موصلات الألياف الضوئية Fiber optic connectors

أصبحت التوصيلات القابلة للإزالة ممكنة بواسطة موصلات الألياف، لذلك تُستخدم موصلات الألياف عموماً حيث تكون المرونة مطلوبة عند نقاط النهاية وعند توجيه إشارة ضوئية، كما تشمل الأمثلة التوصيلات من أجهزة الاستقبال إلى أسلاك التوصيل المصنوعة من المعدات أو الإنهاء العادي أو عند إعادة تركيب الأنظمة، كما تسهل الاتصالات القابلة للتغيير تلبية متطلبات العملاء المتغيرة من خلال تبسيط عمليات إعادة ضبط النظام.

أنواع موصلات الألياف الضوئية:

هناك العديد من الأنواع المختلفة لموصل الألياف الضوئية، حيث يعتمد تحديد النوع الصحيح من موصل الألياف الضوئية على المعدات ونوع الألياف الضوئية التي تقوم بتثبيتها، حيث تتوفر المحولات ولكن من الأسهل دائماً تحديد كل من نوع الألياف ونمط الموصل مسبقاً.

أولاً: موصلات “LC”:

موصل “LC”: هو موصل بحلقة “1.25 مم”، أي نصف حجم موصل “SC” أو “ST”، حيث تُستخدم موصلات بشكل متكرر نظراً لأنّ حجمها الصغير يجعلها مثالية للتركيبات عالية الكثافة، وبالمثل غالباً ما تتطلب وحدات الصغيرة القابلة للتوصيل بعامل الشكل “SFP” وموسعات الألياف الضوئية هذه الموصلات، على الرغم من أنّه يختلف باختلاف الشركة المصنعة، كما إنّها أصغر حجماً وتتميز بتصميم مشبك.

“SFP” هي اختصار لـ “small form-factorable pluggable” و”LC” هي اختصار لـ “Lucent connector”.

ثانياً: موصلات “SC”:

موصل “SC”: هو موصل إضافي “2.5 مم”، حيث كان هذا أول موصل تم اختياره لمعيار “TIA-568” وهو موصل إضافي يتم تثبيته بحركة دفع وسحب بسيطة، وهي أكبر من موصلات “LC”، حيث تُستخدم الموصلات مع بعض أنماط موسعات الألياف الضوئية، على الرغم من أنّ “LC” يميل إلى أن يكون أكثر شيوعاً.

• “SC” هي اختصار لـ “Subscriber Connector”.

ثالثاً: موصلات “ST”:

موصلات “ST”: هي موصل مصمم من نوع “AT & T” مقاس “2.5 مم”، حيث يحتوي على حربة “bayonet” وحلقة أسطوانية طويلة لحمل الألياف، كما أنّ معظم الحلقات من السيراميك، لكن بعضها معدن أو بلاستيك.

• “ST” هي اختصار لـ “Straight Tip”.

• “AT & T” هي اختصار لـ “American Telephone & Telegraph”.

ما هو الربط بالألياف الضوئية Fiber optic splicing؟

الربط بالألياف: هو عملية ربط اثنين من كابلات الألياف الضوئية معاً، حيث هناك العديد من الحالات التي قد يكون فيها ذلك ضرورياً، بما في ذلك إصلاح كابل ليف تالف أو تمديد رابط كابل ليفي أو تثبيت علبة ألياف جديدة أو وحدة “IANOS”، حيث يلزم تقطيع ألياف التثبيت إلى “pig tails” داخل العلبة.

يُعد الربط بالألياف الضوئية طريقة مهمة لربط كابلين من الألياف الضوئية معاً، كما إنّه حل مفضل عندما لا يكون كابل الألياف الضوئية المتاح طويلاً بما يكفي للمسافة المطلوبة، كما تم تصميم الربط لاستعادة كابلات الألياف الضوئية عند كسرها عرضاً، وفي الوقت الحاضر يتم نشر الألياف الضوئية على نطاق واسع في الاتصالات السلكية واللاسلكية وشبكة المنطقة المحلية “LAN” ومشاريع الشبكات، كما يمكن إجراء وصلات الألياف الضوئية بطريقتين هما وصلات الانصهار والوصلات الميكانيكية.

أنواع الربط بالألياف الضوئية:

أولاً: الربط بالانصهار:

الربط بالانصهار “Fusion Splicing”: هو الربط الذي يتطلب الانصهار واستخدام أداة الربط الانصهار الليفية التي تلحم الليفين معاً في اتصال دائم، حيث تتوفر أنواع مختلفة من أجهزة الربط الانصهار للألياف مع نماذج متقدمة مثل “Fujikura 70S +” التي تقدم محاذاة من النواة إلى النواة، كما يوفر الربط أقل خسارة وأقل انعكاساً وأقوى طريقة وأكثرها موثوقية لربط كابلين من الألياف معاً.

خطوات عملية الربط الانصهار:

• تجريد الألياف، حيث تبدأ عملية التضفير بالتحضير لدمج طرفي الألياف، لذلك تحتاج إلى نزع جميع طبقات الطلاء الواقية والسترات والأنابيب وأعضاء القوة، لكن مع ترك الألياف المجردة ظاهرة، كما يجب أن تكون الكابلات نظيفة للغاية.

• شق الألياف، حيث يعتبر ساطور الألياف الجيد أمراً ضرورياً لنجاح لصق الانصهار، كما يقوم الساطور بقطع الألياف فقط، وبعد ذلك يسحبها أو يثنيها لإحداث كسر نظيف بدلاً من قطع الألياف، حيث يجب أن يكون وجه الطرف المشقوق مسطحاً تماماً وعمودياً على محور الألياف من أجل لصق مناسب.

• صهر الألياف، وهناك خطوتان مهمتان عند دمج الألياف هي المحاذاة والذوبان وبمجرد تحقيق المحاذاة الصحيحة، يتم استخدام قوس كهربائي لإذابة الألياف من أجل لحام طرفي الألياف معاً بشكل دائم.

• حماية الألياف، حيث تتميز وصلة الانصهار النموذجية بقوة شد تتراوح بين “0.5 رطل” و”1.5 رطل” وليس من السهل كسرها أثناء المناولة العادية، ومع ذلك فإنّه لا يزال يتطلب الحماية من الانحناء المفرط وقوى السحب، وباستعمال أنابيب الانكماش الحراري يحافظ هلام السيليكون أو واقيات التجعيد الميكانيكية على حماية اللصق من العناصر الخارجية والكسر، ونظراً لأنّ الربط بالألياف الضوئية عبارة عن تقنية متخصصة، فمن المستحسن بشدة إحضار خبير تقني لفحص الوصلات المهمة وربطها واختبارها، من السهل جداً إتلاف خطوط الألياف الضوئية أثناء التثبيت والتحديثات.

ثانياً: الربط الميكانيكي:

الربط الميكانيكي “Mechanical Splicing”: هو الربط الذي يتيح إجراء الوصلات بسرعة وسهولة ويتم تحقيقه عادةً من خلال استخدام تقاطع، حيث يتم محاذاة اثنين من الألياف الأخرى وربطها في مجموعة قائمة بذاتها، فعلى سبيل المثال توفر موصلات الألياف “Hubbell PROclick” حلاً ميكانيكياً لاستبدال موصلات “LC” أو “SC” التالفة.

خطوات الربط الميكانيكي:

• تحضير الألياف، وذلك بفصل الطلاءات الواقية والسترات والأنابيب وأعضاء القوة مع ترك الألياف العارية فقط، والهدف الرئيسي هو النظافة.

• شق الألياف، وهي العملية المتطابقة مع الانشطار من أجل الربط بالانصهار ولكن دقة الشق ليست بالغة الأهمية.

• ربط الألياف ميكانيكياً، حيث لا توجد حرارة مستخدمة في هذه الطريقة، وذلك بوضع نهايات الألياف معاً داخل وحدة لصق ميكانيكية، حيث سيساعد هلام المطابقة الفهرس داخل جهاز لصق الميكانيكي على ربط الضوء من طرف ليفي إلى آخر.

• حماية الألياف، حيث يوفر الوصلة الميكانيكية المكتملة الحماية الخاصة للوصلة.

أهمية جهاز اختبار الألياف الضوئية عملية ربط الألياف:

يلعب استخدام جهاز اختبار الألياف الضوئية دوراً مهماً في عملية ربط الألياف، حيث يمكن أن يساعد استخدام محدد موقع الخطأ المرئي “VFL”، مثل “OWL VFL” أو مقياس انعكاس المجال الزمني البصري “OTDR” في تحديد مكان تلف كابل الألياف البصرية ومكان توصيل الألياف الضوئية، وبمجرد إجراء لصق الألياف يمكن استخدام جهاز اختبار الألياف الضوئية للتحقق من أنّ الوصلة جيدة، وفي حالة “Fiber Xpert” فإنّ “OTDR 5000” يشهد على أداء كابل الألياف الضوئية.

• “OTDR” هي اختصار لـ “optical time domain reflectometer”.

• “VFL” هي اختصار لـ “Visual Fault Locator”.

مزايا الربط بالألياف:

• يسمح بإرسال الإشارات الضوئية لمسافات طويلة.

• انعكاس أقل في وقت إرسال الإشارة.

• يوفر الربط اتصالاً دائماً تقريباً بين الألياف.

عيوب الربط بالألياف:

• في بعض الأوقات تُعد خسائر الألياف أعلى بشكل كبير من الحدود الممكنة.

• يزيد الربط من التكلفة الكلية لنظام اتصالات الألياف الضوئية.