Lif əyilmə itkisi optik lifin müəyyən bir radiusdan kənara əyilməsi zamanı baş verən siqnal itkisinə aiddir. Bu fenomen, lifin üzlükdən keçərkən işığın nüvəsindən sızması ilə əlaqədardır. Lif əyildikdə, işıq şüaları nüvə ilə örtülmüş sərhəddə tam daxili əks olunmaya məruz qalır. Lakin, əyilmə radiusu çox kiçikdirsə, bəzi işıq şüaları üzlükdən keçə bilər və bu da itkiyə səbəb ola bilər.

Lif əyilmə itkisi bir neçə amildən asılıdır:

Əyilmə Radiusu: Əyilmə radiusu nə qədər kiçikdirsə, əyilmə itkisi də bir o qədər yüksəkdir. Bunun səbəbi, daha kiçik əyilmə radiusu işıq şüalarının daha böyük əyriliyə məruz qalmasına və örtükdən sızma ehtimalının artmasına səbəb olmasıdır.

Lif Növü: Müxtəlif növ liflər fərqli əyilmə itkisi xüsusiyyətlərinə malikdir. Məsələn, tək rejimli liflər adətən çoxmodlu liflərlə müqayisədə daha aşağı əyilmə itkisinə malikdir.

Dalğa uzunluğu: Əyilmə itkisi lifdən keçən işığın dalğa uzunluğundan asılı olaraq dəyişə bilər. Bəzi dalğa uzunluqlarında əyilmə itkisi digərlərindən daha yüksək ola bilər.

Lif Dizaynı: Lifin dizaynı, o cümlədən refraktiv indeks profili və istifadə olunan materiallar əyilmə itkisinə təsir göstərə bilər.

Örtük: Lifə tətbiq olunan örtüyün növü və keyfiyyəti onun elastikliyinə və əyilmə itkisinə qarşı müqavimətinə təsir göstərə bilər.

Əyilmə itkisini minimuma endirmək üçün optik liflərlə ehtiyatla davranmaq və həddindən artıq əyilmələrdən, xüsusən də kəskin əyilmələrdən qaçınmaq vacibdir. Lifli optik kabellər, əyilmə itkisini azaltmaq və siqnalların etibarlı ötürülməsini təmin etmək üçün tez-tez qoruyucu təbəqələr və möhkəmləndiricilərlə dizayn edilir.

Optik lifin tətbiqində daha mürəkkəb optik itki növü mikro əyilmə itkisidir. Cihazların və optik liflərin inkişafı ilə mikro əyilmə itkisi daha çox narahatlıq doğuran itki faktorudur. Cihazda elektrik kommutasiyası əvəzinə daha çox birbaşa optik kommutasiya tətbiq olunur və lif çox kiçik bir məkanda uzunmüddətli gərginliyə həssasdır. Lif üçün, ya örtüyün qalınlığını azaltmaqla, ya da örtüyün diametrini azaltmaqla, nazik lif, daha kiçik diametrli lif; Eynilə, çoxnüvəli liflər üçün effektiv örtük qalınlığı da xeyli azalacaq ki, bu da mikro əyilmə itkisi riskini artırır.

Mikro əyilmə itkisi və makro əyilmə itkisi sözün əsl mənasında əyilmə ilə əlaqəlidir, lakin itkinin baş vermə mexanizmi baxımından onlar arasında açıq-aydın fərqlər var. Buna görə də, praktik tətbiqlərdə itkinin təbiətinə görə itkini mikro əyilmə və ya makro əyilmədən ayırmaq çox vacibdir ki, bu da problemin düzgün yerini və problemin həlli yolunu əhatə edir.

1. Həndəsi deformasiya baxımından

Mikro əyilmə itkisi əslində lifin yüngül deformasiyası nəticəsində yaranan itkidir, makro əyilmə itkisi isə real əyilmə nəticəsində yaranan itkidir və lifin xarici diametri ideal sabit olaraq qalır. Bu, həndəsədə açıq bir fərq yaradır. Lifin kiçik deformasiyası lifin uzununa istiqamətində həndəsi çevrəsinin yüksək tezlikli pozulması kimi qəbul edilə bilər. Bu pozulmanın iki xüsusiyyəti var: amplituda və tezlik. Mikro əyilmə səhnəsi yüksək tezlikli və aşağı amplitudadan irəli gəlir. Xarici pozulma simulyasiya edilə bilər və onun tezliyi və amplitudası zamanla təsadüfi olaraq dəyişir. Bu təsadüfi dəyişikliyin Furye çevrilməsini götürdükdə, böyüklük gücə bərabərdir və güc spektral sıxlığı ilə fəza tezliyi arasında müvafiq uyğunluq var.

Bunu anlamaq və keyfiyyətcə nəticə çıxarmaq da intuitiv olaraq asandır: pozuntu tezliyi çox yüksək olduqda, lifin deformasiyası vahid olur və mikro əyilmə itkisinin təsiri böyük deyil. Lakin, pozuntu tezliyi çox aşağı olduqda, həqiqi əyilmə yarana bilər və makro əyilmə itkisi dominantdır.

2. Zərər mexanizmindən

Makro əyilmə itkisində, lifdəki fundamental rejimin (tək rejimli lif) rejim sahəsinin paylanmasının əyilmə tərəfinə yayıldığını və örtüyə dərin yayılan hissənin şüalanma əmələ gətirəcəyini və tədricən itirəcəyini düşünmək olar. Mikro əyilmə itkisində, ideal lifdə yayılan fundamental rejimin gücünün bir hissəsi pozulma şərti ilə müxtəlif yüksək dərəcəli rejimlərlə birləşdirilir. Yayılma məsafəsi artdıqca, bu yüksək dərəcəli rejimlərin daşıdığı güc Oran on elementli lifindən şüalanır və əlbəttə ki, yenidən fundamental rejimə qoşula bilər.

Mikro əyilmə itkisinin təhlili adətən rejim birləşmə nəzəriyyəsinə əsaslanır və əsas əlaqə bir az mürəkkəbdir.

Burada C, əsas rejimlə daha yüksək dərəcəli rejimlərdən biri arasındakı birləşmə əmsalıdır və bu, idarə olunan rejimdən daha yüksək dərəcəli rejimə və ya örtük rejiminə (tək rejimli ssenari) nə qədər gücün qoşulacağını göstərir. Qfiber birbaşa gərginlik altında lifin pozulması, Qenv isə ətraf mühit dəyişdikdə dolayı gərginlik altında yaranan pozğunluqdur. Bu modelləşdirmə təhlilinin dəqiqliyi çətindir, çünki mikro əyilmə itkilərinə səbəb olan pozuntular olduqca təsadüfi olur, lakin təhlilin məqsədi güclü bir rəhbər təmin etməkdir və müəyyən ssenarilərdə simulyasiya nəticələrini təxmini olaraq qiymətləndirmək üçün əlavə əmsallardan istifadə edilə bilər.

Olşanski erkən mərhələdə müşahidə əlaqəsini araşdırmış və təklif etmişdir.

a -Nüvə radiusu

b - Kaplama radiusu

Delta - qırılma indeksi fərqi

EE-polimer örtüyünün elastiklik modulu

Məsələn - Optik lifli şüşənin elastik modulu

Əksər istifadə halları üçün bu əlaqə daha faydalıdır

3. Mikro əyilmə itkisinin mənbəyi

Mikro əyilmə itkisinin mənbəyi əsasən xarici amillərdir. Əgər lif yalnız kabel əmələ gətirmədən çılpaq lif kimi istifadə olunursa, boş məkanda heç bir xarici qüvvə yoxdursa, mikro əyilmə itkisi ehtimalı yoxdur. Lifin özünün həndəsi qeyri-bərabərliyi mikro əyilmə itkisi ehtimalına malik olsa da, itki sınağı zavod sınağından keçdiyi üçün lifin özünün mikro əyilmə itkisinin təsiri nəzərə alınmaya bilər. Bu, yalnız optik kabeldə və ya cihazda xarici fiksasiyaya uyğun olaraq optik lifin mikro əyilmə itkisinin təsirini nəzərə alır.

Mikro əyilmə itkisinin mənbələri əsasən üç aspektdən qaynaqlanır

Birincisi, lifin özünün dizaynıdır. Lifin özünün dizaynı mikro əyilmə itkisinin mənbəyi deyil, mikro əyilməyə qarşı həssaslıq lif dizaynının özü ilə müəyyən edilir. Lif nüvəsinin dizaynı əsasən MAC dəyərindən təsirlənir. Bu, Olşanskinin xüsusiyyət düsturu ilə uyğun gəlir.

MAC nə qədər kiçik olarsa, eyni xarici təsir altında mikro əyilmə itkisi bir o qədər az olacaq.

Bu, spesifik lifdə əks olunur, ümumiyyətlə G657 lifinin mikro əyilmə itkisi G652 lifindən daha azdır.

Nüvə radiusunun azaldılması və refraktiv indeks fərqinin artırılması mikro əyilmə itkisini azalda bilsə də, yalnız bir parametrin dəyişdirilməsi, digərlərinin isə dəyişməməsi ssenarisində lif parametrləri ilə lifin standartlaşdırılması arasındakı korrelyasiyanın mövcud olması ehtimalı azdır. Lakin trend davam edir.

Lifdəki örtük dizaynı da təkmilləşdirmələr gətirə bilər. Mikrobölmə itkisinin dalğa uzunluğundan asılılığı, örtüyə müəyyən bir yiv dizaynı əlavə edildikdə çox dəyişir.

Şəkildəki yivli lifin mikroəyilmə itkisinin dalğa uzunluğundan asılılığı standart lifin dalğa uzunluğundan çox fərqlidir. Bu şəkildəki standart lifin dalğa uzunluğundan asılılığı, əsasən mikroəyilmə itkisi düzlənmiş yivli dizayn lifi üçün ənənəvi məlumatlardan bir qədər kənardadır. Bu o deməkdir ki, adi problem yeri və problem təhlili lifin dizaynını nəzərə almalıdır, əks halda sadəcə təcrübəyə əsaslanmaq yanlış ola bilər. Xülasə, lifin dizaynı mikroəyilmə itkisini optimallaşdırır ki, bu da müəyyən ssenarilər üçün faydalıdır.

İkincisi, mikro əyilmə itkisinin mənbəyi daha mürəkkəb olan optik lif kabeli amili ilə əlaqədardır. Mürəkkəblik, optik lif kabelin çox sayda növünün olması və dizaynının çox fərqli olması ilə bağlıdır, lakin müəyyən bir növə xas olmaq nisbətən asandır. Tipik bir amil örtüyün təsiridir. Intuitiv olaraq, örtüyün, lifi qorumaq üçün ilk müdafiə xətti kimi, effektiv gərginlik keçiriciliyi rolunu oynadığı qənaətinə gəlmək olar. Əgər örtük gərginlik ötürmə funksiyası kimi istifadə olunursa, daxili elastiklik modulu və xarici elastiklik modulu nə qədər kiçikdirsə, gərginlik ötürmə funksiyasının dəyəri bir o qədər kiçikdir və müvafiq mikro əyilmə itkisinin təsiri də kiçikdir. Örtüyün diametri nə qədər böyükdürsə, mikro əyilmə itkisinin təsiri bir o qədər kiçikdir.

Aydındır ki, 900 um diametri 250 um lifin mikrobönmə itkisindən daha kiçikdir. Həmçinin məlumdur ki, eyni dizaynda fiber optik kabeldə 900 um lifin aktivlik sahəsi kiçik olsa da, normal şəraitdə onun mikrobönmə itkisi kabeldə həqiqətən daha kiçikdir.

Üçüncü amil kabelin yerləşdiyi mühitin təsiridir. Mikro əyilmə itkisinin mürəkkəbliyinə görə hazırda standartlaşdırılmış sınaq metodu yoxdur və IEC/TR62221 tərəfindən təmin edilən sınaq metodu ümumiyyətlə birbaşa istifadə olunur. Pozuntunu müəyyən etmək çətindir. Hətta müəyyən sınaq metodları, sınaq mühitləri və sınaq avadanlıqları üçün fərqli yerləşdirmə yerləri fərqli nəticələr verə bilər. Müxtəlif laboratoriyaların və fərqli sınaq metodlarının nəticələri birbaşa müqayisə edilə bilməz, lakin hamısı keyfiyyət müqayisələridir. Sınaq nəticələri üçün ayrıca qiymətləndirilməlidir.