همه چیز درباره فیوژن فیبر نوری + کاربردها و عملکرد آن

در این مقاله به یکی از مفاهیم مهم در زمینه فیبر نوری، یعنی فیوژن فیبر نوری می‌پردازیم. پس از مطالعه این مقاله اطلاعات کاملی در مورد اینکه فیوژن فیبر نوری چیست، نحوه عملکرد فیوژن فیبر نوری، کاربردهای آن و مشکلات افت کیفیت شبکه فیبر نوری به دست می‌آورید. با ما همراه باشید.

در صورتی که به خدمات پسیو شبکه نیاز داشتید، متخصصین شبکه فالنیک در کنار شما هستند تا شبکه ای امن و پرسرعت را تجربه کنید.

فیوژن فیبر نوری چیست؟

فیوژن فیبر نوری (Optical Fiber Fusion) به فرآیند اتصال دو قطعه فیبر نوری با استفاده از یک دستگاه جوش فیبر نوری یا همان جوشکاری فیبر نوری گفته می‌شود. به بیان دقیق‌تر، اتصال فیوژن، فرآیندی است که در آن دو فیبر به شکل دائم به یکدیگر متصل می‌شوند. اتصال فیوژن برعکس کانکتورهای نوری (Fiber Connector) است که برای تنظیم مجدد و ساده در پنل‌های اتصال متقاطع یا پچ مورد استفاده قرار می‌گیرند. فیوژن فیبر نوری یک فرآیند حساس و دقیق است که از طریق ذوب کردن انتهای دو قطعه فیبر نوری، اتصال دائمی و محکمی بین آنها برقرار می‌کند.

در فرآیند فیوژن، ابتدا انتهای قطعات فیبر نوری تمیز و صاف می‌شوند تا تماس بهتری بین آنها برقرار شود. سپس قطعات فیبر نوری در دستگاه جوشکاری قرار می‌گیرند و به وسیله‌ یک الکترود با استفاده از قوس الکتریکی، انتهای فیبرها به هم متصل می‌شوند. در این فرآیند، قوس الکتریکی حرارت زیادی در انتهای فیبرها ایجاد می‌کند و با ذوب کردن ناحیه‌ای از فیبرها، اتصال دائمی را برقرار می‌کند. فیوژن فیبر نوری از اهمیت بسیاری برخوردار است، زیرا اتصالات فیبر نوری باید بسیار دقیق و با فاصله کمی از یکدیگر قرار داشته باشند تا از افت انتقال نور کاسته شود و سیگنال‌ها به صورت صحیح از یک قطعه فیبر به قطعه دیگر منتقل شوند. این فرآیند برای اتصال قطعات فیبر نوری در شبکه‌های ارتباطات نوری، شبکه‌های تلفن همراه، اینترنت با سرعت بالا و سایر کاربردهای فیبر نوری استفاده می‌شود.

فیوژن فیبر نوری چه کاربردی دارد؟

تکنیک فیوژن فیبر نوری در صنایع مختلفی از جمله ارتباطات نوری، شبکه‌های انتقال داده، شبکه‌های سیار، زیرساخت‌های اینترنت، تلویزیون‌های کابلی و بسیاری از دستگاه‌های الکترونیکی استفاده می‌شود.

در زمینه ارتباطات نوری، فیوژن فیبر نوری برای اتصال فیبرهای نوری به هم به منظور انتقال اطلاعات با سرعت بالا استفاده می‌شود. این فناوری به شرکت‌ها و ارائه‌دهندگان خدمات ارتباطات امکان می‌دهد تا شبکه‌های بزرگی را برای انتقال داده‌ها و صدا به طور مطمئن و با سرعت بالا ایجاد کنند.

فیوژن فیبر نوری چگونه کار می‌کند؟

فرایند انجام کار به صورت زیر است:

1. ابتدا آماده‌سازی فیبرها انجام می‌شود؛ یعنی قسمت‌هایی از فیبرهای نوری که قرار است به هم وصل شوند، آماده‌ می‌شوند. این اقدامات شامل برش کردن فیبرها به طول مورد نیاز و تمیز کردن سطح آنها از گرد و غبار و روغن است.
2. مرحله بعد قرار دادن فیبرها در دستگاه فیوژن است. فیبرها به طور دقیق در دستگاه فیوژن قرار می‌گیرند. این دستگاه شامل دو واحد است که هر کدام دارای یک الکترود است. فیبرها بین این دو الکترود قرار می‌گیرند. در ادامه اپراتور دستگاه را تنظیم می‌کند. دستگاه فیوژن تنظیماتی دارد که باید به درستی تنظیم شوند. این تنظیمات شامل مواردی مثل دما، زمان، فشار و نوع اتصال مورد نظر است. این تنظیمات بسته به نوع فیبرها و نیازهای اتصال ممکن است متفاوت باشد.
3. در مرحله سوم نوبت به اجرای فرایند فیوژن می‌رسد. بعد از تنظیمات، دستگاه فیوژن شروع به اجرای فرایند می‌کند. الکترودها به طور همزمان حرارت و فشار را روی فیبرها اعمال می‌کنند. حرارت باعث ذوب شدن طرفین فیبرها می‌شود و فشار باعث اتصال دائمی آنها به هم می‌شود.
4. مرحله بعد خنک شدن و تثبیت اتصال است. پس از اتمام فرایند فیوژن، فیبرها به آرامی خنک می‌شوند تا اتصال به طور کامل تثبیت شود. این مرحله مهمی است که فیبرها باید در موقعیت صحیح و با دقت نسبت به یکدیگر قرار بگیرند.
5. در نهایت نوبت به بررسی کیفیت اتصال می‌رسد که شامل بررسی عملکرد نوری و اندازه ضخامت هسته فیبرها است. در صورت لزوم، ممکن است فرآیند یکبار دیگر انجام شود تا اطمینان حاصل شود اتصالی با کیفیت انجام شده است.

به طور کلی، فیوژن فیبر نوری، اتصالات دائمی و با کیفیت بالا در فیبرهای نوری را در اختیار ما قرار می‌دهد که نقش مهم در انتقال سریع اطلاعات دارد. به طوری که سرعت انتقال اطلاعات را بیشتر و اتلاف سیگنال را به کمترین حد ممکن می‌رساند.

بررسی کیفیت اتصال فیوژن فیبر نوری

برای بررسی کیفیت اتصال فیوژن فیبر نوری، روش‌های مختلفی وجود دارد. در ادامه برخی از این روش‌ها را مرور می‌کنیم:

1. اولین روش بررسی ضریب انعکاس است. با استفاده از دستگاه‌های اندازه‌گیری ضریب انعکاس مانند بازتاب سنج نوری در حوزه زمان OTDR سرنام (Optical Time Domain Reflectometer)، می‌توانید از طریق ارسال نور به فیبرها و اندازه‌گیری بازتاب نور از اتصال، ضریب انعکاس را بررسی کنید. اگر کیفیت اتصال بالا باشد، بازتاب نور کم و ضریب انعکاس کمتر خواهد بود.
2. دومین روش بررسی افت انتقال است. با استفاده از دستگاه‌های اندازه‌گیری افت انتقال نور است که می‌توانید از طریق اندازه‌گیری قدرت سیگنال قبل و بعد از اتصال، افت انتقال در اتصال را بررسی کنید. اتصال با کیفیت بالا افت انتقال کمتری خواهد داشت.
3. روش دیگر بررسی ضریب انعکاس پراکندگی است. با استفاده از دستگاه‌های اندازه‌گیری ضریب انعکاس پراکندگی مانند OLTS مخفف (Optical Loss Test Set)، می‌توانید از طریق ارسال نور با توان مشخص و اندازه‌گیری توان در اتصال، ضریب انعکاس پراکندگی را بررسی کنید. اتصال با کیفیت بالا دارای ضریب انعکاس پراکندگی کمتری خواهد بود.
4. روش دیگر استفاده از تجهیزات تست مخصوص است که به منظور تست و اندازه‌گیری فیبر نوری، استفاده می‌شوند. این دستگاه‌ها به منظور بررسی کیفیت اتصال فیوژن فیبر نوری طراحی شده‌اند و قادر به اندازه‌گیری ضریب انعکاس، افت انتقال، ضریب انعکاس پراکندگی و سایر پارامترهای مربوطه هستند.

در نهایت، برای بررسی کیفیت اتصال فیوژن فیبر نوری، معمولا توصیه می‌شود از تجهیزات اندازه‌گیری مخصوص و فنی‌ کالیبراسیون شده استفاده کنید و در صورتی که نتایج نامطلوبی دریافت کردید، اتصالات ضعیف را تعویض کنید تا نرخ تلفات انتقال داده‌ها به کمترین میزان ممکن برسد.

افت فیوژن فیبر نوری/ افت شبکه فیبر نوری به چه عواملی بستگی دارد؟

افت فیوژن فیبر نوری به عوامل مختلفی بستگی دارد که نیاز به بررسی دقیق دارند. بعضی از مهم‌ترنی این عوامل عبارتند از:

1. اولین مورد انحراف و تغییر زاویه است. هنگام فیوژن فیبر نوری، انحراف و تغییر زاویه دقیق بین دو فیبر نوری بسیار مهم است. هرگونه انحراف یا تغییر زاویه می‌تواند باعث افت کیفیت و افت انتقال نور شود. دومین مسئله تمیزی و صافی سطح فیبر است. سطح فیبرهای نوری باید تمیز و صاف باشند. وجود ذرات یا لکه‌ها روی سطح فیبر می‌تواند باعث افت سیگنال شود. برای اطمینان از تمیزی سطح فیبرها، قبل از فیوژن، باید سطح فیبرها را با استفاده از ابزارها و مواد مناسب تمیز کرد.
2. مورد بعدی، تمیزی و کیفیت انتهای فیبر است. انتهای فیبرها باید به طور صحیح بریده و تمیز شوند. بریده شدن اشتباه و وجود ناهمواری در انتهای فیبر می‌تواند باعث تداخل نوری و افت فیوژن شود.
3. مورد مهم بعدی تنظیم و تطبیق اندازه طول فیبر است. قبل از فیوژن، فیبرها باید به طور دقیق، تنظیم و از نظر طول و اندازه تطبیق داده شوند. اختلاف طول بین دو فیبر می‌تواند باعث افت سیگنال و افت انتقال شود. کیفیت دستگاه فیوژن را نباید نادیده گرفت. استفاده از دستگاه با کیفیت و دقیق بسیار مهم است. دستگاه فیوژن باید توانایی ایجاد جوش دقیق و مطابق با استانداردهای فنی را داشته باشد. استفاده از دستگاه‌های بدون کیفیت باعث می‌شود تا اتصالات ضعیفی به وجود آیند و بر کیفیت ارتباط تاثیر منفی بگذارند.

در نهایت شرایط محیطی را نباید نادیده گرفت. شرایط محیطی مانند دما و رطوبت نیز می‌توانند تاثیر مهمی در فیوژن فیبر نوری داشته باشند. برای دستیابی به نتایج بهتر، باید شرایط محیطی مطابق با استانداردهای تعیین شده رعایت شود. لازم به ذکر است که رعایت هر یک از این عوامل و انجام فیوژن به شکل درست در کاهش افت سیگنال و افزایش کیفیت اتصال فیبر نوری بسیار مهم است.

دستگاه‌های فیوژن فیبر نوری چه اجزایی دارند؟

برای فیوژن فیبر نوری، از دستگاه‌های خاصی استفاده می‌شود که قادر به اتصال دو فیبر نوری با هم هستند. دستگاه‌های فیوژن فیبر نوری Fiber Fusion Splicer نامیده می‌شوند. این دستگاه‌ها عمل فیوژن فیبر نوری را با استفاده از حرارت و فشار انجام می‌دهند. دستگاه‌های فیوژن فیبر نوری به طور کلی شامل قسمت‌های زیر می‌شوند:

• محفظه فیوز: این بخشی است که دو انتهای فیبر نوری را در خود قرار می‌دهد و فرآیند فیوژن را انجام می‌دهد. معمولا این محفظه دارای خلاء یا گاز حاشیه‌ای است که برای جلوگیری از اکسیداسیون و کاهش افت فیوژن استفاده می‌شود.
• منبع نور: این قسمت از دستگاه، نوری را تولید می‌کند که برای هدایت نور لیزر به مناطق فیوز استفاده می‌شود. معمولا از لیزرهای کوچک و قدرتمند در دستگاه‌های فیوزر فیبر نوری استفاده می‌شود.
• دوربین: دستگاه فیوزر فیبر نوری معمولا دارای یک دوربین یا به عبارت دقیق‌تر حس‌گر نوری است که تصویری را از فیبرها و فرآیند فیوژن نمایش می‌دهد. این دوربین به کمک الگوریتم‌های پردازش تصویر، تنظیمات دقیقی برای فیوژن فیبر نوری انجام می‌دهد.
• نمایشگر: دستگاه فیوژن فیبر نوری دارای نمایشگری است که اطلاعات مربوط به فرآیند فیوژن را نشان می‌دهد و شامل اطلاعاتی مانند موقعیت فیبرها، اطلاعات زمانی و اطلاعات فنی دیگر است.
• باتری: برخی از دستگاه‌های فیوزر فیبر نوری دارای باتری هستند که قابلیت استفاده به صورت مستقل و بدون نیاز به برق را فراهم می‌کنند. این ویژگی برای پروژه‌هایی که در محیط‌های باز انجام می‌شوند بسیار مناسب است و دسترسی به منبع برق در آن لحظه وجود ندارد.

ذکر این نکته ضروری است که دستگاه‌های فیوژن فیبر نوری در طرح‌های مختلفی به بازار عرضه شده‌اند، اما همه آن‌ها بر مبنای یکسری اصول پایه عمل می‌کنند. انتخاب دستگاه مناسب به نوع کاربری و بودجه‌ای که در اختیار دارید، بستگی دارد.

فیوژن فیبر نوری و اتصالات سیمی چه فرقی دارند؟

یکی از پرسش‌های مهمی که برخی از کارشناسان تازه وارد به دنیای شبکه مطرح می‌کنند این است که چه تفاوتی میان فیوژن فیبر نوری و اتصالات سیمی وجود دارد. این اصطلاح دو روش متفاوت برای اتصال فیبرهای نوری به یکدیگر هستند که توضیح آن‌ها به شرح زیر است:

• فیوژن فیبر نوری: فیوژن فیبر نوری یک روش اتصال دائمی برای فیبرهای نوری است. در این روش، دو فیبر نوری با استفاده از دستگاه فیوژن به هم جوش داده می‌شوند. این دستگاه با استفاده از حرارت بالا، انتهای فیبرها را ذوب کرده و به یکدیگر متصل می‌کند. پس از جوش دادن، یک اتصال دائمی و محکم بین فیبرها ایجاد می‌شود. این روش بسیار قابل اعتماد و با کیفیت بالاست و برای اتصال فیبرهای نوری در شبکه‌های ارتباطی استفاده می‌شود. فیوژن فیبر نوری به دلیل کاهش افت انتقال و افزایش ضریب انعکاس، منجر به کاهش اتلاف سیگنال و افزایش کیفیت ارتباط می‌شود.
• اتصالات سیمی: اتصالات سیمی یا «فیبر به فیبر» از روش‌های اتصال موقت فیبرهای نوری هستند. در این روش از اتصالات مکانیکی استفاده می‌شود تا دو فیبر را به هم متصل کنند. اتصالات سیمی می‌توانند به سرعت نصب شوند و به راحتی قابل جداشدن هستند. این روش بیشتر در مواردی استفاده می‌شود که نیاز به اتصالات قابل جداشدن برای عملیات نگهداری، تعمیر و تغییرات در شبکه وجود دارد. این اتصالات شامل اجزای مختلفی مانند SC، ST، LC و MTP/MPO هستند. اتصالات سیمی ممکن است کیفیت کمتری نسبت به فیوژن فیبر نوری داشته باشند و در برخی موارد می‌توانند افت انتقال و افزایش اتلاف سیگنال را به همراه داشته باشند.

بنابراین، اصلی‌ترین تفاوت بین فیوژن فیبر نوری و اتصالات سیمی در روش اتصال فیبرهای نوری و کیفیت حاصل شده است. فیوژن فیبر نوری اتصال دائم و با کیفیت بالا را ایجاد می‌کند، در حالی که اتصالات سیمی را می‌توان جدا کرد و کیفیت آن‌ها کمتر است. انتخاب مناسب بین این دو روش بستگی به نیازها و محدودیت‌های خاص شبکه ارتباطی دارد. در صورت نیاز به خدمات مشاوره شبکه یا نصب و راه اندازی شبکه می‌توانید از 27 سال تجربه متخصصان فالنیک بهره‌مند شوید.