مرور کلی
دستگاه فیوژن فیبر نوری (Fusion Splicer) که با نام رایج دستگاه جوش فیبر نوری نیز شناخته میشود، ابزاری حیاتی و پیشرفته برای ایجاد اتصال دائمی بین دو تار فیبر نوری است. این فرآیند که به آن “فیوژن” یا “جوش” میگویند، با ذوب کردن و پیوند دادن نوک دو فیبر از طریق یک قوس الکتریکی (Electric Arc) انجام میشود. هدف اصلی، ایجاد یک اتصال یکپارچه با کمترین میزان افت سیگنال نوری (Splice Loss) و حداقل بازگشت نور (Back Reflection) است تا عملکرد شبکه نوری در بالاترین سطح خود باقی بماند. یک جوش باکیفیت تقریباً مشابه یک تار فیبر پیوسته عمل میکند و برای پایداری شبکههای مخابراتی، دیتا سنترها و پروژههای FTTH ضروری است.
ویژگیهای کلیدی
- دقت فوقالعاده: توانایی تراز کردن هسته (Core) یا روکش (Cladding) فیبرها با دقت میکرونی برای دستیابی به کمترین افت ممکن (معمولاً کمتر از $0.02\text{dB}$).
- سرعت بالا: انجام فرآیند جوش و گرم کردن کریمپ محافظ (Heat Sleeve) در چند ثانیه برای افزایش بهرهوری در پروژههای بزرگ.
- مقاومت و پایداری: طراحی بدنه مقاوم در برابر ضربه، گرد و غبار و رطوبت (دارای درجه حفاظت IP) برای استفاده در شرایط سخت محیطی و کارگاهی.
- باتری قدرتمند: مجهز به باتری با ظرفیت بالا برای انجام صدها چرخه جوش و گرمایش با یک بار شارژ کامل.
- صفحه نمایش کاربرپسند: نمایشگر LCD واضح برای مشاهده بزرگنمایی شده فیبرها و راهنمایی کاربر در تمام مراحل فرآیند.
انواع دستگاه فیوژن بر اساس تکنولوژی تراز (Alignment)
مهمترین تفاوت در دستگاههای فیوژن، روشی است که برای همراستا کردن دو فیبر قبل از جوش به کار میبرند:
۱. تراز هسته به هسته (Core Alignment)
این تکنولوژی پیشرفتهترین و دقیقترین روش موجود است. دستگاه با استفاده از چندین دوربین و سیستم پردازش تصویر پیشرفته، مستقیماً هسته (Core) دو فیبر را شناسایی و با دقت فوقالعاده بالا همتراز میکند. این روش بهترین نتیجه و کمترین افت سیگنال ($ \le 0.02\text{dB}$ برای سینگل مود) را به همراه دارد و برای شبکههای اصلی (Backbone)، لینکهای مخابراتی راه دور و دیتا سنترها که به حداقل افت نیاز دارند، ایدهآل است.
۲. تراز روکش به روکش (Cladding Alignment)
در این روش که سادهتر و ارزانتر است، دستگاه روکش خارجی (Cladding) فیبرها را به عنوان مرجع تراز قرار میدهد. این دستگاهها معمولاً از یک سیستم V-Groove ثابت برای نگه داشتن فیبرها استفاده میکنند. اگرچه دقت آن به اندازه Core Alignment نیست، اما برای کاربردهای کوتاهبرد مانند شبکههای LAN، دوربینهای مداربسته و FTTH که حساسیت کمتری به افت دارند، یک راهحل کاملاً مناسب و مقرونبهصرفه است.
اجزای اصلی دستگاه فیوژن
یک ست کامل دستگاه فیوژن معمولاً شامل موارد زیر است:
- واحد اصلی دستگاه (Splicer): شامل دوربینها، الکترودها و بخش پردازنده.
- کلیور (Cleaver): ابزاری بسیار دقیق برای برش عمود و صاف سر فیبر قبل از جوش. کیفیت برش کلیور تأثیر مستقیمی بر کیفیت فیوژن دارد.
- استریپر (Stripper): برای برداشتن پوششهای محافظ روی تار فیبر.
- کوره حرارتی (Heat Oven): برای گرم کردن و منقبض کردن کریمپ محافظ (Sleeve) روی نقطه جوش.
مشخصات فنی کلیدی
| پارامتر فنی | توضیحات |
|---|---|
| روش تراز (Alignment) | Core Alignment یا Cladding Alignment |
| افت جوش میانگین | SMF: $\le 0.02\text{dB}$, MMF: $\le 0.01\text{dB}$ (برای مدلهای Core Alignment) |
| زمان جوش / زمان گرمایش | معمولاً بین ۶ تا ۹ ثانیه برای جوش و ۱۰ تا ۱۵ ثانیه برای گرمایش |
| طول عمر الکترودها | بین ۳۰۰۰ تا ۵۰۰۰ جوش (بسته به مدل) |
| ظرفیت باتری | تعداد چرخههای جوش و گرمایش با یک بار شارژ (مثلاً ۲۰۰ تا ۳۰۰ سیکل) |
| فیبرهای قابل استفاده | Single-Mode (G.652/G.657), Multi-Mode (G.651), DS, NZDS |
سوالات متداول (FAQ)
تفاوت اصلی بین دستگاه فیوژن Core Alignment و Cladding Alignment چیست؟
دستگاه Core Alignment با استفاده از دوربینهای دقیق، هسته مرکزی فیبرها را مستقیماً تراز میکند که منجر به کمترین افت سیگنال ممکن میشود و برای شبکههای حساس و راه دور ایدهآل است. دستگاه Cladding Alignment روکش خارجی فیبر را تراز میکند که سریعتر و ارزانتر است اما افت کمی بالاتری دارد و برای کاربردهای کوتاهبرد مانند FTTH مناسب است.
افت استاندارد و قابل قبول در یک جوش فیوژن چقدر است؟
بر اساس استانداردها، افت قابل قبول برای یک جوش فیوژن در فیبر سینگل مود باید کمتر از 0.1dB باشد. با این حال، دستگاههای مدرن Core Alignment به راحتی به افتهای بسیار پایینتر، در حدود 0.01dB تا 0.02dB، دست مییابند.
چرا کیفیت کلیور (Cleaver) در فرآیند فیوژن اهمیت دارد؟
کلیور وظیفه برش کاملاً عمود و صاف نوک فیبر را بر عهده دارد. هرگونه زاویه، شکستگی یا ناهمواری در سطح مقطع فیبر باعث میشود که دو فیبر به درستی به هم متصل نشوند و در نتیجه افت سیگنال در نقطه جوش به شدت بالا میرود. بنابراین، یک کلیور باکیفیت برای یک فیوژن باکیفیت ضروری است.
الکترودهای دستگاه فیوژن چه زمانی باید تعویض شوند؟
الکترودها قطعات مصرفی هستند که قوس الکتریکی را برای ذوب کردن فیبر ایجاد میکنند. با گذشت زمان، این الکترودها فرسوده شده و کیفیت قوس کاهش مییابد. اکثر دستگاهها شمارندهای برای تعداد جوشها دارند و پس از رسیدن به یک آستانه مشخص (معمولاً بین 3000 تا 5000 جوش) هشدار تعویض را نمایش میدهند.
کریمپ حرارتی (Heat Shrink Sleeve) چیست و چه کاربردی دارد؟
کریمپ حرارتی یک روکش محافظ است که قبل از جوش، روی یکی از فیبرها قرار میگیرد. پس از اتمام فیوژن، این روکش روی نقطه جوش حرکت داده شده و در کوره حرارتی دستگاه قرار میگیرد تا منقبض شود. این کار از نقطه اتصال شکننده در برابر خمیدگی، رطوبت و ضربه محافظت میکند.
آیا میتوان از دستگاه فیوژن در هوای بارانی استفاده کرد؟
اکثر دستگاههای فیوژن مدرن دارای درجه حفاظت (IP) در برابر گرد و غبار و پاشش آب هستند (مانند IP52). این به معنای مقاومت در برابر شرایط محیطی نامساعد است، اما کار کردن زیر باران مستقیم توصیه نمیشود زیرا رطوبت میتواند بر کیفیت قوس الکتریکی و تمیزی فیبر تأثیر منفی بگذارد. بهتر است در چنین شرایطی از یک سرپناه یا چادر کار استفاده شود.
