کابل فیبر نوری - روش اتصال و جوش فیوژن
در مورد اصول عملکرد کابل فیبر نوری، انواع، کانکتورها، روش اتصال و جوش فیوژن اطلاعات کسب کنید.
کابل فیبر نوری
کابل فیبر نوری اطلاعات را به صورت پالسهای نوری منتقل میکند، برخلاف کابلهای سیمی سنتی که پالسهای الکتریکی استفاده میکنند. از آنها میتوان برای انتقال صدا، تصویر و داده استفاده کرد.
کابلهای فیبر نوری دارای یک هسته شیشهای هستند که با روکش، پوششها و معمولاً غشاهای کولار برای افزایش استحکام پوشیده شده است. در نهایت، یک پوشش بیرونی محافظ، کابلها را از عناصر مختلف آببندی میکند.
کابلها ممکن است به تجهیزات ارتباطی و پچ پنلها متصل شوند و هرگونه اتصال فیزیکی لازم را فراهم کنند.
اصل عملیاتی فیبر نوری
فیبرهای شیشه ای در کابلهای فیبر نوری هستند که نور را حمل میکنند و امکان انتقال اطلاعات را فراهم میکنند. این فیبرها از یک هسته و یک لایه روکش تشکیل شدهاند که به دلیل تفاوت در ضریب شکست بین این دو، برای بازتاب داخلی کامل انتخاب شدهاند.
سپس الیاف روکشدار منفرد (یا الیافی که به صورت روبان یا دسته تشکیل شدهاند) یک لایه بافر رزینی سخت و/یا لوله(های) مغزی در اطراف آنها اکسترود میشوند تا هسته کابل را تشکیل دهند. بسته به کاربرد، برای محافظت، روکش محافظ اضافه میشود.
برای جلوگیری از «تداخل» بین فیبرها، گاهی اوقات آنها را در مواد جاذب نور تیره قرار میدهند. این کار مانع از نشت نور از یک فیبر به فیبر دیگر میشود. چندین لایه پوشش محافظ، بسته به کاربرد، برای تشکیل کابل اضافه میشود.
انواع
سه نوع فیبر شیشه ای در اینجا نشان داده شده است
کانکتورها
کانکتورهای رایج مورد استفاده در جدول زیر نشان داده شده است.
برای اطلاعات در مورد دو نوع کانکتور کعروف و پر مصرف به اینجا مراجعه نمایید.
اتصال کابلهای فیبر نوری
دو روش برای اتصال فیبر نوری وجود دارد، اتصال فیوژن و اتصال مکانیکی. اتصالها، اتصالات «دائمی» بین دو فیبر هستند. معمولاً دلیل انتخاب یک روش نسبت به روش دیگر، مسائل اقتصادی است. اتصال فیوژن به ازای هر اتصال هزینه کمتری دارد؛ با این حال، سرمایهگذاری اولیه بسیار بیشتر است.
اتصالات مکانیکی صرفاً دستگاههای ترازبندی هستند که برای نگه داشتن دو انتهای فیبر در یک موقعیت دقیقاً تراز شده طراحی شدهاند و به این ترتیب نور را قادر میسازند از یک فیبر به فیبر دیگر عبور دهد. (اتلاف معمول: 0.3 دسیبل). اتصال مکانیکی سرمایهگذاری اولیه کمی دارد، اما هزینه هر اتصال بیشتر است.
هنگام اتصال فیبرهای نوری ، بسیار مهم است که هستههای روبروی هم به درستی همتراز باشند. مشخصات اصلی کانکتورها یا اتصالات، اتلاف یا میزان نور از دست رفته در اتصال است. همترازی نامناسب که در آن فیبرهای نوری کاملاً همتراز نباشند، منجر به اتلاف بخشی از نور از طریق محل اتصال نامناسب میشود.
چهار دلیل اصلی برای افت نوری وجود دارد که عمدتاً ناشی از موارد زیر است:
۱) تراز ضعیف هسته:
ترازبندی ضعیف هستههای فیبر نوری متصل شده باعث تلفات نوری کانکتور/اتصال میشود.
۲) لنگی محوری:
اتلاف نوری کانکتور/اتصال به دلیل انحراف محوری (زاویه برش نامناسب) بین فیبرهای نوری که قرار است به هم متصل شوند، رخ میدهد.
هنگام استفاده از کلیور فیبر نوری (دستگاه برش) قبل از جوش فیوژن، لازم است از افزایش زاویه در انتهای برش فیبر جلوگیری شود، زیرا چنین زاویهای میتواند منجر به جوش خوردن فیبرهای نوری و در نتیجه پارگی شود.
۳) شکاف:
شکاف انتهایی بین فیبرهای نوری منجر به تلفات نوری کانکتور/اتصال میشود.
برای مثال، اگر سطوح انتهایی فیبر نوری در جوش مکانیکی به درستی از طریق لب به لب به هم متصل نشوند، به دلیل شکست نور در شکاف هوایی بین فیبرها، تلفات جوش ایجاد میشود.
شکاف انتهایی بین فیبرهای نوری به دلیل تغییر ضریب شکست از فیبر نوری به هوا، در حداکثر حالت منجر به 0.6 دسیبل اتلاف بازگشتی میشود.
۴) بازتاب:
انتهای فیبر باید به درستی صیقل داده شده و تمیز باشد تا اتلاف به حداقل برسد. یک سطح ناهموار نور را پراکنده میکند و آلودگی میتواند نور را پراکنده و جذب کند. از آنجایی که فیبر نوری بسیار کوچک است، آلودگیهای موجود در هوا میتوانند منبع اصلی اتلاف باشند.
تمیز کردن انتهای فیبر نوری برای کانکتورهای نوری مهم است.
علاوه بر این، کل انتهای کانکتور نوری باید تمیز شود زیرا از دست دادن سیگنال میتواند به دلیل کثیفی بین انتهای کانکتور نوری نیز رخ دهد.
اتصال فیوژن
جوش فیوژن شامل اتصال دو فیبر نوری از انتها به انتها با استفاده از یک منبع گرما است.
نتیجه نهایی، جوش دادن دو فیبر به یکدیگر است، به طوری که نوری که از فیبرها عبور میکند، توسط محل اتصال پراکنده یا منعکس نشود و به این ترتیب محل اتصال و ناحیه اطراف آن تقریباً به اندازه خود فیبر نو، قوی باشند.
این امر باعث ایجاد اتصال پیوسته بین فیبرها میشود که انتقال نور با اتلاف بسیار کم را ممکن میسازد. منبع گرما معمولاً یک قوس الکتریکی است، اما میتواند لیزر، یا شعله گاز یا یک رشته تنگستن که جریان از آن عبور میکند نیز باشد.
جوش فیوژن پرکاربردترین روش جوش است زیرا کمترین اتلاف و کمترین بازتاب را دارد و همچنین قویترین و مطمئنترین محل اتصال بین دو فیبر را فراهم میکند.
