Kalitesiz ayırıcıların birkaç yıl sonra neden daha fazla kayıp yaşadığı nedir?OFSCN®
Daha az kaliteli Fiber Splitter’ların birkaç yıllık kullanımdan sonra zamanla artan bir ekleme kaybı (Insertion Loss) göstermesinin en temel ve yaygın nedeni, iç paketlemede kullanılan “paketleme tutkalının” yaşlanması ve bozulmasıdır. Tutkalın fiziksel ve kimyasal özelliklerinin değişmesi nedeniyle cihaz performansında meydana gelen bu bozulma, sektörde genellikle “paketleme tutkalı yaşlanması” olarak adlandırılır.
Arıza mekanizmasını mikroskobik fizik, kimya ve paketleme mühendisliği yapısı açısından analiz edebiliriz:
1. Yüksek Hassasiyetli Hizalamanın Fiziksel Arızası (Hizalama Sapması)
İster Düzlem Işık Dalgası Devresi (PLC) ayırıcı ister Füzyon Çekme (FBT) ayırıcı olsun, giriş ve çıkışlardaki fiber dizilerinin (Fiber Array, FA) ayırıcı çip (PLC Chip) ile kuplaj hizalama hassasiyeti son derece yüksektir.
Tek modlu fiberin çekirdek çapı genellikle sadece yaklaşık 9\ \mu\text{m} ila 10\ \mu\text{m} arasındadır ve kuplaj hizalama hassasiyeti mikron altı seviyede, yani 1\ \mu\text{m}'nin altında olmalıdır. Paketleme sırasında, fiberlerin her iki ucundaki hizalama yüksek hassasiyetle yapılır ve paketleme tutkalı (genellikle UV kürlenen yapıştırıcı veya Epoksi) kullanılarak yapıştırılıp sabitlenir.
Tutkal yaşlanmaya başladığında, mekanik sertliği ve yapışma mukavemeti azalır, bu da fiber ile çip arasında küçük fiziksel yer değiştirmelere neden olabilir. Bu son derece hassas optik yol kuplajında, yalnızca 1\ \mu\text{m}'lik küçük bir yer değiştirme, 1\ \text{dB}'den fazla ek ekleme kaybına neden olarak ayırıcının toplam kaybını önemli ölçüde artırabilir.
2. Nem Emilimi ve Kimyasal Hidroliz (Şişme Etkisi)
Daha az kaliteli ayırıcılar genellikle maliyeti düşürmek için, titizlikle fiber sınıfı sertifikasyonundan geçmemiş ucuz paketleme tutkalı kullanır, bu da neme karşı son derece zayıf bir sızdırmazlığa neden olur.
Uzun süreli ağ çalışması sırasında (özellikle dış mekan veya yüksek nemli ortamlarda), nem yavaş yavaş tutkal tarafından nüfuz eder ve emilir. Tutkal nemi emdiğinde iki ciddi sonuç doğurur: birincisi, polimer ağ yapısının kimyasal hidrolizine (Hydrolysis) neden olarak yapışma katmanının fiziksel mukavemetini çökertir; ikincisi, tutkal kütlesinin düzensiz şişmesine (Swelling) ve mikro çatlaklar oluşmasına neden olarak optik yolun hassas hizalamasını doğrudan bozar.
3. Termal Stres ve Termal Genleşme Uyumsuzluğu (Sıcaklık Döngüsü Yorgunluğu)
Fiber ayırıcılar gerçek operasyon sırasında mevsimsel ve günlük sıcaklık değişim döngülerine maruz kalır.
Daha az kaliteli tutkalın termal genleşme katsayısı (CTE) genellikle yüksektir ve kuvars fiber ile silikon/cam çipin termal genleşme katsayılarıyla tam olarak uyumlu değildir. Uzun süreli sıcaklık değişimleri (Thermal Cycling) sırasında, yapışma arayüzünde sürekli olarak tekrarlayan termal stresler oluşur. Zamanla, tutkal tabakası yorulma deformasyonuna ve hatta lokal yapışma kaybına (Delamination) uğrayarak, zaten hizalanmış olan fiber uç yüzeylerinin yanlış hizalanmasına neden olur.
4. Ortamın Sararması ve Kırılma İndeksi Uyumsuzluğu (Şeffaflık Performansının Bozulması)
Bazı fiber ayırıcıların uç yapıştırmasında tutkal, optik sinyalin geçtiği ortam (kırılma indisi eşleşen ortam) olarak doğrudan işlev görür.
Daha az kaliteli tutkal, uzun süreli ısı, doğal yaşlanma veya az miktarda ultraviyole ışınlarına (örneğin harici ortam sızdırması) maruz kaldığında ciddi şekilde