Veselbuigingsverlies verwys na die seinverlies wat plaasvind wanneer 'n optiese vesel verder as 'n sekere radius gebuig word. Hierdie verskynsel is as gevolg van die lekkasie van lig uit die kern van die vesel soos dit deur die bekleding beweeg. Wanneer 'n vesel gebuig word, ondergaan die ligstrale totale interne weerkaatsing by die kern-bekleding-koppelvlak. As die buigradius egter te klein is, kan sommige van die ligstrale deur die bekleding ontsnap, wat lei tot verlies.

Die veselbuigingsverlies hang van verskeie faktore af:

Buigradius: Hoe kleiner die buigradius, hoe hoër die buigverlies. Dit is omdat 'n kleiner buigradius veroorsaak dat die ligstrale groter kromming ervaar, wat die waarskynlikheid van lekkasie deur die bekleding verhoog.

Veseltipe: Verskillende tipes vesels het verskillende buigverlieseienskappe. Enkelmodusvesels het byvoorbeeld tipies laer buigverliese in vergelyking met multimodusvesels.

Golflengte: Buigverlies kan wissel met die golflengte van lig wat deur die vesel deurgegee word. Sommige golflengtes kan hoër buigverlies ervaar as ander.

Veselontwerp: Die ontwerp van die vesel, insluitend die brekingsindeksprofiel en die materiale wat gebruik word, kan buigverlies beïnvloed.

Bedekking: Die tipe en kwaliteit van die deklaag wat op die vesel aangebring word, kan die buigsaamheid en weerstand teen buigverlies beïnvloed.

Om buigverlies te verminder, is dit belangrik om optiese vesels versigtig te hanteer en oormatige buiging te vermy, veral skerp buigings. Veseloptiese kabels word dikwels ontwerp met beskermende lae en versterkings om buigverlies te verminder en betroubare oordrag van seine te verseker.

In die toepassing van optiese vesel is 'n meer komplekse tipe optiese verlies mikrobuigverlies. Met die ontwikkeling van toestelle en optiese vesels is mikrobuigverlies 'n meer kommerwekkende verliesfaktor. Meer direkte optiese skakeling word in die toestel ingestel in plaas van elektriese skakeling, en die vesel is vatbaar vir langtermynspanning in 'n baie klein ruimte. Vir die vesel, hoe dunner die vesel, hoe kleiner die deursnee van die vesel, óf deur die dikte van die laag te verminder, óf deur die deursnee van die bekleding te verminder; Net so vir multikernvesels, sal die effektiewe bekledingsdikte ook aansienlik verminder word, wat die risiko van mikrobuigverlies verhoog.

Mikro-buigverlies en makro-buigverlies hou letterlik verband met buiging, maar daar is duidelike verskille tussen hulle vanuit die oogpunt van die meganisme van verliesvoorkoms. Daarom is dit in praktiese toepassings baie nodig om die verlies te onderskei van mikro-buiging of makro-buiging volgens die aard van die verlies, wat die korrekte ligging van die probleem en die manier om die probleem op te los, behels.

1. In terme van geometriese vervorming

Die mikro-buigingsverlies is eintlik 'n verlies wat veroorsaak word deur die effense vervorming van die vesel, terwyl die makro-buigingsverlies die verlies is wat veroorsaak word deur die werklike buiging, en die buitenste deursnee van die vesel bly die ideale konstante. Dit maak 'n duidelike verskil in geometrie. Die klein vervorming van die vesel kan behandel word as die hoëfrekwensie-perturbasie van die geometriese omtrek in die lengterigting van die vesel. Hierdie perturbasie het twee eienskappe: amplitude en frekwensie. Die toneel van mikro-buiging kom van hoë frekwensie en lae amplitude. Die eksterne versteuring kan gesimuleer word, en die frekwensie en amplitude daarvan verander willekeurig met tyd. Deur die Fourier-transform van hierdie ewekansige variasie te neem, is die grootte gelykstaande aan die drywing, en daar is 'n ooreenstemmende ooreenstemming tussen die drywingspektrale digtheid en die ruimtelike frekwensie.

Dit is ook intuïtief maklik om te verstaan ​​en 'n kwalitatiewe gevolgtrekking te maak: wanneer die steuringsfrekwensie baie hoog is, is die vervorming van die vesel uniform, en die invloed van mikro-buigverlies is nie groot nie. Wanneer die steuringsfrekwensie egter baie laag is, kan die werklike buiging vorm, en die makro-buigverlies is dominant.

2. Van die verliesmeganisme

In die makro-buigverlies kan daar in ag geneem word dat die modusveldverspreiding van die fundamentele modus (enkelmodusvesel) in die vesel na die buigkant diffundeer, en die deel wat diep in die bekleding diffundeer, sal straling vorm en geleidelik verloor. In die mikro-buigverlies word 'n deel van die krag van die fundamentele modus wat in die ideale vesel voortplant, gekoppel aan verskeie hoër-orde modusse onder die toestand van versteuring. Soos die voortplantingsafstand toeneem, word die krag wat deur hierdie hoër-orde modusse gedra word, uit die Oran-tien-elementvesel uitgestraal, en dit kan natuurlik weer teruggekoppel word na die fundamentele modus.

Die analise van mikrobuigingsverlies is tipies gebaseer op moduskoppelingsteorie, en die basiese verhouding is 'n bietjie ingewikkeld.

Waar C die koppelkoëffisiënt tussen die fundamentele modus en een van die hoër-orde modusse is, wat aandui hoeveel krag van die begeleide modus na die hoër-orde modus of bekledingsmodus (enkelmodus scenario) gekoppel sal word. Qfiber is die versteuring van die vesel onder direkte spanning, en Qenv is die versteuring onder indirekte spanning wanneer die omgewing verander. Die akkuraatheid van hierdie modelleringsanalise is moeilik omdat die versteurings wat die mikrobuigverliese veroorsaak, hoogs ewekansig is, maar die doel van die analise is om 'n sterk riglyn te verskaf, en in sekere scenario's kan bykomende koëffisiënte gebruik word om die simulasieresultate te benader.

Olshansky het in die vroeë stadium 'n waarnemingsverwantskap bestudeer en voorgestel.

'n -Kernradius

b - Bekledingsradius

Delta - brekingsindeksverskil

Elastiese modulus van die EE-polimeerlaag

Bv. -Elastiese modulus van optiese veselglas

Vir die meeste gebruiksgevalle is hierdie verhouding meer nuttig

3. Bron van mikrobuigingsverlies

Die bron van mikrobuigverlies is hoofsaaklik eksterne faktore. As die vesel slegs as 'n kaal vesel sonder kabelvorming gebruik word, as daar geen eksterne krag in die vrye ruimte is nie, is daar geen moontlikheid van mikrobuigverlies nie. Alhoewel die geometriese onreëlmatigheid van die vesel self die moontlikheid van mikrobuigverlies kan hê, kan die invloed van mikrobuigverlies van die vesel self geïgnoreer word omdat die verliestoets in die fabriekstoets geslaag het. Dit neem slegs die invloed van mikrobuigverlies van optiese vesel in ag wat ooreenstem met eksterne fiksasie in optiese kabel of toestel.

Die bronne van mikrobuigingsverlies kom hoofsaaklik uit drie aspekte

Die eerste is die ontwerp van die vesel self. Die ontwerp van die vesel self is nie die bron van mikrobuigingsverlies nie, maar die sensitiwiteit vir mikrobuiging word deur die veselontwerp self bepaal. Die ontwerp van die veselkern word hoofsaaklik beïnvloed deur die MAC-waarde. Dit stem ooreen met Olshansky se kenmerkformule.

Hoe kleiner die MAC is, hoe kleiner sal die mikro-buigingsverlies wees onder dieselfde eksterne versteuring.

Dit word weerspieël in die spesifieke vesel, oor die algemeen het G657-vesel minder mikrobuigverlies as G652-vesel.

Alhoewel die vermindering van die kernradius en die verhoging van die brekingsindeksverskil die mikrobuigverlies kan verminder, is dit onwaarskynlik dat die korrelasie tussen die veselparameters en die standaardisering van die vesel sal bestaan ​​in die scenario waar slegs een parameter verander word terwyl die ander onveranderd bly. Maar die tendens duur voort.

Die ontwerp van die bekleding in die vesel kan ook verbeterings meebring. Die golflengte-afhanklikheid van die mikrobuigingsverlies wissel baie wanneer 'n spesifieke groefontwerp by die bekleding gevoeg word.

Die golflengte-afhanklikheid van die mikrobuigverlies van die gegroefde vesel in die figuur verskil baie van dié van die standaardvesel. Die golflengte-afhanklikheid van die standaardvesel in hierdie figuur is effens verder as die konvensionele data, hoofsaaklik vir die gegroefde ontwerpvesel waarvan die mikrobuigverlies afgeplat is. Dit beteken dat die gewone probleemligging en probleemanalise die ontwerp van die vesel in ag moet neem, anders kan dit misleidend wees om net op ervaring te baseer. Samevattend optimaliseer die ontwerp van die vesel die mikrobuigverlies, wat voordelig is vir sekere scenario's.

Tweedens, die bron van mikrobuigverlies hou verband met die faktor van optiese veselkabel, wat meer kompleks is. Die kompleksiteit lê daarin dat daar te veel tipes optiese veselkabel is en die ontwerp baie verskil, maar dit is relatief maklik om spesifiek te wees vir 'n sekere tipe. 'n Tipiese faktor is die invloed van 'n deklaag. Intuïtief kan ook afgelei word dat die deklaag, as die eerste verdedigingslinie om die vesel te beskerm, die rol van effektiewe spanningsgeleiding speel. As die deklaag as 'n spanningsoordragfunksie gebruik word, hoe kleiner die interne elastiese modulus en hoe groter die eksterne elastiese modulus, hoe kleiner die waarde van die spanningsoordragfunksie, en die invloed van die ooreenstemmende mikrobuigverlies is ook kleiner. Hoe groter die deursnee van die deklaag, hoe kleiner is die invloed van die mikrobuigverlies bewustelik bekend.

Dit is duidelik dat die deursnee van 900um baie kleiner is as die mikrobuigverlies van 250um-vesel. Dit kan ook bekend wees dat in dieselfde ontwerp van veseloptiese kabel, hoewel die aktiwiteitsruimte van 900um-vesel klein is, onder normale omstandighede die mikrobuigverlies in die kabel inderdaad baie kleiner is.

Die derde faktor is die impak van die omgewing waarin die kabel geleë is. As gevolg van die kompleksiteit van mikrobuigverlies, is daar tans geen gestandaardiseerde toetsmetode nie, en die toetsmetode wat deur IEC/TR62221 verskaf word, word oor die algemeen direk gebruik. Dit is moeilik om die versteuring te bepaal. Selfs vir sekere toetsmetodes, toetsomgewings en toetstoerusting, kan verskillende plasingsplekke verskillende resultate hê. Die resultate van verskillende laboratoriums en verskillende toetsmetodes kan nie direk vergelyk word nie, maar is alles kwalitatiewe vergelykings. Vir die toetsresultate moet dit afsonderlik geëvalueer word.