Optik Fiberlerin Birleştirilmesi Nedir

Tanım: Optik fiber eklemesi, iki optik fibri birleştirmek için kullanılan bir tekniktir. Optik fiber iletişim alanında, bu teknik uzun mesafeli optik sinyal iletimini sağlayarak, üst düzey ve uzun mesafeli optik bağlantılar oluşturmak için kullanılır. Ekleyiciler esas olarak iki fibre veya fibre demetleri arasında bir bağlantı kurar. İki optik fibri eklerken, fibre geometrisi, doğru hizalama ve mekanik dayanıklılık gibi faktörler dikkate alınmalıdır.

Optik Fiber Ekleme Teknikleri

Optik fiber eklemesi için temelde üç teknik bulunmaktadır:

Füzyon (Erime) Ekleme

Füzyon ekleme, iki optik fibri kalıcı (uzun ömürlü) bir şekilde birleştirmek için kullanılan bir tekniktir. Bu süreçte, iki fibre termal yolla birleştirilir. Termal bağlantıyı kurmak için elektrik arkını oluşturan bir elektrikli alet gereklidir.

Öncelikle, iki fibre bir fibre tutacında hassas bir şekilde hizalanır ve birbirine dokunur. Hizalama tamamlandıktan sonra, elektrik arkı aktive edilir. Açıldığında, bu enerji but-joint'i ısıtır. Bu ısıtma, fibre uçlarını eriterek onları birbirine bağlanmalarına imkan tanır.

Fibreler birbirine bağlandıktan sonra, eklenin korunması için polietilen kaplama veya plastik kaplama ile kaplanır. Aşağıdaki şekil, bir optik fibre üzerinde füzyon eklemesini göstermektedir:

Füzyon ekleme tekniği kullanıldığında, eklemde oluşan kayıplar çok düşüktür. Hem tek modlu hem de çok modlu optik fibreler için kayıp aralığı 0.05-0.10 dB arasındadır. Böyle minimal kayıplara sahip bir teknik, iletilen güçten sadece önemsiz bir kısmının kaybolduğundan dolayı oldukça pratik ve kullanışlıdır.

Ancak, füzyon eklemede ısı kaynağı dikkatlice düzenlenmelidir. Çünkü aşırı ısı bazen zayıf (ince) bir eklem sonucunu verebilir.

Mekanik Ekleme

Mekanik ekleme aşağıdaki iki kategoriye ayrılmaktadır:

V - Groove (V Olgulu) Ekleme

Bu ekleme tekniğinde, önce V şeklinde bir alt madde seçilir. Daha sonra, iki optik fibre ucunun V olgusunda birleştirilmesi sağlanır. Lifler olguda düzgün hizalandıktan sonra, yapıştırıcı veya indeks eşleştirme jeli kullanılarak bağlantı güvenilir hale getirilir.V alt madde, plastik, silikon, seramik veya metal malzemelerden yapılabilir.Aşağıdaki şekil, V olgulu optik fibre ekleme tekniğini göstermektedir:

Ancak, bu teknik, füzyon eklemeyle karşılaştırıldığında daha yüksek lif kayıpları yaşar. Bu kayıplar, çekirdek ve kılıf çaplarına, ayrıca çekirdeğin merkeze göre konumuna bağlıdır.

Not edilebileceği üzere, iki fibre, daha önce tartışılan yöntemde görüldüğü gibi sürekli, pürüzsüz bir bağlantı oluşturmadığından, ekleme yarı-kalıcıdır.

Elastik Tüp Ekleme

Bu teknik, çoğunlukla çok modlu optik liflerde kullanılan elastik tüp kullanılarak fibri birleştirmek için uygulanır. Buradaki fibre kayıpları, füzyon eklemeyle neredeyse karşılaştırılabilir ancak füzyon eklemeden daha az ekipman ve teknik beceri gerektirir.Aşağıdaki şekil, elastik tüp ekleme tekniğini göstermektedir:

Elastik malzeme genellikle lastik olup, eklemek istenen fibre çapından biraz küçük olan bir delik özelliktedir. Her iki fibre ucunun da kolayca tüpe yerleştirilebilmesi için daraltılmış olması gerekir. Bir fibre, deliğin çapından biraz büyük bir çapa sahip olduğunda, elastik malzeme simetrik bir kuvvet uygular ve fibreyi alacak şekilde genişler. Bu simetri, iki fibre arasında hassas bir hizalamayı sağlar. Bu teknik, farklı çaplara sahip liflerin kendiliğinden tüp eksenine hizalanarak birleştirilmesine olanak tanır.

Fibre Ekleme Avantajları

• Uzun mesafeli optik sinyal iletimine olanak tanır.

• Sinyal iletim sırasında yansımayı minimize eder.

• Neredeyse kalıcı fibre bağlantıları sağlar.

Fibre Ekleme Dezavantajları

• Fibre kayıpları bazen kabul edilebilir sınırları aşabilir.

• Optik fibre iletişim sistemlerinin toplam maliyetini artırır.

• Geçici bağlantılar için, iki fibre geçici olarak birleştirilmesi için optik fibre konektörleri kullanılırken, ekleme kalıcı veya yarı-kalıcı eklemeler verir.