熔合接头先驱之路
光网络建设要求降低拼接损耗
需要可靠的通信质量
电弧放电是一种气体放电，其中两个电极和它们之间的气体达到高温并发出强光，用于焊接和其他应用。熔合剪接器是利用电弧放电产生的约1800°C的热量，将放置在左右两侧的光纤两端瞬间熔接在一起的装置。
用于光通信的光纤是由硅玻璃制成的。纤维的内部部分有一个中央芯，在芯周围有一层称为包层的层。它们以同心的形式排列。进入核心的光信号通过核心传播，在核心和包层之间的界面上反复反射。此外，光纤分为单模光纤(SMF)和多模光纤(MMF)两种，单模光纤的芯薄，多模光纤的芯厚，光可以通过。SMF的核心非常薄，直径为9.2微米(0.0092毫米)。它使用光信号的单一传播模式将衰减降低到最低限度，适用于高速、远距离传输。相比之下，MMF的核心直径为50或62微米。在多个模式下传输光信号会受到信号到达时间延迟的影响，可能会损害电子设备的正常运行。由于mmf不适合高速长距离传输，一般用于室内光缆。 One challenge associated constantly with these optical fibers has been attenuation. When light goes through an optical fiber, the light partly scatters from the optical fiber or generates slight lags in transmission speed due to the use of different wavelengths, causing attenuation (transmission loss). While the Sumitomo Electric Group has delivered world-class low-transmission-loss optical fibers, reduction of splice loss that occurs when connecting optical fibers was also required to construct high-speed and highly reliable optical communication networks.
按亚微米顺序拼接光纤末端
融合拼接连接光传输的核心两端。目前，光网络通信中最常用的光纤是上述的SMF。它的核心直径为9.2微米(0.0092毫米)。这种非常薄的芯必须正确对齐以进行拼接。如果两根光纤的光轴之间发生了错位或角度偏转，或者在光纤两端之间产生了间隙，则由于光纤与空气之间折射率的差异而导致的反射导致了拼接损失。例如，1µm (0.001 mm)的微小轴向偏差会导致0.2 dB的拼接损耗。因此，有必要以亚微米精度连接光纤的末端。减少剪接损耗是一个重大挑战。住友电机集团克服了各种技术挑战，于1980年推出了第一款熔合剪接机MMF熔合剪接机(TYPE-3)。使用这种融合剪接器，操作人员可以在显微镜下直接观察光纤的周边位置，同时剪接光纤。 Thus with large-core-diameter MMFs, it was possible to reduce splice loss, although this depended on the operator’s skill and proficiency. Meanwhile to deal with SMFs with a core diameter about one-fifth that of MMFs, in 1982, the Group developed a fusion splicer (TYPE-11) that performed optical fiber alignment. This fusion splicer carried out fusion splicing by placing a light source at one end of an optical fiber, opposite to the splice, and a photoreceptor at one end of the other fiber, and aligning the cores to maximize the amount of light received. However, there still remained many challenges, such as the troublesome work of placing a light source and a photoreceptor at locations several hundred meters to several kilometers away from each other and the amount of time required for splicing.
直接堆芯监测型堆芯对准熔接器的研制
住友电机集团的开发团队开发了一种直接芯监测技术，可以用显微镜观察光纤芯，并自动对齐它们。1984年，融合剪接机(TYPE-33)问世，该技术允许使用配备高分辨率、高倍物镜的显微镜直接观察光纤芯。此外，TYPE-34的图像捕获系统包含一个CCD相机。该技术可以观察光纤芯和自对准芯。不过，仍有一些挑战有待解决。当时，在加入公司后不久，光波网络产品部机电电子部门现任部门经理Toshi雷电竞app官方hiko Honma致力于融合拼接机的开发。
“当时，融合剪接机的重量和体积都在增加，包括CCD摄像机、控制电路和用于图像处理的显示器等组件。随着光纤的广泛应用，光纤安装工作开始在各种环境中进行。因此，对超一流的紧凑和轻型融合接头的需求有所上升。该集团开发了更小、更轻的融合拼接器，使用以CMOS为代表的小型图像传感器，* 1特定于应用程序的大规模集成电路* 2及多层高密度接线板。与此同时，为了满足在交流电源不可用的地方(如沙井和高架场地)对融合接头日益增长的需求，在20世纪90年代末，集团开发了电池供电的型号。
在2000年和随后的几年里，小型、轻型和配备电池的融合接头成为主流。此外，大约在那个时候，随着光纤在全球范围内的日益普及，实现了今天融合接头中包含的基本特征，包括提高了环境抗腐蚀性(抗风和防震性)，适应日本和国外严酷的室外安装工作。此外，对熔接至关重要的维护服务和配件，如切割机和保护套，也得到了全面改进。这些项目是由住友电机集团的材料技术实现的。采用集团专有的自旋转刀片技术的FC-8R刀具在全球市场上占有最大份额，”Honma说。
*1互补金属氧化物半导体
*2大规模集成
在20世纪80年代和90年代，上述熔合接头的开发过程通常是住友电机及其竞争对手之间的联合项目，并由电信运营商参与。就发展而言，一个激烈竞争的阶段始于世纪之交。此后，住友电气集团的原始技术引领了融合接头的发展。
