Quy Trinh Han Cap Quang

Đề Tài: QUY TRÌNH HÀN CÁP QUANG

1

GVHD: Th.S HÀ VĂN KHA LY

NHÓM SVTH:1.CAO NGỌC THU 09231101

2.NGUYỄN VĂN THƯƠNG 09222571

3. NGUYỄN TẤN VINH 09226181

1.NGUYỄN KHẢI DUY 09226541

2.HÀ VIỆT TIẾN 09209451

MẠNG VIỄN THÔNG NÂNG CAO

2

A. GIỚI THIỆU VỀ CÁP QUANG

I. KHÁI NIỆM

II. PHÂN LOẠI

IV. ĐẶC ĐIỂM

II. MỐI NỐI CƠ KHÍ

I. MỐI NỐI HÀN NHIỆT

III. CẤU TẠO

V. ƯU,NHƯỢC ĐIỂM

B. KĨ THUẬT HÀN NỐI SỢI QUANG

C.KẾT LUẬN CHUNG

I.Khái niệmCáp quang là một loại cáp viễn thông làm bằng thủy tinh hoặc nhựa, sử dụng ánh sáng để truyền tín hiệu.Sợi quang dài, mỏng thành phần của thủy tinh trong suốt bằng đường kính của một sợi tóc. Chúng được sắp xếp trong bó được gọi là cáp quang và được sử dụng để truyền tín hiệu trong khoảng cách rất xa. Không giống như cáp đồng truyền tín hiệu bằng điện, cáp quang ít bị nhiễu, tốc độ cao (đây là tốc độ truyền dữ liệu, phân biệt với tốc độ tín hiệu) và truyền xa hơn 3


Hình 1: Cáp quang

II.CẤU TẠO

4

Cáp quang có cấu tạo gồm dây dẫn trung tâm là sợi thủy tinh hoặc plastic đã được tinh chế nhằm cho phép truyền đi tối đa các tín hiệu ánh sáng. Sợi quang được tráng một lớp lót nhằm phản chiếu tốt các tín hiệu.

Cáp quang gồm các phần sau:• Core(lõi): Trung tâm phản chiếu của sợi quang nơi ánh sáng

đi• Cladding(lớp phủ): Vật chất quang bên ngoài bao bọc lõi

mà phản xạ ánh sáng trở lại vào lõi.• Buffer coating(đệm phủ): Lớp phủ dẻo bên ngoài bảo vệ

sợi không bị hỏng và ẩm ướt• Jacket(lớp áo): Hàng trăm hay hàng ngàn sợi quang được

đặt trong bó gọi là Cáp quang. Những bó này được bảo vệ bởi lớp phủ bên ngoài của cáp được gọi là jacket.


5

1.Core: lõi2.Cladding: lớp phủ3.Buffer coating: đệm phủ4.Jacket: lớp áo

Hình 2:Cấu tạo cáp quang


6

III.PHÂN LOẠI: Phân loại Cáp quang: Gồm hai loại chính:Multimode (đa mode)•Multimode stepped index (chiết xuất bước): Lõi lớn (100 micron), các tia tạo xung ánh sáng có thể đi theo nhiều đường khác nhau trong lõi: thẳng, zig-zag… tại điểm đến sẽ nhận các chùm tia riêng lẻ, vì vậy xung dễ bị méo dạng.•Multimode graded index (chiết xuất liên tục): Lõi có chỉ số khúc xạ giảm dần từ trong ra ngoài cladding. Các tia gần trục truyền chậm hơn các tia gần cladding. Các tia theo đường cong thay vì zig-zag. Các chùm tia tại điểm hội tụ, vì vậy xung ít bị méo dạng.

Hình 3: Sợi đa mode


Single mode (đơn mode)• Lõi nhỏ (8 mocron hay nhỏ hơn), hệ số thay đổi khúc xạ

thay đổi từ lõi ra cladding ít hơn multimode. Các tia truyền theo phương song song trục. Xung nhận được hội tụ tốt, ít méo dạng.

7

Hình 4: Sợi đơn mode


IV.ĐẶC ĐIỂMPhát: Một điốt phát sáng (LED) hoặc laser truyền dữ liệu xung ánh sáng vào cáp quang.Nhận: sử dụng cảm ứng quang chuyển xung ánh sáng ngược thành data.Cáp quang chỉ truyền sóng ánh sáng (không truyền tín hiệu điện) nên nhanh, không bị nhiễu và bị nghe trộm.Độ suy dần thấp hơn các loại cáp đồng nên có thể tải các tín hiệu đi xa hàng ngàn km.Cài đặt đòi hỏi phải có chuyên môn nhất địnhCáp quang và các thiết bị đi kèm rất đắt tiền so với các loại cáp đồng. 8


5.ƯU ĐIỂM & NHƯỢC ĐIỂM Ưu điểm•Mỏng hơn - Cáp quang được thiết kế có đường kính nhỏ hơn cáp đồng.•Dung lượng tải cao hơn - Bởi vì sợi quang mỏng hơn cáp đồng, nhiều sợi quang có thể được bó vào với đường kính đã cho hơn cáp đồng. Điều này cho phép nhiều kênh đi qua cáp của bạn.•Suy giảm tín hiệu ít - Tín hiệu bị mất trong cáp quang ít hơn trong cáp đồng.•Tín hiệu ánh sáng - Không giống tín hiệu điện trong cáp đồng, tín hiệu ánh sáng từ sợi quang không bị nhiễu với những sợi khác trong cùng cáp. Điều này làm cho chất lượng tín hiệu tốt hơn.•Sử dụng điện nguồn ít hơn - Bởi vì tín hiệu trong cáp quang giảm ít, máy phát có thể sử dụng nguồn thấp hơn thay vì máy phát với điện thế cao được dùng trong cáp đồng.

9


• Sử dụng điện nguồn ít hơn - Bởi vì tín hiệu trong cáp quang giảm ít, máy phát có thể sử dụng nguồn thấp hơn thay vì máy phát với điện thế cao được dùng trong cáp đồng.

• Tín hiệu số - Cáp quang lý tưởng thích hợp để tải thông tin dạng số mà đặc biệt hữu dụng trong mạng máy tính.

• Không cháy - Vì không có điện xuyên qua Cáp quang, vì vậy không có nguy cơ hỏa hạn xảy ra.

Nhược điểm• Nối cáp khó khăn, dây cáp dẫn càng thẳng càng tốt.• Chi phí - Chi phí hàn nối và thiết bị đầu cuối cao hơn so

với cáp đồng. 10


I.MỐI NỐI HÀN NHIỆT1. khái quát chung:

Một mối hàn nhiệt là một sự kết nối của hai (hay nhiều) sợi cáp quang bằng cách làm nóng chảy các sợi cáp quang này cùng nhau.

Điều này được thực hiện bằng máy với hai chức năng:• Gióng thẳng các sợi quang muốn hàn với nhau.• Làm chảy chúng ra bằng hồ quang điện.

Khi nào cần thực hiện một mối hàn nhiệt ?• Khi thi công muốn ghép nối các đoạn cáp ngắn lại với

nhau.• Xử lý sự cố đứt cáp quang.• Thực hiện mối rẽ quang tại một hầm cáp hay một UC

quang.• Hàn các sợi quang vào các connectors để đặt vào trong

các ODF, các tủ phối quang, các tập điểm quang,…

11


2.CHUẨN BỊ

2.1. Bật nguồn máy hàn cáp quang.Bấm nút và giữ cho đến khi đèn LED trên bàn phím sáng. Màn hình chờ “READY” sẽ hiển thị sau khi sau khi tất cả các motor đã được đưa về vị trí khởi đầu. Kiểu nguồn cung cấp sẽ được hiển thị. Nếu sử dụng nguồn pin, trạng thái điện năng còn lại của nguồn pin sẽ được chỉ thị. Góc màn hình• Hiệu chỉnh góc màn hình thích hợp để có góc nhìn tốt nhất. 12

Hình 5: Bật nguồng máy hàn cáp quang


Độ sáng màn hình Dùng các phím mũi tên xuống và mũi tên lên để hiệu

chỉnh độ sáng của màn hình. Bấm phím "Enter" để xác lập giá trị.

13Hình 6: Hiệu chỉnh độ sáng màn hình


Chế độ hàn• Chọn chế độ hàn thích hợp cho các loại sợi quang cần hàn.

Chế độ hiện tại được hiển thị trên màn hình “READY”.• Chế độ AUTO được khuyến nghị cho các loại sợi SM, DS,

NZDS và MM. Việc cân chỉnh hồ quang sẽ được thực hiện tự động cho phù hợp với tiến trình hàn.

Chế độ gia nhiệt• Lựa chọn chế độ gia nhiệt thích hợp với loại ống co nhiệt bảo

vệ mối hàn. Chế độ gia nhiệt được hiển thị trên màn hình “READY”.

• Để thay đổi chế độ hàn, bấm phím mũi tên sang trái tại màn hình “READY”. Để thay đổi chế độ nung, bấm mũi tên sang trái lần nữa. Màn hình sẽ chuyển lần lượt vào chế độ [Splice Mode Select] và [Heater Mode Select].

14


Thiết lập kích thước khoang nung Mở nắp khoang nung, trượt thanh định cỡ đến giá trị

thích hợp với loại ống co nhiệt sử dụng.

15Hình 7: Thiết lập kích thước khoang nung


3. Các bước để thực hiện mối nối hàn nhiệt.

Bất cứ máy hàn nào cũng có 4 bước chính:bước 1 - Chuẩn bị sợi quang.bước 2 - Bấm sợi quang để tạo mặt cắt.bước 3 - Hàn sợi quang.bước 4 - Bảo vệ mối hàn.

16


3.1.BƯỚC 1 - Chuẩn bị sợi quang: Lột các lớp bảo vệ sợi (lớp bọc chặt, lớp áo, ống) cho đến

khi chỉ còn duy nhất sợi quang (Lõi và Gradding 125µm). Làm sạch sợi quang bằng gạc hoặc vải mỏng thấm cồn

khoảng 100mm đầu sợi để tránh các hạt bụi lọt vào ống có nhiệt làm ảnh hưởng tới chất lượng mối hàn.

17

Hình 8: Tuốt và làm sạch sợi


Luồn ống co nhiệt vào sợi quang Luồn một trong hai sợi quang vào ống co nhiệt (để bảo

vệ mối nối sau khi hàn).

18Hình 9: Luồn sợi quang vào ống co nhiệt


3.2.BƯỚC 2 - bấm sợi quang để tạo mặt cắt:

Thực hiện chính xác là yếu tố qua quyết định để có một mối hàn tốt.

Không thể thực hiện một mối hàn tốt khi mặt các hai sợi quang xấu

Mặt cắt đẹp phải phẳng như gương và cực kỳ vuông góc với trục của sợi quang.

Dao cắt chuyên dụng có giá từ 1000USD trở lên.

19

TL

T

Mặt cắt xấu

Mặt cắt tốt

Hình 10: Mặt cắt sợi quang


20

Để mở khoá đe dao, ấn nhẹ lắp dao xuống. Tiếp theo, gạt núm khoá sang vị trí “unlock” để mở đe dao.

Đặt phần sợi đã tuốt vào rãnh chữ V trên dao cắt. Điều chỉnh chiều dài thích hợp.

Ấn lắp dao từ từ cho đến khi lưỡi dao trượt đến vị trí sợi quang.

Ấn lắp dao nhanh khi lưỡi dao cắt qua sợi quang. Thả nắp dao từ từ. Lò so hồi vị sẽ đẩy nắp dao mở ra.

Hình 11:Mở nắp dao cắt sợi quang


21

Lấy phần cắt bỏ ra và vứt bỏ vào nơi an toàn. Mở kẹp giữ sợi quang và lấy sợi ra. Sau khi dùng xong dao, khoá dao bằng cách ấn nắp dao

xuống và kéo chốt đến vị trí “lock”.

Hình 11: Cắt phẳng đầu sợi quang


3.3.BƯỚC 3:Hàn sợi quang(quan trọng) Mở lắp khoang hàn và mở các

tấm kẹp giữ sợi quang . Đặt các sợi quang đã được chuẩn

bị vào rãnh chữ V, vị trí đầu các sợi quang phải nằm giữa rãnh chữ V và đầu của điện cực.

Giữ sợi quang bằng các ngón tay và đóng các tấm kẹp sợi để giữ chặt sợi quang. Đảm bảo rằng sợi được đặt đúng khe rãnh chữ V. Nếu sợi không nằm đúng vị trí này, phải đặt lại sợi quang.

Tiếp theo, đặt sợi còn lại vào rãnh chữ V bên kia.

Đóng nắp khoang hàn.22

Hình 12. Đặt sợi quang vào máy hàn


23

Tiến trình hàn sợi quang Để bảo đảm mối hàn tốt,

các sợi quang phải được theo dõi bằng hệ thống xử lý hình ảnh nằm trong máy hàn. Tuy nhiên, trong một số trường hợp, hệ thống xử lý ảnh không thể phát hiện ra mối hàn có khiếm khuyết. Giám sát thị giác cùng với màn hình là cần thiết để có mối hàn chất lượng tốt. Quy trình hoạt động chuẩn được mô tả dưới đây.

Hình 13: Kiểm tra sợi quang bằng hình ảnh


Các sợi đưa vào máy hàn được dịch chuyển qua lại. Sợi được dịch chuyển tiến đến phía trước dừng tại một khoảng cách rất gần ngay sau khi công đoạn làm sạch bằng hồ quang được thực hiện. Tiếp theo, góc cắt và chất lượng bề mặt cắt được kiểm tra. Nếu góc cắt vượt qua ngưỡng cho phép hoặc phát hiện thấy có vết trên bề mặt sợi thì máy hàn sẽ cảnh báo với người khai thác bằng thông báo trên màn hình và tiếng kêu. Tiến trình hàn sẽ được dừng lại. Nếu không có thông báo lỗi, các trạng thái đầu sợi dưới đây sẽ được dùng để kiểm tra hình ảnh. Nếu giám sát thấy các tình trạng này, lấy sợi ra khỏi máy hàn để tuốt và cắt sợi lại. Các hình ảnh này cũng có thể gây ra do lỗi của máy hàn.

24

Hình 14:Các lỗi cắt sợi


25

Sau khi kiểm tra sợi, các sợi được căn chỉnh lõi và vỏ của hai sợi. Độ lệch giữa hai lõi và hai vỏ được hiển thị.

Sau khi hoàn thành căn chỉnh sợi, công đoạn phóng hồ quang được thực hiện để hàn các sợi quang.

Hình 15:Hoàn thành mối hàn


Suy hao mối hàn được hiển thị khi hoàn thành công đoạn hàn. Suy hao mối hàn được tính toán trên cơ sở độ chính xác kích thước như đường kính trường mode, ... Nếu cả góc cắt và suy hao đánh giá đều vượt quá ngưỡng cho phép, thông báo lỗi sẽ hiển thị. Nếu phát hiện mối hàn có các bất thường như: “mỏng”, “dày”, “bong bóng” thì thông báo lỗi sẽ được hiển thị. Nếu không có báo lỗi nhưng hình ảnh mối hàn bất thường, cũng phải thực hiện hàn lại.

Suy hao mối hàn có thể được cải thiện trong một số trường hợp bằng cách phóng hồ quang bổ xung. Bấm nút ARC để phóng hồ quang thêm một lần nữa. Suy hao mối hàn được tính toán lại và mối hàn cũng được kiểm tra lại.

26


27


28


3.4.BƯỚC 4:Bảo vệ mối hàn Mở các lắp của buồng nung. Mở lắp khoang hàn.

29

Hìn 16:Đưa mối hàn vào buồng nung


Giữ sợi bên trái bằng tay trái ở cạnh của lắp khoang hàn và mở tấm kẹp giữ sợi quang bên trái. Tiếp tục giữ sợi quang cho đến khi sợi được đưa vào hoàn toàn trong buồng nung.

Mở tấm kẹp giữ sợi bên phải. Giữ sợi bên phải bằng tay phải và đưa sợi quang ra khỏi máy

hàn. Nung ống co nhiệt

• Chuyển sợi và ống co nhiệt bảo vệ từ centering device vào buồng nung.

• Trong khi chuyển sợi và ống co nhiệt vào buồng nung, tác dụng một chút lực căng vào sợi trong quá trình đưa mối hàn vào và dùng sợi đang căng để các cần gạt trên nắp buồng nung để đóng lắp buồng nung.

• Nhìn ống co nhiệt và kiểm tra xem có bọt không khí hay hạt bụi trong ống nung không. Nếu có phải thực hiện hàn lại. Nếu không thì việc hàn sợi hoàn thành.

30


clip

31

II.MỐI NỐI CƠ KHÍ1. Khái quát chung

Là một kết nối của hai (hay nhiều) sợi quang đã được gióng thẳng và được giữ chặt bởi các phụ kiện cơ khí.

Các sợi quang không bị nối cố định, có thể tháo lắp nhiều lần.

Độ chính xác của các phụ kiện cơ khí là rất cao.

32

Hình 17:Ví dụ của một kết nối cơ khí của hãng Corning CamSplice™


33

2.2.Các bước để thực hiện mối nối cơ khíCũng như 1 mối hàn nhiệt, có 4 bước để thực hiện 1 mối nối cơ khí là:

Bước 1: Chuẩn bị cáp quang.Bước 2: Bấm cáp để tạo mặt cắt tốt.Bước 3: Kết nối cáp quang bằng các phụ kiện

cơ khí (không dùng nhiệt).Bước 4: Bảo vệ mối nối và sợi cáp sau khi

thực hiện.Bước 1: Chuẩn bị cáp quang theo cùng cách như đã thực hiện với 1 mối nối hàn nhiệt.Bước 2: Bấm cáp để tạo mặt cắt tốt: cũng theo cùng cách như đã thực hiện với 1 mối nối hàn nhiệt nhưng độ chính xác ít hơn. Lý do là đã có 1 loại gel bôi vào mối nối cơ khí giúp ánh sáng truyền qua tốt hơn.


Bước 3: Kết nối cáp quang bằng các phụ kiện cơ khí (không dùng nhiệt).

Bước 4: Bảo vệ mối nối và sợi cáp sau khi thực hiện cũng bằng các vỏ bọc cơ khí.

34


clip

35

1.So sánh các loại bảo vệ mối hàn Tất cả các mối hàn cần được bảo vệ cơ học sau khi hàn

xong. Thường mối hàn thường được đặt trong 1 ống nhiệt co , 1 vỏ bảo vệ cơ khí hay bôi keo .Thường các mối hàn được đặt trên một khay có nhiều rãnh, mỗi rãnh cho 1 mối hàn.

Sau đó khay được đặt lên 1 thiết bị bảo vệ khác. ống nhiệt co Mối hàn được đặt trong ống nhiệt co, sau đó

được đặt vào trong rãnh trên khay rồi đổ keo làm chắc. vỏ bảo vệ cơ khí : Vỏ bọc nhựa hay kim loại làm sẵn. bôi keo (: Mối hàn chỉ được đặt vào trong rãnh trên khay

rồi đổ keo làm chắc. Không có bảo vệ bên ngoài.

36

C. KẾT LUẬN CHUNG

37

2.Việc chọn lựa mối nối cơ khí hay mối nối hàn nhiệt phụ thuộc vào:

Tính kinh tế:Mối nối cơ khí không cần đầu tư ban đầu (mua máy đo,

máy hàn, phụ kiện đo, bộ dụng cụ thi công…) nhưng giá thành phụ kiện cơ khí cao hơn (khoảng 10 USD/connector).

Mối nối hàn nhiệt yêu cầu đầu tư ban đầu lớn (máy hàn, máy đo). Tuy nhiên giá thành một mối hàn rất thấp (ít hơn 1 USD/ mối hàn).

Chất lượng:• Mối nối hàn nhiệt thường có suy hao thấp và phản xạ ít

hơn mối nối cơ khí.• Tuyến quang có cự ly xa thường chọn các mối nối hàn

nhiệt. Các mạng LAN, cự ly gần thường dùng mối nối cơ khí


Giá thành của một máy hàn nhiệt $10,000 - $30,000 Phụ thuộc một số đặc

tính và độ chính xác của máy.

Thử sức căng của mối hàn Một mối hàn mới xong

cần phải thử sức căng với một lực kéo nhỏ để kiểm chứng nó có độ bền cơ học

Cũng là để kiểm chứng mối hàn không có bất thường nào xảy ra.

38

Sumitomo Type-25u

Giá tham khảo:270.400.000đ


39

Documents

Quy Trinh Han Cap Quang