Splicing van optische vezels
Definitie: Splicing van optische vezels is een techniek die wordt gebruikt om twee optische vezels te verbinden. Deze techniek wordt gebruikt in optische vezelcommunicatie om lange optische verbindingen te vormen voor zowel betere als langeafstands optische signaaloverdracht. Splitsers zijn in feite koppelaars die een verbinding vormen tussen twee vezels of vezelbundels.
Bij het verbinden van twee optische vezels moet rekening worden gehouden met de geometrie van de vezels, de juiste uitlijning en de mechanische sterkte.
Splicing-technieken van optische vezels
Er bestaan in wezen drie technieken voor het verbinden van de optische vezels. Deze zijn als volgt:
Fusion-splitsing
Alle vezels verbinden door gebruik te maken van de fusietechniek zorgt voor een permanente (langdurig) contact tussen de twee vezels. Bij de fusiesplitsing worden de twee vezels thermisch met elkaar verbonden. Bij deze specifieke techniek wordt noodzakelijkerwijs een elektrisch instrument gebruikt, dat werkt als een elektrische boog om een thermische verbinding tussen de twee te vormen.
Eerst worden de twee vezels uitgelijnd en gestuikt op de manier van hun verbinding, deze uitlijning gebeurt in een vezelhouder.
Hierna, de elektrische boog komt in actie als het wordt ingeschakeld en produceert dan enige energie, die de stootkoppeling verwarmt. Het verhittingseffect smelt de uiteinden van de vezel en vervolgens worden de twee aan elkaar gehecht.
Nadat de twee een binding vormen, wordt hun verbinding bedekt met een polyethyleenmantel of een plastic coating om de verbinding te beschermen.
De onderstaande figuur toont de fusiesplitsing van de optische vezel:
Door gebruik te maken van de fusiesplitstechniek zijn de splitsingsverliezen zeer gering. Het verliesbereik ligt er tussen 0,05 tot 0,10 dB, zowel in het geval van single mode als ookmultimode optische vezels. De techniek die deze hoeveelheid verliezen biedt, is zeer praktisch en nuttig. Omdat slechts een heel klein deel van het uitgezonden vermogen verloren gaat.
Wanneer echter fusiesplitsing wordt uitgevoerd, moet de te leveren warmtetoevoer voldoende zijn. Dit komt omdat soms overmatige warmte kwetsbare (delicate) gewrichten kan produceren.
Mechanische verbinding
De volgende twee categorieën vallen onder mechanische splitsing:
V-gegroefde splitsing
In deze splitsingstechniek, aanvankelijk een V-vormig substraat wordt genomen en de twee uiteinden van de vezels worden gestuikt in degroef. Zodra de twee in de juiste uitlijning in de groef worden geplaatst, worden ze verbonden door een adhesieve gel of een bijpassende indexgel. Deze lijm zorgt voor een goede grip op de verbinding.
Het V-substraat kan ofwel bestaan uit kunststof, silicium, keramiek of een metaal.
Onderstaande figuur toont de V-groove optische vezeltechniek:
De verliezen aan vezels zijn echter meer het gevaldeze techniek in vergelijking met de fusietechniek. Ook zijn deze verliezen in grote mate afhankelijk van de kern en bekledingsdiameter evenals de kernpositie ten opzichte van het midden.
Het moet hier worden opgemerkt dat de twee vezels vormen geen doorlopende soepele verbinding zoals in de eerder besproken zaak. Ook is het gewricht semi-permanent.
Elastische buisverbinding
Het is een techniek van het verbinden van de vezel met dehulp van de elastische buis en vindt majorly zijn toepassing in het geval van de multimode optische vezel. Het vezelverlies is in dit geval bijna gelijk aan dat van de fusietechniek. De behoefte aan apparatuur en vaardigheden is echter iets minder dan de fusiesplitsingstechniek.
In de onderstaande afbeelding ziet u de techniek voor het verbinden van elastische buizen:
Kortom, het elastische materiaal is van binnen rubberwaar een klein gaatje aanwezig is. De diameter van dit gat is iets kleiner dan de diameter van de te verbinden vezel. Ook wordt aan de einden van beide vezels taps uitgevoerd om gemakkelijk inbrengen in de buis mogelijk te maken.
Dus wanneer de vezel met een iets grotere diameter dan het gat in het gat wordt ingebracht, wordt deze uiteindelijk geëxpandeerd als een symmetrische kracht wordt uitgeoefend door het materiaal op de vezel.
Door deze symmetrie wordt een goede uitlijning tussen de twee vezels bereikt. Bij deze methode kunnen verschillende diameters van vezels worden gesplitst zoals hier de vezel beweegt volgens de as van de buis.
Voordelen van vezelsplitsing
- Het maakt optische signaaloverdracht over lange afstanden mogelijk.
- Minder reflectie op het moment van signaaloverdracht.
- Splicing zorgt voor een bijna permanente verbinding van de twee vezels.
Nadelen van vezelsplitsing
- Soms zijn de vezelverliezen veel hoger dan de aanvaardbare limieten.
- Splicing neemt toe, de totale kosten van het communicatiesysteem voor optische vezels.
Splicing biedt in feite permanente of semi-permanente gewrichten. Ook zijn soms de twee vezels tijdelijk verbonden. Dus, het tijdelijk verbinden van de twee optische vezels wordt gedaan door connectoren.
