اتصال نیمه دائم
در بخش‌های قبل، مفصل ها و اتصال دهنده ها مورد بحث قرار گرفتند و در مورد اتصال دائم، فرایند فیوژن تشریح و دو نوع مفصل فيوژنی و مكانيكی معرفی گردید. در این بخش، توضیحاتی پیرامون اتصال نیمه دائم ارايه شده و اتصال دهنده‌های مختلف معرفی میشوند.
اتصال نیمه دائم
در اتصالات نيمه دائم (يعنی در استفاده از انواع اتصال دهنده ها يا كانكتورها) مشکلات کاملا متفاوتی وجود دارند كه بايستی رفع شوند. در اين نوع از اتصالات لازم است امکان قطع و وصل مكرر، بدون افزايش افت اتصال فراهم آيد. به عبارت ديگر، در اتصالات نيمه دائم، شرایط سختگیرانه‌ای برای دقت مکانیکی و دوام آنها وجود داشته و اين امر بخصوص برای اتصال دهنده‌هايی كه براي فيبرهای تک مد استفاده میشوند صادق است.
در قسمت‌های قبلی اين مقاله علل وجود تلفات و نقص در اتصال نیمه دائم مطرح گرديد. در اين جا به چند مورد ضروری ديگر اشاره میشود:
- هم مركزی دقیق
- محافظت مؤثر در برابر گرد و غبار و رطوبت
- تحمل نيروی کششی طولی بدون افزايش تلفات
- سهولت اتصال به کابلهای نوری (حتی به هنگام نصب در سايت)
- آسان بودن قطع و وصل مجدد اتصال
- با دوام بودن اتصال
امروزه در بازار، بسیاری از انواع اتصال دهنده ها وجود دارند كه می‌توان آنها را به چهار دسته عمده تقسیم كرد:
اتصال دهنده با فرول استوانهای
اتصال دهنده با فرول مخروطی
اتصال دهنده با پرتو گسترده
اتصال دهنده برای فيبرهای نواری
در ادامه اين بخش انواع اتصال دهنده ها با فرول استوانهای معرفی میشوند.
اتصال دهنده ها با فرول يا حلقه استوانه ای
رایج‌ترین و کم هزینه‌ترين روش ايجاد یک اتصال مکانیکی برای فیبر نوری؛ ساخت فرول و يا حلقه استوانهای از جنس فولاد و يا سراميک است. فرول يک کابل فیبر نوری در برابر فرول كابل نوری ديگر در يک محفظه استوانهای به صورت هم مركز در مقابل هم قرار داده میشوند (شكل 25) عملکرد این نوع از اتصال مکانیکی (كه ممكن است تعدادی از آنها در سايت نصب شوند)، تا حد زیادی به هم مركز بودن روزنه فرول، كه فيبر از ميان آن می‌گذرد، و محفظه دارد. افت متوسط ۰/۲ تا 1 دسی‌بل معمول بوده و مقدار آن بسته به شكل سطح انتهايی (صاف و يا كروی بودن) آن دارد.
اتصال دهنده LME
اتصال دهنده LME در اتصالات فيبر مولتی مد (MM) استفاده میشود. اين اتصال دهنده زمانی كه هیچ استانداردی برای اتصال دهنده‌های مولتی مد وجود نداشت توسط شركت ال – ام – اریکسون طراحی و توسعه يافت و به بازار عرضه شد. بسیاری از ابعاد و پارامترهای فنی اتصال دهنده‌های LME مشابه اتصال دهنده‌های SMA هستند، به همين دليل اين نوع اتصال دهنده‌ها را می‌توان جزء اتصال‌دهنده‌های SMA برشمرد. تفاوت این اتصال‌دهنده‌ها با انواع SMA (که به صورت استاندارد جهانی در آمده است) در وجود پین برای هدایت فرول است تا هر بار که کانکتور جفت میشود فرول در محل خود قرار گیرد. قطعات اساسی کانکتور در شکل 26 نشان داده شده است.
اتصال دهنده SMA
اتصال دهنده SMA یکی از اولین اتصال دهنده های استاندارد برای کابلهای نوری است که توسط تعداد زیادی از کشورها پذیرفته شده است. این اتصال دهنده فقط برای اتصال فیبرهای مولتی مد مورد استفاده قرار می‌گیرد. فرول این اتصالدهنده (شکل 27) استوانهای و غیرفنری بوده و قطر آن ۳/۱۷۴میلی متر است. با توجه به اینکه فرول فاقد فنر است به هنگام قراردادن فرول، لازم است فاصله هوایی بین اجزاء دو اتصال دهنده وجود داشته باشد تا هنگام اتصال مانع از شکستن آنها شود.
فیبرها را در فرول با چسب تثبیت و سطح انتهایی ساييده و پوليش میشود. طول فرول پس از انجام پولیش باید ۹/۸۰۸ میلی متر باشد. این سطح از دقت، به کمک سایش سطح فرول که در یک بست ثابت شده، به دست می‌آید. المان‌های قدرتی کابل (آرامید یارن)، به کمک غلاف فلزی در قسمت پشت اتصال دهنده محکم بسته میشود. اتصال دهنده های SMA برای انجام اتصال در محل نصب بسیار مناسب است. کانکتورهای SMA عمدتا در شبکههای LAN، سنسورها و تجهیزاتی که از فیبر مولتی مد استفاده می‌کنند کاربرد دارند.
اتصال دهنده FC
اتصال دهنده FC نخستین بار توسط شرکت NTT ژاپن ارايه شد. برخلاف اتصال دهنده های قبلی، در اتصال دهنده های FC از یک فرول به همراه فنر استفاده میشود که در یک محفظه استوانهای جای میگیرند (شکل 28) فرول دارای قطر ۲/۴۹۹ میلی متر است که تا حدودی کوتاه‌تر از فرول در اتصال دهنده SMA است. سطح انتهایی فرول سائيده شده و مشكل آن برگشت نور به سمت عقب یعنی فرستنده است. بنابراین اتصال دهنده FC فقط در استفاده به همراه فرستنده‌هایی توصیه میشوند که منبع نور آنها از نوع LED باشد. مزیت فرول‌های فنری این است که می‌توان آنها را در مقابل هم قرار داده و نیاز به دقت زياد در اندازه طول آنها نیست.
اتصال دهنده PC/FC
برای کاهش نور انعکاسی از سطوح انتهایی، تغییراتی در اتصال دهنده FC ایجاد شد. سطح انتهایی فرول، به جای اینکه صاف باشد به صورت کروی سائیده شد (شکل 29) ابتدا شعاع انحنای سطح انتهایی 60 میلی‌متر بود، اما حالا برای کاهش بیشتر در نور منعکس شده، شعاع 20 میلی‌متر در نظر گرفته میشود. با این وجود هر دو اندازه در حال حاضر در بازار یافت میشود. در مواردی که فرستنده یک دیود لیزری باشد، توصیه میشود که همیشه از اتصال دهنده PC به دلیل انعکاس بسیار پایین نور آن استفاده شود. این اتصال دهنده‌ها همچنین زمانی که قرار است فرستنده در آینده از LED به دیود لیزری تغییر نماید نیز توصیه میشود. در اتصال‌دهنده‌های FC و PC/FC، فرولها از جنس فولاد به همراه میله سرامیکی بوده و یا تماما از سرامیک ساخته میشوند. نوع اخیر دارای مزیت‌های آشكاري است:
- قیمت كمتر (البته نه در ابتدا، در صورتی که اتصال در پریود طولانی‌تری قطع و وصل شود.)
- قابلیت اطمینان، سرامیک ماده سختی است که در قطع و وصل کردن‌های مکرر فرسوده نمی‌شود.
- اتصال فیزیکی بهتر، به دلیل کمتر بودن مدول یانگ سرامیک در مقایسه با فولاد
- عدم انتشار ذرات توسط مواد سرامیک، که باعث خراب شدن قطعات داخل محفظه اتصال دهنده شوند.
اتصال دهندهای PC/FC به طور عمده در کابینت‌های توزیع فیبر نوری، تکرار کننده و در طول خط برای اتصال اجزاء فعال در شبکههای پر سرعت (که منبع نور، لیزر و نیز انعکاس پایین مورد نظر است) استفاده میشود. برای انجام سایش سطح فرول در اتصال دهنده‌های PC/FC به شکل نیم‌کره نصب و عمل سایش بایستی توسط افراد ماهر و در دستگاه‌های مخصوص انجام گیرد.
این اتصال دهنده ها به کابلهای دارای یک یا دو فیبر (پیگتل) متصل میشود که آنها نیز (به صورت اتصال دائم مکانیکی و یا فیوژنی) به فیبرهای کابل نوری به عنوان ترمینال کابل خط نصب میشوند. پچ‌کوردها، طول‌های کوتاهی از کابلهای نوری با یک و یا دو فیبر هستند که به دو طرف آنها اتصال دهنده نصب شده است. پچ‌کوردها برای قطع و وصل تجهیزات انتقال و یا دستگاه‌های اندازه‌گیری بکار می‌روند. اتصال دهنده‌های FC و یا PC/FC هر دو به صورت پیچی نصب میشوند.
اتصال دهنده SC
اتصال دهنده استاندارد جدید، اتصال دهنده SC است که توسط شرکت NTT ژاپن طراحی شده است. بدنه این نوع اتصال دهنده به صورت مستطیل و از جنس پلاستیک است. فرول این نوع اتصال دهنده از جنس سرامیک خالص (زیرکونیوم) بوده و دارای فنر است. قطر فرول این اتصال دهنده دارای همان اندازه فرول در انواع FC و PC/FC است. ویژگی‌های نوری این نوع کانکتور اساسا مانند خصوصیات اتصال دهنده‌های PC است اما به دلیل شکل مستطیلی آن تا هشت برابر فشرده‌تر است. تمامی اجزایی که در خصوصیت نوری اتصالدهنده نقشی ندارند از جنس پلاستیک است. سطح مؤثر این اتصال‌دهنده‌ها به اندازه اتصالدهنده های قبلی است.
در بعضی از انواع اتصال دهنده SC ، عمل سایش سطح فرول با زاویه 8 درجه انجام می‌گیرد که باعث میشود مقدار افت برگشتی بسیار ناچیز باشد. هر چه افت برگشتی کمتر باشد مقدار نور برگشتی به فرستنده لیزر کمتر خواهد بود. لیزرهایی که برای انتقال آنالوگ (مثال سیستم‌های تلویزیون کابلی) ساخته میشوند در برابر نور برگشتی حساسیت بیشتری داشته و باعث اعوجاج در عملکرد انتقال لیزر میشود.
این مقاله توسط مهندس محمدعلی مساواتی نوشته شده و در مجله سیم و کابل منتشر شده است.
