ما هو وصل الألياف الضوئية؟

لحام الألياف الضوئية هو عملية ربط طرفي ليفين ضوئيين. الهدف هو دمج الليفين معًا بطريقة تمنع تشتت الضوء المار عبرهما أو انعكاسه، بحيث يكون موضع الوصل والمنطقة المحيطة به بنفس قوة الليف السليم تقريبًا. عند إتمام العملية بشكل صحيح، ينتج عن اللحام كابل ذو متانة محسّنة وفقدان ضئيل. بفضل لحام الألياف، حتى في حالة انقطاع أحد الألياف، يمكن نقل كميات هائلة من البيانات بسرعة في شبكة الاتصالات.

التوصيل الميكانيكي: تُحاذي الوصلة الميكانيكية طرفي ليفين أو أكثر من الألياف المقطوعة، وتُثبّت الألياف معًا عبر وصلة واحدة. تتطلب هذه الوصلة وقتًا وجهدًا أقل، ولا تحتاج إلى طاقة، كما أنها لا تتطلب سوى أدوات قليلة. مع ذلك، تُعتبر الوصلة الميكانيكية حلًا مؤقتًا في الغالب، وقد تُسبب خسائر في الإشارة تصل إلى 0.3 ديسيبل.

اللحام بالدمج: يُعدّ لحام الألياف الضوئية بالانصهار الطريقة الأكثر شيوعًا، وهي الطريقة الرئيسية التي نتناولها في هذه المقالة. في هذه العملية، تُستخدم آلة لحام متخصصة لمحاذاة طرفي الألياف بدقة، ثم تُلحم الأطراف الزجاجية معًا باستخدام قوس كهربائي أو نوع من الحرارة. تتميز هذه الطريقة بإنتاج وصلة شفافة وغير عاكسة ومستمرة بين الألياف الضوئية، مع تحقيق فقد منخفض جدًا، لا يتجاوز عادةً 0.1 ديسيبل.

أكثر طريقتين شيوعًا لربط الألياف الضوئية هما اللحام الانصهاري واللحام الميكانيكي. تحقق كلتا الطريقتين نفس الهدف، وهو ربط ليفين ضوئيين معًا لضمان انتقال الإشارات الضوئية بسلاسة. بشكل عام، يُنصح باستخدام اللحام الانصهاري، نظرًا لانخفاض الفقد وانخفاض تكاليف الصيانة اللاحقة. فيما يلي، سنشرح بالتفصيل خطوات تشغيل هذه الطريقة.

كيفية توصيل كابلات الألياف الضوئية؟

الخطوة 1:تحضير الألياف. أولًا، نحتاج إلى استخدام أداة تجريد الكابلات لإزالة الطبقة الواقية للألياف الضوئية، مثل الغلاف الخارجي والداخلي. يجب تنظيف الألياف المكشوفة بعناية باستخدام قطن مبلّل بالكحول لضمان خلوها من أي شوائب.

الخطوة الثانية: اقطع الألياف. تُستخدم قواطع الألياف للقطع. هذه إحدى أهم الخطوات. قد يؤدي استخدام قاطع ألياف رديء أو قطع غير متقن إلى زيادة ضعف الوصلة الملحومة بشكل ملحوظ. لذلك، يجب القيام بهذه الخطوة بعناية. سطح القطع النهائي الجيد يكون مستويًا، مما يُسهّل عملية التوصيل اللاحقة.

الخطوة 3: ضع الألياف الضوئية المُجهزة في كلا جانبي جهاز لحام الألياف الضوئية وثبّتها. يستخدم جهاز اللحام في البداية مجهرًا ومحرك تحديد المواقع ثلاثي الأبعاد لوضع الألياف في مكانها الصحيح. تعني محاذاة الألياف مطابقة أطرافها بدقة تامة لضمان انتقال الضوء من ليف إلى آخر بأقل قدر من الفقد أو الانعكاس أو التشوه. بعد اكتمال عملية المحاذاة، يتشكل قوس كهربائي بين الأقطاب الكهربائية، مما يؤدي إلى انصهار الألياف الضوئية. ثم تُختبر الوصلات الملحومة من حيث المتانة الميكانيكية وتوهين الوصلة. وبهذه الطريقة، يكتمل اللحام، إلا أن هذه الوصلة حساسة وتحتاج إلى حماية.

الخطوة الرابعة: حماية الألياف: تتمتع الوصلة الملحومة النموذجية بقوة شد تتراوح بين 0.5 و 1.5 رطل، ولن تنكسر أثناء التعامل العادي. ولكن لحماية الألياف من قوى الانحناء والشد، نحتاج إلى استخدام غلاف حماية للألياف الضوئية، أو واقيات سيليكون أو واقيات ضغط ميكانيكية لحماية الموصل من العوامل الخارجية والكسر.