Một mối nối liên kết vĩnh viễn hai sợi. Có hai loại mối nối:

1. Mối nối cơ học
2. Mối nối kết hợp

Điều cực kỳ quan trọng trong quy trình nối là căn chỉnh chính xác hai đầu sợi khi nối. Việc phân loại tốt các đầu sợi và độ sạch cũng rất quan trọng trong quá trình nối.

Mối nối cơ học là một đầu nối sợi nhỏ dài 6 cm và đường kính 1 cm. Đầu nối căn chỉnh chính xác hai sợi trần và tạo ra một kết nối cơ học an toàn và lâu dài. Mối nối được gắn chặt bằng nắp đậy kiểu chụp nhanh hoặc liên kết dính hoặc có thể sử dụng cả hai.

Mối nối cơ học có sẵn dưới dạng mối nối tạm thời hoặc vĩnh viễn. Suy hao của mối nối cơ học lớn hơn một chút so với mối nối nhiệt hạch và theo thứ tự 0,1 ~ 0,8 dB.

Quy trình mối nối cho các mối nối cơ học (mối nối đối đầu).

Bởi vì các sợi singlemode có lõi quang học nhỏ và do đó đường kính trường mode nhỏ, chúng ít chịu được sự lệch trục tại một mối nối sợi quang. Do đó, các mối nối cơ học có khả năng đạt được hiệu suất chấp nhận được trong phạm vi ngân sách tổn thất hệ thống cáp quang đơn mode sẽ đắt hơn một chút khi mua, tốn nhiều thời gian lắp đặt hơn và có thể yêu cầu chi phí thiết bị tương đương với nối nhiệt hạch.

Nối sợi quang đơn là thường được sử dụng phương pháp nối các sợi quang vĩnh viễn được sử dụng rộng rãi nhất. Ngày nay, để có được mối nối nung chảy tốt dễ dàng hơn nhiều do có những cải tiến liên tục đối với thiết bị, quy trình và thực hành mối nối nung chảy, bên cạnh những cải tiến mang tính tiến hóa trong việc kiểm soát hình học của sợi quang. Do đó, suy hao thường nằm trong khoảng từ 0,04 đến 0,10 dB đối với cả sợi đơn mode và đa mode.

Chất lượng mối nối kết hợp - hai thông số ảnh hưởng đến chất lượng của mối nối nhiệt hạch: tổn thất chèn mối nối và độ bền kéo.

Trong trường hợp sợi đa mode, có các yếu tố liên quan đến sợi bao gồm sự không khớp về đường kính lõi, sự không khớp về khẩu độ số (NA), sự không khớp về cấu hình chỉ số và lỗi đồng tâm lõi / lớp phủ.

Độ đồng tâm đề cập đến việc lõi sợi được căn giữa tốt như thế nào trong vòng tròn bọc - nghĩa là không có sự bù trừ so với độ tuần hoàn. Sự mất mát này có thể được giảm bớt bằng cách sử dụng kỹ thuật nối làm thẳng hàng các lõi sợi tại điểm nối. Từ hình này, chúng ta có thể ước tính tổn thất mối nối nội tại về mặt lý thuyết cho các yếu tố đóng góp chính của nó: đường kính lõi và sự không khớp NA. Cần lưu ý rằng suy hao mối nối là có hướng đối với các biến này (nghĩa là suy hao chỉ xảy ra khi truyền quang qua một mối nối trong đó sợi nhận có đường kính lõi nhỏ hơn NA).

Các giá trị suy hao mối nối có tính chất phụ gia, vì vậy nếu hai sợi đa mode hiển thị không phù hợp về cả đường kính lõi và NA được nối với nhau, thì phần đóng góp của chúng vào tổn thất nội tại là tổng của hai tổn thất.

Trong trường hợp sợi không dịch chuyển phân tán đơn mode, yếu tố liên quan đến sợi chi phối là sự không phù hợp của Đường kính trường chế độ (MFD). Con số này có thể được sử dụng để ước tính đóng góp tổn thất nội tại do sự không khớp của Đường kính trường chế độ (MFD).

Chuẩn bị cáp quang để nối bao gồm các công việc sau: tước sợi, làm sạch bề mặt và góc cuối sợi.

Lớp phủ sợi có thể được loại bỏ bằng một số kỹ thuật như tước hóa chất, tước nhiệt hoặc tước cơ học. Đối với các sợi được phủ acrylate điển hình, việc tước cơ học là tốt vì nó an toàn, nhanh chóng, không tốn kém và tạo ra một lớp phủ được xác định rõ.

Làm sạch bề mặt là rất quan trọng. Bất kỳ lớp phủ acrylate nào còn sót lại sau khi loại bỏ phải được loại bỏ khỏi bề mặt sợi trần. Nên tránh chạm vào sợi trần trước khi nối hợp nhất để sợi không bị ô nhiễm bởi bụi hoặc dầu cơ thể.

Thuộc tính chính ảnh hưởng đến nối hợp nhất đơn là góc kết thúc. Do đó, việc chuẩn bị góc cuối sợi thích hợp là bước cơ bản để có được mối nối nung chảy có thể chấp nhận được. Yêu cầu đối với góc cuối sợi thay đổi tùy theo người dùng và loại dao cắt được sử dụng. Nói chung, các góc cuối sợi nhỏ hơn hai độ thường mang lại các mối nối trường hợp chấp nhận được. Tuy nhiên, người ta có thể mong đợi góc cuối khoảng nửa độ khi sử dụng dao cắt được kiểm soát tốt.

Có đơn vị căn chỉnh mối nối nung chảy bằng tay và tự động. Trước tiên, người dùng gắn các sợi sạch, đã phân cắt vào các khối liên kết và / hoặc cơ chế giữ khác của bộ nối. Sau đó, các sợi được căn chỉnh trực quan theo hướng bên (XY). Căn chỉnh trực quan đòi hỏi duy trì khoảng cách nhỏ nhất có thể giữa các sợi để giảm các lỗi thị giác có thể xảy ra khi căn chỉnh thủ công các cạnh của sợi dưới độ phóng đại.

Trong trường hợp căn chỉnh tự động, căn chỉnh ban đầu không liên quan gì hơn là đặt các sợi vào mâm cặp rãnh chữ V. Bộ căn chỉnh tự động căn chỉnh các sợi.

Có năm lựa chọn thay thế thiết bị để căn chỉnh lõi sợi quang cuối cùng:

1. Giám sát nguồn điện bằng nguồn và máy dò
2. Sử dụng giám sát công suất của máy đo phản xạ miền thời gian quang học (OTDR)
3. Kỹ thuật phát hiện và tiêm cục bộ (LID)
4. Kỹ thuật căn chỉnh hồ sơ
5. Căn chỉnh rãnh chữ V thụ động

Kỹ thuật giám sát công suất dựa trên sự căn chỉnh sợi quang tối ưu dựa trên lượng công suất quang được truyền qua khớp nối. Nguồn sáng được kết nối với đầu vào của một trong các sợi được nối với nhau. Tín hiệu ánh sáng đi qua khớp nối và mức của tín hiệu được đọc trên đồng hồ đo điện ở đầu ra. Sự căn chỉnh đạt được bằng cách di chuyển các sợi theo hướng bên X và Y cho đến khi đạt được số đọc công suất tối đa. Kỹ thuật này bắt buộc phải có hai người. Một người đọc đồng hồ đo điện trong khi người kia, ở một khoảng cách xa, vận hành bộ nối. Phương pháp này là một cải tiến so với căn chỉnh trực quan ở chỗ nó căn chỉnh tối ưu các lõi sợi quang thay vì lớp phủ.

Có thể sử dụng OTDR thay cho đồng hồ đo điện từ xa như trong phương pháp trên. Cần lưu ý rằng việc căn chỉnh OTDR phụ thuộc vào khả năng OTDR cung cấp khả năng hiển thị năng lượng theo thời gian thực để tối ưu hóa căn chỉnh.

Nhiều máy ghép hợp nhất sử dụng hệ thống phát hiện và tiêm cục bộ (LID). Về cơ bản, đây là một hệ thống điều chỉnh năng lượng khác độc lập tại địa điểm hợp nhất. LID loại bỏ nhu cầu giám sát từ xa mức công suất. Với thiết bị này, các sợi ở hai bên của điểm nối được uốn quanh các trục hình trụ đủ nhỏ để cho phép ánh sáng chiếu qua lớp phủ sợi ở phía đầu vào và phát hiện ở phía đầu ra.

Hệ thống căn chỉnh hồ sơ hiển thị hình ảnh của điểm nối để cho phép kỹ thuật viên căn chỉnh đúng hai sợi cho mối nối hợp nhất. Ánh sáng chuẩn trực được hướng qua các sợi theo góc vuông với trục sợi ngay tại điểm nối. Điều này tạo ra một hình ảnh của sợi quang có thể được đưa vào sự liên kết. Một kiểu căn chỉnh hồ sơ chuyên biệt tạo ra hình ảnh do máy tính tạo ra về các đường tâm lõi, nơi máy tính tự động đưa các sợi vào căn chỉnh trước khi nung chảy.

Một hệ thống căn chỉnh hồ sơ khác đưa ra quy trình căn chỉnh bằng cách sử dụng hồ sơ bọc sợi quang. Cần lưu ý rằng sự liên kết chất lượng phụ thuộc rất nhiều vào độ đồng tâm của lớp bọc lõi. Với căn chỉnh rãnh V cố định thụ động, căn chỉnh sợi quang là kết quả của các rãnh chữ V được gia công chính xác và đường kính sợi bọc được kiểm soát chính xác và độ đồng tâm của lõi / lớp phủ.

Quá trình nhiệt hạch bao gồm một hồ quang điện để đốt nóng và nung chảy. Một số kỹ thuật viên sẽ áp dụng một hoặc nhiều đợt dòng điện hồ quang ngắn để loại bỏ bất kỳ chất gây ô nhiễm nào khỏi các điểm sợi quang trước khi bắt đầu quy trình nhiệt hạch.

Tiền hợp nhất là bước tiếp theo. Đây là một quá trình gia nhiệt để làm mềm các đầu sợi được nối với nhau. Quá trình nung chảy sơ bộ được thực hiện để đảm bảo rằng các đầu sợi ở nhiệt độ tối ưu trong bước nung chảy cuối cùng cho phép các sợi chảy với nhau khi tiếp xúc vật lý. Nhiệt độ trước nhiệt hạch quá cao, sẽ xảy ra hiện tượng biến dạng đầu sợi quá mức có thể dẫn đến thay đổi hình học thủy tinh. Nếu nhiệt độ quá thấp, có thể dẫn đến biến dạng cơ học của các đầu sợi. Khi điều này xảy ra sẽ có hiện tượng xô lệch sợi do các đầu sợi bị ép vào nhau trong bước nung chảy.

Cài đặt bộ nối tối ưu bao gồm dòng điện và thời lượng hồ quang, khoảng cách khe hở, và sự chồng chéo cho các bước tiền nhiệt hạch và nhiệt hạch. Các cài đặt phải được xác định trên cơ sở từng công việc.

Chất lượng mối nối liên quan đến hai tham số nguyên tắc như đã thảo luận ở trên. Đây là độ bền của sợi và suy giảm cảm ứng tại điểm nối. Một số nẹp có khả năng kiểm tra kéo. Các kỹ thuật viên có kinh nghiệm được biết là sử dụng một bài kiểm tra kéo thủ công để họ có thể ước tính một cách chính xác độ bền của sợi.

Suy hao mối nối có thể được kiểm tra bằng OTDR từ xa hoặc đồng hồ đo điện bằng phương pháp tương tự như phương pháp được mô tả ở trên để căn chỉnh sợi quang. Việc đo chính xác độ mất mối nối bằng OTDR yêu cầu đo trung bình hai chiều.