Страты на выгіб валакна адносіцца да страты сігналу, якая адбываецца, калі аптычнае валакно згінаецца за пэўны радыус. Гэта з'ява звязана з уцечкай святла з асяродку валакна пры яго праходжанні праз абалонку. Пры згінанні валакна светлавыя прамяні падвяргаюцца поўнаму ўнутранаму адлюстраванню на мяжы асяродку і абалонкі. Аднак, калі радыус выгібу занадта малы, частка светлавых прамянёў можа праходзіць праз абалонку, што прыводзіць да страт.

Страты на выгіб валакна залежаць ад некалькіх фактараў:

Радыус выгібу: Чым меншы радыус выгібу, тым вышэйшыя страты на выгіб. Гэта тлумачыцца тым, што меншы радыус выгібу прыводзіць да большай крывізны светлавых прамянёў, што павялічвае верагоднасць праходжання праз абалонку.

Тып валакна: Розныя тыпы валокнаў маюць розныя характарыстыкі страт на выгіб. Напрыклад, аднакадавыя валокны звычайна маюць меншыя страты на выгіб у параўнанні з шматмодавымі валокнамі.

Даўжыня хвалі: Страты на выгіб могуць змяняцца ў залежнасці ад даўжыні хвалі святла, якое праходзіць праз валакно. Некаторыя даўжыні хваль могуць адчуваць большыя страты на выгіб, чым іншыя.

Дызайн валакна: Канструкцыя валакна, у тым ліку профіль паказчыка праламлення і выкарыстаныя матэрыялы, могуць паўплываць на страты пры выгібе.

Пакрыццё: Тып і якасць пакрыцця, якое наносіцца на валакно, могуць паўплываць на яго гнуткасць і ўстойлівасць да страт пры выгібе.

Каб мінімізаваць страты на выгіб, важна асцярожна звяртацца з аптычнымі валокнамі і пазбягаць празмернага выгібу, асабліва рэзкіх выгібаў. Валаконна-аптычныя кабелі часта распрацоўваюцца з ахоўнымі пластамі і ўзмацняльнікамі для памяншэння страт на выгіб і забеспячэння надзейнай перадачы сігналаў.

Пры выкарыстанні аптычнага валакна больш складаным тыпам аптычных страт з'яўляюцца страты на мікравыгібы. З развіццём прылад і аптычных валокнаў страты на мікравыгібы становяцца больш важным фактарам страт. У прыладзе ўводзіцца больш прамое аптычнае пераключэнне замест электрычнага пераключэння, і валакно схільнае да працяглых нагрузак у вельмі невялікай прасторы. Для валакна, чым танчэйшае валакно, тым меншы дыяметр валакна, альбо за кошт памяншэння таўшчыні пакрыцця, альбо за кошт памяншэння дыяметра абалонкі; аналагічна, для шматжыльных валокнаў эфектыўная таўшчыня абалонкі таксама будзе значна зніжацца, што павялічвае рызыку страт на мікравыгібы.

Мікрастраты і макрастраты звязаны з выгібам літаральна, але паміж імі існуюць відавочныя адрозненні з пункту гледжання механізму ўзнікнення страт. Таму ў практычным ужыванні вельмі важна адрозніваць страты ад мікравыгібу або макрастраты ў залежнасці ад характару страт, што ўключае ў сябе правільнае вызначэнне месцазнаходжання праблемы і спосабу яе вырашэння.

1. З пункту гледжання геаметрычнай дэфармацыі

Страты на мікравыгіб — гэта фактычна страты, выкліканыя нязначнай дэфармацыяй валакна, у той час як страты на макравыгіб — гэта страты, выкліканыя рэальным выгібам, прычым вонкавы дыяметр валакна застаецца ідэальнай пастаяннай велічынёй. Гэта прыводзіць да відавочнай розніцы ў геаметрыі. Невялікую дэфармацыю валакна можна разглядаць як высокачастотнае ўзбурэнне геаметрычнай акружнасці ў падоўжным кірунку валакна. Гэта ўзбурэнне мае дзве атрыбуты: амплітуду і частату. Мікравыгіб узнікае з-за высокай частаты і нізкай амплітуды. Знешняе ўзбурэнне можна мадэляваць, і яго частата і амплітуда змяняюцца выпадковым чынам з часам. Выкарыстоўваючы пераўтварэнне Фур'е для гэтай выпадковай змены, велічыня эквівалентная магутнасці, і існуе адпаведнае адпаведнасць паміж спектральнай шчыльнасцю магутнасці і прасторавай частатой.

Гэта таксама інтуітыўна лёгка зразумець і зрабіць якасную выснову: калі частата перашкод вельмі высокая, дэфармацыя валакна раўнамерная, і ўплыў страт на мікравыгіб невялікі. Аднак, калі частата перашкод вельмі нізкая, можа ўтварыцца рэальны выгіб, і дамінуюць страты на макравыгіб.

2. З механізму страт

Пры стратах на макравыгінанні можна лічыць, што размеркаванне поля мод асноўнай моды (аднамодавае валакно) у валакне дыфузіруе да боку выгібу, а частка, якая дыфузіруе ўглыб абалонкі, будзе ўтвараць выпраменьванне і паступова губляць яго. Пры стратах на мікравыгінанні частка магутнасці асноўнай моды, якая распаўсюджваецца ў ідэальным валакне, злучаецца з рознымі модамі вышэйшага парадку пад уздзеяннем абурэння. Па меры павелічэння адлегласці распаўсюджвання магутнасць, якая пераносіцца гэтымі модамі вышэйшага парадку, выпраменьваецца з дзесяціэлементнага валакна Орана і, вядома, можа быць зноў злучана з асноўнай модай.

Аналіз страт на мікравыгібы звычайна заснаваны на тэорыі сувязі мод, і асноўныя суадносіны крыху складаныя.

Дзе C — каэфіцыент сувязі паміж асноўнай модай і адной з мод вышэйшага парадку, які паказвае, колькі магутнасці будзе перададзена з кіраванай моды ў моду вышэйшага парадку або моду абалонкі (аднамодавы сцэнар). Qfiber — гэта ўзбурэнне валакна пад прамым напружаннем, а Qenv — узбурэнне пад ускосным напружаннем пры змене асяроддзя. Дакладнасць гэтага мадэлявальнага аналізу складаная, паколькі ўзбурэнні, якія выклікаюць страты на мікравыгібы, з'яўляюцца вельмі выпадковымі, але мэта аналізу — забяспечыць надзейны арыенцір, і ў некаторых сцэнарыях для прыбліжэння вынікаў мадэлявання можна выкарыстоўваць дадатковыя каэфіцыенты.

Альшанскі вывучаў і прапанаваў назіральную залежнасць на ранняй стадыі.

a -радыус ядра

b - радыус абліцоўкі

Розніца паказчыкаў праламлення дельта

Модуль пругкасці EE-палімернага пакрыцця

Напрыклад, модуль пругкасці аптычнага шкловалакна

Для большасці выпадкаў выкарыстання гэтая сувязь больш карысная

3. Крыніца страт на мікравыгіб

Прычынай страт на мікравыгібы з'яўляюцца ў асноўным знешнія фактары. Калі валакно выкарыстоўваецца толькі як голае валакно без кабельнага фармавання, і няма знешняй сілы ў вольнай прасторы, няма магчымасці страт на мікравыгібы. Нягледзячы на ​​тое, што геаметрычная няроўнасць самога валакна можа мець магчымасць страт на мікравыгібы, уплыў страт на мікравыгібы самога валакна можна ігнараваць, паколькі выпрабаванне на страты было пройдзена на заводзе. Улічваецца толькі ўплыў страт на мікравыгібы аптычнага валакна, якія адпавядаюць знешняй фіксацыі ў аптычным кабелі або прыладзе.

Прычыны страт ад мікравыгібу ў асноўным паходзяць з трох аспектаў.

Па-першае, гэта канструкцыя самога валакна. Сама канструкцыя валакна не з'яўляецца крыніцай страт на мікравыгіб, але адчувальнасць да мікравыгібу вызначаецца самой канструкцыяй валакна. На канструкцыю стрыжня валакна ў асноўным уплывае значэнне MAC. Гэта адпавядае формуле характарыстык Альшанскага.

Чым меншы MAC, тым меншымі будуць страты на мікравыгіб пры тым жа знешнім уздзеянні.

Гэта адлюстроўваецца ў канкрэтным валакне, як правіла, валакно G657 мае меншыя страты на мікравыгіб, чым валакно G652.

Нягледзячы на ​​тое, што памяншэнне радыуса асяродку і павелічэнне розніцы паказчыкаў праламлення могуць паменшыць страты на мікравыгібы, карэляцыя паміж параметрамі валакна і яго стандартызацыяй наўрад ці будзе існаваць у сцэнарыі, калі змяняецца толькі адзін параметр, а астатнія застаюцца нязменнымі. Але гэтая тэндэнцыя працягваецца.

Канструкцыя абалонкі валакна таксама можа прынесці паляпшэнні. Залежнасць страт на мікравыгіб ад даўжыні хвалі значна змяняецца, калі да абалонкі дадаецца спецыяльная канструкцыя канаўкі.

Залежнасць страт на мікравыгіб канавокага валакна ад даўжыні хвалі на малюнку вельмі адрозніваецца ад залежнасці стандартнага валакна. Залежнасць страт на мікравыгіб стандартнага валакна на гэтым малюнку крыху выходзіць за рамкі традыцыйных дадзеных, галоўным чынам для канавокага валакна, у якога страты на мікравыгіб згладжаныя. Гэта азначае, што пры звычайным вызначэнні месцазнаходжання праблемы і аналізе праблемы неабходна ўлічваць канструкцыю валакна, інакш толькі абапіраючыся на вопыт, можна ўвесці ў зман. Карацей кажучы, канструкцыя валакна аптымізуе страты на мікравыгіб, што з'яўляецца карысным для пэўных сцэнарыяў.

Па-другое, крыніца страт на мікравыгібы звязана з фактарам валаконна-аптычнага кабеля, які з'яўляецца больш складаным. Складанасць заключаецца ў тым, што існуе занадта шмат тыпаў валаконна-аптычных кабеляў, і канструкцыя вельмі адрозніваецца, але адносна лёгка вылучыць пэўны тып. Тыповым фактарам з'яўляецца ўплыў пакрыцця. Інтуітыўна можна таксама зрабіць выснову, што пакрыццё, як першая лінія абароны валакна, гуляе ролю эфектыўнай перадачы напружання. Калі пакрыццё выкарыстоўваецца ў якасці функцыі перадачы напружання, чым меншы ўнутраны модуль пругкасці і чым большы знешні модуль пругкасці, тым меншае значэнне функцыі перадачы напружання, і ўплыў адпаведных страт на мікравыгібы таксама меншы. Чым большы дыяметр пакрыцця, тым меншы ўплыў страт на мікравыгібы свядома вядомы.

Відавочна, што страты на мікравыгіб дыяметра валакна 900 мкм значна меншыя, чым страты на мікравыгіб валакна 250 мкм. Таксама можна ведаць, што ў той жа канструкцыі валаконна-аптычнага кабеля, хоць прастора актыўнасці валакна 900 мкм невялікая, пры нармальных абставінах яго страты на мікравыгіб значна меншыя.

Трэці фактар ​​— гэта ўплыў асяроддзя, у якім знаходзіцца кабель. З-за складанасці страт на мікравыгібы ў цяперашні час не існуе стандартызаванага метаду выпрабаванняў, і метад выпрабаванняў, прадугледжаны IEC/TR62221, звычайна выкарыстоўваецца непасрэдна. Вызначыць уздзеянне збурэння складана. Нават для пэўных метадаў выпрабаванняў, умоў выпрабаванняў і выпрабавальнага абсталявання розныя месцы размяшчэння могуць даць розныя вынікі. Вынікі розных лабараторый і розных метадаў выпрабаванняў нельга параўноўваць непасрэдна, але ўсе яны з'яўляюцца якаснымі параўнаннямі. Вынікі выпрабаванняў неабходна ацэньваць асобна.