CMS - станция для сварки и обработки оптического волокна
CMS – наиболее совершенная многоцелевая станция 3SAE, специально разработанная для производства высокомощных объединителей накачки (комбайнеров), прецизионной стыковки оптических элементов диаметров от 50 до 2500 мкм. Аппарат сочетает в себе высокую эффективность, гибкость и точность, его действие основано на использовании технологий "Ring of Fire" и "термостабилизированной плазмы".
Основные отличительные характеристики CMS:
- Изготовление объединителей накачки (комбайнеров).
- Изготовление перетяжек (тейперов) длиной до 175 мм.
- Сварка элементов диаметром от 50 мкм до 2.5 мм (в том числе линз, призм).
- Сварка PCF, PM, MCF оптических волокон.
- Температура воздействия от 300 ˚C до 3000 ˚C.
- Встроенный скалыватель (от 10 до 1000 мкм).
- Прецизионные линейные (точность <50 нм) и угловые (точность <0.01°) позиционеры.
Система производства комбайнеров - Combiner Manufacturing System (CMS) является системой формовки волокна, сконструированной специально для достижения высокой повторяемости производства волоконных объединителей и других сплавных компонентов. Функционал CMS включает в себя сварку оптических волокон и элементов, изготовление перетяжек, сращивание волокон в пучок, прецизионное скалывание. В основе работы этой системы стоит использование запатентованных технологий «кольца огня» - Ring of FireTM и Термостабилизированной плазмы, что позволяет достигать лучших показателей в индустрии: оптических параметров изготавливаемых изделий, времени цикла, чистоты операции.
При обычной формовке волокна на основе воздействия плазмы, температура плазмы повышается при увеличении мощности, но в этом случае необходимо принимать во внимание то, что температура может изменяться в зависимости от параметров диэлектрика между электродами. На эти параметры влияют износ электродов, загрязнения, атмосферное давление и другие переменные. Если достаточно повысить мощность, то все доступные молекулы в рабочей области между электродами будут задействованы. Таким образом, при достижении определённого порога, дальнейшее увеличение мощности приводит не к увеличению температуры плазмы, а к расширению области, которую она занимает.
Этот эффект, названный «термостабилизированной плазмой», в условиях атмосферного давления можно наблюдать при температурах >3000 ˚C. Путём уменьшения плотности молекул воздуха, точка насыщения смещается в область более низких температур. Это позволяет достичь стабильной температуры воздействия, оптимальной для проведения технологических операций с стеклом (≈ 1600 ˚C).
Так как плазма термостабилизирована, любые другие параметры, такие как износ электродов, будут влиять не на её температуру, а на объём, который занимает плазма. Именно по этой причине «термостабилизированная плазма» более чем в десять раз стабильнее по температуре по сравнению с существовавшей до неё технологией плазменной дуги и позволяет легко изменять область термического воздействия.
Благодаря наличию прецизионных позиционеров система позволяет выставлять положение элементов по 10 различным координатам, что обусловливает уникальную гибкость и точность выполнения технологических операций.
Ключевые особенности особенности системы CMS:
- Высокостабильный источник тепла для проведения технологических операций с стеклом, идеально подходящий для изготовления оптических компонентов в широком диапазоне (от <300°C до >3000°C).
- Уникальная круговая температурная однородность источника тепла для симметричного производства перетяжек с минимальными оптическими потерями и пониженными термоиндуцированными механическими напряжениями.
- Источник тепла не производит загрязнения рабочей области и позволяет изготавливать высокомощные многокиловаттные оптические компоненты.
- Наиболее быстрый цикл производства, рассчитанный как усреднённое время сварки, изготовления перетяжки и скола.
- Встроенная система охлаждения электродов.
- Прецизионные угловые подвижки с разрешением <0.01° для стыковки эндкапов, волоконных перетяжек и выставления положения элементов перед изготовлением перетяжки.
- Двух- и трёхэлектродный режим работы для достижения максимальной гибкости контроля параметров области нагрева.
- Контроль давления в рабочей области для повышения гибкости и повторяемости результатов технологических процессов.
- Взаимоортогональные системы наблюдения на основе телецентрических объективов, имеющие разрешение 5 МP, позволяющие анализировать область 4.2 мм х 3.5 мм с частотой 75 кадров в секунду.
- Визуальный контроль технологического процесса плавления в режиме реального времени, исключающая засветку или недостаточную экспозицию.
- Доступна опция использования оптического датчика с разрешением в 50 нм по оси Z для обеих волоконных подвижек, обеспечивающая термически нечувствительную обратную связь системы позиционирования.
- Встроенный скалыватель, подходящий для работы с элементами диаметром от <10 до 1000 мкм
- Сварка элементов с внешним диаметром от 125 мкм до 2 мм.
- X-Y позиционирование волокна с точностью <50 нм на участке длиной 10 мм.
- Максимальная длина перетяжки – 175 мм.
- Удобное ПО, позволяющая оператору легко настраивать параметры изготовления перетяжек (тейперов) с вытяжкой как в одном, так и в двух направлениях.
Параметр | Значение | Ед. измерения |
---|---|---|
Внешний диаметр сварочных элементов | 125 мк - 2 | мм |
Точность X-Y позиционирования волокна | < 50 (на участке длиной 10 мм) | нм |
Максимальная длина перетяжки | 175 | мм |
Диаметр скалывания | от < 10 до 1000 | мкм |
Система наблюдения на основе телецентрических объективов | 5 МP (разрешение) |
|
4,2 х 3,5 (анализируемая область) | мм | |
75 (частота) | кадров в секунду | |
Прецизионные угловые подвижки с разрешением | < 0,01 | ° |
Температура воздействия | от 300 до 3000 | ˚C |
- Изготовление объединителей накачки (комбайнеров).
- Изготовление перетяжек (тейперов) длиной до 175 мм.
- Сварка элементов диаметром от 50 мкм до 2.5 мм (в том числе линз, призм).
- Сварка PCF, PM, MCF оптических волокон.
CMS-01-0100 – система обработки стекла с возможностью сварки волокон, сужения волокон и скалывания торцевой части волокна для произвводства различных волоконно-оптических компонентов. Система включает в себя две ортогональные камеры 5MP с двойными телецентрическими линзами, компьютер с необходимым ПО, держатели волокна 250 мкм, наборы электродов, диски для чистки электродов, LDS соединительные кабели.
CMS-01-0150 – рабочая станция, включающая алюминиевый корпус, держатель для 40" монитора, колеса для перемещения станции.
CMS-01-0105 – комплект для объединения волокон в пучок, включающий скоростной загрузчик для загрузки волокна в конические капилляры, приспособление для капилляров 700 мкм и 870 мкм, держатели волокна 1000 мкм.
CMS-01-0110 – комплект для работы с коннекторами
CMS-01-0200 – система обратной связи позиционирования энкодера по Z-оси