Шилэн нугаралтын алдагдал оптик шилэн кабелийг тодорхой радиусаас хэтэрсэн нугалахад үүсэх дохионы алдагдлыг хэлнэ. Энэ үзэгдэл нь шилэн кабелийн бүрхүүлээр дамжин өнгөрөх үед түүний цөмөөс гэрэл алдагдахтай холбоотой юм. Шилэн кабелийг нугалахад гэрлийн туяа нь цөмийн бүрхүүлийн зааг дээр бүрэн дотоод ойлтод ордог. Гэсэн хэдий ч нугалалтын радиус хэтэрхий бага байвал зарим гэрлийн туяа бүрхүүлээр дамжин гарч, алдагдалд хүргэж болзошгүй.

Шилэн нугалах алдагдал нь хэд хэдэн хүчин зүйлээс хамаарна:

Гулзайлтын радиус: Гулзайлтын радиус бага байх тусам гулзайлтын алдагдал өндөр байдаг. Учир нь гулзайлтын радиус бага байх нь гэрлийн туяаг илүү их муруйлттай болгож, бүрхүүлээр нэвчих магадлалыг нэмэгдүүлдэг.

Шилэн материалын төрөл: Төрөл бүрийн ширхэгүүд нь өөр өөр нугаралтын алдагдлын шинж чанартай байдаг. Жишээлбэл, нэг горимт ширхэгүүд нь олон горимт ширхэгүүдтэй харьцуулахад нугаралтын алдагдлын хэмжээ бага байдаг.

Долгионы урт: Гулзайлтын алдагдал нь шилэн кабелиар дамжин өнгөрөх гэрлийн долгионы уртаас хамаарч өөр өөр байж болно. Зарим долгионы урт нь бусдаасаа илүү их гулзайлтын алдагдалтай байж болно.

Шилэн кабелийн дизайн: Хугарлын индексийн профайл болон ашигласан материал зэрэг шилэн кабелийн загвар нь гулзайлтын алдагдалд нөлөөлж болно.

Бүрээс: Шилэнд түрхсэн бүрхүүлийн төрөл ба чанар нь түүний уян хатан байдал болон нугаралтын алдагдалд тэсвэртэй байдалд нөлөөлж болно.

Гулзайлтын алдагдлыг багасгахын тулд оптик шилэн кабелийг болгоомжтой харьцаж, хэт их гулзайлт, ялангуяа хурц гулзайлтаас зайлсхийх нь чухал юм. Шилэн кабелийг ихэвчлэн гулзайлтын алдагдлыг бууруулж, дохионы найдвартай дамжуулалтыг хангахын тулд хамгаалалтын давхарга, арматураар хийдэг.

Оптик шилэн кабелийн хэрэглээнд оптик алдагдлын илүү төвөгтэй төрөл бол микро нугаралтын алдагдал юм. Төхөөрөмж болон оптик шилэн кабелийн хөгжлөөр микро нугаралтын алдагдал нь илүү их анхаарал татсан алдагдлын хүчин зүйл болдог. Цахилгаан унтраалгын оронд төхөөрөмжид илүү шууд оптик шилжүүлэлтийг нэвтрүүлж, шилэн кабел нь маш жижиг орон зайд урт хугацааны стрессд өртөмтгий болдог. Шилэн кабелийн хувьд нимгэн шилэн кабел, жижиг диаметртэй шилэн кабелийг бүрхүүлийн зузааныг багасгах эсвэл бүрхүүлийн диаметрийг багасгах замаар ашигладаг; Үүнтэй адил олон цөмт шилэн кабелийн хувьд үр дүнтэй бүрхүүлийн зузаан нь мэдэгдэхүйц буурч, микро нугаралтын алдагдлын эрсдэлийг нэмэгдүүлдэг.

Микро нугаралтын алдагдал болон макро нугаралтын алдагдал нь нугаралттай шууд холбоотой боловч алдагдлын үүсэх механизмын үүднээс авч үзвэл тэдгээрийн хооронд илэрхий ялгаа байдаг. Тиймээс практик хэрэглээнд алдагдлын мөн чанараар алдагдлыг микро нугаралт эсвэл макро нугаралтаас ялгах нь маш чухал бөгөөд энэ нь асуудлын зөв байршил болон асуудлыг шийдвэрлэх арга замыг хамардаг.

1. Геометрийн деформацийн хувьд

Микро нугаралтын алдагдал нь үнэндээ шилэн кабелийн бага зэргийн деформациас үүдэлтэй алдагдал бөгөөд макро нугаралтын алдагдал нь бодит нугаралтаас үүдэлтэй алдагдал бөгөөд шилэн кабелийн гаднах диаметр нь хамгийн тохиромжтой тогтмол хэвээр байна. Энэ нь геометрт тодорхой ялгааг бий болгодог. Шилэн кабелийн бага зэргийн деформацийг шилэн кабелийн уртааш чиглэлд геометрийн тойргийн өндөр давтамжийн хэлбэлзэл гэж үзэж болно. Энэхүү хэлбэлзэл нь далайц ба давтамж гэсэн хоёр шинж чанартай. Микро нугаралтын үзэгдэл нь өндөр давтамж ба бага далайцаас үүсдэг. Гадаад хэлбэлзлийг дуурайлган дүрсэлж болох бөгөөд түүний давтамж ба далайц нь цаг хугацааны явцад санамсаргүй байдлаар өөрчлөгддөг. Энэхүү санамсаргүй хэлбэлзлийн Фурье хувиргалтыг авч үзвэл хэмжээ нь зэрэгтэй тэнцүү бөгөөд чадлын спектрийн нягтрал ба орон зайн давтамжийн хооронд харгалзах хамаарал байна.

Үүнийг ойлгоход хялбар бөгөөд чанарын дүгнэлт хийхэд хялбар байдаг: эвдрэлийн давтамж маш өндөр байх үед шилэн кабелийн деформаци жигд байх бөгөөд бичил нугаралтын алдагдлын нөлөө тийм ч их биш байдаг. Гэсэн хэдий ч эвдрэлийн давтамж маш бага байх үед жинхэнэ нугаралт үүсч, макро нугаралтын алдагдал давамгайлдаг.

2. Алдагдлын механизмаас

Макро нугаралтын алдагдлын үед шилэн дэх үндсэн горимын (ганц горимтой шилэн) горимын талбайн тархалт нь нугаралтын тал руу тархдаг бөгөөд бүрхүүлд гүн тархдаг хэсэг нь цацраг үүсгэж, аажмаар алддаг гэж үзэж болно. Микро нугаралтын алдагдлын үед идеал шилэн дээр тархаж буй үндсэн горимын хүчний нэг хэсэг нь хэлбэлзлийн нөхцөлд янз бүрийн өндөр эрэмбийн горимуудтай холбогддог. Тархалтын зай нэмэгдэхийн хэрээр эдгээр өндөр эрэмбийн горимуудын дамжуулж буй хүч нь Оран арван элементийн шилэнээс цацрдаг бөгөөд мэдээж үүнийг үндсэн горим руу буцааж холбож болно.

Микро нугаралтын алдагдлын шинжилгээ нь ерөнхийдөө горимын холболтын онол дээр суурилдаг бөгөөд үндсэн хамаарал нь арай төвөгтэй байдаг.

Энд C нь үндсэн горим болон дээд эрэмбийн горимуудын хоорондох холболтын коэффициент бөгөөд энэ нь чиглүүлэгч горимоос дээд эрэмбийн горим эсвэл бүрэх горим руу (дан горимын хувилбар) хэр их хүч холбогдохыг харуулдаг. Qfiber нь шууд стрессийн дор шилэн кабелийн эвдрэл, Qenv нь хүрээлэн буй орчин өөрчлөгдөх үед шууд бус стрессийн дор үүсэх эвдрэл юм. Энэхүү загварчлалын шинжилгээний нарийвчлал нь хэцүү байдаг, учир нь бичил нугаралтын алдагдлыг үүсгэдэг гажуудал нь маш санамсаргүй байдаг боловч шинжилгээний зорилго нь хүчтэй чиглүүлэгч өгөх явдал бөгөөд зарим тохиолдолд симуляцийн үр дүнг ойролцоолоход нэмэлт коэффициентүүдийг ашиглаж болно.

Ольшанский эхний шатанд ажиглалтын хамаарлыг судалж, санал болгосон.

а -Голын радиус

b - Бүрээсний радиус

Дельта - хугарлын индексийн зөрүү

EE-полимер бүрхүүлийн уян хатан модуль

Жишээ нь -Оптик шилэн кабелийн уян хатан модуль

Ихэнх хэрэглээний тохиолдолд энэ хамаарал илүү тустай байдаг

3. Бичил нугаралтын алдагдлын эх үүсвэр

Микро нугаралтын алдагдлын эх үүсвэр нь голчлон гадаад хүчин зүйлүүд юм. Хэрэв шилэн кабелийг зөвхөн кабель үүсгэлгүйгээр нүцгэн шилэн кабел болгон ашиглавал, чөлөөт орон зайд гадны хүч байхгүй бол микро нугаралтын алдагдлын магадлал байхгүй. Шилэн кабелийн геометрийн жигд бус байдал нь микро нугаралтын алдагдлын магадлалтай байж болох ч алдагдлын туршилтыг үйлдвэрийн туршилтаар давсан тул шилэн кабелийн микро нугаралтын алдагдлын нөлөөллийг үл тоомсорлож болно. Энэ нь зөвхөн оптик кабель эсвэл төхөөрөмжид гадаад бэхэлгээтэй харгалзах оптик шилэн кабелийн микро нугаралтын алдагдлын нөлөөллийг авч үздэг.

Микро нугаралтын алдагдлын эх үүсвэрүүд нь голчлон гурван талаас үүдэлтэй.

Эхнийх нь шилэн кабелийн өөрийнх нь загвар юм. Шилэн кабелийн загвар нь микро нугаралтын алдагдлын эх үүсвэр биш боловч микро нугаралтад мэдрэмтгий байдлыг шилэн кабелийн загвар өөрөө тодорхойлдог. Шилэн кабелийн цөмийн загварт голчлон MAC утга нөлөөлдөг. Энэ нь Олшанскийн онцлог томъёотой нийцэж байна.

MAC бага байх тусам ижил гадны нөлөөллийн дор бичил нугаралтын алдагдал бага байх болно.

Энэ нь тодорхой эслэгт тусгагдсан байдаг бөгөөд ерөнхийдөө G657 эслэг нь G652 эслэгээс бага микро нугаралтын алдагдалтай байдаг.

Цөмийн радиусыг багасгаж, хугарлын индексийн зөрүүг нэмэгдүүлэх нь микро нугаралтын алдагдлыг бууруулж болох ч зөвхөн нэг параметрийг өөрчилж, бусад нь өөрчлөгдөөгүй тохиолдолд шилэн кабелийн параметрүүд болон шилэн кабелийн стандартчилалын хоорондын хамаарал байхгүй байх магадлалтай. Гэхдээ энэ хандлага үргэлжилсээр байна.

Шилэн бүрхүүлийн дизайн нь сайжруулалт авчирч чадна. Бүрхүүл дээр тодорхой ховилын загвар нэмэхэд микро нугаралтын алдагдлын долгионы уртаас хамаарал ихээхэн өөрчлөгддөг.

Зураг дээрх ховилтой шилэн кабелийн микро нугаралтын алдагдлын долгионы уртаас хамаарал нь стандарт шилэн кабелийнхээс маш өөр байна. Энэ зураг дээрх стандарт шилэн кабелийн долгионы уртаас хамаарал нь уламжлалт өгөгдлөөс арай давсан бөгөөд голчлон микро нугаралтын алдагдал нь хавтгайрсан ховилтой загварын шилэн кабелийн хувьд юм. Энэ нь ердийн асуудлын байршил болон асуудлын шинжилгээнд шилэн кабелийн дизайныг харгалзан үзэх шаардлагатай гэсэн үг юм, эс тэгвээс зөвхөн туршлага дээр үндэслэх нь төөрөгдүүлж болзошгүй юм. Товчхондоо, шилэн кабелийн дизайн нь микро нугаралтын алдагдлыг оновчтой болгодог бөгөөд энэ нь тодорхой нөхцөл байдалд ашигтай юм.

Хоёрдугаарт, бичил нугаралтын алдагдлын эх үүсвэр нь илүү төвөгтэй оптик шилэн кабелийн хүчин зүйлтэй холбоотой юм. Нарийн төвөгтэй байдал нь хэт олон төрлийн оптик шилэн кабелиуд байдаг бөгөөд дизайн нь маш өөр боловч тодорхой төрөлд хамаарах нь харьцангуй хялбар байдагт оршино. Ердийн хүчин зүйл бол бүрхүүлийн нөлөө юм. Зөн совингоороо, бүрхүүл нь шилэн кабелийг хамгаалах эхний хамгаалалтын шугам болох нь үр дүнтэй стресс дамжуулах үүрэг гүйцэтгэдэг гэж дүгнэж болно. Хэрэв бүрхүүлийг стресс дамжуулах функц болгон ашиглавал дотоод уян хатан модуль бага, гадаад уян хатан модуль том байх тусам стресс дамжуулах функцийн утга бага байх бөгөөд харгалзах бичил нугаралтын алдагдлын нөлөөлөл бас бага байна. Бүрхүүлийн диаметр том байх тусам бичил нугаралтын алдагдлын нөлөөлөл бага байх нь ухамсартайгаар мэдэгддэг.

Мэдээжийн хэрэг, 900 мкм-ийн диаметр нь 250 мкм шилэн кабелийн микро нугаралтын алдагдалаас хамаагүй бага юм. Мөн шилэн кабелийн ижил загварт 900 мкм шилэн кабелийн үйл ажиллагааны орон зай бага боловч хэвийн нөхцөлд кабельд микро нугаралтын алдагдал нь хамаагүй бага байдаг гэдгийг мэдэж болно.

Гурав дахь хүчин зүйл бол кабель байрлаж буй орчны нөлөөлөл юм. Бичил нугаралтын алдагдлын нарийн төвөгтэй байдлаас шалтгаалан одоогоор стандартчилагдсан туршилтын арга байхгүй бөгөөд IEC/TR62221-ийн өгсөн туршилтын аргыг ерөнхийдөө шууд ашигладаг. Хэлбэлзлийг тодорхойлоход хэцүү байдаг. Тодорхой туршилтын арга, туршилтын орчин, туршилтын тоног төхөөрөмжийн хувьд ч гэсэн өөр өөр байршилд өөр өөр үр дүн гарч болзошгүй. Өөр өөр лаборатори болон өөр өөр туршилтын аргын үр дүнг шууд харьцуулж болохгүй, гэхдээ бүгд чанарын харьцуулалт юм. Туршилтын үр дүнгийн хувьд үүнийг тусад нь үнэлэх шаардлагатай.