مقایسه اتصال فیوژن (Fusion Splice) با اتصال مکانیکی (Mechanical Splice)

هر دو روش Fusion Splice و Mechanical Splice یک کار را انجام می‌دهند. هر دو فیبر نوری را روبروی یکدیگر به گونه‌ای اتصال می‌دهند که یک سیگنال نوری بتواند از آن عبور کند. به طور کلی فیوژن (Fusion)، اتصال دو یا چند فیبر نوری می‌باشد که با یکدیگر ذوب شده‌اند. این کار به وسیله یک دستگاه بنام Fusion Splicer صورت می‌گیرد که دو وظیفه اصلی یعنی تراز کردن و سپس ذوب کردن فیبرها با یکدیگر به وسیله قوس الکتریکی را بر عهده دارد.

اتصال مکانیکی Mechanical Splicing

روشی است که فیبرها را بطور دائم به هم متصل نمی‌کند و طراحی آن به گونه‌ای است که دو انتهای فیبر را بطور دقیق در موقعیت تراز شده قرار می‌دهد، بنابراین نور را قادر می‌سازد تا از یک فیبر وارد فیبر دیگری شود.

مراحل اتصال فیوژن و اتصال مکانیکی

در هر دو روش 4 مرحله اصلی وجود دارد که دو مرحله اول در هر دو یکی بوده ولی در دو مرحله آخر کمی تفاوت وجود دارد.

مراحل اتصال فیوژن - Fusion Splice

• مرحله اول - آماده سازی فیبر

جدا کردن روکش‌های فیبر از جمله (coating) الیاف محافظ (strengthening Fiber) و پوشش کابل (Cable Jacket) به صورتی که فقط شیشه خالص (هسته فیبر) باقی بماند. هسته به دقت تمیز می‌شود.

• مرحله دوم – (Cleaving)

شکستن فیبر به گونه ای که انتهای آن مانند آینه صاف و عمود بر محور فیبر باشد تا برای فیوژن (هم‌جوشی) مناسب باشد.

• مرحله سوم – همجوشی یا فیوز

فیوز کردن فیبر نوری (Fusion) که خود شامل دو مرحله است:

• تراز کردن (Alignment)
• گرم کردن (Heating)

Alignment می‌تواند ثابت یا سه بعدی، دستی یا اتوماتیک باشد و بطور معمول به کمک یک صفحه مانیتور که تصویر انتهای فیبر را بزرگ نمایی می‌کند، انجام می‌شود. Aligning به معنی تطبیق انتهای دو فیبر به گونه‌ای که نور از یک فیبر عبور کرده و با داشتن کمترین میزان افت، انعکاس و اعوجاج وارد دیگری شود. زمانی که فیبرها تراز شدند، با تولید قوس الکتریکی ولتاژ بالا، دو انتهای فیبر ذوب و فیوز می‌شوند.

• مرحله چهارم – محافظت فیبر

محافظت از فیبر جهت اطمینان از شکسته نشدن Fusion در اثر خم شدن یا کشیده شدن. هر فیوز داری قدرت کششی بین 0.2 تا 0.7 کیلوگرم است و در استفاده معمول شکسته نمی‌شود، اما همچنان نیاز به محافظت در برابر خمیدگی و کشیدگی وجود دارد. با استفاده از تیوب‌های Heat shrink، Scilicon gel و محافظ مکانیکی (Mechanical Crimp Protector) از شکستگی و محرک  های خارجی محافظت می‌شود.

مراحل اتصال مکانیکی - Mechanical Splice

همانگونه که پیش‌تر اشاره شد، تفاوت این دو روش Splice در دو مرحله آخر است. بنابراین مراحل  سه و چهار در ادامه ذکر می‌گردد.

• مرحله اول و دوم – به اتصال فیوژن مراجعه شود.

مرحله سوم – فیبرها به صورت مکانیکی متصل می‌شوند و هیچ گرمایی در این روش استفاده نمی‌شود. بطور ساده انتهای دو فیبر در داخل واحد مکانیکی Splice قرار می‌گیرد. ژل داخل دستگاه Mechanical Splice، کمک می‌کند که نور از انتهای یک فیبر به فیبر دیگر وارد شود. دستگاه‌های قدیمی‌تر به جای ژل از اپوکسی برای روبروی هم قرار دادن هسته‌ها استفاده می‌کنند.

مرحله چهارم – محافظت از فیبر: در این مرحله از تیوب‌های Heat shrink استفاده می‌شود.

بیشتر بخوانید: کانکتور فیبر نوری چیست

اتصال فیوژن یا اتصال مکانیکی کدام یک گزینه مناسب‌تری است؟

دلیل اصلی انتخاب یک روش، نسبت به روش دیگر در هزینه و کارایی آن نهفته است.

هزینه

اتصال فیوژن معمولا به دلیل نیاز به داشتنِ دستگاه Fusion Splicing، به سرمایه گذاری اولیه بیشتری نیاز دارد. اما به ازاء هر فیوز، هزینه کمتری را شامل می‌شود. 0.5 تا 1.5 دلار به ازاء هر فیوز.

اتصال مکانیکی به سرمایه‌گذاری اولیه زیادی نیاز ندارد. اما هزینه متغیر بالاتری،  بین 10 تا 30 دلار به ازاء هر فیوز دارد.

کارایی

در اتصال مکانیکی فیبر نوری، میزان افتِ (*Insertion Loss) معمول بالاتر است، بین dB 0.75 - 0.2. به این دلیل که دو فیبر به طور ساده هم تراز شده و به صورت فیزیکی متصل نشده‌اند. (*Insertion Loss: افت توان سیگنال در نتیجه عبور نور از Splice یک فیبر نوری می‌باشد.)

اتصال فیوژن به علت اتصال دائمی بین دو فیبر افت کمتر و کارایی بهتری دارد، افت معمول در Fusion Splice کمتر از 0.1dB است، همچنین در این روش محافظت بهتری از کابل و سیگنال های نوری وجود دارد. گفتنی است ما در شرکت رایا فیبر پارس از تکنیک اتصال فیوژن (Fusion Splice) استفاده می‌کنیم.

نتیجه گیری

درکل، مزیت اتصال فیوژن در درجه اول، افت کمتر و انعکاس بهتر است. بسیاری از شرکت‌های ارتباطات و تلویزیون کابلی، برای شبکه های ارتباطی Single-mode طولانی خود در Fusion Splice سرمایه گذاری می‌کنند. اما هنوز برای ارتباطات کابلی کوتاه‌تر از روش اتصال مکانیکی هم استفاده می‌شود.

از آنجاییکه سیگنال ویدیویی آنالوگ به حداقل انعکاس برای کارایی بهینه نیاز دارد، فیوژن برای این برنامه‌ها ترجیح داده می‌شود. در صنعت LAN، امکان انتخاب هر دو روش وجود دارد. چون افت سیگنال و انعکاس در بیشتر پروژه‌های LAN از اهمیت کمتری برخوردار است.