فیوژن فیبر نوری چیست؟ بر کسی پوشیده نیست که کابل فیبر نوری به یک دسته محصول اصلی برای صنعت نصب AV تبدیل شده است. برای طولانی کردن کابل های فیبر نوری (چون در طول محدود تولید می شوند) ما به اتصال نیاز داریم. بر اساس فرهنگ لغت کمبریج، splice به معنای وصل کردن انتهای دو کابل است به طوری که یک تکه کابل بدست آید. بنابراین در اصل، اتصال فیوژن فیبر نوری فرایندی است که برای اتصال دو کابل فیبر نوری مجزا به یکدیگر استفاده می شود.
موارد استفاده زیادی برای اتصال فیبر نوری وجود دارد. از طریق اتصال فیوژن تکنسین های فیبر نوری می توانند طول کابل را افزایش دهند تا برای کاربردهای مورد نیاز به اندازه کافی طولانی شود. از آنجایی که کابل های فیبر نوری معمولا فقط در طول های تقریبا 5 کیلومتر تولید می شوند، بنابراین زمانی به اتصالات طولانی تر نیاز است، اتصال دو کابل به یکدیگر ضروری می شود.
بنابراین هنگامی که نیاز به کابل بیش از حد طولانی دارید و یا نیاز به اتصال دو نوع فیبر مختلف (مانند یک کابل 48 کور فیبر به چهار کابل 12 کور فیبر وجود داشته باشد، اتصال فیوژن یک راه حل است. همچنین از فیوژن برای تعمیر کابل های فیبر نوری قطع شده که در زیرزمین مدفون شده اند یا برای اتصال مجدد کابل های فیبر نوری در صورت خرابی ناخواسته استفاده می شود.
فیوژن معمولا روش ترجیحی برای اتصال دو کابل فیبر نوری است زیرا منجر به کاهش تضعیف می شود. علاوه بر این؛ یک اتصال دائمی یا نسبتا دائمی بین دو کابل فیبر نوری ایجاد می کند. برخی از شرکت ها اتصالات فیبر نوری را ارائه می کنند که می توان آنها را به دلخواه قطع کرد ، با این حال، آنها معمولا برای اتصال و قطع مکرر در نظر گرفته نشده اند.
در یک دنیای ایده آل، نصب فیبر نوری شامل کابل های طولانی و پیوسته از یک مکان به مکان دیگر است. با این حال، در واقعیت، اتصالات فیبر نوری ذاتا ضروری هستند همیشه هنگام طراحی؛ نصب و نگهداری یک شبکه ارتباطی قابل اعتماد استفاده می شود.
- بیشتر بخوانید: مفصل فیبر نوری چیست؟ انواع مفصل فیبر بر اساس محل نصب و ظاهر
دو روش اصلی اتصال فیبر نوری
با تبدیل شدن روزافزون اتصالات فیبر نوری به رسانه های اصلی استفاده شده، توانایی انجام دقیق اتصال فیبر نوری بیشتر و بیشتر اهمیت پیدا می کند. در حال حاضر، اتصال فیبر نوری را می توان با استفاده از یکی از دو روش اتصال فیوژن و اتصال مکانیکی انجام داد.
اتصال مکانیکی
این تکنیک اتصال فیبر نوری سامل تراز دقیق دو کابل فیبر نوری است که توسط یک مجموعه مستقل به جای اتصال دائمی در جای خود نگه داشته می شوند. یک اتصال مکانیکی برای نگه داشتن دو کابل فیبر به گونه ای طراحی شده است که به نور اجازه عبور یکپارچه را می دهد (با تلفات معمولی حدود 0.3 دسیبل یا 10 درصد).
در این فرایند، تکنسین باید از یک دستگاه تراز به همراه ژل تطبق شاخص (ژل مخصوص جوش مکانیکی / index matching gel) استفاده کند. ژل باید ضریب شکست مشابهی داشته باشد تا انتقال نور در سراسر مفصل را با حداقل تلفات بازگشتی افزایش دهد.
اتصال مکانیکی معمولاً زمانی استفاده می شود که اتصالات به سرعت و آسانی انجام شود (به عنوان مثال، برای اتصال موقت کابل ها در حین نصب). به این دلیل که در صورت نیاز می توان اتصال مکانیکی را به راحتی جدا کرد و برای انجام اتصال به دستگاه گران قیمتی نیاز ندارید.
اتصال فیوژن
روش دیگر برای اتصال دو کابل فیبر نوری به یکدیگر – و این بار ما در مورد اتصال دائمی صحبت می کنیم – اتصال فیوژن است.
در این تکنیک، از یک دستگاه یا یک قوس الکتریکی برای تولید گرما و فیوز/جوش دادن انتهای شیشه استفاده می‌شود که برای انتقال مداوم نور به‌طور دقیق با هم تراز شده‌اند. این به معنای تضعیف بسیار کمتر در حدود 0.1 دسیبل است.
اتصال فیوژن زمانی که به درستی انجام شود، اتصال قابل اعتمادی با تلفات جایگذاری (Insertion Loss) کم و تلفات بازگشتی (Return Loss) تقریباً صفر ایجاد می کند، و بنابراین، به طور گسترده ای نسبت به اتصال مکانیکی استفاده می شود. به عنوان مثال، از آن در خطوط اتصال طولانی با نرخ داده بالا استفاده می شود که پس از نصب، بعید است که اصلاح شوند.
اتصال مکانیکی در مقابل اتصال فیوژن
یکی از دلایل اصلی انتخاب یک روش خاص نسبت به دیگری، بودجه است.
اتصال مکانیکی سرمایه گذاری اولیه کمی دارد اما برای هر اتصال هزینه بیشتری دارد. در حالی که هزینه هر اتصال برای اتصال فیوژن کمتر است، اما سرمایه گذاری اولیه بسیار بیشتر است، که از ده برابر بیشتر از اتصال مکانیکی شروع می شود (بر اساس الزامات عملکرد و ویژگی های دستگاه اتصال فیوژن مورد استفاده).
با صحبت در مورد عملکرد، تصمیم، به پروژه ای که روی آن کار می کنید بستگی دارد. همانطور که قبلا ذکر شد، اتصال فیوژن نسبت به اتصال مکانیکی جایگذاری و بازگشتی بسیار کمتری ایجاد می کند، بنابراین اگر به یک اتصال دائمی با حداقل تضعیف نیاز دارید، اتصال فیوژن سرمایه گذاری سنگین تری به همراه دارد.
همچنین، اتصالات فیوژن به طور کلی با فیبر تک حالته استفاده می شوند در حالی که اتصالات مکانیکی با فیبر تک حالته و چند حالته استفاده می شوند.
با در نظر گرفتن همه موارد، اتصال مکانیکی فقط برای ترمیم سریع و اتصالات موقتی که تلفات قابل توجهی قابل قبول است به خوبی کار می کند. اتصال فیوژن، اگرچه گران‌تر است، اما بسیار محبوب‌تر است زیرا کمترین افت جایگذاری، تلفات بازگشتی و قوی‌ترین اتصال را بین الیاف ایجاد می‌کند.
نحوه انجام اتصال مکانیکی
حالا که متوجه شدید اتصال مکانیکی چیست، بیایید نگاهی به مراحل اساسی مربوط به اتصال مکانیکی بیندازیم.
مرحله شماره 1 – فیبر را آماده کنید
اولین قدم این است که فیبر را از پوشش‌های محافظ، ژاکت‌ها، لوله‌ها، و غیره به‌طور مرتب جدا کنید و چیزی جز هسته‌های فیبر خالی باقی نماند.
با مشاهده فیبر خالی در قسمتی که کابل جدا شده است، متوجه خواهید شد که کار را درست انجام داده اید یا خیر. همچنین از تمیز بودن کابل ها اطمینان حاصل کنید.
مرحله 2 – کلیور فیبر
پس از جدا کردن کابل های فیبر نوری، مرحله بعدی این است که کابل های خود را با استفاده از یک کیلور فیبر بشکنید. برای ایجاد یک برش کوچک و تمیز بر روی کابل ها با انتها عمود بر محور فیبر از کیلور با دقت استفاده کنید.
مرحله 3 – فیبر را به صورت مکانیکی وصل کنید
برخلاف اتصال فیوژن، برای اتصال فیبر نیازی به استفاده از گرما ندارید.
در اصل، فقط باید انتهای فیبر را دقیقاً در واحد اتصال مکانیکی در کنار هم قرار دهید. ژل تطبیق شاخص در داخل تجهیزات کار اصلی را برای شما انجام می دهد و نور را در انتهای کابل های شما به هم وصل می کند. اگر از یک واحد قدیمی استفاده می کنید، ممکن است مجبور شوید از اپوکسی به جای ژل مطابق با شاخص استفاده کنید تا فیبر را به درستی تراز کنید.
مرحله 4 – ایمن کردن فیبرها
پس از اتمام این سه مرحله، فیبر را در یک سینی اسپلایس قرار دهید و سپس در یک بسته بندی اسپلایس قرار دهید.
به این ترتیب، اتصال مکانیکی تکمیل شده حفاظت خود را برای اتصال ایجاد می کند. اما از محافظت دقیق کابل ها مطمئن شوید، زیرا این کار از آسیب دیدن کابل های شما در برابر رطوبت جلوگیری می کند.
نحوه انجام اتصال فیوژن
اتصال فیوژن از برخی جهات شبیه به اتصال مکانیکی است، اما با یک تفاوت عمده – شما باید از ابزاری با تکنولوژی بالا به نام فیوژن اسپلایسر استفاده کنید. این ابزار وظیفه تطبیق کامل انتهای فیبر و اتصال آنها به یکدیگر را بر عهده دارد.
مرحله 1 – فیبر را جدا کنید
قبل از اینکه فیبر را جدا کنید، یک روکش محافظ به فیبر اضافه کنید. سپس، مانند اتصال مکانیکی، پوشش پلیمری محافظ را از اطراف فیبر نوری جدا کنید تا زمانی که به هسته‌های فیبر خالص برسید. فراموش نکنید که قبل از شروع فرایند، ابزارهای استریپینگ خود را تمیز کنید.
مرحله 2 – فیبر را تمیز کرده و جدا کنید
با استفاده از دستمال مرطوب ایزوپروپیل الکل (IPA) 99.9٪، فیبر را تمیز کنید. این کار را دو بار انجام دهید، از قسمت دیگری از دستمال مرطوب برای دور دوم تمیز کردن استفاده کنید.
پس از تمیز کردن، از لمس کردن یا تماس فیبر با سطوح یا مواد بالقوه آلوده خودداری کنید.
در مرحله بعد، از یک کیلور فیبر نوری استفاده کنید تا کابل‌ها را با انتها عمود بر محور فیبر، تمیز و صاف مانند ایجاد کنید. استفاده از یک کلیور فیبر نوری خوب برای یک اتصال فیوژن موثر حیاتی است.
مرحله 3 – فیبرها را فیوز کنید
اکنون آماده هستید تا فیبر را با استفاده از فیوژن اسپلایسر به هم جوش دهید. این مرحله شامل تراز کردن الیاف و سپس حرارت دادن برای ذوب انتهای فیبر و ذوب آنها می شود.
بسته به نوع اسپلایسر فیوژنی که استفاده می کنید، تراز می تواند دستی یا خودکار باشد. هنگامی که قسمت انتهایی فیبر کاملاً تراز شده و روی الکترودها متمرکز می شوند، واحد اسپلایسر از یک قوس الکتریکی برای ذوب دو انتهای فیبر و جوش دائمی آنها به هم استفاده می کند.
اگر فیوژن اسپلایسر فرآیند را متوقف کند، ممکن است به دلیل یکی از مشکلات زیر باشد:
- تراز ضعیف سیم ها روی گایدهایشان
- فیبر در زاویه 90 درجه کامل بریده نمی شوند.
- در انتهای فیبر مقداری پوشش پلاستیکی یا خاک باقی مانده است.
اگر همجوشی موفقیت آمیز باشد، اسپلایسر تضعیف را بر حسب دسی بل تخمین زده و گزارش می کند.
مرحله چهارم – از فیبر محافظت کنید
یک اسپلایس فیوژن معمولی استحکام کششی بالایی دارد و در حین جابجایی معمولی نمی شکند. با این حال، ایده خوبی است که از نیروهای خمشی و کششی محافظت کنید و اطمینان حاصل کنید که فیبر در طول استفاده معمولی نمی شکند.
بنابراین، پس از اینکه الیاف به طور موفقیت آمیزی با هم ذوب شدند، زمان محافظت از فیبر ذوب شده با اعمال مجدد یک پوشش یا با استفاده از محافظ اتصال است.
می‌توانید از پلاستیک انقباض حرارتی، ژل سیلیکونی یا محافظ‌های مکانیکی برای محافظت اتصال از آسیب خارجی و شکستگی استفاده کنید.
اسپلایس خوب در مقابل اسپلایس بد
برای اطمینان از اتصال با کیفیت، باید به صورت بصری اتصالات ساخته شده را بررسی کنید. احتمالاً برخی از اشکالات را در اتصالات پیدا خواهید کرد، اما تا زمانی که روی انتقال نوری کابل‌های شما تأثیری نداشته باشد، همه چیز خوب است.
در اینجا نحوه اتصال خوب نمایش داده شده است:
همانطور که گفته شد، همه عیوب اتصال قابل قبول نیستند. اگر نقاط سیاه، خطوط، حباب‌ها، برآمدگی‌ها یا هر چیزی مانند اینها وجود دارد، ممکن است نیاز به کار مجدد باشد. برای اطمینان از کیفیت مطلوب انتقال، هرگز اتصال را بیش از دو بار انجام ندهید.
در اینجا نحوه اتصال بد نمایش داده شده است:
- بیشتر بخوانید: پیگتیل فیبر نوری (Fiber Optic Pigtail) چیست ؟
بهترین روش ها برای انجام بهتر اتصال فیبر نوری
مانند هر چیز دیگری، تمرین باعث عالی شدن کار می شود و دانستن برخی از بهترین شیوه های اتصال فیبر نوری می تواند در تکمیل اتصالات بهتر با حداقل انعکاس پشت و حداکثر راندمان انتقال کمک زیادی کند.
در اینجا سه راه آسان و در عین حال موثر برای انجام بهتر اتصال وجود دارد:
شماره 1 – مطمئن شوید که ابزارهای اتصال شما تمیز هستند
با توجه به ماهیت میکروسکوپی فیبر نوری، باید بدانید که ذراتی که با چشم غیر مسلح قابل مشاهده نیستند، می توانند مشکلات بزرگی را از نظر عملکرد کابل ایجاد کنند. صرف مقداری تلاش برای بی عیب و نقص نگه داشتن ابزارهای اتصال، در دراز مدت باعث صرفه جویی در وقت و هزینه شما می شود.
شماره 2 – از کلیور خود به درستی استفاده و نگهداری کنید
کلیور فیبر نوری با ارزش ترین ابزاری است که برای تکمیل اتصال فیبر نوری موثر نیاز دارید.
برای اتصال مکانیکی، باید از زاویه مناسب سطوح انتهایی اطمینان حاصل کنید، در غیر این صورت، نور بیش از حد به شکاف بین دو فیبر فرار می کند. مطمئناً، یک ژل مطابق با شاخص کمک می کند تا فرار نور به حداقل برسد، اما اهمیت یک برش با کیفیت بالا را نمی توان نادیده گرفت.
برای اتصال فیوژن، کلیور شما نقش مهم تری برای دستیابی به تضعیف پایین باورنکردنی کمتر از 0.1 دسی بل ایفا می کند.
به بیان ساده، اگر برش به درستی ایجاد نشود، انتهای الیاف ممکن است به درستی با هم ترکیب نشوند و در نتیجه باعث ایجاد تلفات می شود.
بهترین راه برای تمیز کردن و حفظ کیفیت برش این است که به سادگی دستورالعمل های سازنده را دنبال کنید.
شماره 3 – پارامترهای فیوژن خود را به روشی سیستماتیک تنظیم کنید
هر زمان که نشانه ای از مشکل وجود داشت، شروع به تغییر پارامترهای فیوژن روی اسپلایسر نکنید، زیرا ممکن است تنظیمات مورد نظر خود را از دست بدهید.
به طور کلی، زمان همجوشی و جریان فیوژن دو پارامتر اصلی هستند که متغیرهای آنها را می توان تغییر داد تا نتایج اتصال قوی ایجاد شود. فقط یک متغیر را در هر زمان به روشی هوشمند تغییر دهید تا زمانی که پارامترهای فیوژن مناسب را برای نوع فیبر خود پیدا کنید.
منابع: cepro
