ফাইবারের নমন ক্ষতি অপটিক্যাল ফাইবারকে একটি নির্দিষ্ট ব্যাসার্ধের চেয়ে বেশি বাঁকানোর ফলে যে সিগন্যাল হ্রাস ঘটে, তাকেই এটি বোঝায়। এই ঘটনাটি ঘটে ফাইবারের কোর থেকে আলোর লিকেজের কারণে, যখন এটি ক্ল্যাডিংয়ের মধ্য দিয়ে যায়। যখন একটি ফাইবার বাঁকানো হয়, তখন কোর-ক্ল্যাডিং সংযোগস্থলে আলোক রশ্মিগুলোর পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলন ঘটে। তবে, যদি বাঁকানোর ব্যাসার্ধ খুব ছোট হয়, তাহলে কিছু আলোক রশ্মি ক্ল্যাডিংয়ের মধ্য দিয়ে বেরিয়ে যেতে পারে, যার ফলে সিগন্যাল হ্রাস পায়।

ফাইবারের নমনজনিত ক্ষতি বিভিন্ন বিষয়ের উপর নির্ভর করে:

বাঁকানোর ব্যাসার্ধ: বাঁকানোর ব্যাসার্ধ যত ছোট হয়, বাঁকানোর কারণে আলোর অপচয় তত বেশি হয়। এর কারণ হলো, ছোট বাঁকানোর ব্যাসার্ধের ফলে আলোক রশ্মিগুলো অধিক বক্রতার সম্মুখীন হয়, যা ক্ল্যাডিং ভেদ করে আলো চুইয়ে পড়ার সম্ভাবনা বাড়িয়ে দেয়।

ফাইবারের ধরণ: বিভিন্ন ধরণের ফাইবারের নমনজনিত ক্ষয়ের বৈশিষ্ট্য ভিন্ন ভিন্ন হয়। উদাহরণস্বরূপ, মাল্টিমোড ফাইবারের তুলনায় সিঙ্গেল-মোড ফাইবারের নমনজনিত ক্ষয় সাধারণত কম হয়।

তরঙ্গদৈর্ঘ্য: ফাইবারের মধ্য দিয়ে প্রেরিত আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সাথে নমনজনিত ক্ষতি পরিবর্তিত হতে পারে। কিছু তরঙ্গদৈর্ঘ্যে অন্যগুলোর তুলনায় বেশি নমনজনিত ক্ষতি হতে পারে।

ফাইবার ডিজাইন: ফাইবারের নকশা, যার মধ্যে প্রতিসরাঙ্ক প্রোফাইল এবং ব্যবহৃত উপাদান অন্তর্ভুক্ত, তা নমনজনিত ক্ষতিকে প্রভাবিত করতে পারে।

আবরণ: ফাইবারের উপর প্রয়োগ করা আবরণের ধরন ও গুণমান এর নমনীয়তা এবং নমনজনিত ক্ষতি প্রতিরোধের ক্ষমতাকে প্রভাবিত করতে পারে।

বাঁকানোর কারণে শক্তি ক্ষয় কমাতে, অপটিক্যাল ফাইবার সাবধানে ব্যবহার করা এবং অতিরিক্ত বাঁকানো, বিশেষ করে তীব্র বাঁক এড়িয়ে চলা গুরুত্বপূর্ণ। বাঁকানোর কারণে শক্তি ক্ষয় কমাতে এবং সংকেতের নির্ভরযোগ্য সঞ্চালন নিশ্চিত করতে ফাইবার অপটিক ক্যাবলগুলো প্রায়শই প্রতিরক্ষামূলক স্তর এবং শক্তিবৃদ্ধি সহ ডিজাইন করা হয়।

অপটিক্যাল ফাইবারের প্রয়োগের ক্ষেত্রে, মাইক্রো-বেন্ডিং লস হলো এক ধরনের জটিল অপটিক্যাল লস। ডিভাইস এবং অপটিক্যাল ফাইবারের উন্নয়নের সাথে সাথে, মাইক্রো-বেন্ডিং লস একটি অধিক উদ্বেগের বিষয় হয়ে উঠেছে। ডিভাইসে ইলেকট্রিক্যাল সুইচিং-এর পরিবর্তে আরও সরাসরি অপটিক্যাল সুইচিং চালু করা হচ্ছে, এবং ফাইবারটি খুব ছোট জায়গায় দীর্ঘমেয়াদী চাপের শিকার হয়। ফাইবারের ক্ষেত্রে, কোটিং-এর পুরুত্ব কমিয়ে অথবা ক্ল্যাডিং-এর ব্যাস কমিয়ে ফাইবারকে আরও পাতলা ও ছোট ব্যাসের করা হয়; একইভাবে মাল্টি-কোর ফাইবারের ক্ষেত্রেও কার্যকর ক্ল্যাডিং-এর পুরুত্ব ব্যাপকভাবে কমানো হয়, যা মাইক্রো-বেন্ডিং লসের ঝুঁকি বাড়িয়ে দেয়।

মাইক্রো-বেন্ডিং লস এবং ম্যাক্রো-বেন্ডিং লস আক্ষরিক অর্থে বাঁকানোর সাথে সম্পর্কিত, কিন্তু ক্ষতি সংঘটনের পদ্ধতির দৃষ্টিকোণ থেকে এদের মধ্যে সুস্পষ্ট পার্থক্য রয়েছে। তাই, বাস্তব প্রয়োগের ক্ষেত্রে, ক্ষতির প্রকৃতি অনুসারে মাইক্রো-বেন্ডিং বা ম্যাক্রো-বেন্ডিং থেকে হওয়া ক্ষতিকে আলাদা করা অত্যন্ত জরুরি, যার মাধ্যমে সমস্যার সঠিক অবস্থান নির্ণয় এবং সমাধানের উপায় নির্ধারণ করা যায়।

১. জ্যামিতিক বিকৃতির পরিপ্রেক্ষিতে

মাইক্রো-বেন্ডিং লস হলো ফাইবারের সামান্য বিকৃতির কারণে সৃষ্ট ক্ষতি, যেখানে ম্যাক্রো-বেন্ডিং লস হলো প্রকৃত বাঁকানোর কারণে সৃষ্ট ক্ষতি এবং ফাইবারের বাইরের ব্যাস একটি আদর্শ ধ্রুবক থাকে। এটি জ্যামিতিতে একটি স্পষ্ট পার্থক্য তৈরি করে। ফাইবারের ক্ষুদ্র বিকৃতিকে ফাইবারের অনুদৈর্ঘ্য দিকে জ্যামিতিক পরিধির একটি উচ্চ-কম্পাঙ্কের বিচ্যুতি হিসেবে বিবেচনা করা যেতে পারে। এই বিচ্যুতির দুটি বৈশিষ্ট্য রয়েছে: বিস্তার এবং কম্পাঙ্ক। মাইক্রো-বেন্ডের দৃশ্যটি উচ্চ কম্পাঙ্ক এবং নিম্ন বিস্তার থেকে উদ্ভূত হয়। এই বাহ্যিক বিচ্যুতিকে সিমুলেট করা যায় এবং সময়ের সাথে সাথে এর কম্পাঙ্ক ও বিস্তার এলোমেলোভাবে পরিবর্তিত হয়। এই এলোমেলো পরিবর্তনের ফুরিয়ার ট্রান্সফর্ম নিলে, এর মান শক্তির সমতুল্য হয় এবং পাওয়ার স্পেকট্রাল ডেনসিটি ও স্পেশিয়াল ফ্রিকোয়েন্সির মধ্যে একটি অনুরূপ সম্পর্ক বিদ্যমান থাকে।

এটি স্বজ্ঞাতভাবেও সহজে বোঝা যায় এবং একটি গুণগত সিদ্ধান্তে আসা যায়: যখন বিঘ্ন কম্পাঙ্ক খুব বেশি হয়, তখন ফাইবারের বিকৃতি সুষম হয় এবং ক্ষুদ্র-বাঁকানো ক্ষতির প্রভাব তেমন বড় হয় না। তবে, যখন বিঘ্ন কম্পাঙ্ক খুব কম হয়, তখন প্রকৃত বাঁক তৈরি হতে পারে এবং বৃহৎ-বাঁকানো ক্ষতিই প্রধান হয়ে ওঠে।

২. ক্ষয় প্রক্রিয়া থেকে

ম্যাক্রো-বেন্ডিং লসের ক্ষেত্রে, এটা ধরে নেওয়া যেতে পারে যে ফাইবারের মধ্যে ফান্ডামেন্টাল মোডের (সিঙ্গেল-মোড ফাইবার) মোড ফিল্ড ডিস্ট্রিবিউশন বাঁকানো দিকের দিকে ছড়িয়ে পড়ে, এবং যে অংশটি ক্ল্যাডিং-এর গভীরে ছড়িয়ে যায় তা রেডিয়েশন তৈরি করে এবং ধীরে ধীরে ক্ষয়প্রাপ্ত হয়। মাইক্রো-বেন্ডিং লসের ক্ষেত্রে, আদর্শ ফাইবারে সঞ্চারিত ফান্ডামেন্টাল মোডের শক্তির একটি অংশ পার্টারবেশনের (বিক্ষোভ) অধীনে বিভিন্ন উচ্চ-ক্রমের মোডের সাথে কাপলড (সংযুক্ত) হয়। সঞ্চারণ দূরত্ব বাড়ার সাথে সাথে, এই উচ্চ-ক্রমের মোডগুলো দ্বারা বাহিত শক্তি ওরান টেন-এলিমেন্ট ফাইবার থেকে বিকিরিত হয়ে যায়, এবং অবশ্যই এটি পুনরায় ফান্ডামেন্টাল মোডে কাপলড হতে পারে।

মাইক্রো-বেন্ডিং লসের বিশ্লেষণ সাধারণত মোড কাপলিং তত্ত্বের উপর ভিত্তি করে করা হয়, এবং এর মৌলিক সম্পর্কটি কিছুটা জটিল।

এখানে C হলো ফান্ডামেন্টাল মোড এবং উচ্চতর মোডগুলোর একটির মধ্যেকার কাপলিং কো-এফিশিয়েন্ট, যা নির্দেশ করে গাইডেড মোড থেকে উচ্চতর মোড বা ক্ল্যাডিং মোডে (সিঙ্গেল-মোড সিনারিও) কী পরিমাণ শক্তি কাপল হবে। Qfiber হলো সরাসরি চাপের অধীনে ফাইবারের ডিস্টার্বেন্স, এবং Qenv হলো পরিবেশ পরিবর্তনের ফলে পরোক্ষ চাপের অধীনে সৃষ্ট ডিস্টার্বেন্স। এই মডেলিং বিশ্লেষণের নির্ভুলতা যাচাই করা কঠিন, কারণ যে বিচ্যুতিগুলো মাইক্রো-বেন্ডিং লস ঘটায়, সেগুলো অত্যন্ত এলোমেলো প্রকৃতির হয়। তবে এই বিশ্লেষণের উদ্দেশ্য হলো একটি নির্ভরযোগ্য নির্দেশিকা প্রদান করা এবং নির্দিষ্ট কিছু ক্ষেত্রে সিমুলেশনের ফলাফলকে আনুমানিক করার জন্য অতিরিক্ত কো-এফিশিয়েন্ট ব্যবহার করা যেতে পারে।

ওলশানস্কি প্রাথমিক পর্যায়ে একটি পর্যবেক্ষণমূলক সম্পর্ক নিয়ে গবেষণা করেন এবং প্রস্তাব করেন।

a -কোর ব্যাসার্ধ

খ - ক্ল্যাডিং ব্যাসার্ধ

ডেল্টা - প্রতিসরাঙ্ক পার্থক্য

EE-পলিমার আবরণের স্থিতিস্থাপক মডুলাস

উদাহরণস্বরূপ - অপটিক্যাল ফাইবার গ্লাসের স্থিতিস্থাপক মডুলাস

অধিকাংশ ব্যবহারের ক্ষেত্রে, এই সম্পর্কটি বেশি সহায়ক।

৩. ক্ষুদ্র-নমন ক্ষতির উৎস

মাইক্রো-বেন্ডিং লসের উৎস প্রধানত বাহ্যিক কারণসমূহ। যদি ফাইবারটি কেবল কেবল গঠন ছাড়াই খালি ফাইবার হিসাবে ব্যবহৃত হয় এবং মুক্ত স্থানে কোনো বাহ্যিক বল না থাকে, তবে মাইক্রো-বেন্ডিং লসের কোনো সম্ভাবনা থাকে না। যদিও ফাইবারের নিজস্ব জ্যামিতিক অনিয়মিততার কারণে মাইক্রো-বেন্ডিং লসের সম্ভাবনা থাকতে পারে, তবে ফাইবারের নিজস্ব মাইক্রো-বেন্ডিং লসের প্রভাব উপেক্ষা করা যেতে পারে, কারণ ফ্যাক্টরি পরীক্ষায় লস টেস্টটি উত্তীর্ণ হয়েছে। এক্ষেত্রে শুধুমাত্র অপটিক্যাল কেবল বা ডিভাইসে বাহ্যিক স্থিরীকরণের সাথে সম্পর্কিত অপটিক্যাল ফাইবারের মাইক্রো-বেন্ডিং লসের প্রভাব বিবেচনা করা হয়।

ক্ষুদ্র নমন ক্ষয়ের উৎসগুলো মূলত তিনটি দিক থেকে আসে।

প্রথমটি হলো ফাইবারের নিজস্ব নকশা। ফাইবারের নকশা নিজে মাইক্রো-বেন্ডিং লসের উৎস নয়, বরং মাইক্রো-বেন্ডিং-এর প্রতি সংবেদনশীলতা ফাইবারের নকশা দ্বারাই নির্ধারিত হয়। ফাইবার কোরের নকশা মূলত MAC ভ্যালু দ্বারা প্রভাবিত হয়। এটি অলশানস্কির বৈশিষ্ট্য সূত্রের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ।

MAC যত ছোট হবে, একই বাহ্যিক ব্যাঘাতের অধীনে মাইক্রো-বেন্ডিং লসও তত কম হবে।

এটি নির্দিষ্ট ফাইবারে প্রতিফলিত হয়, সাধারণত G657 ফাইবারে G652 ফাইবারের তুলনায় মাইক্রো-বেন্ডিং লস কম থাকে।

যদিও কোর ব্যাসার্ধ হ্রাস করে এবং প্রতিসরাঙ্কের পার্থক্য বৃদ্ধি করে মাইক্রো-বেন্ডিং লস কমানো যায়, কিন্তু অন্য প্যারামিটারগুলো অপরিবর্তিত রেখে শুধু একটি প্যারামিটার পরিবর্তন করার ক্ষেত্রে ফাইবারের প্যারামিটার এবং ফাইবারের মানকরণের মধ্যে কোনো সম্পর্ক থাকার সম্ভাবনা কম। তবে এই প্রবণতা অব্যাহত রয়েছে।

ফাইবারের ক্ল্যাডিং-এর নকশাও উন্নতি আনতে পারে। ক্ল্যাডিং-এ একটি নির্দিষ্ট খাঁজের নকশা যোগ করা হলে মাইক্রোবেন্ডিং লসের তরঙ্গদৈর্ঘ্য নির্ভরতা ব্যাপকভাবে পরিবর্তিত হয়।

চিত্রে খাঁজকাটা ফাইবারের মাইক্রোবেন্ডিং লসের তরঙ্গদৈর্ঘ্য নির্ভরতা সাধারণ ফাইবারের থেকে অনেকটাই ভিন্ন। এই চিত্রে সাধারণ ফাইবারের তরঙ্গদৈর্ঘ্য নির্ভরতা প্রচলিত তথ্যের চেয়ে সামান্য ভিন্ন, যা মূলত খাঁজকাটা ডিজাইনের ফাইবারের ক্ষেত্রে দেখা যায়, যার মাইক্রোবেন্ডিং লস সমতল করা হয়েছে। এর অর্থ হলো, প্রচলিত সমস্যা চিহ্নিতকরণ এবং সমস্যা বিশ্লেষণে ফাইবারের ডিজাইন বিবেচনা করা প্রয়োজন, অন্যথায় শুধু অভিজ্ঞতার উপর ভিত্তি করে সিদ্ধান্ত বিভ্রান্তিকর হতে পারে। সংক্ষেপে, ফাইবারের ডিজাইন মাইক্রোবেন্ডিং লসকে অপ্টিমাইজ করে, যা নির্দিষ্ট কিছু ক্ষেত্রে উপকারী।

দ্বিতীয়ত, মাইক্রো-বেন্ডিং লসের উৎস অপটিক্যাল ফাইবার কেবলের উপাদানের সাথে সম্পর্কিত, যা আরও জটিল। এই জটিলতার কারণ হলো, অপটিক্যাল ফাইবার কেবলের অনেক প্রকারভেদ রয়েছে এবং এদের নকশাও একে অপরের থেকে অনেক আলাদা, কিন্তু একটি নির্দিষ্ট ধরনের ক্ষেত্রে এর একটি সাধারণ কারণ হলো কোটিং-এর প্রভাব। স্বাভাবিকভাবেই এই সিদ্ধান্তে আসা যায় যে, ফাইবারকে রক্ষা করার প্রথম প্রতিরক্ষা স্তর হিসেবে কোটিং কার্যকরভাবে পীড়ন সঞ্চালনের ভূমিকা পালন করে। যদি কোটিং-কে পীড়ন স্থানান্তর ফাংশন হিসেবে ব্যবহার করা হয়, তবে অভ্যন্তরীণ স্থিতিস্থাপক মডুলাস যত ছোট এবং বাহ্যিক স্থিতিস্থাপক মডুলাস যত বড় হবে, পীড়ন স্থানান্তর ফাংশনের মানও তত ছোট হবে এবং এর ফলে সৃষ্ট মাইক্রো-বেন্ডিং লসের প্রভাবও তত কম হবে। এটিও লক্ষণীয় যে, কোটিং-এর ব্যাস যত বড় হয়, মাইক্রো-বেন্ডিং লসের প্রভাবও তত কম হয়।

স্পষ্টতই, ৯০০ মাইক্রোমিটারের ব্যাস ২৫০ মাইক্রোমিটার ফাইবারের মাইক্রোবেন্ডিং লসের চেয়ে অনেক ছোট। এটাও জানা যায় যে, একই ডিজাইনের ফাইবার অপটিক কেবলে, যদিও ৯০০ মাইক্রোমিটার ফাইবারের সক্রিয়তার পরিসর কম, স্বাভাবিক পরিস্থিতিতে কেবলের মধ্যে এর মাইক্রোবেন্ডিং লস প্রকৃতপক্ষে অনেক কম।

তৃতীয় কারণটি হলো ক্যাবলটি যে পরিবেশে অবস্থিত তার প্রভাব। মাইক্রো-বেন্ডিং লসের জটিলতার কারণে বর্তমানে কোনো প্রমিত পরীক্ষা পদ্ধতি নেই এবং সাধারণত IEC/TR62221 দ্বারা প্রদত্ত পরীক্ষা পদ্ধতিটি সরাসরি ব্যবহার করা হয়। এর বিচ্যুতি নির্ণয় করা কঠিন। এমনকি নির্দিষ্ট কিছু পরীক্ষা পদ্ধতি, পরীক্ষার পরিবেশ এবং পরীক্ষার সরঞ্জামের ক্ষেত্রেও, স্থাপনের বিভিন্ন স্থানে ভিন্ন ভিন্ন ফলাফল আসতে পারে। বিভিন্ন পরীক্ষাগার এবং বিভিন্ন পরীক্ষা পদ্ধতির ফলাফল সরাসরি তুলনা করা যায় না, বরং এগুলো সবই গুণগত তুলনা। এর পরীক্ষার ফলাফল আলাদাভাবে মূল্যায়ন করা প্রয়োজন।