Kaj je spoj optičnih vlaken?

Definicija: Spajanje optičnih vlaknen je tehnika, uporabljena za povezovanje dveh optičnih vlaken. V področju optične vlaknene komunikacije se ta tehnika uporablja za ustvarjanje dolgih optičnih povezav, kar omogoča izboljšano in dolgočasno prenosenje optičnih signalov. Spajalniki so bistveno klopni, ki vzpostavljajo povezavo med dvema vlaknoma ali skupinama vlaken. Pri spajanju dveh optičnih vlaken je treba upoštevati dejavnike, kot so geometrija vlakna, pravilna poravnava in mehanska trdota.

Tehnike spajanja optičnih vlaken

Obstaja predvsem tri tehnike spajanja optičnih vlaken, in sicer:

Fuzijsko spajanje

Fuzijsko spajanje je tehnika, ki ustvarja trajno (dolgoročno) povezavo med dvema optičnima vlaknoma. V tem postopku sta dve vlakni združeni termično. Električni instrument, ki deluje kot električna lok, je ključen za vzpostavitev te termične povezave.

Najprej sta dve vlakni natančno poravnani in pritiskani skupaj znotraj držala vlaken. Ko je poravnava končana, se aktivira električni lok. Ko se vklopi, ustvari energijo, ki segreva spoj. To segrevanje stoplji konci vlaken, kar omogoča njihovo združevanje.

Po združitvi vlaken je njun spoj zaščiten z pokritjem s polietilenom ali plastmi. Naslednja slika prikazuje fuzijsko spajanje optičnega vlakna:

Z uporabo tehnike fuzijskega spajanja so izgube na spoju zelo nizke. Za enomodalna in multimodalna optična vlakna je obseg izgub med 0,05 in 0,10 dB. Tehnika z tako minimalnimi izgubami je zelo praktična in uporabna, saj je izgubljena le zanemarljiva delež prenesene moči.

Vendar mora biti med fuzijskim spajanjem vročina natančno regulirana. To je zaradi tega, ker lahko prevelika vročina povzroči hrbetno (delikatno) spojnico.

Mehansko spajanje

Mehansko spajanje vključuje naslednji dve kategoriji:

Spajanje v V-oblikovanem žlebu

V tej tehniki spajanja najprej izberemo V-oblikovano podlagu. Konci dveh optičnih vlaken so nato pritiskani znotraj žlebu. Ko so vlakna pravilno poravnana v žlebu, so združena z uporabo kleja ali gel za uskladitev indeksa, kar vzpostavlja povezavo.V-oblikovana podlaga lahko izgotovljena iz plastike, silicija, keramike ali kovine.Naslednja slika prikazuje tehniko spajanja optičnih vlaken v V-oblikovanem žlebu:

Vendar ta tehnika povzroča višje izgube vlaken v primerjavi s fuzijskim spajanjem. Te izgube glavno odvisne od premera jedra in omantelja ter relativne poravnave jedra glede na sredino.

Opomba, da dve vlakni ne tvorita zvezne, gladke povezave, kot smo videli v prej omenjeni metodi, in spoj je poltrajen.

Spajanje z elastičnim cevom

Ta tehnika uporablja elastični cev za spajanje vlaken, predvsem za multimodalna optična vlakna. Izgube vlaken tu so skoraj primerljive s fuzijskim spajanjem, vendar zahteva manj opreme in tehnične veščine kot fuzijsko spajanje.Naslednja slika prikazuje tehniko spajanja z elastičnim cevom:

Elastični material je običajno guma, ki ima majhen luknjak z premerom malo manjšim od premera vlakna, ki se spaja. Oba konca vlaken sta zapuščena, da bi olajšali vstavljanje v cev. Ko se vlakno z premerom malo večjim od lunknjaka vstavi, elastični material izvaja simetrično silo, raztegujoč se, da sprejme vlakno. Ta simetrija zagotavlja točno poravnavo med dvema vlaknoma. Tehnika omogoča spajanje vlaken različnih premerov, saj se vlakna samodejno poravnata vzdolž osi ceva.

Prednosti spajanja vlaken

• Omogoča dolgočasno prenosenje optičnih signalov.

• Minimalizira refleksijo med prenosem signala.

• Ponuja skoraj trajne povezave vlaken.

Nedodatki spajanja vlaken

• Izgube vlaken lahko občasno presežejo sprejemljive pragove.

• Povečuje skupne stroške sistemov optične vlaknene komunikacije.

• Spajanje prinaša trajne ali poltrajne spojnice. Za začasne povezave se uporabljajo optični pripomočki za združevanje dveh vlaken začasno.