فیوژن فیبرنوری (Fusion Splicing) فرآیندی است که در آن دو رشته فیبر نوری به‌طور دائمی به یکدیگر جوش داده می‌شوند تا یک اتصال با کمترین افت و بالاترین کیفیت ایجاد شود. این روش برای ایجاد اتصالات پایدار در شبکه‌های فیبر نوری بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرد.
1. آماده‌سازی فیبرها (Fiber Preparation)
در مرحله آماده‌سازی فیبرها، اولین گام برداشتن پوشش محافظ (Coating) است که دور تا دور هسته فیبر نوری و پوشش کلادینگ (Cladding) قرار دارد. این پوشش محافظ که از جنس پلاستیک یا مواد پلیمری است، برای حفاظت از فیبر در برابر آسیب‌های فیزیکی و رطوبت استفاده می‌شود. با استفاده از ابزارهای مخصوصی به نام Fiber Stripper، این پوشش برداشته می‌شود. در این مرحله، دقت بسیار بالایی لازم است تا هسته فیبر نوری که بسیار نازک و شکننده است، آسیب نبیند. هرگونه ترک یا شکستگی در این مرحله می‌تواند منجر به تلفات بالا یا حتی قطع سیگنال شود. پس از برداشتن پوشش، فیبر نوری به حالت برهنه در می‌آید و آماده مراحل بعدی می‌شود.
2. تمیز کردن فیبر (Fiber Cleaning)
پس از برهنه‌سازی فیبر، تمیز کردن آن مرحله‌ای حیاتی است. فیبر نوری که برهنه شده است، به دلیل حساسیت بالای خود، به راحتی می‌تواند دچار آلودگی‌های محیطی مانند گرد و غبار، روغن یا چربی‌های ناشی از دست انسان شود. این آلودگی‌ها می‌توانند در زمان فیوژن باعث ایجاد نقص در اتصال و افزایش تلفات نوری شوند. برای تمیز کردن فیبر، از الکل ایزوپروپیل (Isopropyl Alcohol) و دستمال‌های بدون پرز (Lint-Free Wipes) استفاده می‌شود. فیبر باید به آرامی با دستمال آغشته به الکل پاک شود. این کار باعث می‌شود هرگونه آلودگی از سطح فیبر پاک شده و سطحی کاملاً صاف و تمیز برای فیوژن آماده گردد.
3. برش فیبر (Fiber Cleaving)
برش فیبر یا Fiber Cleaving یکی از مراحل حیاتی در فرآیند فیوژن است. برای ایجاد یک اتصال با کیفیت بالا، فیبر نوری باید به‌طور دقیق و با زاویه‌ای خاص برش داده شود. ابزار مخصوصی به نام Cleaver برای این کار استفاده می‌شود. این ابزار فیبر را با دقتی بسیار بالا و زاویه‌ای معمولاً 90 درجه برش می‌دهد. اگر زاویه برش دقیق نباشد، در زمان فیوژن، دو فیبر به‌طور کامل هم‌راستا نمی‌شوند که این امر منجر به افت سیگنال یا حتی شکستگی فیبر می‌شود. برش دقیق باعث می‌شود که در زمان فیوژن، هسته‌های فیبر نوری به‌طور کامل با یکدیگر هم‌تراز شده و اتصال بهینه‌ای ایجاد گردد.
4. قرار دادن فیبر در دستگاه فیوژن (Fiber Alignment)
پس از برش دقیق فیبر، فیبرها در دستگاه فیوژن قرار می‌گیرند. این دستگاه‌ها به گونه‌ای طراحی شده‌اند که فیبرها را به صورت خودکار هم‌راستا می‌کنند. دستگاه‌های فیوژن معمولاً از سیستم‌های نوری پیشرفته مانند میکروسکوپ و لیزر برای تشخیص و هم‌ترازی فیبرها استفاده می‌کنند. در این مرحله، هسته‌های فیبر نوری باید دقیقاً در یک خط قرار بگیرند تا اطمینان حاصل شود که نور به‌طور مستقیم از یک فیبر به فیبر دیگر منتقل می‌شود. هم‌ترازی دقیق فیبرها یکی از عوامل کلیدی در کاهش تلفات نوری و ایجاد یک اتصال پایدار و با کیفیت است. اگر هم‌ترازی به درستی انجام نشود، اتصال نهایی دچار تلفات بالا یا حتی قطع سیگنال خواهد شد.
5. جوش دادن فیبرها (Fusion Splicing)
در این مرحله، با استفاده از یک قوس الکتریکی که توسط الکترودهای موجود در دستگاه فیوژن ایجاد می‌شود، نوک دو فیبر نوری که هم‌تراز شده‌اند، ذوب شده و به یکدیگر جوش می‌خورند. قوس الکتریکی، دمای بالایی ایجاد می‌کند که باعث می‌شود شیشه‌ای که فیبر از آن ساخته شده است، ذوب شود و دو فیبر به‌طور دائمی به هم متصل شوند. این فرآیند باید به‌گونه‌ای انجام شود که هیچ‌گونه حباب هوا یا نقص دیگری در نقطه اتصال باقی نماند. در پایان این مرحله، دو فیبر به‌طور کامل به یکدیگر جوش داده شده و یک اتصال با حداقل تلفات نوری ایجاد می‌شود. این روش به دلیل کمترین میزان تلفات و بالاترین کیفیت اتصال، در شبکه‌های فیبر نوری بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرد.
6. بررسی اتصال (Splice Inspection)
پس از انجام فرآیند فیوژن، لازم است که کیفیت اتصال ایجاد شده مورد بررسی قرار گیرد. برای این منظور از ابزارهای مختلفی استفاده می‌شود. یکی از رایج‌ترین ابزارها OTDR (Optical Time Domain Reflectometer) است که با ارسال پالس‌های نوری و اندازه‌گیری بازتاب‌های آن، کیفیت اتصال و میزان تلفات نوری را اندازه‌گیری می‌کند. همچنین، میکروسکوپ‌های مخصوصی برای بررسی بصری اتصال استفاده می‌شوند تا از عدم وجود ترک، حباب هوا یا هرگونه نقص دیگر اطمینان حاصل شود. بررسی دقیق این مرحله بسیار مهم است زیرا هرگونه نقص در اتصال می‌تواند باعث تضعیف سیگنال و کاهش عملکرد شبکه فیبر نوری شود.
7. محافظت از اتصال (Splice Protection)
در نهایت، نقطه اتصال باید به‌طور مناسب محافظت شود تا از آسیب‌های فیزیکی، رطوبت و دیگر عوامل محیطی جلوگیری شود. برای این کار از محافظ‌های حرارتی (Heat Shrink) استفاده می‌شود. این محافظ‌ها شامل یک لوله پلاستیکی است که روی محل اتصال قرار می‌گیرد و سپس با اعمال گرما به آن، لوله به دور فیبر منقبض شده و یک پوشش محافظ ایجاد می‌کند. برخی محافظ‌ها همچنین شامل یک تقویت‌کننده فلزی هستند که از خم شدن فیبر در محل اتصال جلوگیری می‌کند. این مرحله نهایی تضمین می‌کند که اتصال ایجاد شده در برابر عوامل محیطی و مکانیکی پایدار و مقاوم باشد، و طول عمر شبکه فیبر نوری افزایش یابد.
