Wytwarzanie kabli światłowodowych Na podstawie wizyty SNS-u Optoelektronika i Mikrosystemy w fabryce kabli TELEFONIKA w Myślenicach /k.krakowa 2002 opracowali Rafał Dylewicz, Marek Uszkur, Sergiusz Patela
Etapy produkcji kabla światłowodowego: 1. Zgromadzenie (zakup) włókien światłowodowych 2. Polerowanie włókien 3. Umieszczenie włókna w tubie ścisłej lub Wprowadzenie światłowodów do luźniej tuby 4. Skręcanie luźnych tub i nanoszenie warstw zabezpieczających 5. Zgrzewanie pokrycia zewnętrznego, studzenie kabla 6. Naniesienie oznaczeń 7. Pomiary wybranych partii kabla
Etap 1. Zakup włókien światłowodowych np. Alcatel, Corning, Samsung, Fujitsu. Włókna sprowadzane są na szpulach w odcinkach fabrykacyjnych o długości 25 km lub 50 km. Włókno to rdzeń+płaszcz+pokrycie pierwotne (bezbarwna powłoka akrylowa). Stosowanie są następujące typy włókien (w nawiasie oznaczenie producenta): - jednomodowe z nieprzesuniętą dyspersją (J) - jednomodowe z przesuniętą dyspersja (Jp) - jednomodowe z niezerową dyspersją (Jn) - wielomodowe gradientowe 50/125 µm (G50) - wielomodowe gradientowe 62.5/125 µm (G62.5) Zapakowane szpule z włóknami optycznymi firmy Alcatel
Etap 2. Polerowanie włókien Proces barwienia włókna jest niezbędny do późniejszej identyfikacji włókna w kablu. Stosuje tusze utwardzalne w promieniach UV. Tusz jest natryskiwany na włókna, które następnie podlegają krótkiemu naświetleniu lampami UV. Barwienie nie degraduje włókna i jest trwałe. Zbiorniki z tuszem barwiącym To co dalej dzieje się z włóknem światłowodowym zależy od typu kabla, jaki ma zostać wykonany, np.: -włókno zostaje umieszczone w tubie ścisłej o całkowitej średnicy 900µm. -włókno w pokryciu pierwotnym zostaje umieszczone wraz z innymi włóknami w tubie luźnej.
Etap 3. Umieszczenie włókna w tubie ścisłej lub Wprowadzenie światłowodów do luźniej tuby Włókno światłowodowe jest prowadzone bezpośrednio ze szpuli Przy wygrzewaniu tuby umieszcza się w niej żel, stanowiący zaporę przeciwwilgociową. Szpule z włóknami światłowodowymi Różne kolory tub (np. czerwony i niebieski) uzyskuje się dzięki wprowadzaniu różnokolorowych granulatów. Lejek z granulatem Szpule z gotowymi tubami luźnymi, zawierającymi po 6 włókien.
Etap 4. Skręcanie luźnych tub i nanoszenie warstw zabezpieczających Szpula z różnokolorowymi, wzajemnie skręconymi tubami Luźne tuby są skręcane, często wokół centralnego elementu wzmacniającego, zgodnie z zasadą lewo - prawo tj. najpierw kilka obrotów w lewo, następnie w prawo. Dodatkowo układ oblekany jest cienką taśmą plastikową w kierunku odwrotnym. Następnie nanoszona jest taśma papierowa z proszkiem przeciwwilgociowym, oraz pokrycie z włókien aramidowych. Skręcone tuby luźne przed pokryciem aramidową otoczką Nakładanie pokrycia aramidowego
Etap 5. Zgrzewanie pokrycia zewnętrznego, studzenie kabla Na końcu linii produkcyjnej nanoszone jest pokrycie zewnętrzne. W dolnej części zdjęcia widać wyłożoną na papierowym podkładzie z proszkiem skrętkę luźnych tub, która zostanie za chwilę zamknięta w pokryciu zewnętrznym. Końcowy etap produkcji kabla : naniesienie zewnętrznej powłoki. Linia produkcyjna kabla firmy Nokia Maillefer.
Etap 6. Naniesienie oznaczeń Po wykonaniu zgrzewu pokrycia zewnętrznego, kabel porusza się w specjalnym korycie z wodą o ściśle określonej temperaturze. Ostatnim etapem jest naniesienie na gotowym już kablu oznaczeń : - typ i symbol kabla - liczba i rodzaj włókien światłowodowych w kablu - nazwa wytwórcy - rok produkcji - piktogram i nadruk metryczny, np. KABEL OPTYCZNY Z-XOTKtsd 16j TF-KABLE 1 2002 2200m Gotowy kabel podlega schłodzeniu w korytku z wodą.
Przykład. Kabel ZW NOTKSd zewnętrzno -wewnętrzny (ZW - kabel uniwersalny, N z powłoką zewnętrzną bezhalogenową, OTK optotelekomunikacyjny, S z tuba ścisłą, d całkowicie dielektryczny) a - włókno optyczne b tuba ścisła bezbarwna c element wytrzymałościowy d włókna aramidowe e suche uszczelnienie ośrodka f powłoka zewnętrzna g nitka rozrywająca powłokę Kabel przeznaczony do : - wykonywania połączeń pomiędzy urządzeniami optoelektronicznymi w pomieszczeniach zamkniętych i na zewnątrz budynków. - zaciągania do kanalizacji kablowej i wewnątrzobiektowej.
Przykład. Kabel Z-XOTKtsdD tubowy, kanałowy, podwieszany Z - kabel zewnętrzny, X - z powłoką polietylenową, OTK optotelekomunikacyjny, ts tubowy (tuba luźna) z suchym uszczelnieniem ośrodka, d całkowicie dielektryczny, D ze wzmocnieniem z włókien aramidowych na ośrodku kabla) a centralny element wytrzymałościowy w powłoce z polietylenu lub bez powłoki, b luźna tuba ze światłowodami wypełniona żelem hydrofobowym, c włókno optyczne, d wkładka polietylenowa, e ośrodek kabla : tuby skręcone wokół centralnego elementu, f suche uszczelnienie ośrodka, g wzmocnienie : włókna aramidowe, h 2 nitki do rozrywania powłoki, i powłoka polietylenowa, czarna Kabel przeznaczony do : -układania w kanalizacji kablowej pierwotnej i wtórnej. - podwieszania na słupach linii telefonicznych, linii energetycznych niskich i średnich napięć, trakcji kolejowej.
Pomiary wybranych partii kabla
WYJAZD DO FABRYKI KABLI TELEFONIKA ODBYŁ SIĘ W RAMACH DZIAŁALNOŚCI Jeżeli chcesz dowiedzieć się więcej, zobaczyć więcej, zdobyć nowe doświadczenia i nawiązać kontakty to SNS jest tym czego szukasz!!! W tym roku 200/03 SNS zorganizował również : prezentację multimedialną pt. Światłowód co to jest, gdzie się go stosuje, jakie ma wady a jakie zalety? wyjazd na II Studencką Konferencję Naukową Telekomunikacja w XXI wieku odbywającą się na Politechnice Świętokrzyskiej. A w przyszłym roku są w planach mn.: Warsztaty Studenckie Modern Photonics and Optoelectronics in XXI Century z udziałem kadry naukowej oraz studentów Technische Universiteat Dresden oraz studentów z uczelni technicznych z całego kraju. Odwiedź nas w internecie : http://www.wemif.pwr.wroc.pl/~optoel/sns.html
Kable zewnętrzne Podstawowe typy kabli kanałowe wzmacniane przeciwgryzoniowe samonośne, ósemkowe ziemne podwodne konstrukkcyjnie: luźna tuba lub rozetowe Kable wewnątrzobiektowe wzmacniane i niewzmacniane przeciwgryzoniowe Kable stacyjne jednowłóknowe dwuwłóknowe wielowłóknowe rozdzielcze (dzielone) Kable samonośne dla linii energetycznych i telekomunikacyjnych
Podstawowe parametry użytkowe kabla Zewnętrzna powłoka kabli - parametry materiału, niepalność, emisją związków trujących, odporność na: ścieranie, promieniowanie UV, korozję naprężeniową nadruk: oznakowanie, metraż (można specyfikować w zamówieniu) promień zginania (jednokrotnego, wielokrotnego) Dopuszczalna siła rozciągania podczas instalacji Zakres temperatur: instalacji, transportu i przechowywania, pracy Identyfikacja tub i światłowodów (np.. tuba licznikowa czerwona, kierunkowa niebieska, następne białe) Barwy światłowodów w tubie
Światłowody montowane standardowo w kablach jednomodowe zwykłe jednomodowe z przesuniętą dyspersją wielomodowe 62,5/125 wielomodowe 50/125
Kable światłowodowe - podstawowa klasyfikacja wg. konstrukcji ścisła tuba luźna tuba
Wewnątrzobiektowe kable stacyjne jedno i dwuwłóknowe włókno optyczne tuba (ścisła) 0,9 mm włókna aramidowe powłoka kabla włókno optyczne tuba (ścisła) 0,9 mm włókna aramidowe powłoka kabla Włókno optyczne: jedno lub wielomodowe
Wewnątrzobiektowe kable stacyjne wielowłóknowe - widok Outer jacket Ripcord Dielectric strength members 900 µm buffered fibers
Wewnątrzobiektowe kable stacyjne wielowłóknowe - przekrój Outer jacket Ripcord Dielectric strength members 900 µm buffered fiber Outer jacket Ripcord Dielectric strength members 900 µm buffered fiber Dielectric central member
Wewnątrzobiektowe kable rozdzielcze (dzielone) - widok Outer jacket Ripcord Subunit Ripcords Dielectric strength members 900 um buffered fiber Dielectric central member
Wewnątrzobiektowe kable rozdzielcze (dzielone) - przekrój Outer jacket 6-fiber subunit Ripcord Dielectric central member Subunit jacket Dielectric strength member 900 µm buffered fiber Ripcord Kabel 24-włóknowy
Kabel zewnętrzny rozetowy a) element wytrzymałościowy centralny: dielektryczny pręt FRP b) rozeta polipropylenowa: 10-cio rowkowa, liczba włókien w rowku: 1, 2 lub 3 c) rowek rozety: wypełniony żelem optycznym d) włókno optyczne: jedno lub wielomodowe e) osłona rozety: polipropylenowa f) wzmocnienie ośrodka: włókna aramidowe g) powłoka kabla: polietylenowa, czarna
Kabel zewnętrzny - luźna tuba, widok PE jacket Ripcord Dielectric strength member Water swellable tape Buffer tube Fibers Dielectric central member Water swellable yarn
Kabel zewnętrzny - luźna tuba, przekrój PE jacket Ripcord Dielectric strength member Water swellable tape Buffer tube Fibers (2 fibers per tube) Water swellable yarn Central member Filler
Pytania kontrolne 1. Klasyfikacja i budowa kabli światłowodowych