Серия специальных сварочных аппаратов для оптоволокна Fujikura FSM-100

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ

Сварочные аппараты серии Fujikura FSM-100 предназначены для сварки различных типов специальных оптических волокон: малого и большого диаметра, сохраняющих поляризацию, не круглых, с отверстиями и так далее. Серия FSM-100 состоит из четырёх моделей, которые отличаются набором функций: FSM-100M, FSM-100M+, FSM-100P и FSM-100P+.

Модели FSM-100M+ и FSM-100P+ могут сваривать волокна самого большого диаметра (до 1200 мкм) и имеют дополнительные зеркала для анализа торцов волокон перед сваркой. Модели FSM-100P и FSM-100P+ могут сваривать волокна с сохранением поляризации. В серии FSM-100 самая функциональная модель - это Fujikura FSM-100P+. Полное описание всех характеристик аппаратов Fujikura FSM-100 Вы можете скачать ниже на этой странице в разделе Документация.

Области применения:
- лазерные установки;
- оптические компоненты;
- оптические приборы;
- сенсорные системы;
- медицинское оборудование;
- научные исследования.

Основные характеристики:
Точное выравнивание с вращением оптического волокна (технология IPA).
Точное выравнивание по сердцевине оптического волокна (технология PAS).
Типы свариваемых волокон: PMF, LDF, NZDS (G655), SM (G652), MM (G651), EDF, DCF и др.
Средние потери на сварке: 0,06 дБ (PMF), 0,05 дБ (LDF/NZDS), 0,03 дБ (SM), 0,02 дБ (MM).
Диаметр оболочки волокон: 60-500 мкм (модели FSM-100M и FSM-100P).
Диаметр оболочки волокон: 60-1200 мкм (модели FSM-100M+ и FSM-100P+).
Сварка волокон с сохранением поляризации (модели FSM-100P и FSM-100P+).
Анализ торцов волокон перед сваркой (модели FSM-100M+ и FSM-100P+).
Передовые методы контроля зоны плазмы (движущиеся электроды).
Диапазон рабочих температур: от 0°С до +40°С. Масса (зависит от модели): 7,5 - 9,0 кг.
Качественная сварка специальных волокон в лаборатории и на производстве

Нужен сварочный аппарат для телекоммуникационных сетей? Смотрите модель Fujikura 86S.
Хотите посмотреть полный список? Переходите на основную страницу по аппаратам для сварки оптоволокна.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Японская компания Fujikura знаменита своими аппаратами для сварки классических одномодовых и многомодовых оптических волокон с диаметром оболочки 125 мкм, которые используются в сетях передачи данных. В настоящее время это модели Fujikura 86S и Fujikura 36S.

Но кроме телекоммуникационных сетей, оптическое волокно широко используется в других сферах, например в лазерных установках, в оптических гироскопах, сенсорах, в различных миниатюрных устройствах и множестве подобных применений. Как правило, волокна, используемые во всех этих случаях отличаются от стандартных телекоммуникационных волокон по двум основным параметрам.

Первое отличие - это диаметр, который в зависимости от типа волокна может варьироваться в пределах от 60 до 1 200 мкм. При этом существуют разновидности, как с круглой, так и с некруглой формой оболочки.

Второе отличие - это внутренняя структура волокна. У разных типов специализированных волокон она различается достаточно сильно. Есть волокна с двойной оболочкой. Есть с дополнительными функциональными элементами, которые располагаются параллельно сердцевине (например в волокнах с сохранением поляризации) и т.д.

Для качественной сварки настолько сложных и разнообразных оптических волокон в лабораторных и производственных условиях нужны специальные сварочные аппараты с расширенным набором функций. Ниже на этой странице подробно рассказано о возможностях серии аппаратов FSM-100 компании Fujikura. В эту серию входят четыре профессиональные модели: FSM-100M, FSM-100M+, FSM-100P и FSM-100P+.

Двойные V-образные канавки

Для точного центрирования и надёжного удержания волокон с различными диаметрами оболочек в аппаратах серии FSM-100 используется запатентованная конструкция V-образных канавок, которые состоят из двух движущихся половинок (на рисунке ниже называются Split v-groove). Совместно с верхними прижимами волокон (на рисунке ниже называются Clamp) они образуют фиксирующую систему из трёх элементов, которая способна удерживать в точно заданном положении волокна с разной толщиной.

Внешний вид этой системы фиксации и центрирования волокон показан на фотографии ниже. Такая конструкция V-образных канавок обеспечивает следующие преимущества: надёжное удержание волокон разного диаметра, не нужно заменять или настраивать систему фиксации при смене типа волокон, все необходимые параметры уже заложены в программном обеспечении сварочного аппарата.

Гибкое управление зоной плазмы

Чтобы обеспечить оптимальные условия сварки для волокон различного диаметра, аппараты серии Fujikura FSM-100 могут гибко настраивать параметры зоны плазмы, которая образуется между электродами. Эта технология называется "Plasma Zone Fiber Positioning". У каждого аппарата серии FSM-100 расстояние между концами электродов может изменяться в диапазоне от 1 мм до 3 мм. Пример показан на этом рисунке.

Вторая особенность технологии "Plasma Zone Fiber Positioning" заключается в возможности располагать точку сварки волокон выше, в центре или ниже дугового разряда. Это позволяет качественно сваривать очень тонкие волокна с диаметром оболочки менее 125 мкм (на рисунке ниже это самая левая картинка).

Вторая картинка на рисунке ниже иллюстрирует сварку стандартных телекоммуникационных волокон с диаметром оболочки 125 мкм. При этом точка сварки располагается в центре дуги.

Третья картинка на рисунке ниже иллюстрирует сварку утолщённых волокон с диаметром оболочки 400 мкм. Обратите внимание, что точка сварки также располагается в центре дуги, но в этом случае электроды разведены на максимальное расстояние.

Четвёртая картинка (самая правая) иллюстрирует сварку волокон с максимальным диаметром оболочки, который составляет 1200 мкм. С такими толстыми волокнами могут работать только две модели серии FSM-100, а именно: FSM-100M+ и FSM-100P+. В этих двух моделях электроды могут вращаться вокруг точки крепления, что обеспечивает расширенный контроль над зоной плазмы. Эта дополнительная технология, которая присутствует только в моделях со знаком "+" называется "Plasma Zone Path Modulation".

Возможность вытягивания волокон во время сварки

У аппаратов серии Fujikura FSM-100 есть возможность перемещать волокна прямо в процессе работы дуги, что используется для реализации разных видов вытягивания зоны сварки. Эта функция позволяет уменьшить потери при сваривании оптических волокон различных типов. Кроме того, она используется для обработки некруглых волокон непосредственно перед сваркой.

В моделях FSM-100M и FSM-100P эта функция называется "Sweep Arc Technology", она обеспечивает перемещение на расстояние до 5 мм. А в моделях FSM-100M+ и FSM-100P+ эта функция называется "Extended Sweep Arc Technology" и обеспечивает перемещение на большее расстояние: до 18 мм.

Анализ изображений торцов волокон

Аппараты Fujikura FSM-100M+ и Fujikura FSM-100P+ снабжены дополнительной системой зеркал, с помощью которых можно непосредственно получать изображения торцов волокон. Для этого через оболочку волокна в него вводится свет, который, проходя по волокну, выходит через его сколотый край и попадает через зеркало на камеру сварочного аппарата. Эта функция называется "End View Alignment Technology". Для удержания волокон должны использоваться фиксаторы серии FH-100-xxx-EV.

Непосредственный анализ изображений торцов даёт дополнительные возможности для качественной сварки специальных типов волокон. Например, аппарат Fujikura FSM-100P+ может использовать эти изображения для взаимного выравнивания и сварки волокон, с сохранением поляризации. На этом рисунке схематически показано как аппараты Fujikura FSM-100M+ и Fujikura FSM-100P+ получают изображения торцов волокон.

Сварка волокон, с сохранением поляризации

Оптические волокна, которые сохраняют поляризацию проходящего по ним излучения, находят широкое применение в промышленной, военной и научной областях. Такие волокна называются Polarization-Maintaining optical Fiber или, сокращённо PMF. Регулярно разрабатываются новые типы этих волокон с всё более сложным строением сердцевины и оболочки. Для примера, на этом рисунке показано поперечное сечение некоторых популярных разновидностей волокон PMF.

Точное выравнивание и качественная сварка таких волокон является технически трудной задачей. В серии Fujikura FSM-100 только две модели могут работать с ними, а именно: FSM-100P и FSM-100P+. Для работы с волокнами типа PANDA в них используется классический метод выравнивания по технологии PAS. Для работы с любыми типами волокон PMF (как PANDA, так и отличными от них) в этих аппаратах используется новый метод выравнивания по технологии IPA. Дополнительно к этим двум методам, модель FSM-100P+ может выравнивать PMF волокна, анализируя изображения их торцов.

Точное выравнивание с вращением оптических волокон (технология IPA)

Чтобы качественно сварить два волокна, с сохранением поляризации, необходимо, чтобы аппарат мог определить и точно совместить структурные элементы обоих волокон. При этом недостаточно просто проанализировать поперечный профиль яркости (как это реализовано в технологии PAS).

Усовершенствованная технология, которая называется Interrelation Profile Alignment или, сокращённо IPA использует поворот волокна вокруг своей оси с фиксированным шагом 20 градусов. При этом, для каждого положения волокна измеряется более десяти ключевых параметров поперечного профиля яркости. Весь этот массив данных анализируется программным обеспечением аппарата и вычисляется значение угла поворота, при котором максимально точно совмещаются внутренние структурные элементы обоих волокон.

На этом рисунке показано какие данные измеряются и анализируются алгоритмом IPA для каждого угла поворота оптического волокна.

Такой тщательный анализ массива ключевых параметров поперечного профиля яркости позволяет идеально выровнять волокна, что обеспечивает минимальные потери на сварном соединении как для известных типов волокон с сохранением поляризации, так и для новых, которые будут появляться в будущем.

Технические характеристики сварочных аппаратов для оптоволокна Fujikura FSM-100

Здесь приводится перечень основных характеристик сварочных аппаратов для оптоволокна серии Fujikura FSM-100. Подробные технические характеристики смотрите ниже на этой странице в разделе Документация.