3.3 ОПТИЧЕСКИЕ СОЕДИНИТЕЛИ

Одной из самых важных задач, которые необходимо решить при построении любой оптической системы связи является задача обеспечения надёжного соединения оптических волокон.
Оптический соединитель – это устройство, предназначенное для соединения различных компонентов ВОЛС в местах ввода и вывода излучения.
Такими местами являются:

• оптические соединения оптоэлектронных модулей (приёмников и передатчиков) с волоконно-оптическим кабелем;
• соединения отрезков ВОК между собой;
• соединения отрезков ВОК с другими компонентами.

Основными требованиями к оптическим соединителям являются:

• малые вносимые потери;
• устойчивость к внешним механическим, климатическим и другим воздействиям;
• высокая надёжность;
• простота конструкции.

Различают неразъёмные и разъёмные соединители.
Разъёмные соединители (широко употребляется термин «коннекторы») допускают многократные соединения/разъединения и имеют в своей конструкции механизм сцепления.
Неразъёмные соединители жёстко фиксируют друг с другом два световода. Они используются в местах постоянного монтажа кабельных систем. Основным методом монтажа, обеспечивающим неразъёмное соединение, является сварка. Освобождённое от покрытий ОВ закрепляют в юстировочном устройстве и сваривают электрической дугой или лазерным лучом. Типовые вносимые потери в таких соединителях составляют менее 0,2дБ, а при высоком качестве меньше 0,1дБ.
Кроме того существует множество других способов неразъёмного соединения световодов. Рассмотрим только несколько из них.
Одним из самых распространённых способов неразъёмного соединения cветоводов является использование прецизионных втулок или трубок, выполняемых обычно из стекла (рисунок 3.3). Вносимое затухание соединителя составляет 0,3дБ.

1-втулка; 2-склеивающий компаунд; 3,4-волокна
Рисунок 3.3 - Способ соединение волокна с помощью трубки

Неразъёмное соединение, выполненное с применением пластин с канавками (рисунок 3.4), вносит затухание порядка 0,5дБ.

1-волокно; 2-канавки; 3-пластина; 4-крышка
Рисунок 3.4 - Способы соединения волокна с помощью пластин с круглой (а) и V-образной (б) канавкой

Потери в разъёмных оптических соединителях возникают из-за сдвига и несоосности элементов конструкции. Наиболее эффективно соединение торец в торец. Основными задачами при торцевом сочленении являются обеспечение:

• строгой соосности;
• идентичности геометрии торцов;
• перпендикулярности их поверхностей оптическим осям;
• высокая степень гладкости торцов.

Основные дефекты, которые могут возникнуть при торцевом соединении ОВ, показаны на рисунке 3.5.

а–радиальный; б–угловой, в–осевой
Рисунок 3.5 - Виды дефектов при торцевом соединении ОВ

Все типы соединений должны быть достаточно простыми как для сборки соединения, так и для его ремонта.