Талшықтың иілуінің жоғалуы оптикалық талшық белгілі бір радиустан тыс майысқан кезде пайда болатын сигналдың жоғалуын білдіреді. Бұл құбылыс талшықтың қабық арқылы өткен кезде оның өзегінен жарықтың ағуына байланысты. Талшық майысқан кезде, жарық сәулелері өзек қабық интерфейсінде толық ішкі шағылысуға ұшырайды. Дегенмен, иілу радиусы тым кішкентай болса, жарық сәулелерінің бір бөлігі қабық арқылы өтіп, жоғалуға әкелуі мүмкін.

Талшықтың иілуіне байланысты жоғалуы бірнеше факторларға байланысты:

Иілу радиусы: Иілу радиусы неғұрлым кіші болса, иілу шығыны соғұрлым жоғары болады. Себебі иілу радиусы кішірек болған сайын жарық сәулелері үлкен қисықтыққа ұшырайды, бұл қаптама арқылы ағып кету ықтималдығын арттырады.

Талшық түрі: Әр түрлі талшықтардың иілу шығындарының сипаттамалары әртүрлі. Мысалы, бір режимді талшықтардың иілу шығындары көп режимді талшықтармен салыстырғанда төмен.

Толқын ұзындығы: Иілу шығыны талшық арқылы өтетін жарықтың толқын ұзындығына байланысты өзгеруі мүмкін. Кейбір толқын ұзындықтарында иілу шығыны басқаларына қарағанда жоғары болуы мүмкін.

Талшық дизайны: Сыну көрсеткішінің профилін және пайдаланылған материалдарды қоса алғанда, талшықтың дизайны иілу шығынына әсер етуі мүмкін.

Қаптау: Талшыққа жағылатын жабынның түрі мен сапасы оның икемділігіне және иілу жоғалуына төзімділігіне әсер етуі мүмкін.

Иілу кезіндегі шығынды азайту үшін оптикалық талшықтарды мұқият өңдеу және шамадан тыс иілуден, әсіресе өткір иілуден аулақ болу маңызды. Талшықты-оптикалық кабельдер көбінесе иілу кезіндегі шығынды азайту және сигналдардың сенімді берілуін қамтамасыз ету үшін қорғаныс қабаттарымен және күшейткіштерімен жасалған.

Оптикалық талшықты қолдануда оптикалық шығынның күрделірек түрі - микроиілу шығыны. Құрылғылар мен оптикалық талшықтардың дамуымен микроиілу шығыны шығын факторы болып табылады. Құрылғыда электрлік коммутацияның орнына тікелей оптикалық коммутация көбірек енгізіледі, және талшық өте кішкентай кеңістікте ұзақ мерзімді кернеуге ұшырайды. Талшық үшін жұқа талшық, кіші диаметрлі талшық, жабынның қалыңдығын азайту немесе қаптаманың диаметрін азайту арқылы; сол сияқты көп ядролы талшықтар үшін тиімді қаптама қалыңдығы да айтарлықтай азаяды, бұл микроиілу шығынының қаупін арттырады.

Микроиілу шығыны және макроиілу шығыны иілумен тікелей байланысты, бірақ шығынның пайда болу механизмі тұрғысынан олардың арасында айқын айырмашылықтар бар. Сондықтан, практикалық қолдануда шығынның сипатына сәйкес шығынды микроиілуден немесе макроиілуден ажырату өте маңызды, бұл мәселенің дұрыс орналасуын және мәселені шешу жолын қамтиды.

1. Геометриялық деформация тұрғысынан

Микроиілу шығыны шын мәнінде талшықтың аздап деформациялануынан туындайтын шығын болып табылады, ал макроиілу шығыны нақты иілуден туындайтын шығын болып табылады, ал талшықтың сыртқы диаметрі идеалды тұрақты болып қалады. Бұл геометрияда айқын айырмашылық жасайды. Талшықтың аз деформациясын талшықтың бойлық бағыттағы геометриялық шеңбердің жоғары жиілікті ауытқуы ретінде қарастыруға болады. Бұл ауытқудың екі қасиеті бар: амплитудасы және жиілігі. Микроиілу көрінісі жоғары жиілікті және төмен амплитудадан туындайды. Сыртқы ауытқуды модельдеуге болады, ал оның жиілігі мен амплитудасы уақыт өте келе кездейсоқ өзгереді. Бұл кездейсоқ өзгерістің Фурье түрлендіруін ескере отырып, шама қуатқа тең және қуат спектрлік тығыздығы мен кеңістіктік жиілік арасында сәйкестік бар.

Мұны интуитивті түрде түсіну және сапалық қорытынды жасау оңай: бұзылу жиілігі өте жоғары болған кезде, талшықтың деформациясы біркелкі болады және микроиілу шығынының әсері үлкен емес. Дегенмен, бұзылу жиілігі өте төмен болған кезде, нақты иілу пайда болуы мүмкін және макроиілу шығыны басым болады.

2. Шығын механизмінен

Макро-иілу шығынында талшықтағы негізгі режимнің (бір режимді талшық) режим өрісінің таралуы иілу жағына таралады деп санауға болады, ал қаптамаға терең таралатын бөлігі сәулеленуді түзеді және біртіндеп жоғалады. Микро-иілу шығынында идеалды талшықта таралатын негізгі режим қуатының бір бөлігі ауытқу жағдайында әртүрлі жоғары ретті режимдермен байланысады. Таралу қашықтығы артқан сайын, бұл жоғары ретті режимдер тасымалдайтын қуат Oran он элементті талшығынан сәулеленеді және әрине, оны негізгі режимге қайта қосуға болады.

Микроиілу шығынын талдау әдетте режимді байланыстыру теориясына негізделген және негізгі байланыс сәл күрделі.

Мұндағы C - негізгі режим мен жоғары ретті режимдердің бірі арасындағы байланыс коэффициенті, ол басқарылатын режимнен жоғары ретті режимге немесе қаптау режиміне (бір режимді сценарий) қанша қуат қосылатынын көрсетеді. Qfiber - тікелей кернеу кезіндегі талшықтың бұзылуы, ал Qenv - қоршаған орта өзгерген кездегі жанама кернеу кезіндегі бұзылыс. Бұл модельдеу талдауының дәлдігі қиын, себебі микроиілу шығындарын тудыратын бұзылулар өте кездейсоқ, бірақ талдаудың мақсаты - күшті бағыттау беру, ал кейбір сценарийлерде модельдеу нәтижелерін жуықтау үшін қосымша коэффициенттерді пайдалануға болады.

Ольшанский алғашқы кезеңде бақылаушылық қатынасты зерттеп, ұсынды.

a - ядро ​​радиусы

b - Қаптау радиусы

Дельта - сыну көрсеткішінің айырмашылығы

EE-полимер жабынының серпімділік модулі

Мысалы - оптикалық талшықты шынының серпімді модулі

Көптеген пайдалану жағдайлары үшін бұл қатынас пайдалырақ

3. Микроиілу кезіндегі шығын көзі

Микроиілу кезіндегі шығынның көзі негізінен сыртқы факторлар болып табылады. Егер талшық кабель түзілмей тек жалаңаш талшық ретінде пайдаланылса, бос кеңістікте сыртқы күш болмаса, микроиілу кезіндегі шығынның пайда болу мүмкіндігі жоқ. Талшықтың геометриялық біркелкі еместігі микроиілу кезіндегі шығынның пайда болу мүмкіндігін тудыруы мүмкін болса да, талшықтың микроиілу кезіндегі шығынның әсерін елемеуге болады, себебі шығын сынағы зауыттық сынақтан өткен. Ол тек оптикалық кабельдегі немесе құрылғыдағы сыртқы бекітуге сәйкес келетін оптикалық талшықтың микроиілу кезіндегі шығынының әсерін ескереді.

Микроиілу шығынының көздері негізінен үш аспектіден туындайды

Біріншісі - талшықтың өзінің дизайны. Талшықтың өзінің дизайны микроиілу шығынының көзі емес, бірақ микроиілуге ​​сезімталдық талшық дизайнының өзімен анықталады. Талшық өзегінің дизайнына негізінен MAC мәні әсер етеді. Бұл Ольшанскийдің ерекшелік формуласына сәйкес келеді.

MAC неғұрлым кіші болса, сол сыртқы ауытқу кезінде микроиілу шығыны соғұрлым аз болады.

Бұл нақты талшықта көрініс табады, әдетте G657 талшығының микроиілу шығыны G652 талшығына қарағанда аз болады.

Өзек радиусын азайту және сыну көрсеткішінің айырмашылығын арттыру микроиілу шығынын азайтуы мүмкін болса да, талшық параметрлері мен талшықтың стандартталуы арасындағы корреляция тек бір параметрді өзгертіп, қалғандары өзгермеген жағдайда болуы екіталай. Бірақ үрдіс жалғасуда.

Талшықтағы қаптаманың дизайны да жақсартулар әкелуі мүмкін. Қаптамаға белгілі бір ойық дизайны қосылған кезде микроиілу шығынының толқын ұзындығына тәуелділігі айтарлықтай өзгереді.

Суреттегі ойық тәрізді талшықтың микроиілу шығынының толқын ұзындығына тәуелділігі стандартты талшықтың толқын ұзындығына тәуелділігінен өте ерекшеленеді. Бұл суреттегі стандартты талшықтың толқын ұзындығына тәуелділігі дәстүрлі деректерден сәл асып түседі, негізінен микроиілу шығыны тегістелген ойық тәрізді дизайн талшығы үшін. Бұл әдеттегі мәселенің орналасуы мен мәселені талдау талшықтың дизайнын ескеруі керек дегенді білдіреді, әйтпесе тек тәжірибеге сүйену адастыруы мүмкін. Қорытындылай келе, талшықтың дизайны микроиілу шығынын оңтайландырады, бұл белгілі бір сценарийлер үшін пайдалы.

Екіншіден, микроиілу шығынының көзі оптикалық талшықты кабельдің күрделірек факторымен байланысты. Күрделілік оптикалық талшықты кабельдің түрлері тым көп және дизайны өте әртүрлі, бірақ белгілі бір түрге қатысты нақтылау салыстырмалы түрде оңай. Әдеттегі фактор - жабынның әсері. Интуитивті түрде, жабын талшықты қорғаудың бірінші қорғаныс желісі ретінде тиімді кернеу өткізу рөлін атқарады деген қорытынды жасауға болады. Егер жабын кернеуді беру функциясы ретінде пайдаланылса, ішкі серпімділік модулі неғұрлым кішірек және сыртқы серпімділік модулі неғұрлым үлкен болса, кернеуді беру функциясының мәні соғұрлым кішірек болады және сәйкес микроиілу шығынының әсері де аз болады. Жабынның диаметрі неғұрлым үлкен болса, микроиілу шығынының әсері соғұрлым аз болады.

Әрине, 900 мкм диаметрі 250 мкм талшықтың микроиілу шығынынан әлдеқайда аз. Сондай-ақ, талшықты-оптикалық кабельдің дәл осы дизайнында 900 мкм талшықтың белсенділік кеңістігі аз болғанымен, қалыпты жағдайда оның микроиілу шығыны кабельде әлдеқайда аз екені белгілі.

Үшінші фактор - кабель орналасқан ортаның әсері. Микроиілу шығынының күрделілігіне байланысты қазіргі уақытта стандартталған сынақ әдісі жоқ, ал IEC/TR62221 ұсынған сынақ әдісі әдетте тікелей қолданылады. Бұзушылықты анықтау қиын. Тіпті белгілі бір сынақ әдістері, сынақ орталары және сынақ жабдықтары үшін әртүрлі орналастыру орындары әртүрлі нәтижелерге ие болуы мүмкін. Әр түрлі зертханалардың және әртүрлі сынақ әдістерінің нәтижелерін тікелей салыстыру мүмкін емес, бірақ олардың барлығы сапалық салыстырулар болып табылады. Сынақ нәтижелері үшін оны бөлек бағалау қажет.