การลดค่าความสูญเสียที่เกิดจากการเชื่อมต่อด้วยการหลอมของเส้นใยแก้วนำแสงชนิดโหมดเดี่ยว SMF-28 และ MP980

Abstract

บทคัดย่อ

บทความนี้นำเสนอวิธีการลดค่าความสูญเสียที่เกิดจากการเชื่อมต่อด้วยการหลอมของเส้นใยแก้วนำแสงชนิดโหมดเดี่ยว SMF-28 และ MP980 จากการใช้ matching mode field model และ phase-front transformer model โดยได้วิเคราะห์ค่าความสูญเสียที่เกิดขึ้นในกรณีต่าง ๆ ซึ่งพบว่าการเชื่อมต่อด้วยการหลอมของเส้นใยแก้วนำแสงทั้ง 2 ชนิด โดยไม่เกิดการเยื้องศูนย์แบบ axial misalignment กับ angular misalignment จะทำให้ค่าความสูญเสียโดยรวมมีค่าต่ำที่สุด หลังจากนั้นโครงสร้างใหม่ของเส้นใยแก้วนำแสงทั้ง 2 ชนิด ได้ถูกนำเสนอ โดยการลดขนาดของรัศมีของ core ของเส้นใยแก้วนำแสงชนิด MP980 จากค่ามาตรฐาน 1.46 µm เป็น 1.16 µm และเพิ่มขนาดของรัศมีของ core ของเส้นใยแก้วนำแสงชนิด SMF-28 จากค่ามาตรฐาน 4.1 µm เป็น 4.15 µm นอกจากนี้เวลาที่ใช้ในการเชื่อมต่อด้วยการหลอมจะถูกลดจาก 10 วินาที เป็น 2 วินาที โดยอุณหภูมิในการเชื่อมต่อด้วยการหลอมมีค่า 2000 ºC จากการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของเส้นใยแก้วนำแสงทั้ง 2 ชนิด และลดเวลาที่ใช้ในการเชื่อมต่อด้วยการหลอมดังกล่าว ทำให้สามารถลดค่าความสูญเสียที่เกิดจากการเชื่อมต่อด้วยการหลอมได้โดยการใช้เทคนิคการเชื่อมต่อด้วยการหลอมมาตรฐาน โดยค่าความสูญเสียโดยรวมมีค่าลดลงจาก 0.9322 dB เป็น 0.0201 dB ซึ่งค่าความสูญเสียดังกล่าวเป็นค่าที่ยอมรับได้ในระบบการสื่อสารทางแสง 

คำสำคัญ : ค่าความสูญเสียที่เกิดจากการเชื่อมต่อด้วยการหลอม; เส้นใยแก้วนำแสงชนิดโหมดเดี่ยว; matching mode field model; phase-front transformer model

Abstract

This paper presents the fusion splicing loss reduction of SMF-28 and MP980 single mode optical fibers by using matching mode field model and phase-front transformer model. Here, the analysis of the fusion splicing loss under various conditions are obtained. It is found that, the lowest total fusion splicing loss can be achieved under the splicing condition without axial misalignment and angular misalignment. Then, the new structure of both single mode optical fibers are proposed by decreasing the core radius of MP 980 optical fiber from the standard value of 1.46 µm to 1.16 µm, and increasing the core radius of SMF-28 optical fiber from the standard value of 4.1 µm to 4.15 µm, respectively. Furthermore, a fusion splicing time is decreased from 10 second to 2 second, a fusion splicing temperature is equal to 2000 ºC. By the structure adjustment of both single mode optical fibers and the fusion splicing time reduction, the total fusion splicing loss reduction using standard fusion splicing technique can be obtained. Here, the total fusion splicing loss is decreased from 0.9322 dB to 0.0201 dB. And the value of this total fusion splicing loss is acceptable for an optical communication system.

Keywords: fusion splicing loss; single mode optical fiber; matching mode field model; phase-front transformer model