مقدمه
یکی از مفاهیم مهم در زمینه فیبر نوری، فیوژن‌های فیبر نوری است. فیوژن فیبر نوری، فناوری جدیدی است که به منظور اتصال دو کابل فیبر نوری از آن استفاده می شود. در این روش دو سر کابل را توسط دستگاهی به نام فیوژن به شیوه ای امن به یکدیگر جوش می دهند. در این مطلب به بررسی اطلاعات کاملی در مورد فیوژن‌های فیبر نوری، نحوه عملکرد و کاربردهای آن می‌پردازد. با ما همراه باشید.
فیوژن فیبر نوری چیست؟
به فرآیند اتصال دو قطعه فیبر نوری با استفاده از دستگاه جوش، فیوژن فیبر نوری (Optical Fiber Fusion) می‌گویند. اتصال فیوژن، فرآیندی است که در آن دو فیبر، دائما به یکدیگر متصل می‌شوند. این اتصال باید به گونه‌ای باشد که نوری که از میان الیاف عبور می کند، در محل جوش منعکس نشود. همچنین منطقه‌ی جوش و اطراف آن به اندازه‌ی یک فیبر، یکپارچه، قوی و سالم باشد.
در این فرآیند حساس و دقیق، از طریق ذوب کردن انتهای دو قطعه، اتصال دائم و محکمی بین آنها برقرار می‌شود. اتصالات فیبر نوری باید بسیار دقیق و با فاصله کم از یکدیگر قرار گیرد، تا افت انتقال نور کاهش یابد و سیگنال‌ها به صورت صحیح، از یک قطعه فیبر به قطعه دیگر منتقل شوند. به دلیل حساسیت اتصال، این فرآیند از اهمیت بسیاری برخوردار است.
کاربردهای فیوژن فیبر نوری
همانطور که گفتیم، هدف اصلی استفاده از فیوژن فیبر نوری متصل کردن دو کابل فیبر نوری است؛ اما موارد استفاده از این جوش و دستگاه فیوژن صرفا به این نکته خلاصه نمی‌شود!
با استفاده از فیوژن فیبر نوری می‌توان دو کابل از انواع مختلف را با یکدیگر به مدت طولانی پیوند داد و با این روش، برای زمان‌های طولانی از این دستگاه استفاده نمود. به جرئت تمامی دستگاه‌هایی که از فیبر نوری استفاد می‌کنند، برای اتصال دو قطعه سیم، دستگاه فیوژن را ترجیح می‌دهند.
استحکام و یک دست بودن فیوژن باعث می‌شود تا این دستگاه انتخاب اول عده‌ی زیادی از افراد در زمینه متصل کردن دو قطعه باشد و به فکر استفاده ازشیوه‌های دیگر، نباشند.
روش های اتصال فیبر نوری
برای متصل کردن دو یا چند کابل فیبر نوری به یکدیگر، می‌توان از دو روش زیر استفاده نمود که در ادامه، به بررسی آنها می‌پردازیم:
اولین روش: جوش مکانیکی
اتصال مکانیکی، اتصالی ارزان قیمت است که در بسیاری از دستگاه‌ها، از آن به عنوان روشی ساده و دم دست برای متصل کردن دو فیبر نوری استفاده می‌شود. در اتصال مکانیکی دو کابل فیبر نوری به صورت فیزیکی به هم پیوند نمی‌خورند، بلکه با یک مکانیزم مکانیکی لب به لب یکدیگر نگه داشته می‌شوند. این روش، دو سیم را به شکل مستقیم به یکدیگر وصل نمی‌کند و صرفا با متصل کردن دو سیم مختلف، پیوند خاصی میان آنها برقرار نمی‌شود!
در این روش، دو سیم بدون استفاده از گرما و فقط با استفاده از ابزار مکانیکی به هم متصل می‌شوند و بیشتر برای اتصال‌های موقتی یا در مکان‌هایی که دسترسی به دستگاه فیوژن ممکن نیست، کاربرد دارند.
دومین روش: جوش فیوژن
در اتصال نوع دوم که فیوژن فیبر نوری نیز نام دارد، همجوشی الیاف توسط یک قوس الکتریکی ایجاد می‌شود (ذوب می شوند). فیوژن پرکاربردترین روش اتصال است زیرا کمترین اتلاف جذب و انعکاس را داشته، بنابراین قابل اطمینان ترین اتصال الیاف را فراهم می کند.
اتصال فیوژن توسط دستگاه اتوماتیک به نام دستگاه اتصال فیوژن (fusion splicer) انجام می‌شود. در این روش ما با ذوب کردن دو سیم و گرم کردن آنها، دو تکه مختلف از فیبر نوری را به راحتی با هم پیوند و به یکدیگر متصل می‌کنیم.
این روش هزینه زیادی را برای شما به همراه نخواهد داشت اما تهیه لوازم اولیه آن، می‌تواند برای شما گران تمام شود و نسبت به جوش مکانیکی روش هزینه‌بری باشد. همچنین اتصال‌های فیوژن به شکلی بدون شکاف و مشکل ایجاد می‌شوند و بسیار تمیز‌تر از روش مکانیکی هستند.
تفاوت های جوش فیوژن و مکانیکی
- معمولاً اتصالات مکانیکی کیفیت پایین‌تری نسبت به جوش فیوژن دارند و ممکن است افت نوری بیشتری داشته باشند.
- درصد اتلاف جذب و انعکاس در اتصالات مکانیکی نسبت به اتصالات همجوشی فیوژن شدید تر است.
- از اتصال مکانیکی بیشتر برای تعمیرات اضطراری و آزمایش الیاف استفاده می‌شود.
- در جوش فیوژن اتصال محکمی ایجاد می‌شود و این روش معمولاً کمترین افت نوری را دارد.
- روش جوش فیوژن برای اتصال‌های دائمی و در محیط‌های که نیاز به کیفیت بالای اتصال دارند، استفاده می‌شود.
دستگاه فیوژن فیبر نوری چیست؟
دستگاه فیوژن فیبر نوری دستگاهی برای جوش دو فیبرنوری در دمای بالا است. به گونه‌ای که، سیگنال‌های آن با حداقل افت از یک فیبر نوری به فیبر نوری دیگر منتقل شوند. این دستگاه برای اتصال دو فیبر نوری مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این دستگاه گرمایی که توسط قوس الکتریکی ایجاد می‌شود، دو انتهای فیبر را به صورت مکانیکی تراز می کند.
این دستگاه با فشار یک دکمه، انتهای فیبر را با الکترود گرم می‌کند، سپس بهم می پیوندد و ذوب می‌کند، بعد از آن جرقه ای را در انتهای فیبرها اعمال می‌کند تا آنها به هم متصل شوند.
بسیاری از شرکت های مخابراتی در اتصال فیوژن برای شبکه های خود سرمایه گذاری می کنند، اما برای اجرای کابل های محلی که کوتاه‌تر هستند از اتصال مکانیکی استفاده می‌شود.
بیشتر بدانید: هوش مصنوعی و نگرانی از دست رفتن مشاغل!
نحوه استفاده از دستگاه فیوژن نوری
شما می‌توانید از تنظیمات پیشنهادی کارخانه برای دستگاه استفاده کنید یا پارامترهای دستگاه فیوژن فیبر نوری را به صورت دستی وارد کنید. 4 مرحله اساسی برای اتصال فیوژن به وسیله‌ی این دستگاه وجود دارد:
آماده سازی فیبرها
در مرحله‌ی اول برای استفاده از این دستگاه همه‌ی پوشش محافظ کت‌ها و لوله‌ها را جدا کنید. به گونه‌ای که تنها هسته های فیبر برهنه باقی بمانند. می‌توانید این کار را با آچار سوکت زن شبکه انجام دهید.
الیاف را تمیز کنید
در مرحله‌ی دوم با استفاده از پاک کننده الکل ایزوپروپیل ( IPA ) الیاف خالی را دوبار تمیز کنید، در دور دوم با دستمال دیگری این کار را انجام دهید؛ تا آلودگی های روی آن کامل از بین برود. این کار برای افزایش دقت عملیات جوش و کاهش افت دیتا در نقطه جوش انجام می‌شود.
برش فیبرها
اکنون نوبت به برش سطح مقطع فیبرها است. این کار توسط کاترهای مخصوص برای اماده کردن سطح مقطع فیبر انجام می‌شود. در این مرحله سیم را به شکلی خاص و با احتیاط برش می‌دهیم. بروز اشتباه در مرحله برش، می‌تواند به فیبر آسیب بزند و فرآیند را طولانی سازد.
اسپلایسینگ
در مرحله نهایی رشته‌های مختلف در دستگاه فیوژن قرار می‌گیرند. با انجام تنظیمات دستگاه، و قراردادن نقطه جوش در کریمپ حرارتی مخصوص، عملیات فیوژن جهت جوش خوردن آنها آغاز می‌شود.
این مهم‌ترین و حساس‌ترین بخش، در برقراری اتصال فیوژن خواهد بود. نکات مهم اتصال، در این بخش مشخص خواهد شد.
بهترین دستگاه فیوژن فیبر نوری
دستگاه‌های فیوژن مدل‌های گوناگونی دارند، که از نظر ویژگی، ظرفیت و قیمت با یکدیگر متفاوت‌اند. در ادامه با انواع فناوری‌های دستگاه‌ها آشنا شوید و دستگاه موردنظرتان را انتخاب کنید.
Core Alignment یا تراز کور
پرکاربرد ترین نوع فناوری، تراز کور است. اتصال فیوژن نوری با دستگاه‌های تراز کور یا تراز مقطع با استفاده از چند دوربین برای بازرسی از دو تار کلیو شده قبل از جوش صورت می گیرد.
Clad Alignment یا تراز کلد
این نوع دستگاه‌ها V-Groove نیز خوانده می‌شوند، که از آنها برای تراز کردن تارها جهت اتصال استفاده می‌کنند. تارها بر اساس قطر بیرونی و روکش تارهای فیبر در یک نگهدارنده یا شیار V قرار می‌گیرند و با استفاده از ویژگی‌های هندسه‌ی شیشه‌ایِ دستگاه، فیبرهای کلیو شده را به شکل فیزیکی تراز می‌کند.
Handheld یا دستگاه فیوژن دستی
این نوع دستگاه های فیوژن همراه با باتری های نسل جدید، با ظرفیت عملکرد بالا به انقلابی در این صنعت تبدیل شدند. این دستگاه‌ها دستی، کوچک و قابل حمل هستند، اما از نظر عملکرد با فناوری تراز کلد تفاوت چندانی ندارد.
قیمت دستگاه فیوژن فیبر نوری
دستگاه فیوژن توسط شرکت‌های مختلف در انواع طرح ها و قابلیت‌ها یافت می‌شوند و قیمت آنها بسته به فناوری و کیفیت‌شان متفاوت است. بنابراین قیمت ثابتی ندارند، اما می‌توان گفت که قیمت ساده ترین تا پیشرفته ترین آنها به ترتیب از 2 میلیون تا 200 میلیون تومان می‌باشد.
نکاتی درباره‌ی دستگاه فیوژن فیبر نوری
- تارهای نوری باید در هنگام عمل جوش کاملا تمیز و به صورت صحیح برش خورده باشند. هرگونه خمیدگی بیش از انداره‌ی استاندارد در کابل های نوری یا محل جوش، باعث قطعی موقت و یا دائم در کابل می شود.
- استفاده از این دستگاه امری بسیار ظریف است و نیازمند دقت و مهارت بالایی است. و هر فردی نمی‌تواند از این دستگاه‌ها استفاده نماید. بنابراین برای استفاده از دستگاه فیوژن به یک فرد مجرب و متخصص نیاز دارید.
- کابل های فیبر نوری جزء کابل های تولیدی تکنولوژی بالا در جهان به شمار می ایند و معمولا از چندین لایه تشکیل می شوند.
- در واقع دستگاه فیوژن باید با عمل Splicing یا فیوژن ارتباط بین دو تار را برقرار نماید.
- دستگاه‌های فیوژن در ابتدا ثابت بودند، اما با ورود دستگاه فیوژن قابل حمل به بازار، عده کمتری، از دستگاه‌های ثابت استفاده می‌کنند. بنابراین اگر قصد خرید فیوژن فیبر را دارید، بهتر است تا نوع قابل حمل آن را برای خود تهیه کنید.
- دستگاه فیوژن از منبع گرمایی جهت ذوب شدن تارها یا دو تار نوری در محل جوش بهره می گیرد.
جمع بندی
اکنون می‌توانید با استفاده از دستگاه فیوژن و مفصل‌های مختلف فیبر نوری، فرآیند سیستم خود را صحیح و سالم نگه داشته و آن را به بهترین شکل ممکن راه اندازی نمایید. امید است، مطالب این مقاله برای شما مفید باشد و به شما در موارد خاص کمک کند.
