se nemělo znovu čistit.

Správně připravené konce vláken lze spojovat různými metodami, např. spojováním tavením, mechanickým spojováním, lepením a leštěním.
Tavné splétání se provádí pomocí speciálních strojů, které konce vláken taví dohromady elektrickým obloukem. Tato metoda zajišťuje nejlepší výsledky, ale zařízení může být pro malé instalační firmy a jednotlivé instalatéry stále příliš drahé.
Mechanické spojování se provádí pomocí speciálních plastových pouzder, která umisťují konce vláken. Optický gel, který se v těchto zařízeních rovněž používá, snižuje vliv nepřesných řezů a případné mezery mezi koncovými plochami vláken.

Při každé metodě musí délka holého vlákna splňovat specifikace fúzního spojovacího stroje nebo mechanického spoje. V opačném případě může spojení způsobit značný útlum, který sníží dosah spoje nebo dokonce znemožní přenos dat.

Spoje optických vláken jsou choulostivé, a proto musí být vhodně chráněny. Nejlépe je umístit je do speciálních boxů. Většina populárních instalačních krabic nemá speciální přihrádky pro splices, ale je snadné do nich nainstalovat další zásobníky určené k tomuto účelu.

Při použití mechanických spojů může montážní firma ověřit kvalitu spojů na základě "úniku" světla. Lokátor VFL650-5 L5934 je určen k testování jednovidových a mnohovidových optických kabelů a spojů s 2,5mm koncovkami. Vyzařuje viditelné světlo (650 nm) a jeho výstupní výkon je dostatečný pro kontrolu i 5 km dlouhých spojů.

Po dokončení optického systému by měl instalatér změřit útlum optických spojů. Měření útlumu optického výkonu v optických sítích prováděné pomocí optických měřičů výkonu je možné pouze v případě, že je zdroj světla kalibrovaný a stabilní. Je nepřípustné měřit útlum optické cesty s použitím aktivních zařízení, jako jsou moduly SFP, media konvertory atd. Nedostatečná přesnost a stabilita zdrojů světla zabudovaných v těchto zařízeních neumožňuje spolehlivé měření a nejistota může dosáhnout až 1 dB.

Výše uvedený diagram ukazuje typickou konfiguraci měření s optickým laserovým zdrojem GRANDWAY a optickým měřičem výkonu. Veškerá měření by měla být prováděna ve stejném přenosovém okně, které bude použito v optickém systému.

Měření útlumu optických tras umožňuje především ověřit kvalitu instalačních prací. Není to však jediný důvod pro provádění měření. Z praktického hlediska může být znalost útlumu optických cest nezbytná pro určení potřeby použití optických atenuátorů.

Aktivní optická zařízení jsou charakterizována dvěma hlavními parametry, výstupním výkonem vysílače a citlivostí přijímače (v případě WDM transceiverů je jedno zařízení vysílačem i přijímačem).

V případě krátkých spojů (např. v budovách) by zařízení s vysokým výstupním výkonem mohla přebít nebo dokonce zničit přijímací zařízení. Přesné měření útlumu optické cesty umožňuje instalatérovi předpovědět, zda a jaký typ útlumu by měl být v daném případě použit.

Informace o optickém výkonovém rozpočtu v optickém komunikačním spoji.