اجزاي تشكيل دهنده يك فيبر نوري:
- روپوش اولیه (JACKET) .
روپوش را معمولا در زمان توليد بر روي غلاف قرار مي دهند و جنس بصورتي که روكش مورد نظر مي تواندشامل چند لايه پلاستيك باشد. اين روكش مانعي براي تغيير شكل و خراشيدگي سطح فيبر است.
- الیاف پشم شیشه که در اطراف هسته قرار می گیرد.
که وظیفه ثابت نگه داشتنcore در هسته را بر عهده دارد و همچنین باعث محکم نگه داشتن کانکتور روی کابل می شود و جلوگیری از رطوبت نیز محسوب میشود.
- چهار الیاف خشک استخوانی که در چهار طرف coreقرار میگیرد. و باعث میشود core در وسط کابل قرار بگیرد و کارش محافظت از فیبر و در مقاومت سازی فیبر اثر دارد و.
- بافر: که محافظ دور هسته محسوب می شود.
- در داخل بافر یک لایه سفید رنگ بنام clad قرار دارد که ضریب شکست آن با ضریب شکست هسته فرق می کند.
6 – core يا هسته: يك رشته نازك شيشه كه در مركز فيبر است و سيگنال در داخل آن حركت ميكند.
شیشه ای بسیار نازک که بسیار نازک و شکننده میباشد.
7- Cladding يا روكش: لايه شيشه اي ديگري بوده كه با هسته متحدالمركز است ولي ضريب شكست نور در آن متفاوت است و به عنوان روكش دور تا دور هسته را گرفته و باعث شكست نور ميشود.
8- رويه: كه از جنس پلاستيك بوده و از فيبر در مقابل آسيب هاي احتمالي مانند رطوبت و تا حد كمي ضربه ميكند.
انواع فيبرنوری:
1- Single mode: در اين نوع فيبرها در هر لحظه يك سيگنال يا پالس نوري در آن عبور داده در این حالت فیبر نوری تنها یک هسته دارد (core) که قطر آن 9 میکرون میباشد.
– Multi mode : در اين نوع فيبرها در هر لحظه چندين پالس نوري با زواياي مختلف درون فيبر تابانده مي شود . قطر هسته به (62.5 میکرون) میرسد که میتواند چندین مد نوری را منتقل کند
طول موج کاربردی در فیبر نوری:
طول موج در single mode ، از 1300 تا 1550 میتوانیم بدهیم . طول موج در multi mode ، زیاد مهم نیست، چون به صورت LED کار می کند
انواع کانکتور :
1 – مخروطی
2 – DIN0-APC (تخت)
DIN8-APC _ 3 (زاویه دار)
تفاوت کانکتورها در نوع سطح کانکتورها می باشد
اجزاء کانکتور:
در این قسمت میخواهیم کانکتور گذاری برای فیبر های تک مد را انجام دهیم
هر set کانکتور از 5 قطعه به شرح زیر تشکیل شده است :
- روپوش اولیه که یک روکش پلاستیکی می باشد.
- الیت فلزی یا بوش
- الیت برنجی : جلوگیری ازصدمه رساندن به فیبر(محافظ بوش)
- کانکتور
- روپوش محافظ
نصب کانکتور بر روی فیبر :
- کابل را به متراژ 45 میلیمتر جدا میکنیم که این عمل را با استفاده از دستگاههای خاص موجود یا لخت کن انجام می دهند .
- اگر می خواهیم کابل ها را بصورت حلقه بپیچیم ، قطر این حلقه ها نباید کمتر از cm20 باشد چرا که اگر کمتر باشد به هسته آسیب می رسد.
- روپوش اولیه را روی کابل قرار می دهیم.
- بعد از وارد کردن روپوش اولیه ‚ الیت فلزی را وارد کابل می کنیم .
- بوسیله دستگاه لخت کن دستی(stripper) که آن را روی سایز 2 تنظیم کرده ایم این عملیات را به آرامی انجام میدهیم تا بهcore آسیبی نرسد .
- چیدن روپوش الیافی به اندازه ای که 6 میلیمتر از روپوش الیافی باقی بماند و همچنین چیدن رشته های استخوانی قهوه ای رنگ اطراف مغزی سیم اصلی تا آخر
- الیت برنجی را روی بافر قرار می دهیم به نحوی که با فشار به زیر عایق سیم فیبر نوری برود. و بوسیله یک پنس آنرا درون روپوش اولیه قرار می دهیم .
- 31 میلی متر از بافر را نگه داشته و بقیه را بوسیله stripper با اعمال فشار کمی لایه محافظ بافر را لخت میکنیم.
- در این مرحله به clad رسیده ایم برای اینکه به هسته آسیب نرسد ابتدا چسب را آماده می کنیم
- 2 mm از clad را نگه می داریم و با استفاده از stripper مخصوص clad بقیه این پوشش را جدا می کنیم .
مرحله ی چسب زدن:
در این مرحله کابل برای کانکتور زدن کاملاً آماده شده است.
سر سیم مغزی فیبر نوری را با الکل و دستمال کاغذی تمیز میکنیم و سپس کانکتور را روی روی سر سیم مغزی نصب می کنیم طوری که سر سیم مغزی حد اقل سه میلیمتر از سر کانکتور بیرون بیاید .
چسبی که در این کار از آن استفاده می شود دو قلو بوده این ترکیب به این صورت است که پس از مخلوط کردن و تزریق همجنس clad مورد استفاده در فیبر می شود .
درست کردن چسب سه قطره از چسب بزرگتر سفید رنگ را با یک قطره از چسب کوچکتر زردرنگ را در هم حل کرده به نحوی که حباب در بین چسب وجود نداشته باشد. این کار باید بر روی لام و با یک عدد همزن شیشه ای کاملا تمیز انجام گردد. سپس چسب را داخل سرنگ ریخته و به وسیله ماشین مخصوص اول مقدار چسب را که باید در داخل کانکتور ریخته شود تنظیم کرده که اینکار تجربی است و سپس در داخل کانکتورها هر کدام یک قطره تزریق میکنیم.
تجهیزات ساخت چسب :
- هم زن شیشه ای که برای مخلوط کردن دو چسب از آن استفاده میشود.
- سرنگ که از دو بخش نیدل (Needle) و پیستون تشکیل شده است
- لام که یک صفحه ی شیشه ای بسیار نازک می باشد که برای مخلوط کردن دو چسب از آن استفاده می شود.
عمل ترکیب کردن چسب ها بسیار به ذرات معلق در هوا حساس میباشد که برای انجام این کار از محیط ایزوله شده استفاده میشود . چون گرد و غبار جلوی تابش نور را می گیرد . نکته ای باید حتما قبل از شروع کار به آن توجه کرد این است محیط لام و همزن شیشه ای را با دستمال صنعتی و الکل تمیز کرد . حلال چسب ها آب یا الکل میباشد.
چسب خاصیت اسیدی دارد . پس از ترکیب چسب ها نباید هیچ گونه آشغال و حبابی در آن دیده شود که برای حباب زدایی به روش زیر عمل می کنیم :
پس از ترکیب چسبها تمام آنها را در یک طرف لام جمع می کنیم و با لبه کاردک مانند همزن ،قسمتی از چسب را روی لام بصورت خمیر مانند پهن می کنیم به صورتی که لایه بسیار نازکی از چسب روی محیط پهن شود با این کار دیگر هیچ حبابی در این قسمت از چسب وجود نخواهد داشت.
دستگاه تزریق چسب :
دو عامل مهم در انجام کار با این دستگاه وجود دارد :
- فشار هوا ، که براساس Bar برای سیستم تعریف شده است .
- زمان ،زمان مختص دستگاه تعریف شده است و با زمان معمول ما متفاوت است.
فشار دستگاه را روی (30) Bar2 و زمان 7 (واحد دستگاه ) تنظیم میکنیم برای اینکه چسب با یک حجم و مقدار ثابت به کانکتور تزریق شود.
دستگاه یک لوله ی پلاستیکی دارد که فشار هوا را به سرنگ منتقل ميكند . یک پدال برای تزریق چسب به درون کانکتور وجود دارد تا فشار وارده ثابت باشد .
در این مرحله کانکتور را در صفحه ی نگهدارنده مخصوصش قرار میدهیم . بعد نیدل را درون کانکتور که ثابت شده قرار می دهیم هر دو power دستگاه تزریق را روشن نگه می داریم و عمل تزریق چسب را تا پشت نیدل انجام می دهیم . وسپس بلافاصله فیبر را درون کانکتور قرار می دهیم .
چسب تا 48 ساعت بصورت ژله ای باقی می ماند و بطور کامل خشک نمیشود لذا جهت اتصال کانکتور در درجه حرارت 70 درجه سانتیگراد و زمان 2 ساعت در دستگاه Oven قرار می دهیم.
مرحله ی پرس زدن:
بین clad وcore یک حالت ژله ای وجود دارد که آنرا بوسیله دستمال صنعتی و الکل آنرا تمیز می کنیم . وبا احتیاط کامل کانکتور را از clad عبور می دهیم در این حالت سر فیبر کاملاً از کانکتور خارج شده است. برای محکم شدن اینکارا لیت فلزی را در انتهای کانکتور قرار میدهیم و بوسیله پرس که در حالت شماره 2 تنظیم شده است آنرا پرس می کنیم. الیاف پشم شیشه ای بین الیت فلزی و انتهای کانکتور قرار می گیرد
با cutter مخصوص 2 یا 3 میلی متر از core را گذاشته و بقیه را می چینیم.
همانطور که می دانیم قطر هسته 9 میکرون است و چسب حالت سیال دارد پس این امکان وجود دارد که چسب در یک طرف کانکتور جمع شود .
Crimp :
دستگاه crimp که به آن جمع کننده نیز می گویند باعث می شود بوسیله توزیع یکنواخت چسب core در مرکز کانکتور قرار بگیرد و فضای خالی که فیبر دارد را پر می کند .
دستگاهcrimp از دو قسمت ثابت و متحرک تشکیل شده است .
که قسمت ثابت نیز به دو قسمت تقسیم شده که عبارتند از :
1-گیره نگهدارنده کانکتور ( بازوی متحرک )
2- پیستون که خود شامل سه قسمت زیر می باشد:
پیستون 2. سوزن پیستون 3 . فنر پیستون
برای انجام crimp1 باید سوزن و فنر را تمیز کرده و مجرای ورودی باز باشد و سوزن حتما باید داخل الکل قرار بگیرد . فنر و سوزن را تمیز کرده و داخل پیستون قرار می دهیم .
کانکتور را داخل crimp1 قرار می دهیم و شاخص را سفت می کنیم. از وقتی که سفت شد یک نیم دور هم می زنیم تا کاملا سفت شود .
زمانيكه دستگاه در حالت باز قرار داردپیستون را میتوان سر جای خود قرار داد . ابتدا قسمت متحرک را در خلاف عقربه های ساعت چرخانده ، تا پشت خط سفید قرار بگیرد . در مرحله بعد سوزن و پیستون را جا میزنیم . سپس کابل را وارد پیستون می کنیم .core بیرون آمده از دستگاه حدود mm3 میباشد. دستگیره متحرک را پشت کابل قرار می دهیم تا آنرا بگیرد.
پس از برش فیبر با تیغه سطح مقطع برش خورده کانکتور را با دستگاه fiber scope نگاه می کنیم
هسته مشکی رنگ است و محیط اطراف آن به رنگ زرد میباشد که محل نور های باز تابیده می باشد
برای تست از چند کابل استفاده می کنیم:
کابل دم خوکی:
این کابل که به آن کابل pig tileنیز می گویند الیاف استخوانی ندارد که یک سر آن کانکتور DIN8-APC و سر دیگر آن چیزی نمی خورد. که جهت کالیبره کردن دستگاه استفاده می شود .
کابل :Patch core
کابلی که دو سر آن کانکتور DIN0-APC (تخت) و DIN8-APC (زاویه دار) است . و کار اصلی آن رابط بین دستگاه و کابل مرجع است
کابل Loss Return:
یک سر آن کابل زاویه دار و سر دیگر آن تخت یا DIN0-APC است کار آن این است که برگشت نور را مشخص می کند . ضریب برگشت را با استفاده از این کابل در نظر می گیریم .
کابل مرجع یا Reference:
به کابلی گفته می شود که از جنس Single mode است و افت رفت نور را مشخص می کند . و کانکتوری که برای آن استفاده می شود DIN0-APC است که در هر دو سر آن نصب می شود . کابل مرجع ما در اینجا کابل dot است .
دستگاه دارای ورودی و خروجی است. کانکتورهای زاویه دار را به قسمت source output و کانکتور های DIN0-APC را به قسمت insertion input وصل می کنیم
70db – عددی است که به ما نشان می دهد و ما باید این عدد را به60db- برسانیم . بنا براین از یک میله به قطر 5 تا 10 میلی متر استفاده می کنیم که فیبر را به دور میله به اندازه 5 تا 10 دور پیچانده تا به عدد دلخواه خود برسیم. یک بار insertion و یک بارreturn را صفر می کنیم تا دستگاه کلا کالیبره شود . که مبنای ما صفر باشد.
کانکتور DIN0-APC را به قسمت insertion input وصل می کنیم. الان می خواهیم insert آن را اندازه بگیریم . بنابراین دکمه insert و input را می زنیم . عددی که دستگاه به ما نشان می دهد (return)صفر است یعنی دستگاه ما الان کالیبره شده است. و عددی که برای insert می بینیم 14 است .کانکتور DIN0-APC را به قسمت insertion input وصل می کنیم. الان می خواهیم insert آن را اندازه بگیریم . بنابراین دکمه insert و input را می زنیم . عددی که دستگاه به ما نشان می دهد (return)صفر است یعنی دستگاه ما الان کالیبره شده است. و عددی که برای insert می بینیم 14 است Return دستگاه باید بین 12 تا 14 باشد
کابل patch core را به وسیله coupling با کابل reference می خواهیم وصل کنیم دکمه insert و input را می زنیم . و return را صفر می کنیم . دستگاه آماده برای تست است است که ما سراغ کابل dot می رویم
به کابل refrence ، coupling وصل کرده وبه قسمت ورودی insertion وصل می کنیم . عددی که در دستگاه مشاهده می کنیم 27 است که افت رفت ما است و زیر 30db . همیشه افت رفتی که می خواهیم داشته باشیم 5db بالاتر قرار می دهیم .
کابل دیگر return loss است که به آن coupling وصل کرده و به کابل reference وصل می کنیم . ضریب برگشت ما 36 است که نسبتا بد نیست و ما تا 45db جا داریم و اشکالی نداریم
پالیش سطح فیبر:
عمل پالیش باید استاندارد باشد برای این منظور از دستگاه polisher استفاده میکنیم که مدت زمان و میزان فشار بر سطح کانکتور را تنظیم می کند و عملیات پالیش را انجام می دهد
پالش سطح فیبر شامل سه مرحله است که عبارتند از:
Polish 1:
پالیش یک زبرترین نوع پالیش است که مثل سمباده عمل می کند و هر پالیش دو طرف دارد که یک طرف آن مات و طرف دیگر آن براق است. (طرف براق برای انجام کار استفاده می شود)
یک برگ از پالیش را زیر گیرنده نگهدارنده برگه قرار میدهیم و محکم میکنیم جهت پالیش از آب برای کاهش اصطکاک استفاده می کنیم در اینجا چند قطره آب را روی کاغذ پالیش می ریزیم و کانکتور را در قسمت گیره کانکتور قرار می دهیم تا کاملا عمود بر کاغذ پالیش قرار بگیرد .
عقربه فشار هوا روی 2 میلی بار قرار بگیرد و مدت زمان عملیات پالیش را روی 2 به همراه دور موتور 650 (دور الکتریکی) تنظیم ميكنيم
Polish 2:
پالیش 2 نرم تر از پالیش1 است
در این مرحله دیگر احتیاجی به تنظیم فشار بار نیست ولی دور موتور باید650 باشد و زمان پالیش را روی 2 قرار می دهیم دیگر برگه پالیش را در قسمت قبل که ذکر شد نمی بندند بلكه از یک صفحه ی شیشه ای استفاده کرده و بوسیله یک اهرم(بازوی نگهدارنده کانکتور) که سمت چپ دستگاه قرار دارد و بوسیله ابزارهای مخصوص عمل پالیش را همراه با محلول آب و مایع مخصوص که سسپانسیون 3% با آب است انجام می گیرد . که این حرکت به صورت 8 انگلیسی و بعد مربعی می شود .
Polish 3:
پالیش 3 که نرمترین نوع پالیش است سطحی مخمل مانند دارد
در این مرحله نیز دور موتور نیز 650 بوده و زمان پالیش را روی 1 قرار می دهیم همچون مرحله قبل عمل پالیش انجام میشود و از محلول الماسه (کربن) استفاده می شود و از گیره مخصوص کانکتور استفاده می کنیم .
این پالیش فقط سطح کانکتور را شفاف می کند و از سطح core چیزی بر نمی دارد . فقط گرد و غبار را بر می دارد .
پس از هر مرحله پالیش باید سطح کانکتور را با دستمال صنعتی و الکل تمیز کنیم و با استفاده از دستگاه fiber scope سطح مقطع فیبر را نگاه کنیم و پس از هر مرحله وضوح تصویر سطح مقطع بسیار بهتر از مرحله قبل می شود
Crimp.2 :
پس از انجام عملیاتpolish آماده تست کردن یا نوبت انجام crimp2 می رسد که عمل تنظیم core در مرکز را انجام می دهد .
این عملیات بوسیله دستگاه های زیر انجام می شود:
- دستگاه مانیتور.
- چکش الکتریکی (ضربه زن).
- منبع نور.
کل دستگاه را می توان به دو بخش اصلی :1- قسمت اندازه گیری و 2- قسمت ضربه زن تقسیم بندی کرد.
که بخش اندازه گیری شامل Line1،line2،LCD می باشد و بخش ضربه زن شامل جای کانکتور ، چکش الکتریکی، تنظیم رنگ، پیچ Focus می باشد.
عمل اندازه گیری بعد از پالیش 1 بمنظور پی بردن میزان قرارگرفتن core در مرکز می باشد که اگر مطلوب نباشد بتوان بوسیله چکش الکتریکی آن را تنظیم کرد.
قسمت های مختلف تست :
بوسیله دستگاه تابش نور ،نور را به یک طرف کابل می تابانیم و سر دیگر را به قسمت چکش مانند متصل می کنیم . البته بوسیله دستگاه منبع نور، شدت نور تابیده شده را تنظیم می کنیم .
خط line 1 شاخص ما می باشد که پس از تنظیم آنرا ثابت در نظر می گیریم .خط line 2 خط اندازه گیری می باشد که متحرک است و در ابتدای کار این دو خط بر هم منطبق اند.
خط شاخص را با لبه کانکتور دقیقا مماس می کنیم بعد کانکتور را در جایگاه خود و حول محورش می چرخانیم . در جایی کانکتور از خط شاخص فاصله می گیرد و بیشترین فاصله ای که می گیرد را با line 2 اندازه می گیریم (برحسب میکرون) و فاصله موجود توسط Lcd نمایش داده میشود. مثلاً فاصله 16 میکرون ،این فاصله را بوسیله خط شاخص نصف می کنیم و پس از آن بوسیله پیچ چکش ،عمل ضربه زدن را انجام می دهیم.
در هر مرحله از ضربه بوسیله چکش با دستگاه fiber scope سطح کانکتور را مشاهده می کنیم که ممکن شکلهای زیر بدست آید :
دو ضربه روبرو عیبی است که به هیچ وجه حل نمی شود . مجموع ای دو ضربه از 240 بیشتر می شود و احتمال شکستن فیبر بیشتر است.
خط نباید از مرکز رد شده باشد، ولی اگر جایی به جز مرکز رد شده باشد اشکالی پیش نمی آورد .
دو ضربه کنار هم که حدود 180 می شود و مشکلی ایجاد نمی کند .
ضربه های crimp2 نباید روی هم قرار گرفته باشد .
Crimp1 نباید پاک شده باشد.
فیبر نباید به صورت بیضی باشد . اگر چسب اضافه دارد باید پاک شود .