หลักการของการประกบฟิวชันคือปลายไฟเบอร์เปลือยทั้งสอง (โดยนำการเคลือบออก) จะหลอมรวมกันภายใต้อิทธิพลของความร้อน แม่นยำยิ่งขึ้น ปลายไฟเบอร์จะถูกสัมผัสอย่างใกล้ชิดในขั้นต้นโดยมีช่องว่างเล็กน้อยระหว่างนั้น หลังจากให้ความร้อนเป็นเวลาสั้นๆ เพื่อให้พื้นผิวละลาย พวกมันจะถูกดันเข้าหากัน เพื่อให้ปลายหลอมรวมกัน

การให้ความร้อนมักทำได้โดยใช้การปล่อยไฟฟ้าแรงสูง แต่มีวิธีการอื่น: ลวดนิกเกิล-โครเมียมที่อุ่นด้วยไฟฟ้า เลเซอร์ CO2 หรือเปลวไฟจากแก๊ส

แรงตึงผิวช่วยให้ได้แนวที่ดี หากแกนไฟเบอร์อยู่บนแกนไฟเบอร์ นอกจากนี้ยังเป็นไปได้ที่จะจัดแนวเส้นใยอย่างแม่นยำก่อนการประกบเพื่อให้แกน (แม้ว่าจะอยู่นอกศูนย์กลางเล็กน้อย) เข้ากันได้ดี แต่มีความเสี่ยงที่แรงตึงผิวจะดึงปลายเส้นใยไปยังตำแหน่งที่พื้นที่ทั้งหมด ( มากกว่าแกน) ตรงกัน

การประกบกันของเส้นใยมัลติโหมดนั้นค่อนข้างไม่สำคัญ ในที่นี้ คาดว่าจะสูญเสียการเปลี่ยนแปลงจำนวนมากก็ต่อเมื่อพารามิเตอร์ไฟเบอร์ไม่ตรงกัน เช่น ถ้าพื้นที่แกนหลักค่อนข้างแตกต่างกัน สำหรับไฟเบอร์แบบโหมดเดียว กระบวนการนี้มีความสำคัญมากกว่า ที่นี่ สภาวะที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการต่อรอยสูญเสียต่ำที่เชื่อถือได้คือ:

• เส้นใยเป็นเส้นใยซิลิก้า วัสดุแก้วอื่นๆ บางชนิดไม่เหมาะสำหรับการประกบฟิวชัน

• พารามิเตอร์ของฟิวชั่นต่อเชือก (โดยเฉพาะอย่างยิ่ง กระแสไฟฟ้า และระยะเวลาของส่วนโค้ง) ได้รับการปรับให้เหมาะสมอย่างดีสำหรับประเภทไฟเบอร์ที่กำหนด (วัสดุและเส้นผ่านศูนย์กลาง)

• เส้นใยมีเส้นผ่านศูนย์กลางหุ้มเท่ากัน

• การเคลือบเส้นใยถูกขจัดออกจนหมด อาจใช้ตัวทำละลาย

• ปลายเส้นใยได้รับการเตรียมมาอย่างดี โดยตัดในแนวตั้งฉาก ไม่มีพื้นผิวที่ผิดปกติและไม่มีฝุ่น การตัดไฟเบอร์ที่ทำอย่างระมัดระวัง (ทำด้วยอุปกรณ์ตัดไฟเบอร์บางอย่าง) ควรจะดีพอ การขัดทำให้ได้คุณภาพพื้นผิวสูงสุดและความแม่นยำเชิงมุม แต่ใช้เวลานานกว่า

• แกนไฟเบอร์อยู่บนแกนไฟเบอร์พอดี และการจัดตำแหน่งก็แม่นยำ (มักสังเกตได้จากกล้องจุลทรรศน์)

• พื้นที่ของโหมดที่มีประสิทธิภาพเหมือนกันและไม่เล็กเกินไป

ภายใต้สภาวะที่เหมาะสม ฟิวชั่นประกบกันแสดงการสูญเสียการเปลี่ยนผ่านที่ต่ำมากในระดับ 0.02 dB ได้อย่างน่าเชื่อถือ แทบไม่มีแสงสะท้อนที่รอยต่อ ตำแหน่งของรอยเชื่อมแทบจะไม่สามารถมองเห็นได้ภายใต้กล้องจุลทรรศน์ อย่างไรก็ตาม ความแข็งแรงเชิงกลของรอยต่อและบริเวณโดยรอบอาจต่ำกว่าเส้นใยเปลือยปกติ หากพื้นผิวเส้นใยได้รับความเสียหายระหว่างการจัดการ รอยขีดข่วนขนาดเล็กมากก็เพียงพอแล้วสำหรับเอฟเฟกต์นั้น โปรดทราบว่าต้องถอดสารเคลือบป้องกันออกเพื่อประกบ และกระบวนการถอดนี้มีความเสี่ยงที่จะทำให้พื้นผิวไฟเบอร์เสียหาย หลังจากการต่อประกบ เป็นเรื่องปกติที่จะทาการเคลือบใหม่หรือติดวัสดุป้องกันอื่นๆ (เช่น ตัวป้องกันการหดตัวด้วยความร้อนหรือตัวป้องกันการย้ำเชิงกล) เพื่อให้ได้ความทนทานเชิงกลที่สูงเพียงพอ

การประกบแบบการสูญเสียต่ำอาจทำได้ภายใต้สภาวะที่ไม่เหมาะ เช่น สำหรับเส้นใยที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางต่างกัน เมื่อแกนไฟเบอร์ไม่อยู่ตรงกลาง อาจจำเป็นต้องจัดตำแหน่งในขณะที่ตรวจสอบปริมาณแสง อย่างไรก็ตาม ในกรณีดังกล่าว กระบวนการต่อรอยอาจมีความน่าเชื่อถือน้อยกว่าและต้องการการดูแลที่มากขึ้น รอยต่อจำนวนมากอาจต้องทำใหม่จนกว่าจะได้ผลลัพธ์ที่น่าพอใจ เครื่องเชื่อมฟิวชั่นจัดตำแหน่งแกนมอเตอร์ 6 ตัวสามารถเข้าถึงได้ หลังจากการประกบฟิวชัน เรามักจะใช้ปลอกป้องกันการประกบเพื่อป้องกันบริเวณที่ประกบกัน โปรดทราบว่าเส้นใยที่ลอกออกมีความทนทานน้อยกว่า ดังนั้นจึงมักต้องการการปกป้องเป็นพิเศษ 

คุณสมบัติของ Fusion Splicers:

เครื่องมือที่เหมาะสำหรับประกบฟิวชั่นคุณภาพสูงมักจะมีคุณสมบัติดังต่อไปนี้:

• แคลมป์ยึดไฟเบอร์ที่ออกแบบอย่างพิถีพิถันช่วยให้ยึดปลายไฟเบอร์ได้อย่างแม่นยำ แคลมป์อย่างน้อยหนึ่งตัวสามารถปรับได้อย่างแม่นยำด้วยสกรูไมโครเมตร

• สำหรับการต่อเส้นใยที่รักษาโพลาไรเซชัน จำเป็นต้องหมุนเส้นใยเส้นใดเส้นหนึ่งรอบแกนด้วย Shinho S-12PM ฟิวชั่นต่อเชือกสามารถหมุนได้ 0,45,90 องศา

• กล้องจุลทรรศน์ช่วยให้สามารถตรวจสอบคุณภาพและการเรียงตัวของเส้นใยได้ บ่อยครั้งที่มีปุ่มสำหรับสลับไปมาระหว่างมุมมองมุมฉากสองทิศทาง นอกจากนี้ยังสามารถเห็นแกนไฟเบอร์ได้ เราใช้กล้องจุลทรรศน์ 2 ตัวกับเครื่อง

• ตัวต่อบางตัวจัดตำแหน่งโดยอัตโนมัติตามภาพจากกล้องและ/หรือตามการตรวจสอบทรูพุตพลังงานแสง สำหรับอย่างหลัง จะต้องมีแหล่งกำเนิดแสงติดอยู่ที่ปลายไฟเบอร์ด้านหนึ่ง และตัวตรวจจับแสงสำหรับอีกด้านหนึ่ง

• อุปกรณ์บางอย่างยังสามารถวัดคุณภาพของรอยเชื่อมที่ได้

• แม้ว่าฟิวชั่นต่อเชือกบางรุ่นจะใช้สำหรับไฟเบอร์มาตรฐานโทรคมนาคมโดยเฉพาะ แต่ตัวอื่นๆ ก็สามารถนำมาใช้กับไฟเบอร์ได้หลากหลายกว่า เช่น มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางหุ้มที่เล็กลงหรือใหญ่ขึ้น ตัวอย่างเช่น มีเทคนิคฟิวชันที่ใช้อิเล็กโทรดแบบแกว่งซึ่งเหมาะสำหรับเส้นใยหุ้มขนาดใหญ่

• อุปกรณ์บางอย่างให้ความแม่นยำสูงกว่า ตามที่จำเป็น เช่น สำหรับการต่อเส้นใยสำหรับการมัลติเพล็กซิ่งแบบแบ่งพื้นที่

การทดสอบ Fusion Splices

การทดสอบการประกบครั้งแรกคือการตรวจสอบด้วยกล้องจุลทรรศน์ของอุปกรณ์ต่อเชือก โดยปกติแล้ว แทบจะไม่สามารถเห็นรอยต่อได้ อย่างไรก็ตาม อาจมีปัญหา เช่น เกิดจากการชดเชยของแกนไฟเบอร์

เมื่อปล่อยแสงที่มองเห็นเข้าไปในไฟเบอร์ แสงที่เล็ดลอดจำนวนมากอาจส่งผลให้เกิดการประกบที่ผิดพลาด ซึ่งง่ายต่อการจดจำ แม้ว่านั่นจะไม่ได้ให้การวัดเชิงปริมาณของคุณภาพการประกบก็ตาม

การวัดการสูญเสียรอยต่อที่แม่นยำนั้นมีประโยชน์ แต่ไม่ใช่เรื่องง่าย ซึ่งเริ่มต้นด้วยความท้าทายในการปล่อยพลังงานออปติคัลในปริมาณที่ทราบอย่างแม่นยำเข้าสู่ไฟเบอร์ และต่อด้วยการวัดกำลังเอาต์พุตด้วยความแม่นยำ 0.1 dB เป็นต้น

การสะท้อนแสงโดเมนเวลาแบบออปติคัล (OTDR)มักใช้สำหรับการตรวจสอบสายเคเบิลใยแก้วรวมถึงรอยต่อ ข้อผิดพลาดร้ายแรงอย่างน้อยที่สุดสามารถรับรู้และระบุตำแหน่งได้อย่างง่ายดายด้วยเทคนิคนั้น อย่างไรก็ตามสิ่งนี้ต้องใช้อุปกรณ์ OTDR ที่มีราคาแพง

โปรดทราบว่าในไฟเบอร์เลเซอร์กำลังสูงและแอมพลิฟายเออร์ พลังของแสงที่สูญเสียไปในรอยต่ออาจเพียงพอสำหรับการเผาไหม้วัสดุ โดยเฉพาะการเคลือบไฟเบอร์ ซึ่งหมายความว่า splices คุณภาพสูงมีความสำคัญไม่เพียงสำหรับประสิทธิภาพการใช้พลังงานเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการทำงานที่เชื่อถือได้ด้วย

การใช้ฟิวชั่นประกบเป็นเรื่องปกติสำหรับสายเคเบิลใยแก้วภายนอกอาคาร สายยาวมักทำด้วยสายไฟเบอร์แบบฟิวชั่นประกบเข้าด้วยกัน โดยแต่ละสายมีความยาวไม่กี่กิโลเมตร สำหรับสายเคเบิลส่งสัญญาณภายในอาคาร มักใช้ตัวประกบเชิงกลหรือตัวเชื่อมไฟเบอร์ หลีกเลี่ยงการใช้ตัวต่อฟิวชันราคาแพง การประกบฟิวชั่นยังใช้ในโรงงานเพื่อสร้างอุปกรณ์ไฟเบอร์ออปติกที่มีความเสถียร เช่น ไฟเบอร์เลเซอร์และแอมพลิฟายเออร์

ซัพพลายเออร์

Shinho Communication นำเสนอฟิวชั่นต่อเชือก 12 รุ่นที่แตกต่างกัน ดูรายละเอียดได้ที่:

https://www.xhfiber.com/fiber-fusion-splicer_c1