Co je spojování optických vláken
Definice: Spojování optických vláken je technika používaná k připojení dvou optických vláken. V oblasti optické komunikace se tato technika využívá k vytváření dlouhých optických spojů, což umožňuje lepší a dálkový přenos optických signálů. Spojovače jsou v podstatě kouplery, které vytvářejí spojení mezi dvěma vlákny nebo svazky vláken. Při spojování dvou optických vláken je třeba zohlednit faktory jako geometrie vlákna, správné zarovnání a mechanická pevnost.
Techniky spojování optických vláken
Existují tři hlavní techniky spojování optických vláken, a to:
Termické spojování
Termické spojování je technika, která vytváří trvalé (dlouhodobé) spojení mezi dvěma optickými vlákny. Tento proces spočívá v termickém spojení dvou vláken. Elektrický přístroj, který funguje jako elektrický oblouk, je nezbytný pro vytvoření tohoto termického spojení.
Nejprve jsou dvě vlákna přesně zarovnána a spojena uvnitř držáku vlákna. Jakmile je zarovnání dokončeno, je zapnut elektrický oblouk. Když je zapnut, generuje energii, která ohřívá spoj. Toto ohřevu roztopí konce vláken, což umožní jejich spojení.
Po spojení vláken je jejich spoj chráněn pokrytím buď polyethylenovou obalovou hmotou nebo plastovým povlakem. Následující obrázek znázorňuje termické spojování optického vlákna:
Pomocí techniky termického spojování jsou ztráty na spoji extrémně nízké. Pro jednomodová i vícemodová optická vlákna je rozsah ztrát mezi 0,05 až 0,10 dB. Technika s tak malými ztrátami je velmi praktická a užitečná, protože jen zanedbatelná část přeneseného výkonu je ztracena.
Nicméně, během termického spojování musí být dodávka tepla pečlivě regulována. To proto, že přílišný teplo může někdy vést k křehkému (jedlému) spoji.
Mechanické spojování
Mechanické spojování zahrnuje následující dvě kategorie:
Spojování ve V-pásku
V této technice spojování je nejprve vybrán substrát ve tvaru písmene V. Konce dvou optických vláken jsou pak spojeny uvnitř pásku. Jakmile jsou vlákna správně zarovnána v pásku, jsou spojena pomocí lepidla nebo gelu pro shodu indexu lomu, což zajišťuje spojení. Substrát ve tvaru V může být vyroben z plastu, křemíku, keramiky nebo kovu. Následující obrázek znázorňuje techniku spojování optických vláken ve V-pásku:
Tato technika však způsobuje vyšší ztráty ve vláknech než termické spojování. Tyto ztráty jsou především závislé na průměru jádra a pláště, stejně jako na pozicích jádra vzhledem k středu.
Je důležité poznamenat, že dva vlákna neformují spojitý, hladký spoj, jak bylo popsáno v předchozí metodě, a spoj je polotrvalý.
Spojování elastickou trubicí
Tato technika využívá elastickou trubici pro spojování vláken, především používanou pro vícemodová optická vlákna. Ztráty vlákna jsou téměř srovnatelné s termickým spojováním, ale vyžadují méně vybavení a technických dovedností než termické spojování. Následující obrázek znázorňuje techniku spojování elastickou trubicí:
Elastický materiál je obvykle gumový, s malou dírou, jejíž průměr je mírně menší než průměr vlákna, které má být spojeno. Oba konce vlákna jsou zúženy, aby usnadnily snadné vložení do trubice. Když je do trubice vloženo vlákno s průměrem mírně větším než díra, elastický materiál vyvíjí symetrickou sílu, která trubici rozšiřuje, aby se vlákno změštilo. Tato symetrie zajišťuje přesné zarovnání obou vláken. Tato technika umožňuje spojovat vlákna různých průměrů, protože vlákna se automaticky zarovnají podél osy trubice.
Výhody spojování vláken
Nevýhody spojování vláken
