Publicado 5.1.15 en NASA Tech Briefs: Conectores de fibra óptica de Didi Hachnochi, CEO Sagitta Engineering Solutions Ltd. y Ben Waite, presidente y CEO de fibra óptica Centro
Con la estandarización de 4G inalámbrico, el aumento en el almacenamiento y la computación en la nube, y el impulso para las velocidades de datos de red más rápidas, se deben utilizar los sistemas de interconexión pasivos de la más alta calidad. Si bien la robustez y el tamaño de estas interconexiones, los tipos de fibra y la gestión de cables juegan un papel importante en la columna vertebral, lo que sucede en la punta del conector también afecta en gran medida el rendimiento óptico del sistema.
Para comenzar, se deben usar conectores de alta calidad con agujeros de férula de tolerancia ajustados, tanto en tamaño como concentricidad. La terminación del conector implica varios pasos de procesamiento. Cada uno de estos pasos tiene sus propias preocupaciones de procesamiento.
Con la preparación del cable, es importante que la fibra no esté dañada durante la eliminación. Los chips de fibra causarán pérdida óptica. Mientras se instala el conector, la cantidad adecuada de epoxi y el programa de cura correcto es crítica. Demasiado epoxi y la primavera se bloqueará; Se formarán muy poco y los vacíos. Si la temperatura correcta no se cumple durante la cantidad adecuada de tiempo, el epoxi no curará completamente. En ambos casos, la longevidad del conector se marginará.
Después de la preparación del cable, la instalación del conector y el enggro, y el curado de epoxi, la cara final debe procesarse. Los pasos incluyen escisión (también llamada escriba y break) y pulido. La escisión y el pulido llevan el conector a las especificaciones requeridas. Un defecto en cualquiera de estos pasos puede causar un problema de rendimiento. Estos pasos también tienen un impacto en los pasos que siguen y pueden contribuir a problemas más abajo en el proceso de terminación.
El pulido estándar para los conectores de fibra única generalmente consta de tres a cinco pasos de pulido, comenzando con la arena de eliminación de epoxi relativamente áspero y gradualmente va a una película de lappiendo final, que puede ser de .02 um. Algunos de los pasos intermedios utilizan películas de diamantes relativamente costosas, que se usan varias veces para minimizar el COC ("costo de los consumibles") por conector.
El desafío
La industria busca continuamente formas de aumentar el rendimiento, la disminución de los gastos de COC y el trabajo. Reducir el número de pasos de pulido ayuda. COC baja, el rendimiento aumenta, el costo de mano de obra disminuye y se requiere menos mantenimiento de equipos y equipos. Hay una manera clara de llegar allí.
Vista lateral de una cara final de férula y un aguijón de fibra después de la escisión láser
Tradicionalmente, la escisión se realiza utilizando una herramienta de escriba con una punta de zafiro, rubí o carburo. Un operador cuidadoso tiene que escribir la fibra justo por encima del epoxi curado y tirar suavemente de la punta de la fibra paralela al eje de fibra sin producir una grieta. Cuando no se hace correctamente, esta grieta resultante a menudo hace la terminación. Este operador debe ser una de las personas más cuidadosas y concienzudas de la fábrica, y hace el mismo trabajo repetitivo, todo cambia. Si una grieta resulta del procedimiento de escriba, el conector debe cortarse y todo el proceso debe rehacerse. En cables de ruptura con muchas fibras, esto crea otros problemas. Si los brotes están en una extensión precisa, todos los extremos necesitarían ser rehacidos.
Después del Cleave, se produce un proceso de denubación manual para llevar el trozo de fibra al epoxi, para que no se agrieta durante el paso de eliminación de epoxi. Esto lleva mucho tiempo y muy dependiente del operador. La cara del extremo del conector también se puede deformarse si no se hace correctamente y no se detectará hasta la prueba. Con la escisión manual, el pulido tradicional de la máquina requiere de cuatro a cinco pasos con carburo de silicio, diamantes y películas de dioxido de silicio con almohadillas de goma después de la denube: eliminación de epoxi, formación de rostros de geometría múltiple y final) para reformar la geometría del conector del conector .
Antes de finalizar los conectores, cuando se compran, entran con la geometría correcta, el radio de curvatura y el desplazamiento de Apex. Con la escisión manual tradicional, la cara del extremo del conector se está destruyendo durante el paso de eliminación de epoxi y debe reformarse.
La solución
Ferrule Fin -Face después de la escisión láser - Vista de cara x5
Una nueva técnica de escisión, que utiliza un láser CO 2 , automatiza en gran medida el proceso. El operador simplemente coloca el conector en la cuchilla láser, el láser escanea a través de la fibra y el cordón epoxi, y se une a ambos. El factor humano se elimina de los pasos de escisión y denube.
La escisión láser se introdujo hace unos años, pero un desarrollo reciente produce aún más ahorros en el proceso de terminación. Modelos de escisión láser anterior escindidas por 70 um del pedestal de la férula; El diseño más nuevo puede escindir tan cerca como 35 um del pedestal. La consecuencia de esta mejora reduce los pasos de pulido requeridos de tres o cuatro a solo un paso, utilizando la película polaca final.
Ferrule Fin -Face después de la escisión láser - Vista de cara x50
Debido a que los fabricantes de ensamblaje generalmente usan férulas de 2.5 mm preradilizadas, y el nuevo láser SSP deja un aguijón de fibra muy corto, aproximadamente 35 um, con una capa epoxi tan delgada como 10 um, se puede completar con solo una película final. Incluso las férulas de 1,25 mm, que típicamente no están preadistradas, se pueden pulir solo con la película final ya que el diámetro pulido es relativamente pequeño. También se están realizando desarrollos con alfileres y enchufes militares y comerciales de 1.6 mm y 2.00 mm.
Este proceso da como resultado un conector con geometría estrictamente controlada, un rendimiento muy alto, COC más bajo y un tiempo de trabajo más corto. Consejo de lápiz 1.25 mm férulas y férulas de 2.5 mm con pedestales relativamente pequeños, también pueden pulirse con solo un paso de pulido después de la escisión del láser. La película de lapesa final tiene la capacidad de eliminar la capa de epoxi residual, proporcionar el radio de curvatura especificado (ROC) y controlar la altura de la fibra (protuberancia o socio) dentro de la especificación deseada para satisfacer las demandas de los clientes.
Ferrule Fin -Face después de la escisión láser - Vista facial X100
Al disminuir el número de pasos de pulido, el costo por conector disminuirá. Al confiar en la ROC entrante de los conectores y eliminar todas las grietas debido a las escisiones, los rendimientos también deberían mejorar.
Nota: En un entorno de producción, puede haber un requisito de realizar un paso de pulido de carburo de silicio muy breve para eliminar el residuo de epoxi antes de la película final. Esto también ayuda a extender la vida de la película final.
Siguientes pasos
La mayoría de las férulas de 2.5 mm utilizadas por los fabricantes de ensamblaje se preprocesan con un ROC de 15 a 25 mm. Este ROC reduce el tiempo de pulido después de la escisión tradicional de la mano. Esta gama ROC es demasiado amplia para muchos conectores terminados. La distribución ROC de las férulas entrantes es demasiado amplia para la terminación terminada necesaria. Con férulas de 1,25 mm, la situación es ligeramente diferente. Muchos fabricantes de la ensamblaje usan férulas entrantes con pedestales planos, en lugar de preadistrados. Para aprovechar al máximo la escisión láser y minimizar el pulido tanto como sea posible, puede ayudar a especificar férulas entrantes dentro de la rango medio de la especificación del conector final y con una tolerancia más estricta.
Una relación exitosa entre dos compañías, Fiber Optic Center (FOC) y Sagitta Engineering Solutions Ltd., ha definido un proceso comercial de especialización y experiencia. La experiencia de Sagitta está en la fabricación y automatización de láser. FOC, por otro lado, se especializa en trabajar con casas de ensamblaje de cables consultando y proporcionando todos los equipos y suministros necesarios para crear conjuntos de cables. Sin embargo, no venden conjuntos de cable. FOC y Sagitta trabajan de la mano con cada casa de ensamblaje para determinar qué se necesitan cambios, si alguno, se necesitan en las piezas entrantes, así como la implementación de la tecnología.
Los expertos técnicos de FOC viajan a sitios de fabricación, configuran el sistema láser y desarrollan el proceso más rentable al tiempo que logran resultados técnicos óptimos. Miran todo el proceso, desde la preparación del cable hasta las pruebas, para asegurarse de que todas las estaciones funcionen al más alto nivel. Una vez que tienen el proceso, el experto técnico ayuda a integrar el sistema en la línea y permanece con los operadores hasta que se sientan completamente cómodos utilizándolo. En el mundo altamente competitivo del ensamblaje de cable de fibra óptica, es importante mantenerse a la vanguardia con los mejores equipos y procesos, y las nuevas técnicas en la escisión láser pueden ayudar a lograr esto.
Autores:
Didi Hachnochi, CEO Sagitta Engineering Solutions Ltd.
Daniel (Didi) Hachnochi, CEO de Sagitta Engineering Solutions Ltd. desde 2006. Trabaja en la industria de la fibra óptica durante más de 10 años con gran experiencia en todos los aspectos de producción. Previamente empleado en la división de control de procesos y diagnósticos de materiales aplicados (AMAT) en Israel y la División de Pulido Mecánico Químico en California. El Sr. Hachnochi tiene una amplia experiencia en la gestión de equipos de ingeniería y operación múltiple de disciplina en entornos complejos, exigentes y competitivos. Antes de los materiales aplicados, el Sr. Hachnochi trabajó en Kulicke y Soffa (Klic) como gerente de ingeniería de sistemas, Neuromedical Systems Inc. e Orbot Instruments. El Sr. Hachnochi posee un título de gestión de ciencias maestras de la Universidad de Boston y A B.Sc. en Ingeniería Mecánica, Summa Cum Laude, del Technion Institute of Technology, en Israel.
Ben Waite, presidente y CEO de fibra óptica
Ben Waite, presidente y CEO Fiber Optic Center, comenzó su carrera en Fiber Optic Center (FOC) en 1995. Ben aporta su amplia experiencia en trabajo técnico de campo, estrategia comercial y gestión de ingeniería a su posición actual. Ben aporta su conocimiento y experiencia de fabricación a las operaciones mundiales de los clientes. Además de sus responsabilidades en FOC, Ben ha sido un miembro activo del Consejo de Fibra óptica de Nueva Inglaterra durante muchos años, incluidos los puestos de la Junta de NEFC como secretario, tesorero y presidente. Ben se graduó de Colby College en 1996 con una licenciatura en Física, Matemáticas y Estudios de Ciencia y Tecnología.
