أنواع وصلات ربط الألياف الضوئية

:: ما هو الربط الانصهار؟

ربط الألياف هو عملية ربط أليافتين معًا بشكل دائم. على عكس موصلات الألياف، التي تم تصميمها لسهولة إعادة التكوين على لوحات التوصيل المتقاطع أو لوحات التصحيح.

هناك نوعان من ربط الألياف -  الربط الميكانيكي  والربط  الانصهار.

• لا يقوم الربط الميكانيكي بدمج اثنين من الألياف الضوئية معًا فعليًا، بل يتم تثبيت اثنين من الألياف بشكل متبادل داخل الكم مع بعض الآليات الميكانيكية. سوف تتعرض لفقدان الإدراج والانعكاس الخلفي في التوصيلات الميكانيكية بشكل أسوأ من وصلات الدمج (النوع الثاني الذي نقدمه أدناه). يستخدم الربط الميكانيكي في الغالب للإصلاحات الطارئة واختبار الألياف. يمكنك التحقق من بعض منتجات الوصلات الميكانيكية هنا. 

  
  

• النوع الثاني من الربط يسمى الربط الانصهار. في الربط الاندماجي، يتم لحام (دمج) اثنين من الألياف معًا بواسطة قوس كهربائي. يعد الربط بالدمج هو الأسلوب الأكثر استخدامًا للربط لأنه يوفر أقل خسارة للإدراج ولا يوجد انعكاس للخلف تقريبًا. يوفر الربط الانصهار المفصل الأكثر موثوقية بين اثنين من الألياف. يتم الربط عن طريق آلة أوتوماتيكية تسمى جهاز الربط الانصهار (آلات الربط الانصهار). سنركز على أدوات الربط الانصهار في هذا البرنامج التعليمي.

  
  

:: ما هو جهاز الربط؟

كما قلنا أعلاه، جهاز الربط هو الآلة المستخدمة للحام (دمج) اثنين من الألياف الضوئية معًا. وتسمى هذه العملية الربط الانصهار. يتم تحضير أطراف الألياف وقصها ووضعها في تركيبات محاذاة على جهاز الربط الانصهار. وبضغطة زر واحدة، يتم تسخين أطراف الألياف بواسطة أقطاب كهربائية، ويتم تجميعها معًا ودمجها.

أدوات الربط هي آلات أوتوماتيكية تحتاج إما إلى اختيار الإعدادات الموصى بها من المصنع أو تعيين معلمات الربط بنفسك. هناك خمس خطوات أساسية للربط مع آلة الربط.

1. ضع غلاف حماية لصق الانصهار.

   
   

2. تجريد الألياف. قم بتجريد جميع طبقات الألياف وصولاً إلى الألياف العارية التي يبلغ سمكها 125 ميكرون. قم بتنظيف الألياف العارية باستخدام كحول الأيزوبروبيل بنسبة 99%.

   
   

3. اقطع الألياف. يجب تقطيع الألياف بساطور عالي الدقة. تأتي معظم آلات الربط مع الساطور الموصى به. يعد شق الألياف خطوة مهمة جدًا حيث أن جودة الوصلة تعتمد على جودة الشق.

   
   

4. وضع الألياف في أصحاب الألياف في جهاز الربط الانصهار. اضغط على زر البداية لبدء الربط الانصهار

   
   

5. تقلص الحرارة غلاف الحماية لحماية وصلة الربط.

   
   

 

:: كيفية اختيار أجهزة الربط؟

هناك العديد من نماذج آلات الربط الاندماجي المتاحة، والتي تختلف في الميزات والقدرة والتكلفة. لذلك يجب عليك بذل العناية الواجبة قبل اتخاذ القرار. يصف القسم التالي تقنيات محاذاة الألياف المختلفة في عدة أنواع من أجهزة الربط.

 

المحاذاة الأساسية

تستخدم أدوات المحاذاة الأساسية للألياف الضوئية (وتسمى أيضًا 'محاذاة الملف الشخصي') كاميرات متعددة لفحص الألياف المشقوقة قبل الدمج والسماح بحركة متعددة المحاور للألياف. ويضاء الليفتان من اتجاهين، وبمسافة 90 درجة. من خلال كاميرات الفيديو المتعددة، يتعرف الجهاز على قلب الألياف ويقوم بمحاذاتها تلقائيًا باستخدام مراحل متحركة.

أدوات الربط للمحاذاة الأساسية هي وحدات متطورة تسمح للمستخدمين بتخزين برامج أو وصفات منفصلة حيث يمكن تخصيص عوامل مثل وقت اللصق ودرجة الحرارة بشكل كبير. تعمل أدوات الربط الاندماجية المتطورة هذه على تكبير الوصلة وعرضها بصريًا، وتستخدم محاذاة أساسية نشطة لمحاذاة الألياف. تعمل تقنية حقن الضوء وبرمجيات التصوير على محاذاة نوى الألياف بحيث يمر الحد الأقصى من الضوء من ألياف إلى أخرى، مما يضمن الحد الأدنى من فقدان الوصلات.

وهذا يوفر محاذاة دقيقة للألياف، مما يؤدي إلى فقدان لصق نموذجي يبلغ 0.02 ديسيبل فقط. هذا المستوى من الدقة مطلوب لجميع تطبيقات الألياف أحادية الوضع، كما أنه يعزز أداء الألياف متعددة الأوضاع. تستخدم أدوات الربط الشريطية عادةً المحاذاة الأساسية.

لطالما كانت أدوات الربط الاندماجية ذات المحاذاة الأساسية هي الطريقة المفضلة لتركيبات CATV، والشبكات الأساسية، وتطبيقات الألياف المتخصصة، وتصنيع المكونات البصرية إلى حد كبير بسبب دقتها العالية وموثوقيتها. تُظهر الصورة التالية جهاز الربط الأساسي لمحاذاة SKYCOM T-3S MAX.

محاذاة كلاد

تستخدم المزيد من أدوات الربط الأساسية محاذاة مكسوة لمحاذاة الألياف من أجل الربط. يتم وضع الألياف في حامل أو أخدود على شكل حرف V ويتم ترتيبها 'ماديًا' استنادًا إلى القطر الخارجي لكسوة الألياف. تقع وحدات الربط هذه تحت رحمة خصائص هندسة الألياف الزجاجية وتفاوتاتها (قطر الغلاف، وعدم التعميم المغطى، وتركيز النواة إلى المغلفة). فقط لأن الأقطار الخارجية متوازية، لا يعني أن النوى ستكون متوازية تمامًا. عادةً ما تنتج هذه الوحدات وصلات ذات خسارة أعلى وتفتقر إلى ميزات ومرونة أدوات الربط ذات الجودة العالية.

تحتوي أدوات ربط المحاذاة المكسوة أيضًا على كاميرات متعددة ولكنها تسمح فقط بحركة محور واحد للألياف. يتم دعم المحاذاة بواسطة أخدود ثابت على شكل حرف V. الخسارة النموذجية لهذا النوع من الوصلات هي 0.05 ديسيبل. تعتبر أدوات الربط ذات المحاذاة المكسوة مناسبة بشكل أفضل للتطبيقات متعددة الأوضاع.

باليد

حدثت ثورة في الربط مع إدخال أدوات الربط المحمولة التي تعمل بالبطارية. تتميز هذه الأجهزة المشهورة بأنها صغيرة الحجم ومحمولة، ولكنها تقدم أداءً يضاهي الطرازات التي توضع على الطاولة. يتميز جهاز الربط المحمول SKYCOM T-308X الموجود في الصورة هنا بوصلة مدتها 8 ثوانٍ (وضع السرعة العالية)، وفرن مدمج، وميزات أخرى مرغوبة. تعتبر أدوات الربط المحمولة رائعة للعمل في الأماكن الضيقة والتطبيقات الجوية. إنها مثالية لتركيبات FTTx وLAN والعمود الفقري والتركيبات طويلة المدى.

:: حصة سوق أجهزة الربط بالألياف البصرية حسب التطبيق في عام 2010

أصدر بعض محللي صناعة الألياف الضوئية دراسة في عام 2010 تغطي السوق العالمية لأجهزة الربط بدمج الألياف الضوئية. الصورة التالية توضح الحصة السوقية حسب الطلب بالنسبة المئوية. تستخدم صناعة الاتصالات المزيد والمزيد من أدوات الربط المحمولة الأصغر حجمًا.

:: أكبر المساهمين في فقدان الوصلات

معلمات الألياف التي تؤثر بشكل كبير على فقدان الوصلات في الألياف أحادية الوضع هي قطر مجال الوضع (MFD) وتركيز النواة.

1) عدم تطابق قطر مجال الوضع

إذا تم ربط الألياف ذات قطر مجال الوضع المختلف (MFD)، فمن المرجح أن يكون فقدان الوصلة أعلى عند الربط مثل الألياف. يمكن حساب الخسارة المقدرة الناجمة عن عدم التطابق في قطر مجال الوضع (MFD) من المعادلة التالية:

يوضح الشكل التالي الحد الأقصى لفقدان لصق الألياف مع قيمة MFD معينة مع أي ألياف أخرى ذات نطاق MFD يتراوح من 8.8 إلى 9.6 ميكرومتر. يكون فقدان لصق الألياف باستخدام MFD 9.3um هو الأدنى عند ربطه بأي ألياف أخرى يتراوح نطاقها بين 8.8 ~ 9.6um.

2) خطأ في التركيز الأساسي

يمكن أيضًا أن يساهم خطأ التركيز المغطى بالنواة، أو المقدار الذي يكون فيه النواة بعيدًا عن المركز من الكسوة، بشكل كبير في فقدان الوصلات في الألياف أحادية الوضع. يوضح الرسم البياني التالي مقدار الخسارة التي يمكن أن تحدث لمقدار معين من الإزاحة بين قلوب الألياف المقسمة. المواصفات النموذجية للتركيز المركزي المغطى بألياف G.652 أحادية الوضع اليوم هي <0.5 ميكرومتر. إذا تم ربط ليفين، كل منهما به هذا القدر الكبير من الإزاحة الأساسية، بحيث تكون الإزاحة في اتجاهين متعاكسين (إجمالي إزاحة 1um)، فستكون الخسارة المساهمة 0.056 ديسيبل.

:: خاتمة

على الرغم من التقدم في تكنولوجيا الألياف والربط الانصهار، لا يزال هناك العديد من جوانب الربط التي يجب على الممارسين أن يظلوا على دراية بها. يمكن أن تؤدي الاختلافات في الألياف والمعدات والبيئة والتقنية إلى نتائج مختلفة لفقدان الوصلات. سيساعد فهم قدرة عملية لصق الدمج وقياس فقدان الوصلة على ضمان أن يكون لدى مالكي الشبكات والمصممين والمقاولين والفنيين توقعات واقعية لفقد الوصلة، خاصة مع الجيل الجديد من الألياف أحادية الوضع غير الحساسة للانحناء والتي أصبحت شائعة.

فيما يلي بعض الإرشادات الخاصة بربط المقاولين والفنيين.

• اتبع إرشادات الشركة المصنعة للمعدات المعمول بها لإعداد وصيانة جميع معدات الوصلات. جميع أدوات الربط الانصهار لها متطلبات صيانة يجب وصفها في دليل التشغيل. إلى جانب التنظيف بانتظام، فإنها تتطلب محاذاة القطب الكهربائي والاستبدال في بعض الأحيان. اتبع متطلبات الشركة المصنعة للخدمة.

• حافظ على نظافة المعدات وبيئة لصق نظيفة، مع توخي الحذر بشكل خاص من الظروف العاصفة و/أو المتربة.

• استخدم قراءة فقدان الوصلة المقدرة لجهاز الربط الانصهار كتقييم أولي للوصلة.

• يجب تعيين مواصفات فقدان الوصلة مع وضع ميزانية طاقة الوصلة الإجمالية في الاعتبار وأن تستند إلى متوسط ​​فقدان الوصلة.