فیوژن فیبر نوری

در دنیایی که اطلاعات سریعتر از همیشه حرکت می کنند، بسیاری از ما ممکن است قبل از اینکه به شدت به اینترنت تکیه کنیم، به سختی به یاد می آوریم که زندگی چگونه بوده است. فناوری به سرعت پیشرفت می‌کند و اتصالات سریع‌تر را ممکن می‌سازد، و کابل‌های فیبر نوری نیز در این امر نقش دارند. امروزه فیبر نوری نقش مهمی در ارتباطات از شبکه تا خدمات تلفن ایفا می کند. کابل های فیبر نوری نه تنها پهنای باند بهتری دارند (و در نتیجه سرعت بیشتری دارند)، بلکه بسیار انعطاف پذیر و حتی در برابر آب و هوا نیز مقاوم هستند. در مواقعی، کابل‌های فیبر نوری باید به هم متصل شوند، خواه کابل‌های فیبر نوری برای اجرای مورد نیاز به اندازه کافی بلند نباشند یا به نوعی آسیب دیده باشند. به اتصال حداقل دو رشته فیبر نوری به یکدیگر فیوژن فیبر نوری گفته می شود.

انواع اتصال فیبر نوری

دو روش برای اتصال فیبر نوری وجود دارد: مکانیکی و فیوژن. ما در ابتدا تفاوت بین این دو را بیان می کنیم.

• اتصال مکانیکی

زمانی که اتصال به سرعت و به راحتی انجام شود، معمولاً از اتصال مکانیکی استفاده می شود. زیرا ممکن است تکمیل آن فقط پنج دقیقه طول بکشد. به جای اتصال دائمی دو یا چند کابل فیبر نوری، اتصال مکانیکی به سادگی آنها را در یک راستا قرار می دهد و آنها را با هم نگه می دارد و اغلب از یک سیال منطبق با شاخص استفاده می کند تا نور را به راحتی عبور دهد.

• فیوژن فیبر نوری

پیوند فیوژن یک روش پیوند دائمی فیبر نوری است، بنابراین بیشتر از اتصال مکانیکی دوام دارد. اتصال فیوژن از یک دستگاه مخصوص برای تراز کردن انتهای فیبر ها قبل از جوش دادن به یکدیگر استفاده می کند. این می تواند فیبرها را یکی یکی جوش دهد یا چندین فیبر را در یک زمان ذوب کند. در پایان، اتصال فیوژن امکان اتصال شفاف و بدون انعکاس را فراهم می کند که از اتلاف نور بیش از حد جلوگیری می کند.

در ادامه به دلیل حساسیت به شکستن، محل فیوژن داخل قطعه ی محافظی به نام اسلیو قرار می گیرد. اسلیوها درون کاست جانمایی شده و درون محفظه بزرگتری به نام پچ پنل فیبر نوری جهت اتثال به بقیه تجهیزات قرار می گیرند.

ویدئو آموزش فیوژن فیبر نوری با دستگاه فوجیکورا 70s

در این ویدئو مراحل فیوژن فیبر نوری با دستگاه Fujikura 70s و آماده سازی فیبر قبل از فیوژن نشان داده شده است:

دستگاه فیوژن فیبر نوری و عملکرد آن

فیوژن بر اساس تراز هسته فیبر نوری (که به آن “تراز کور فیبر نوری” نیز می گویند) است. برای این کار از چندین دوربین برای بررسی دو فیبر قبل از ترکیب شدن استفاده می کنند. همچنین امکان حرکت چند محوری فیبرها را فراهم می کنند. این دو فیبر از دو جهت با فاصله 90 درجه از یکدیگر روشن می شوند. از چندین دوربین فیلمبرداری، دستگاه هسته فیبرها را تشخیص می‌دهد. و با استفاده از مراحل متحرک آنها را به‌طور خودکار تراز می‌کند.

این دستگاه های فیوژن فیبر نوری، عمل اسپلایس را بزرگ کرده و به صورت بصری نمایش می دهند. و از همترازی هسته دو فیبر نوری برای این کار استفاده می کنند. فناوری تزریق نور و نرم‌افزار تصویربرداری، هسته‌های فیبر را در کنار هم قرار می‌دهند. تا حداکثر نور از یک فیبر به فیبر دیگر منتقل شود و حداقل از دست دادن اتصال را تضمین کند.

این یک تراز دقیق فیبر را فراهم می کند، که منجر به از دست دادن اتصال معمولی تنها 0.02dB می شود. این سطح از دقت برای همه کاربردهای فیبر تک حالته مورد نیاز است. همچنین عملکرد فیبر چند حالته را افزایش می دهد. اسپلایسرهای نواری یا ریبونی معمولاً از تراز هسته استفاده می کنند.

فیوژن فیبر نوری با تراز هسته مدت هاست که روش ترجیحی برای نصب CATV، شبکه های بک بون، کاربردهای فیبر تخصصی و تولید قطعات نوری است.

فیوژن فیبر نوری چیست

اتصال فیوژن فرآیند ذوب یا جوش دادن دو رشته به یکدیگر است. این فرایند معمولاً توسط یک قوس الکتریکی است. اتصال فیوژن پرکاربردترین روش اتصال است. زیرا کمترین تلفات و کمترین انعکاس را فراهم می کند. همچنین قوی ترین و مطمئن ترین اتصال را بین دو رشته ایجاد می کند.

عملاً تمام اتصالات فیبر سینگل مود به وسیله فیوژن است. همجوشی فیبر مالتی مود ممکن است سخت تر باشد. گاهی اوقات سخت تر تطبیق می یابد، به خصوص با هسته فیبر نوری تولید شده توسط تولید کنندگان متفاوت. اتصال فیوژن ممکن است یک فیبر در یک زمان یا یک نوار ریبونی فیبر کامل از کابل ریبون در یک زمان انجام شود. ابتدا به اتصال فیبر تک رشته و سپس اتصال فیبر ریبونی می پردازیم.

دستگاه فیوژن فیبر نوری عمدتاً ابزاری اتوماتیک است. این دستگاه به شما نیاز دارند تا پارامترهای اتصال را از پیش تعیین کنید یا تنظیمات توصیه شده کارخانه را انتخاب کنید که خود فرآیند اتصال را کنترل می‌کند.

مراحل فیوژن

برای شروع کار نیاز به استفاده از یک کلیور فیبر نوری یا برش دهنده ی دقیق است. کلیور با دقت زیاد فیبر نوری را برش می دهد. زیرا کیفیت اتصال به کیفیت برش سطح مقطع بستگی دارد. اکثر دستگاه های فیوژن فیبر نوری با یک کلیور ارائه می شوند.

استفاده صحیح از هر دو دستگاه فیوژن و کلیور مستلزم رعایت دقیق دستورالعمل های سازنده است. محصول هر سازنده کمی متفاوت است و نیاز به روش های متفاوتی دارد. خواندن دستورالعمل ها و تمرین با دستگاه مهم است. به خصوص اگر اپراتور در مورد اسپلایسر خاص در حال استفاده آموزش ندیده باشد.

بیشتر بدانید: بهترین مودم فیبر نوری

انتهای رشته های فیبر نوری به صورت متحرک قرار دارند که برای تراز کردن این رشته ها به طور خودکار استفاده می شود. در طی فرآیند خودکار، اسپلایسر را با استفاده از یکی از دو روش زیر تراز می کند:

Optical Core or Profile Alignment Systems (PAS)

تراز هسته نوری (همچنین به نام “تراز نمایه”)، یک تکنیک تراز نوری است که توسط بسیاری از مدل های دستگاه فیوژن فیبر نوری استفاده می شود. از روی تصاویر دوربین فیلمبرداری، نرم افزار هسته فیبرها را تشخیص می دهد و با استفاده از مراحل متحرک به طور خودکار آنها را تراز می کند. این نرم افزار همچنین تلفات اتصال را پس از تکمیل اتصال فیوژن تخمین می زند. اسپلایسرهای نواری معمولاً از تراز پروفایل استفاده می کنند.

Local Injection and Detection (LID System)

LID Core Alignment از “تزریق محلی و تشخیص” نور استفاده می کند. نور با خم کردن فیبر و تابش یک منبع نور (LED یا لیزر) به قسمت بیرونی یک فیبر به فیبر متصل می شود. بنابراین مقداری نور به هسته جفت می شود. از طرف دیگر، خمش باعث تلفات ماکروخمشی می شود که توسط یک آشکارساز نوری اندازه گیری می شود. و نشانی نسبی از انتقال نور از طریق اتصال ارائه می دهد. اسپلایسر اتصال نور را از طریق فیبر در حین حرکت هسته فیبر روی محرک ها اندازه گیری می کند. تا بهترین انتقال را داشته باشد که به این معنی است که الیاف به طور بهینه تراز هستند. سیستم LID همچنین انتقال را پس از اتصال بررسی می کند تا تلفات اتصال را تخمین بزند.

هر دو روش با اکثر رشته های فیبر نوری به خوبی کار می کنند. به دفترچه راهنمای دستورالعمل مراجعه کنید یا از سازنده بپرسید که آیا در مورد استفاده از اسپلایسر با فیبری که نصب می کنید سؤالی وجود دارد.

دستگاه فیوژن فیبر نوری معمولاً دارای یک دستگاه گرمایشی برای جمع‌کردن حرارتی کریمپ فیبر نوری بر روی اتصال تمام شده برای محافظت از آن در برابر رطوبت یا سایر خطرات محیطی است. یک روش جایگزین با استفاده از محافظ های گیره ای است

ابزار مورد نیاز فیوژن

علاوه بر اسپلایسر و برش، فناوری انجام اتصال به مجموعه‌ای از ابزار آماده‌سازی کابل و الیاف نیاز دارد.

فیوژن فیبر نوری به استریپ کردن طول بیشتری از فیبر نوری نیاز دارد. بنابراین انتخاب استریپر مهم است. سه نوع استریپر فیبر نوری وجود دارد. این سه نوع با نام Miller Stripper، No-Nik و Micro-Strip شناخته می شوند. هر سه می توانند به یک اندازه خوب کار کنند، و اکثر فناوران یکی را انتخاب می کنند که بیشتر با آن آشنا هستند. انبر استریپ میلر، این مشکل را دارد که «راست دست» است. Micro-Strip اجازه می دهد تا طول نوار را برای نوارهای ثابت تنظیم کنید.

No-Nik مراقب فیبر است اما نیاز به تمیز کردن دقیق دارد. اکثر نوارها برای برداشتن پوشش های الیاف “اندازه” دارند. بنابراین اطمینان حاصل کنید که استریپر مناسب برای الیاف در حال جدا شدن دارید. باید مراقب بود که فیبر در طول فرآیند جداسازی، ترک نخورد، زیرا می‌تواند باعث ایجاد ترک‌هایی شود که ممکن است در آینده منجر به شکست فیبر شود. استریپرها در صورت آسیب دیدگی یا فرسودگی نیاز به تمیز کردن دقیق و تعویض فوری دارند.

اجرای فیوژن فیبر نوری

کابل ها را برای اتصال آماده کنید. مقدار کافی از ژاکت، معمولاً 2-3 متر، برای اتصال لوله های بافر و رشته های فیبر نوری در بسته شدن اسپلایس را بردارید. مقدار مناسبی از هنصر مقاوم مرکزی کابل را بگذارید تا کابل را به درب وصل کنید. تمام روکش روی کور فیبر نوری را با استفاده از پاک کننده های مناسب تمیز کنید.

لوله های بافری که فیبرها را برای اتصال قرار می دهند را بردارید. به طور کلی برای بسته شدن اسپلایس به لوله های بافر ~ 1 متری در داخل درب و ~ 1 متر فیبر در داخل سینی اسپلایس نیاز است.

هر رشته فیبر نوری باید قبل از جداسازی برای اتصال به خوبی تمیز شود.

هنگامی که آماده اتصال فیبر هستید، پوشش(های) بافر را جدا کنید تا طول مناسب کور فیبر نوری نمایان شود.

فیبر را با دستمال مرطوب تمیز کنید

الیاف را با استفاده از فرآیندی که با برشی که استفاده می شود، جدا کنید

فیبر را داخل راهنماهای دستگاه فیوژن قرار دهید و آن را در جای خود محکم کنید

این کار را برای فیبر دیگر که باید به هم متصل شوند، تکرار کنید

برنامه مناسب برای اتصال فیوژن انواع فیبر نوری در حال اتصال را انتخاب کنید

اسپلایسر اتصال فیبرها را روی صفحه ویدیو نشان می دهد.

رشته فیبر نوری به موقعیت خود منتقل خواهند شد تا دو رشته مقابل همدیگر قرار بگیرند.

فیبر با استفاده از روش همترازی هسته برای آن اسپلایسر تراز خواهند شد

فیبرها توسط یک چرخه قوس خودکار ذوب می شوند که آنها را در یک قوس الکتریکی گرم می کند.

هنگامی که همجوشی کامل شد، دستگاه فیوژن اسپلایس را بررسی کرده و افت نوری اتصال را تخمین می زند.

اپراتور فیبر را از دستگاه جدا می کند و یک کریمپ را با گرما به دور محل اتصال قرار می دهد.

ارزیابی کیفیت فیوژن فیبر نوری

دستگاه فیوژن مدرن تمام فرآیندهای اتصال را به صورت خودکار انجام می‌دهند. بنابراین اطلاعات زیر فقط برای آگاهی است. بعید به نظر می رسد که یک دستگاه فیوژن خودکار مشکلاتی را که در گذشته با اتصال دهنده های فیوژن دستی رایج بود نشان دهد.

• فیوژن خوب

اسپلایس را پس از اجرای برنامه با استفاده از هر دو نمای X و Y به صورت بصری بررسی کنید. همانطور که نشان داده شده است برخی از عیوب که بر انتقال نوری تأثیر نمی گذارند قابل قبول هستند. برخی از فیبر ها (مثلاً دارای فلوئور یا پوشش تیتانیوم) ممکن است باعث ایجاد خطوط سفید یا سیاه در ناحیه اتصال شوند که ایراد ندارند. (گرافیک از کتابچه راهنمای Sumitomo)

• فیوژن بد

برخی از ایرادات غیرقابل قبول هستند و نیاز به شروع فرآیند اتصال مجدد دارند. برخی، مانند نقاط یا خطوط سیاه، را می توان با تکرار مرحله ARC بهبود بخشید، اما نه بیش از دو بار. برای جابجایی های هسته بزرگ، حباب ها یا اتصالات برآمده، همیشه دوباره این کار را انجام دهید. (گرافیک از کتابچه راهنمای Sumitomo)

فیوژن اسپلایسرها معمولاً برای اکثر فیبرها برنامه های ذخیره شده ای دارند و کاربر می تواند آن پارامترهای برنامه را تغییر دهد یا موارد جدیدی ایجاد کند. به دفترچه راهنمای دستورالعمل مراجعه کنید یا از سازنده بپرسید که آیا در مورد استفاده از اسپلایسر با فیبری که نصب می کنید سؤالی وجود دارد.
گاهی اوقات لازم است فیبر های قدیمی تر، چه در بازسازی یا اصلاح شبکه، به هم متصل شوند. فیبر های قدیمی تر ممکن است شکننده شده و به سختی کنده شوند.

شایان ذکر است کیفیت اتصالات فیبر نوری را با دستگاهی به نام OTDR می توان اندازه گرفت. شما می توانید مقاله OTDR چیست را در این زمینه مطالعه نمایید.

نتیجه گیری

در بحث انتقال نور در مسیر فیبر نوری، تلفات نقش مهفی ایفا می کند. به همین دلیل کیفیت فیوژن فیبر نوری انجام شده بسیار مهم است. لذا استفاده از دستگاه فیوژن با کیفیت و همینطور کارشناس خبره ضروری است.

سوالات متداول (FAQ)

1- بهترین دستگاه فیوژن فیبر نوری در حال حاضر در ایران چیست؟

دستگاه فیوژن فوجیکورا مدل 90S یکی از با کیفیت ترین دستگاه های موجود در ایران است. این دستگاه دارای دو ویژگی منحصر به فرد است. اول اینکه، اتصال دهنده فیوژن 90S+ و برش فیبر CT50 با اتصال داده بی سیم فعال می شوند. این قابلیت به چرخش تیغه برش خودکار اجازه می دهد زمانی که اسپلایسر فیوژن 90S+ قضاوت می کند که تیغه فرسوده شده است. اسپلایسر فیوژن 90S+ می تواند به دو CT50 به طور همزمان متصل شود. دوما، اسپلایسر فیوژن 90S عمر باقیمانده تیغه را نمایش می دهد و در صورت نیاز به تغییر ارتفاع تیغه، تغییر موقعیت یا تیغه جدید به کاربر اطلاع می دهد.

فناوری مدیریت تیغه فعال به طور قابل توجهی فرکانس رخ دادن زوایای شکاف بزرگ را کاهش می دهد، اما حتی زمانی که رخ می دهد فناوری کنترل فیوژن فعال می تواند با کنترل دقیق همجوشی تلفات اتصال بالا را کاهش دهد.

دستگاه فیوژن فیبر نوری 90S+ می تواند با استفاده از این 2 فناوری کلیدی در کنار هم، وقوع تلفات زیاد اتصال را به حداقل برساند و خطر نصب مجدد را کاهش دهد.

2- کیفیت فیوژن به چه عواملی وابسته است؟

کیفیت این اتصال به عوامل متعددی از قبیل دستگاه مورد استفاده، جنس کور فیبر نوری استفاده شده، شرایط محیطی اتصال و … وابسته است.