Definition: Lichtwellenleiterverbindung ist eine Technik, die zum Verbinden von zwei Lichtwellenleitern eingesetzt wird. Im Bereich der Lichtwellenleiterkommunikation wird diese Technik verwendet, um lange Lichtwellenleiter-Verbindungen zu schaffen, was eine überlegene und langstreckige Übertragung optischer Signale ermöglicht. Verbindungsgeräte sind im Grunde Kupplungen, die eine Verbindung zwischen zwei Fasern oder Faserbündeln herstellen. Bei der Verbindung von zwei Lichtwellenleitern müssen Faktoren wie die Fasergeometrie, die korrekte Ausrichtung und die mechanische Stabilität berücksichtigt werden.
Techniken zur Lichtwellenleiterverbindung
Es gibt hauptsächlich drei Techniken zur Verbindung von Lichtwellenleitern, die wie folgt sind:
Fusionsverbindung
Die Fusionsverbindung ist eine Technik, die eine dauerhafte (lange haltbare) Verbindung zwischen zwei Lichtwellenleitern herstellt. In diesem Prozess werden die beiden Fasern thermisch verbunden. Ein elektrisches Gerät, das als elektrischer Bogen funktioniert, ist wesentlich für die Herstellung dieser thermischen Verbindung.
Zuerst werden die beiden Fasern präzise ausgerichtet und in einem Fasergeber aneinandergelegt. Sobald die Ausrichtung abgeschlossen ist, wird der elektrische Bogen aktiviert. Wenn er eingeschaltet wird, erzeugt er Energie, die den Anschluss erhitzt. Diese Erwärmung schmilzt die Enden der Fasern, sodass sie miteinander verschmelzen können.
Nachdem die Fasern verbunden sind, wird ihre Verbindung durch ein Polyethylenmantel oder eine Kunststoffbeschichtung geschützt. Die folgende Abbildung illustriert die Fusionsverbindung eines Lichtwellenleiters:
Durch die Verwendung der Fusionsverbindungstechnik sind die entstehenden Verluste an der Verbindung extrem gering. Für sowohl einmodale als auch multimodale Lichtwellenleiter liegt der Verlustbereich zwischen 0,05 und 0,10 dB. Eine Technik mit solch minimalen Verlusten ist sehr praktikabel und nützlich, da nur ein vernachlässigbarer Teil der übertragenen Leistung verloren geht.
Während der Fusionsverbindung muss jedoch die Wärmezufuhr sorgfältig reguliert werden. Dies liegt daran, dass zu viel Wärme manchmal zu einer spröden (delikaten) Verbindung führen kann.
Mechanische Verbindung
Mechanische Verbindungen umfassen die folgenden beiden Kategorien:
V - Nut-Verbindung
Bei dieser Verbindungstechnik wird zunächst ein V-förmiges Substrat ausgewählt. Die Enden der beiden Lichtwellenleiter werden dann in der Nut aneinandergelegt. Sobald die Fasern in der Nut richtig ausgerichtet sind, werden sie mithilfe eines Klebstoffes oder eines Indexabgleich-Gels verbunden, was die Verbindung sichert.Das V-Substrat kann aus Kunststoff, Silizium, Keramik oder Metall bestehen.Die folgende Abbildung illustriert die V-Nut-Lichtwellenleiter-Verbindungstechnik:
Diese Technik verursacht jedoch höhere Faserverluste im Vergleich zur Fusionsverbindung. Diese Verluste hängen hauptsächlich von den Durchmessern des Kerns und der Mantelung sowie der Positionierung des Kerns relativ zum Zentrum ab.
Es ist zu beachten, dass die beiden Fasern keine kontinuierliche, glatte Verbindung bilden, wie bei der zuvor besprochenen Methode, und die Verbindung ist halb-permanent.
Elastische-Rohr-Verbindung
Diese Technik verwendet ein elastisches Rohr zur Faserverbindung, die hauptsächlich auf multimodale Lichtwellenleiter angewendet wird. Die Faserverluste hier sind fast vergleichbar mit denen der Fusionsverbindung, aber es werden weniger Geräte und technische Fähigkeiten benötigt als bei der Fusionsverbindung.Die folgende Abbildung illustriert die elastische-Rohr-Verbindungstechnik:
Das elastische Material ist in der Regel Gummi, das eine kleine Öffnung mit einem Durchmesser hat, der leicht kleiner als der der zu verbindenden Faser ist. Beide Faserenden werden abgeflacht, um eine einfache Einführung in das Rohr zu ermöglichen. Wenn eine Faser mit einem Durchmesser, der leicht größer als die Öffnung ist, eingeführt wird, übt das elastische Material symmetrische Kraft aus und dehnt sich aus, um die Faser aufzunehmen. Diese Symmetrie gewährleistet eine präzise Ausrichtung der beiden Fasern. Die Technik ermöglicht das Verbinden von Fasern unterschiedlicher Durchmesser, da die Fasern sich selbst entlang der Achse des Rohrs ausrichten.
Vorteile der Lichtwellenleiterverbindung
Nachteile der Lichtwellenleiterverbindung
