فرایند اتصال مکانیکی در فیبرنوری

اتصالات مکانیکی اتصالات از سمت چپ، اتصال فیوژن، Elastomeric، Ultrasplice، Camlock، FiberLok، AT&T Rotary Splice میباشند. اتصال مکانیکی برای ایجاد اتصالات دائمی بین دو فیبر با نگهداشتن فیبر ها در تراز ثابت و کاهش اتلاف و انعکاس به وسیله یک ژل شفاف یا چسب نوری مطابق با مشخصات نوری شیشه، استفاده می شود.

اتصالات مکانیکی به طور کلی اتلاف و انعکاس بیشتری نسبت به اتصالات فیوژن دارند و از آنجا که فیبر ها جهت ثابت شدن در مکان خود فشرده یا کریمپ می شوند، شرایط نگهداری و قدرت خروجی خوبی ندارند. وسیله اتصال که دارای یک مکانیزم تراز کردن با دقت بالا می باشد بسیار گرانتر از کریمپ حرارتی ساده که در اتصال فیوژن استفاده می شود می باشد.

اتصالات مکانیکی برای سرعت، استقرار موقت یا برای اتصال فیبر های چند حالته در مکان نصب بسیار محبوب می باشد. آنها معمولا (بدون کریمپ کردن فیبر) به عنوان اتصالات موقت برای آزمایش فیبر های لخت با OTDR یا OLTS استفاده می شوند. البته اکثر کانکتورهای صیقل داده شده از یک اتصال مکانیکی داخلی استفاده می کنند (در بعضی موارد دارای اتصال فیوژن می باشند).

مزیت اتصالات مکانیکی در این است که به ماشین گران قیمتی برای انجام اتصال نیاز ندارند. یک کلیور نسبتا ساده و تعدادی ابزار آماده سازی کابل تمام تجهیزاتی است که مورد نیاز می باشد، اگرچه دستگاه VFL برای بهینه سازی برخی از اتصالات و سنجش خطا به صورت بصری مفید می باشد.

تکنیک های اتصال مکانیکی:

با توجه به تعریف اتصال مکانیکی و بیان فواید و معایب آن در بالا در اینجا به تشریح مکانیزم و تکنیک های اتصال مکانیکی خواهیم پرداخت.

مکانیزم هم ترازی

بزرگترین تفاوت در اتصالات مکانیکی روش تراز کردن فیبر ها می باشد. در اینجا چند روش معمول را توضیح می دهیم.

Capillary Tube

ساده ترین روش برای ایجاد اتصال مکانیکی، تراز کردن دو فیبر در یک لوله شیشه ای کوچک با یک سوراخ کمی بزرگتر از قطر بیرونی فیبر ها می باشد. این نوع از اتصال به خوبی با چسب های UV و همچنین ژل بین فیبرها کار می کند.

V-Groove

اتصالات V-Groove بسیار ساده هستند و به خوبی کار می کنند. آنها برای فیبر های تکی یا حتی برای نوار های فیبر که در اینجا نمایش داده شده است موثرند. صفحات تراز شیاردار می توانند از خیلی از مواد ساخته شوند و کاملا ارزان هستند.

3M Fiberlok نوعی از اتصال V-Groove می باشد که از یک پرس فلزی در یک محفظه پلاستیکی برای تراز فیبر ها و خمش آنها استفاده می کند. طراحی زیبا و عملکرد خوب آن موجب شده تا این روش تبدیل به یکی از محبوب ترین روش های اتصال مکانیکی شود.

این روش دارای یک مکانیسم هم ترازی پیچیده می باشد و از 4 میله شیشه ای کوچک ترکیب شده با هم با یک خمش در مرکز آن ساخته شده است. فیبر ها شیار های ساخته شده توسط اتصال دو میله را دنبال می کنند. پیچیدگی و هزینه این روش خصوصا در مقایسه با روش ساده V-Groove، استفاده از آن را محدود کرده است.

Elastomeric

اتصال GTE Elastomeric از الاستومر های نرم برای نگهداشتن فیبر ها در محل خود استفاده می کند. این روش شبیه V-Groove است، اما شیارها ملایم و نازک هستند بنابراین آنها تغییرات اندکی در قطر فیبر ایجاد می کنند.

Rotary Splice

AT&T Rotary splice خیلی شبیه به کانکتور است. رشته ها داخل حلقه های شیشه ای چسبانده و صیقل داده شده اند. سپس آنها وارد وصله هایی جهت تراز شدن می شوند و در آخر تا زمانی که اتلاف به حداقل برسد چرخانده می شوند. در این روش هم، پیچیدگی و هزینه، به علاوه نیروی کار مورد نیاز محبوبیت آن را محدود می کند.

فرایند اتصال مکانیکی:

مرحله مهم: برش فیبر

مهمترین مرحله از اتصال مکانیکی در فیبر نوری برش صحیح فیبر می باشد. اغلب کیت های اتصال مکانیکی یک کلیور ارزان که شبیه دستگاه منگنه می باشد همراه خود دارند. در حالی که این کلیور می تواند نتایج قابل قبولی تولید کند، کار با آن نیاز به مقداری تمرین و استفاده مستمر دارد. این مطلب را می توان برای تمام کلیور های دستی ارزان بیان کرد. انتخاب بهتر، کلیورهای گرانتر که برای اتصال فیوژن استفاده می شوند می باشد. این کلیور خیلی گران است اما هزینه ی آن به سرعت با عملکرد بالاتر پرداخت و جبران خواهد شد. داشتن میکروسکوپی با توانایی بررسی انتهای فیبر بعد از برش جهت تعیین کیفیت و بررسی اتصال مفید می باشد.

در اینجا نمونه هایی از برش های خوب و بد نشان داده شده است:

فرایند اتصال مکانیکی:

آماده سازی فیبر و کابل دراین روش مطابق روش اتصال فیوژن می باشد.

آماده سازی کابل ها برای اتصال:

مقدار مناسبی از روکش را (معمولا 2 – 3 متر) برای اتصال و پوشاندن بافر تیوب ها و فیبر ها در بسته اتصال جدا کنید و همچنین مقدار مناسبی از الیاف دور آن را برای چسباندن و بستن باقی بگذارید. مواد مسدود کننده آب را با استفاده از پاک کننده های مناسب تمیز کنید. بافر تیوب ها را جهت نمایان شدن فیبر ها برای اتصال حذف کنید. به طور کلی بسته های اتصال به یک متر بافر تیوب درون بسته و یک متر فیبر درون سینی اتصال نیاز دارند. تمام مواد مسدود کننده آب را تمیز کنید.

آماده سازی فیبر ها برای اتصال:

1. این فرایند در تمام اتصالات مشابه می باشد: لخت کردن فیبر، تمیز کردن و برش.
2. هر فیبر باید با دقت قبل از لخت شدن برای اتصال تمیز شود.
3. هنگامی که آماده اتصال یک فیبر می باشید، پوشش بافر آن را برای نمایان شدن طول مناسبی از فیبر لخت جدا کنید.
4. فیبر را با دستمال مرطوب مناسب تمیز کنید.
5. فیبر را با استفاده از روش متناسب با کلیور مورد استفاده برش بزنید.

متصل کردن:

1. اولین فیبر را درون اتصال مکانیکی قرار دهید. بیشتر اتصالات با محدودیت عمق قرار گیری فیبر با پوشش بافر در آن طراحی شده اند.
2. در صورت نگه داشتن فیبر ها به طور جداگانه آنها را در مکان خود محکم نمایید. قابل ذکر است که اتصالات FiberLok هر دو فیبر را یکجا نگه می دارند.
3. همچنین این مراحل را برای فیبر دوم تکرار نمایید.

بهینه سازی اتصالات با استفاده از VFL:

گاهی اوقات شما می توانید با کمی خارج کردن فیبر به طور آهسته، کمی چرخش آن و وارد کردن دوباره فیبر، اتلاف اتصال مکانیکی را بهبود ببخشید. اگر انتهای فیبر های متصل شده قابل مشاهده باشند VFL به خوبی کار می کند.

1. VFL را به درون فیبر بتابانید و اتلاف نور را دراتصال مشاهده کنید. (تصویر سمت چپ)
2. فیبر را به اندازه 1 – 2 میلی متر بیرون بکشید. (حدود 1.16 اینچ)
3. فیبر را کمی بچرخانید و دوباره وارد کنید و تا زمانی که نور به حداقل برسد به تلاش خود ادامه دهید و نور را مشاهده کنید. (تصویر سمت راست)
4. فیبر را در مکان خود توسط کریمپ کردن ثابت نمایید.

مفصل های اتصال:

بعد از اتصال فیبر ها، آنها در یک سینی اتصال قرار خواهند گرفت، بعد از آن در یک مفصل اتصال قرار می گیرند. مفصل های خارجی برای جلوگیری از صدمات ناشی از رطوبت به اتصالات به دقت مهر و موم خواهند شد. در محیط کاربردی، تعدادی از پچ پنل ها مقرراتی برای اتصالات در پشت خود دارند که موجب ذخیره سازی آنها به طور ساده می شود.

آزمایش کردن:

اتصالات می توانند جهت ایجاد کابل هایی با طول بلند توسط اتصال بخش های متعدد کابل استفاده شوند. بعد از اتصال، تنها راه برای آزمایش آن تست OTDR می باشد. زمانی که دستگاه OTDR خطاهای جهت دار داشته باشد، آزمایش ممکن است از هر دو جهت نیاز باشد و میانگین گرفته شود. به طور کلی، کابل های الحاق شده طولانی با یک OTDR تست می شوند و اثرات برای مستند سازی درمورد بازسازی حفظ می شود. از دقت فاصله OTDR به عنوان یک محدودیت برای تست کابل های کوتاه در محیط، آگاه باشید.

مقایسه اتصال فیوژن و اتصال مکانیکی:

در روزهای اولیه تولید فیبر نوری اجرای فیوژن فیبر نوری دشوار و نیازمند تمرین فراوان بوده است. امروزه اگرچه دقت و مراقبت در زمان اجرای اتصال فیوژن لازم می باشد اما روند کار مشخص و به صورت خودکار می باشد. اتصال مکانیکی و فیوژن دو دسته ی گسترده از تکنیکهای مورد استفاده برای اتصال فیبر های نوری می باشند. اتصال مکانیکی به عنوان یکی از انواع اتصال فیبر نوری، از مواد و وسایل مکانیکی جهت همترازی و اتصال فیبر ها استفاده می کند که به آن اشاره شد. اتصال فیوژن شامل فرایند استفاده از حرارت موضعی جهت ذوب کردن یا ترکیب کردن انتهای دو فیبر می باشد.  هر کدام از تکنیک های اتصال به دنبال بهینه سازی عملکرد و کاهش اتلاف اتصال می باشند. اتصال مکانیکی اتلاف وارده بیشتر، قابلیت اطمینان پایین و اتلاف برگشتی بیشتری از اتصال فیوژن دارد. در زمان انتخاب یک روش اتصال فیبر نوری، چیزی که خیلی راجع به آن صحبت می شود، مقایسه جنبه اقتصادی آنها می باشد به طور کلی اتصال مکانیکی معمولا نیاز به سرمایه گذاری اندکی دارد. بهتر است توجه شود که با اتصال مکانیکی شما نیاز به مدیریت و مقابله با هزینه های هر اتصال دارید. با اتصال فیوژن هزینه هر اتصال کمتر می باشد اما به هزینه اولیه بیشتری نیاز می باشد که این سرمایه گذاری اولیه با توجه به امکانات و دقت دستگاه جوش که قصد استفاده از آن را دارید متغیر می باشد. با اتصال فیوژن اتصال دقیق تر و بهتر می شود در عوض در صورت انتخاب این روش مجبور به پرداخت سرمایه گذاری اولیه خواهید بود که البته به دلیل برتری ها و کیفیت بهتر اتصال فیوژن پرداخت این هزینه به صرفه می باشد. با توجه به این واقعیت که نقاط ناشی از اتصال فیوژن تقریبا بدون شکاف هستند، اتصال فیوژن تمایل به تولید انعکاس برگشتی کمتر همچنین کاهش اتلاف نور دارد.

تفاوت دیگری که باید به آن توجه شود این است که اتصال فیوژن معمولا برای اتصال فیبر Single mode استفاده می شود در حالی که اتصال مکانیکی برای هر دو اتصال فیبر Single mode و Multi mode استفاده می شود. (البته امروزه دستگاه های فیوژنی وجود دارند که قادر به اتصال فیبر های Multi mode هم می باشند.) امروزه شرکت هایی وجود دارند که کار اتصال فیوژن در مسیر های طولانی و حتی اتصال مکانیکی در مسیر های کوتاه را انجام می دهند. توجه داشته باشید برای بهینه سازی عملکرد سیگنال های ویدئویی معمولا به حداقل انعکاس نیاز می باشد. که اتصال فیوژن توانسته به عنوان اولین انتخاب در بسیاری از موارد باقی بماند.

 

هر آنچه از شبکه و آموزش مطالب مختلف میخواهید از گیگ بوی