طويق الألياف البصرية - مفتاح الدقة والأداء في موصلات الألياف البصرية

تتكون موصلات الألياف الضوئية من أجزاء من السيراميك والبلاستيك والمعدن التي تعمل على تأمين ومحاذاة أطراف الألياف الضوئية بدقة مع محولات التزاوج الخاصة بها. ويتخذ ذلك عادةً شكل هياكل أسطوانية ذات ثقوب في مراكزها لمحاذاة آمنة.

عندما لا تتم محاذاة طويق الموصل بدقة مع المهايئ الخاص به، تتشكل فجوة هوائية تقلل من نقل الطاقة من خلال وصلاته. وقد يحدث ذلك بسبب عدة عوامل بما في ذلك عدم تطابق قطر التجويف، أو اختلافات في التركيز، أو عدم المحاذاة الجانبية أو عدم المحاذاة الزاوية مما يقلل من نقل الطاقة من خلال وصلاته.

الدقة

تلعب أسطح الطويق دورًا أساسيًا في أداء وصلات الألياف الضوئية، حيث تعمل كنقطة تلتقي فيها الكابلات مع بعضها البعض أو مع جهاز الإرسال/الاستقبال ويجب أن يمر الضوء بحرية بين هذه النقاط دون فقدان التوهين (فقدان الطاقة).

الدقة هي المفتاح في الوصول إلى هذا الهدف، بدءًا من أسطوانية فتحة التجويف التي يتم من خلالها إدخال الألياف الضوئية. إذا لم تتوافق هذه الفتحة بدقة مع قلبها، يزداد عدم التطابق الطولي وفقدان الإرسال بشكل كبير.

ويحظى مركزية قلب الطويق بنفس القدر من الأهمية؛ ويصف هذا القياس مدى قرب القلب من مركز الفتحة ويجب أن يتطابق تمامًا مع الكسوة المحيطة به لتقليل فقد الإرسال على النحو الأمثل. يمكن أن يتسبب أي اختلاف في حدوث اختلالات بين مركز اللب والكسوة مما يزيد من فقدان الإرسال.

نقوم في شركة Ilsintech، بعد إدخال الألياف، بإجراء عمليات فحص شاملة لضمان وضع القلب بشكل صحيح داخل فتحة التجويف. لتقليل الحركة بين المكونات وتقليل احتمالية فقدان الإدخال.

المواد

يتم وضع الطويق داخل الموصل الذي يضم كابل الألياف الضوئية. وعند تركيبه، يجب أن ينتقل الضوء دون فقدان كبير في الطاقة؛ ويعتمد ضمان حدوث ذلك على ما إذا كان سطحه أملس وغير تالف.

يعد اختيار مادة الطويق أمرًا حاسمًا بالنسبة لأدائها العام. ويوفر السيراميك أفضل تحكم في الأبعاد والمتانة عند طحنه بدقة إلى الحجم الصحيح؛ وعلاوة على ذلك، يوفر استقراره البيئي مزايا أداء طويلة الأجل. كما أن السيراميك يرتبط جيدًا بالمكونات الزجاجية، مما يجعله الخيار المثالي للحلقات.

يمكن أن تؤدي جودة السطح الرديئة إلى مشاكل مثل اختلال المحاذاة الجانبية، حيث تكون فتحات طويق الإرسال والاستقبال بعيدة عن مركز بعضها البعض بدلاً من محاذاة بعضها البعض بشكل صحيح، مما يؤدي إلى فقدان الطاقة حيث قد لا يدخل بعض ضوء الإرسال إلى كسوة الألياف الضوئية الوجهة مما يؤدي إلى انخفاض الطاقة.

قبل عام 2005، كان الموصل متعدد الأنماط ST الذي يحمل العلامة التجارية AT&T هو الأكثر استخدامًا. يستخدم جهاز تركيب الحربة هذا طويقًا من السيراميك مقاس 2.5 مم مع تركيب حربة يحمل كابل الألياف البصرية. على الرغم من سهولة استخدامه نسبيًا وتميزه بخصائص أداء ممتازة، إلا أن فقدان الإدخال الأعلى من طرازي SC أو LC يتطلب محولات تزاوج للحصول على أفضل نتائج أداء.

التلميع

يعد تلميع الواجهة الطرفية للألياف/الطويق أمرًا ضروريًا لإنشاء موصلات ألياف عالية الجودة، حيث يضمن عدم وجود عيوب أو مخالفات يمكن أن تمنع الضوء من المرور. يعمل العقص على ربط الألياف ميكانيكيًا بالطويق الخاص بها؛ بينما يعمل الصقل على تجهيزها بصريًا. يضمن التلميع أيضًا أفضل اتصال ممكن من خلال توفير محاذاة بصرية للضوء.

هناك العديد من العوامل التي تؤثر على دقة التلميع، مثل نوع الرقصة المستخدمة، ومواد وسادات التلميع المستخدمة وسماكة طبقة التلميع. ويُعد سيراميك الزركونيا من بين أفضل الخيارات نظرًا للتحكم الفائق في أبعاده ومتانته، مما يوفر تفاوتات وتناسقًا في جميع أنحاء المكان.

يعد التلميع ضروريًا لأنه يوفر الفرصة الأولى لتصحيح الاختلالات في محاذاة النواة، والتي قد تتسبب في خسارة كبيرة في الإدخال والعودة. قد يتسبب عدم التطابق أيضًا في حدوث مشكلات من حيث محاذاة الطويق مما يتسبب في بروز الكسوة خارج فتحة التجويف مسببة اختلالات في المحاذاة على كلا الجانبين.

وللتخفيف من هذه المشكلة، تم تحسين الطويق بنمط UPC عن نظيره السابق LC بمساحة سطح أصغر وشكل رأس مخروطي أكثر إحكامًا يقلل من انحراف الهواء الناتج عن الفجوات الهوائية بين الأطراف. وعلاوة على ذلك، تم تصميم أدوات الصقل لتثبيت الحلقات بدقة أثناء الصقل لتحسين جودة المنتج النهائي.

التفاوتات من النهاية إلى النهاية

تلعب تفاوتات الطويق دورًا محوريًا في ضمان جودة التوصيل البصري، حيث إنها تحدد مدى إحكام تركيب الألياف داخل تجويفاتها، ومقدار الحركة بين الحلقات والمهايئات التي تساهم في فقدان الإدخال. وتسمح التفاوتات الدقيقة بمحاذاة أقطار التجويف بدقة داخل أقطار القلب البصري لتحقيق المحاذاة المثلى بين حلقات الإرسال والاستقبال، حيث تؤدي أي محاذاة خاطئة في أي من الاتجاهين إلى فقدان نقل الضوء، مما يؤثر سلبًا على جودة الإشارة.

توجد في السوق اليوم مجموعة متنوعة من موصلات الألياف في السوق، يقدم كل منها مجموعة من المزايا الخاصة به. يتميز بعضها بتصميمات الحربة بينما يتميز البعض الآخر بالتوصيل أو التثبيت معًا. تتضمن بعض الموصلات أيضًا طرقًا لتثبيت الحلقات معًا بينما يستخدم البعض الآخر أطواقًا مرمزة بالألوان لتسهيل التركيب والتعرف عليها.

تتميز موصلات ST بطويق مربع مزود بتقنية التحميل الزنبركي لتثبيت الألياف بالداخل، وهو ما يتطلب تثبيتًا دقيقًا للتوصيل بشكل صحيح، ولكن يمكن أن يقطع الإشارات عندما يقوم شخص ما بسحب الكابل عن طريق الخطأ. ومع ذلك، فإنها توفر أداءً ممتازًا في فقدان الإدراج لكل ليف مع تحمل البيئات ذات الازدحام الشديد.

وهناك خيار آخر هو موصل LC، مع طوقه الدائري ونظام الدفع والسحب للتزاوج مع المحولات. على الرغم من أنه أكثر متانة من وصلة ST، إلا أن فقدان التوهين العالي لكل ليف يحد من استخدامه في التطبيقات ذات الكثافة العالية لحركة البيانات.