Le principe de l'épissure par fusion est que les deux extrémités de fibres nues (avec les revêtements retirés) sont fusionnées sous l'influence de la chaleur. Plus précisément, les extrémités des fibres sont initialement mises en contact étroit, avec un petit espace entre elles. Après les avoir chauffés pendant une courte période de sorte que les surfaces fondent, ils sont poussés ensemble, de sorte que les extrémités fusionnent.

Le chauffage est souvent réalisé avec une décharge électrique à haute tension, mais il existe d'autres méthodes : un fil de nickel-chrome chauffé électriquement, un laser CO2 ou une flamme de gaz.

La tension superficielle permet d'obtenir un bon alignement, si les âmes des fibres sont sur les axes des fibres. Il est également possible d'aligner précisément les fibres avant l'épissure de sorte que les âmes (même lorsqu'elles sont légèrement décentrées) correspondent bien, mais il y a un risque que la tension superficielle tire les extrémités des fibres vers une position où les surfaces totales ( plutôt que les noyaux) sont appariés.

L'épissage des fibres multimodes n'est pas critique. Ici, des pertes de transition substantielles ne sont à prévoir que lorsque les paramètres de la fibre ne sont pas bien adaptés, par exemple si les zones de cœur sont plutôt différentes. Pour les fibres monomodes, le processus est plus critique. Ici, les conditions idéales pour des épissures fiables à faible perte sont :

• Les fibres sont des fibres de silice. Tous les autres matériaux en verre ne conviennent pas au raccordement par fusion.

• Les paramètres de la soudeuse (en particulier le courant électrique et la durée de l'arc) sont bien optimisés pour le type de fibre donné (matériau et diamètre).

• Les fibres ont des diamètres de gaine égaux.

• Le revêtement de fibres est entièrement retiré, éventuellement à l'aide d'un solvant.

• Les extrémités des fibres sont bien préparées, avec des coupes exactement perpendiculaires, sans irrégularités de surface et sans poussière. Un clivage de fibre soigneusement effectué (réalisé avec un dispositif de clivage de fibre) devrait normalement suffire. Le polissage permet d'obtenir la meilleure qualité de surface et la meilleure précision angulaire, mais prend plus de temps.

• Les cœurs des fibres sont exactement sur les axes des fibres et l'alignement est précis. (Il est souvent observé au microscope.)

• Les zones de mode efficaces sont les mêmes et pas trop petites.

Dans des conditions idéales, les épissures par fusion présentent de manière assez fiable des pertes de transition très faibles de l'ordre de 0,02 dB. Pratiquement aucune lumière ne sera réfléchie au niveau de l'épissure. L'emplacement de l'épissage est alors à peine visible au microscope. Néanmoins, la résistance mécanique de l'épissure et de son environnement peut être bien inférieure à celle de la fibre nue normale, si la surface de la fibre subit des dommages lors de la manipulation ; de très petites rayures suffisent pour cet effet. Notez que le revêtement protecteur doit être retiré pour l'épissure et que ce processus de retrait comporte un risque d'endommager la surface de la fibre. Après l'épissure, il est courant d'appliquer un nouveau revêtement ou de fixer un autre matériau de protection (par exemple, un protecteur thermorétractable ou un protecteur de sertissage mécanique) afin d'obtenir une robustesse mécanique suffisamment élevée.

Des épissures à faible perte peuvent également être réalisées dans des conditions non idéales, par exemple pour des fibres de diamètres différents. Lorsque les cœurs des fibres ne sont pas centrés, il peut être nécessaire d'effectuer l'alignement tout en surveillant le débit de lumière. Dans de tels cas, cependant, le processus d'épissage peut être moins fiable et nécessite plus de soin. Une fraction substantielle des épissures peut devoir être refaite jusqu'à ce qu'un résultat satisfaisant soit obtenu. Une colleuse par fusion à alignement central à 6 moteurs pourrait l'atteindre. Après l'épissage par fusion, on utilise souvent un manchon de protection d'épissure pour protéger la région épissée. Notez que la fibre dénudée est moins robuste et nécessite donc souvent une protection supplémentaire. 

Caractéristiques des colleuses par fusion :

Un appareil adapté aux épissures par fusion de haute qualité aura généralement les caractéristiques suivantes :

• Des pinces à fibres soigneusement conçues permettent une fixation précise des extrémités des fibres. Au moins une pince est réglable avec précision à l'aide de vis micrométriques.

• Pour épisser des fibres à maintien de polarisation, il est également nécessaire de faire tourner une des fibres autour de son axe. L'épisseur de fusion Shinho S-12PM peut tourner de 0,45,90 degrés.

• Un microscope permet de contrôler la qualité et l'alignement des extrémités des fibres. Souvent, il y a un bouton pour basculer entre deux directions de vue orthogonales. Les noyaux de fibres sont également généralement visibles. Nous utilisons 2 microscopes avec la machine.

• Certaines colleuses effectuent l'alignement automatiquement sur la base d'une image de caméra et/ou sur la surveillance du débit de puissance optique. Pour ce dernier, il doit y avoir une source lumineuse attachée à une extrémité de la fibre et un photodétecteur à l'autre.

• Certains appareils peuvent également mesurer la qualité de l'épissure résultante.

• Alors que certaines épisseuses par fusion sont spécialisées pour les fibres de télécommunication standard, d'autres peuvent être utilisées pour une plus large gamme de fibres, par exemple avec des diamètres de gaine plus petits ou plus grands. Par exemple, il existe des techniques de fusion basées sur des électrodes oscillantes qui conviennent aux grandes fibres de gaine.

• Certains dispositifs offrent simplement une plus grande précision, comme requis par exemple pour l'épissage des fibres pour le multiplexage spatial.

Test des épissures par fusion

Un premier test d'une jonction est l'inspection au microscope de l'appareil de jonction. Normalement, on devrait à peine pouvoir voir l'épissure. Néanmoins, il peut y avoir un problème résultant par exemple d'un décalage des cœurs de fibre.

Lorsque la lumière visible est lancée dans la fibre, beaucoup de lumière parasite peut entraîner une épissure défectueuse, qui est donc facile à reconnaître, bien que cela ne fournisse pas une mesure quantitative de la qualité de l'épissure.

Une mesure précise d'une perte d'épissure est utile, mais pas facile. Cela commence par le défi de lancer une quantité précisément connue de puissance optique dans la fibre, et se poursuit par la mesure de la puissance de sortie avec une précision de 0,1 dB, par exemple.

La réflectométrie optique dans le domaine temporel (OTDR) est souvent utilisée pour vérifier les câbles à fibres optiques, y compris les épissures. Au moins les défauts graves sont facilement reconnus et localisés avec cette technique. Cependant, cela nécessite un appareil OTDR coûteux.

Notez également que dans les lasers et amplificateurs à fibre haute puissance, la puissance de la lumière perdue dans les épissures peut être suffisante pour brûler des matériaux, en particulier des revêtements de fibres. Cela signifie que des épissures de haute qualité sont essentielles non seulement pour l'efficacité énergétique, mais également pour un fonctionnement fiable.

L'utilisation d'épissures par fusion est courante pour les câbles à fibres optiques extérieurs; les câbles longs sont généralement fabriqués en épissant par fusion des câbles à fibres optiques, chacun ayant une longueur de quelques kilomètres. Pour les câbles de transmission intérieurs, on utilise généralement des épissures mécaniques ou des connecteurs de fibre, évitant l'utilisation d'épisseurs à fusion coûteux. L'épissage par fusion est également utilisé dans les usines pour fabriquer des dispositifs à fibre optique stables tels que des lasers à fibre et des amplificateurs.

Fournisseurs

Shinho Communication vous propose 12 modèles différents de colleuses par fusion. Voir les détails sur :

https://www.xhfiber.com/fiber-fusion-splicer_c1