ફાઇબર બેન્ડિંગ નુકશાન જ્યારે ઓપ્ટિકલ ફાઇબર ચોક્કસ ત્રિજ્યાથી આગળ વળે છે ત્યારે સિગ્નલ ગુમાવવાનો ઉલ્લેખ કરે છે. આ ઘટના ફાઇબરના કોરમાંથી પ્રકાશના લિકેજને કારણે થાય છે કારણ કે તે ક્લેડીંગમાંથી પસાર થાય છે. જ્યારે ફાઇબર વળેલું હોય છે, ત્યારે પ્રકાશ કિરણો કોર-ક્લેડીંગ ઇન્ટરફેસ પર સંપૂર્ણ આંતરિક પ્રતિબિંબમાંથી પસાર થાય છે. જો કે, જો બેન્ડિંગ ત્રિજ્યા ખૂબ નાની હોય, તો કેટલાક પ્રકાશ કિરણો ક્લેડીંગમાંથી બહાર નીકળી શકે છે, જેના પરિણામે નુકસાન થઈ શકે છે.

ફાઇબર બેન્ડિંગ નુકશાન ઘણા પરિબળો પર આધારિત છે:

બેન્ડિંગ ત્રિજ્યા: બેન્ડિંગ ત્રિજ્યા જેટલી નાની હશે, બેન્ડિંગ લોસ તેટલું વધારે હશે. આનું કારણ એ છે કે નાના બેન્ડિંગ ત્રિજ્યાને કારણે પ્રકાશ કિરણો વધુ વક્રતા અનુભવે છે, જેના કારણે ક્લેડીંગમાંથી લીકેજ થવાની સંભાવના વધી જાય છે.

ફાઇબર પ્રકાર: વિવિધ પ્રકારના ફાઇબરમાં બેન્ડિંગ લોસની લાક્ષણિકતાઓ અલગ અલગ હોય છે. ઉદાહરણ તરીકે, સિંગલ-મોડ ફાઇબરમાં સામાન્ય રીતે મલ્ટિમોડ ફાઇબરની તુલનામાં ઓછા બેન્ડિંગ લોસ હોય છે.

તરંગલંબાઇ: ફાઇબર દ્વારા પ્રસારિત થતા પ્રકાશની તરંગલંબાઇ સાથે બેન્ડિંગ લોસ બદલાઈ શકે છે. કેટલીક તરંગલંબાઇઓ અન્ય કરતા વધુ બેન્ડિંગ લોસ અનુભવી શકે છે.

ફાઇબર ડિઝાઇન: ફાઇબરની ડિઝાઇન, જેમાં રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ પ્રોફાઇલ અને વપરાયેલી સામગ્રીનો સમાવેશ થાય છે, તે બેન્ડિંગ લોસને પ્રભાવિત કરી શકે છે.

કોટિંગ: ફાઇબર પર લગાવવામાં આવતા કોટિંગનો પ્રકાર અને ગુણવત્તા તેની લવચીકતા અને બેન્ડિંગ નુકશાન સામે પ્રતિકારને અસર કરી શકે છે.

બેન્ડિંગ લોસ ઘટાડવા માટે, ઓપ્ટિકલ ફાઇબર્સને કાળજીપૂર્વક હેન્ડલ કરવા અને વધુ પડતા બેન્ડિંગ, ખાસ કરીને તીક્ષ્ણ બેન્ડિંગ ટાળવા મહત્વપૂર્ણ છે. ફાઇબર ઓપ્ટિક કેબલ્સને ઘણીવાર રક્ષણાત્મક સ્તરો અને મજબૂતીકરણો સાથે ડિઝાઇન કરવામાં આવે છે જેથી બેન્ડિંગ લોસ ઓછો થાય અને સિગ્નલોનું વિશ્વસનીય ટ્રાન્સમિશન સુનિશ્ચિત થાય.

ઓપ્ટિકલ ફાઇબરના ઉપયોગમાં, ઓપ્ટિકલ નુકસાનનો એક વધુ જટિલ પ્રકાર માઇક્રો-બેન્ડિંગ નુકસાન છે. ઉપકરણો અને ઓપ્ટિકલ ફાઇબરના વિકાસ સાથે, માઇક્રો-બેન્ડિંગ નુકસાન વધુ ચિંતાજનક નુકસાન પરિબળ છે. ઇલેક્ટ્રિકલ સ્વિચિંગને બદલે ઉપકરણમાં વધુ ડાયરેક્ટ ઓપ્ટિકલ સ્વિચિંગ રજૂ કરવામાં આવે છે, અને ફાઇબર ખૂબ જ નાની જગ્યામાં લાંબા ગાળાના તાણ માટે સંવેદનશીલ હોય છે. ફાઇબર માટે, પાતળા ફાઇબર, નાના વ્યાસના ફાઇબર, કાં તો કોટિંગની જાડાઈ ઘટાડીને, અથવા ક્લેડીંગનો વ્યાસ ઘટાડીને; તેવી જ રીતે મલ્ટી-કોર ફાઇબર માટે, અસરકારક ક્લેડીંગ જાડાઈ પણ ઘણી ઓછી થશે, જે માઇક્રો-બેન્ડિંગ નુકસાનનું જોખમ વધારે છે.

માઇક્રો-બેન્ડિંગ લોસ અને મેક્રો-બેન્ડિંગ લોસ શાબ્દિક રીતે બેન્ડિંગ સાથે સંબંધિત છે, પરંતુ નુકસાનની ઘટનાની પદ્ધતિના દૃષ્ટિકોણથી તેમની વચ્ચે સ્પષ્ટ તફાવત છે. તેથી, વ્યવહારિક એપ્લિકેશનોમાં, નુકસાનની પ્રકૃતિ અનુસાર માઇક્રો બેન્ડ અથવા મેક્રો બેન્ડથી નુકસાનને અલગ પાડવું ખૂબ જ જરૂરી છે, જેમાં સમસ્યાનું યોગ્ય સ્થાન અને સમસ્યા હલ કરવાની રીતનો સમાવેશ થાય છે.

૧. ભૌમિતિક વિકૃતિના સંદર્ભમાં

માઇક્રો-બેન્ડિંગ નુકશાન વાસ્તવમાં ફાઇબરના સહેજ વિકૃતિ દ્વારા રજૂ કરાયેલ નુકસાન છે, જ્યારે મેક્રો-બેન્ડિંગ નુકશાન વાસ્તવિક બેન્ડિંગ દ્વારા રજૂ કરાયેલ નુકસાન છે, અને ફાઇબરનો બાહ્ય વ્યાસ આદર્શ સ્થિર રહે છે. આ ભૂમિતિમાં સ્પષ્ટ તફાવત બનાવે છે. ફાઇબરના નાના વિકૃતિને ફાઇબરની રેખાંશ દિશામાં ભૌમિતિક પરિઘના ઉચ્ચ-આવર્તન વિક્ષેપ તરીકે ગણી શકાય. આ વિક્ષેપમાં બે લક્ષણો છે: કંપનવિસ્તાર અને આવર્તન. માઇક્રો-બેન્ડનું દ્રશ્ય ઉચ્ચ આવર્તન અને નીચા કંપનવિસ્તારમાંથી આવે છે. બાહ્ય વિક્ષેપનું અનુકરણ કરી શકાય છે, અને તેની આવર્તન અને કંપનવિસ્તાર સમય સાથે રેન્ડમ રીતે બદલાય છે. આ રેન્ડમ ભિન્નતાના ફોરિયર ટ્રાન્સફોર્મને લેતા, પરિમાણ શક્તિની સમકક્ષ છે, અને પાવર સ્પેક્ટ્રલ ઘનતા અને અવકાશી આવર્તન વચ્ચે અનુરૂપ પત્રવ્યવહાર છે.

આ સમજવામાં અને ગુણાત્મક નિષ્કર્ષ કાઢવામાં પણ સહજ રીતે સરળ છે: જ્યારે ખલેલની આવર્તન ખૂબ ઊંચી હોય છે, ત્યારે ફાઇબરનું વિરૂપતા એકસમાન હોય છે, અને સૂક્ષ્મ-બેન્ડિંગ નુકશાનનો પ્રભાવ મોટો નથી હોતો. જો કે, જ્યારે ખલેલની આવર્તન ખૂબ ઓછી હોય છે, ત્યારે વાસ્તવિક બેન્ડિંગ રચાઈ શકે છે, અને મેક્રો-બેન્ડિંગ નુકશાન પ્રબળ હોય છે.

2. નુકસાન પદ્ધતિમાંથી

મેક્રો-બેન્ડિંગ લોસમાં, એવું માનવામાં આવે છે કે ફાઇબરમાં ફંડામેન્ટલ મોડ (સિંગલ-મોડ ફાઇબર) નું મોડ ફીલ્ડ ડિસ્ટ્રિબ્યુશન બેન્ડિંગ સાઇડમાં ફેલાય છે, અને જે ભાગ ક્લેડીંગમાં ઊંડે સુધી ફેલાય છે તે રેડિયેશન બનાવશે અને ધીમે ધીમે ગુમાવશે. માઇક્રો-બેન્ડિંગ લોસમાં, આદર્શ ફાઇબરમાં પ્રચાર કરતી ફંડામેન્ટલ મોડની શક્તિનો એક ભાગ ખલેલની સ્થિતિમાં વિવિધ ઉચ્ચ-ક્રમ મોડ્સ સાથે જોડાયેલો છે. જેમ જેમ પ્રચાર અંતર વધે છે, તેમ તેમ આ ઉચ્ચ-ક્રમ મોડ્સ દ્વારા વહન કરવામાં આવતી શક્તિ ઓરાન ટેન-એલિમેન્ટ ફાઇબરમાંથી બહાર નીકળી જાય છે, અને અલબત્ત તે ફરીથી ફંડામેન્ટલ મોડમાં પાછું જોડાઈ શકે છે.

માઇક્રો-બેન્ડિંગ લોસનું વિશ્લેષણ સામાન્ય રીતે મોડ કપલિંગ થિયરી પર આધારિત હોય છે, અને મૂળભૂત સંબંધ થોડો જટિલ હોય છે.

જ્યાં C એ મૂળભૂત સ્થિતિ અને ઉચ્ચ-ક્રમ સ્થિતિઓમાંથી એક વચ્ચેનું જોડાણ ગુણાંક છે, જે દર્શાવે છે કે માર્ગદર્શિત સ્થિતિથી ઉચ્ચ-ક્રમ સ્થિતિ અથવા ક્લેડીંગ સ્થિતિ (સિંગલ-મોડ દૃશ્ય) માં કેટલી શક્તિ જોડવામાં આવશે. Qfiber એ સીધા તાણ હેઠળ ફાઇબરનું વિક્ષેપ છે, અને Qenv એ પર્યાવરણ બદલાય ત્યારે પરોક્ષ તાણ હેઠળ વિક્ષેપ છે. આ મોડેલિંગ વિશ્લેષણની ચોકસાઈ મુશ્કેલ છે કારણ કે માઇક્રો-બેન્ડિંગ નુકસાનનું કારણ બને છે તે ખલેલ ખૂબ જ રેન્ડમ છે, પરંતુ વિશ્લેષણનો હેતુ મજબૂત માર્ગદર્શિકા પ્રદાન કરવાનો છે, અને ચોક્કસ પરિસ્થિતિઓમાં, સિમ્યુલેશન પરિણામોનો અંદાજ કાઢવા માટે વધારાના ગુણાંકનો ઉપયોગ કરી શકાય છે.

ઓલ્શાન્સ્કીએ પ્રારંભિક તબક્કામાં એક નિરીક્ષણ સંબંધનો અભ્યાસ કર્યો અને પ્રસ્તાવ મૂક્યો.

a -કોર ત્રિજ્યા

b - ક્લેડીંગ ત્રિજ્યા

ડેલ્ટા - રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ તફાવત

EE-પોલિમર કોટિંગનું સ્થિતિસ્થાપક મોડ્યુલસ

દા.ત. - ઓપ્ટિકલ ફાઇબર ગ્લાસનું સ્થિતિસ્થાપક મોડ્યુલસ

મોટાભાગના ઉપયોગના કિસ્સાઓમાં, આ સંબંધ વધુ મદદરૂપ થાય છે.

૩. સૂક્ષ્મ-વળાંક નુકશાનનો સ્ત્રોત

માઇક્રો-બેન્ડિંગ નુકશાનનો સ્ત્રોત મુખ્યત્વે બાહ્ય પરિબળો છે. જો ફાઇબરનો ઉપયોગ ફક્ત કેબલ બનાવ્યા વિના ખુલ્લા ફાઇબર તરીકે કરવામાં આવે છે, જો ખાલી જગ્યામાં કોઈ બાહ્ય બળ ન હોય, તો માઇક્રો-બેન્ડિંગ નુકશાનની કોઈ શક્યતા નથી. જોકે ફાઇબરની ભૌમિતિક અનિયમિતતામાં માઇક્રો-બેન્ડિંગ નુકશાનની શક્યતા હોઈ શકે છે, ફાઇબરના માઇક્રો-બેન્ડિંગ નુકશાનના પ્રભાવને અવગણી શકાય છે કારણ કે ફેક્ટરી પરીક્ષણમાં નુકશાન પરીક્ષણ પાસ થયું છે. તે ફક્ત ઓપ્ટિકલ કેબલ અથવા ઉપકરણમાં બાહ્ય ફિક્સેશનને અનુરૂપ ઓપ્ટિકલ ફાઇબરના માઇક્રો-બેન્ડિંગ નુકશાનના પ્રભાવને ધ્યાનમાં લે છે.

સૂક્ષ્મ-વળાંકના નુકસાનના સ્ત્રોત મુખ્યત્વે ત્રણ પાસાઓમાંથી આવે છે

પહેલું ફાઇબરની ડિઝાઇન છે. ફાઇબરની ડિઝાઇન પોતે માઇક્રો-બેન્ડિંગ નુકશાનનું કારણ નથી, પરંતુ માઇક્રો-બેન્ડિંગ પ્રત્યે સંવેદનશીલતા ફાઇબર ડિઝાઇન દ્વારા જ નક્કી થાય છે. ફાઇબર કોરની ડિઝાઇન મુખ્યત્વે MAC મૂલ્યથી પ્રભાવિત થાય છે. આ ઓલ્શાન્સ્કીના ફીચર ફોર્મ્યુલા સાથે સુસંગત છે.

MAC જેટલું નાનું હશે, તે જ બાહ્ય ખલેલ હેઠળ માઇક્રો-બેન્ડિંગ નુકસાન ઓછું થશે.

આ ચોક્કસ ફાઇબરમાં પ્રતિબિંબિત થાય છે, સામાન્ય રીતે G657 ફાઇબરમાં G652 ફાઇબર કરતાં ઓછું માઇક્રો-બેન્ડિંગ નુકસાન હોય છે ·

જોકે કોર ત્રિજ્યા ઘટાડવાથી અને રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ તફાવત વધારવાથી માઇક્રો-બેન્ડિંગ નુકશાન ઘટાડી શકાય છે, ફાઇબર પરિમાણો અને ફાઇબરના માનકીકરણ વચ્ચેનો સંબંધ ફક્ત એક જ પરિમાણમાં ફેરફાર અને અન્યમાં ફેરફાર ન થાય ત્યાં સુધી અસ્તિત્વમાં રહેવાની શક્યતા ઓછી છે. પરંતુ વલણ ચાલુ રહે છે.

ફાઇબરમાં ક્લેડીંગની ડિઝાઇન પણ સુધારા લાવી શકે છે. જ્યારે ક્લેડીંગમાં ચોક્કસ ગ્રુવ ડિઝાઇન ઉમેરવામાં આવે છે ત્યારે માઇક્રોબેન્ડિંગ નુકશાનની તરંગલંબાઇની અવલંબન ખૂબ બદલાય છે.

આકૃતિમાં ગ્રુવ્ડ ફાઇબરના માઇક્રોબેન્ડિંગ નુકસાનની તરંગલંબાઇ અવલંબન પ્રમાણભૂત ફાઇબર કરતા ઘણી અલગ છે. આ આકૃતિમાં સ્ટાન્ડર્ડ ફાઇબરની તરંગલંબાઇ અવલંબન પરંપરાગત ડેટાથી થોડી વધારે છે, મુખ્યત્વે ગ્રુવ્ડ ડિઝાઇન ફાઇબર માટે જેના માઇક્રો-બેન્ડિંગ નુકસાન ફ્લેટન્ડ છે. આનો અર્થ એ છે કે સામાન્ય સમસ્યા સ્થાન અને સમસ્યા વિશ્લેષણમાં ફાઇબરની ડિઝાઇન ધ્યાનમાં લેવાની જરૂર છે, અન્યથા ફક્ત અનુભવના આધારે ભ્રામક હોઈ શકે છે. સારાંશમાં, ફાઇબરની ડિઝાઇન માઇક્રો-બેન્ડિંગ નુકસાનને શ્રેષ્ઠ બનાવે છે, જે ચોક્કસ પરિસ્થિતિઓ માટે ફાયદાકારક છે.

બીજું, માઇક્રો-બેન્ડિંગ નુકસાનનો સ્ત્રોત ઓપ્ટિકલ ફાઇબર કેબલના પરિબળ સાથે સંબંધિત છે, જે વધુ જટિલ છે. જટિલતા એ હકીકતમાં રહેલી છે કે ઓપ્ટિકલ ફાઇબર કેબલના ઘણા બધા પ્રકારો છે અને ડિઝાઇન ખૂબ જ અલગ છે, પરંતુ ચોક્કસ પ્રકાર માટે ચોક્કસ હોવું પ્રમાણમાં સરળ છે. એક લાક્ષણિક પરિબળ કોટિંગનો પ્રભાવ છે. સાહજિક રીતે, એવું પણ નિષ્કર્ષ પર આવી શકે છે કે કોટિંગ, ફાઇબરને સુરક્ષિત રાખવા માટે સંરક્ષણની પ્રથમ લાઇન તરીકે, અસરકારક તાણ વહનની ભૂમિકા ભજવે છે. જો કોટિંગનો ઉપયોગ તણાવ ટ્રાન્સફર કાર્ય તરીકે કરવામાં આવે છે, તો આંતરિક સ્થિતિસ્થાપક મોડ્યુલસ જેટલું નાનું હશે અને બાહ્ય સ્થિતિસ્થાપક મોડ્યુલસ જેટલું મોટું હશે, તણાવ ટ્રાન્સફર કાર્યનું મૂલ્ય ઓછું હશે, અને અનુરૂપ માઇક્રો-બેન્ડિંગ નુકસાનનો પ્રભાવ પણ નાનો હશે. કોટિંગનો વ્યાસ જેટલો મોટો હશે, માઇક્રો-બેન્ડિંગ નુકસાનનો પ્રભાવ તેટલો ઓછો સભાનપણે જાણીતો છે.

દેખીતી રીતે, 900um નો વ્યાસ 250um ફાઇબરના માઇક્રોબેન્ડિંગ નુકશાન કરતા ઘણો નાનો છે. તે પણ જાણી શકાય છે કે ફાઇબર ઓપ્ટિક કેબલની સમાન ડિઝાઇનમાં, 900um ફાઇબરની પ્રવૃત્તિ જગ્યા નાની હોવા છતાં, સામાન્ય પરિસ્થિતિઓમાં, કેબલમાં તેનો માઇક્રો-બેન્ડિંગ નુકશાન ખરેખર ઘણો નાનો હોય છે.

ત્રીજું પરિબળ એ વાતાવરણની અસર છે જેમાં કેબલ સ્થિત છે. માઇક્રો-બેન્ડિંગ નુકસાનની જટિલતાને કારણે, હાલમાં કોઈ પ્રમાણિત પરીક્ષણ પદ્ધતિ નથી, અને IEC/TR62221 દ્વારા પ્રદાન કરવામાં આવેલી પરીક્ષણ પદ્ધતિનો સામાન્ય રીતે સીધો ઉપયોગ થાય છે. ખલેલ નક્કી કરવી મુશ્કેલ છે. ચોક્કસ પરીક્ષણ પદ્ધતિઓ, પરીક્ષણ વાતાવરણ અને પરીક્ષણ સાધનો માટે પણ, વિવિધ પ્લેસમેન્ટ સ્થાનો પર અલગ અલગ પરિણામો આવી શકે છે. વિવિધ પ્રયોગશાળાઓ અને વિવિધ પરીક્ષણ પદ્ધતિઓના પરિણામોની સીધી તુલના કરી શકાતી નથી, પરંતુ તે બધી ગુણાત્મક સરખામણીઓ છે. તેના પરીક્ષણ પરિણામો માટે, તેનું અલગથી મૂલ્યાંકન કરવાની જરૂર છે.