ဖိုက်ဘာကွေးညွှတ်မှုဆုံးရှုံးမှု optical fiber တစ်ခုသည် သတ်မှတ်ထားသော အချင်းဝက်ထက်ကျော်လွန်၍ ကွေးညွှတ်သောအခါ ဖြစ်ပေါ်သော signal ဆုံးရှုံးမှုကို ရည်ညွှန်းသည်။ ဤဖြစ်စဉ်သည် cladding မှတစ်ဆင့် ဖြတ်သန်းသွားသောအခါ fiber ၏ core မှ အလင်းယိုစိမ့်မှုကြောင့်ဖြစ်သည်။ fiber တစ်ခုကွေးညွှတ်သောအခါ၊ အလင်းရောင်ခြည်များသည် core-cladding interface တွင် အတွင်းပိုင်းရောင်ပြန်ဟပ်မှု ဖြစ်ပေါ်လာသည်။ သို့သော်၊ ကွေးညွှတ်မှုအချင်းဝက်သည် အလွန်သေးငယ်ပါက၊ အလင်းရောင်ခြည်အချို့သည် cladding မှတစ်ဆင့် လွတ်မြောက်နိုင်ပြီး ဆုံးရှုံးမှုကို ဖြစ်ပေါ်စေပါသည်။

fiber bending loss သည် အချက်များစွာပေါ်တွင် မူတည်ပါသည်။

ကွေးညွှတ်အချင်းဝက်: ကွေးညွှတ်မှုအချင်းဝက်ငယ်လေ၊ ကွေးညွှတ်ဆုံးရှုံးမှု များလေဖြစ်သည်။ အဘယ်ကြောင့်ဆိုသော် ကွေးညွှတ်မှုအချင်းဝက်ငယ်လေ အလင်းတန်းများသည် ကွေးညွှတ်မှုပိုမိုများပြားလာစေပြီး cladding မှတစ်ဆင့် ယိုစိမ့်နိုင်ခြေကို တိုးစေသောကြောင့်ဖြစ်သည်။

ဖိုက်ဘာအမျိုးအစား: ဖိုက်ဘာအမျိုးအစား အမျိုးမျိုးမှာ ကွေးညွှတ်ဆုံးရှုံးမှု လက္ခဏာတွေ ကွဲပြားပါတယ်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ single-mode ဖိုက်ဘာတွေဟာ multimode ဖိုက်ဘာတွေနဲ့ နှိုင်းယှဉ်ရင် ကွေးညွှတ်ဆုံးရှုံးမှု ပိုနည်းပါတယ်။

လှိုင်းအလျား: ကွေးညွှတ်ဆုံးရှုံးမှုသည် ဖိုက်ဘာမှတစ်ဆင့် ထုတ်လွှင့်သော အလင်း၏ လှိုင်းအလျားပေါ် မူတည်၍ ကွဲပြားနိုင်သည်။ အချို့သော လှိုင်းအလျားများသည် အခြားလှိုင်းအလျားများထက် ကွေးညွှတ်ဆုံးရှုံးမှု ပိုမိုမြင့်မားနိုင်သည်။

ဖိုက်ဘာဒီဇိုင်း: refractive index profile နှင့် အသုံးပြုထားသော ပစ္စည်းများ အပါအဝင် fiber ဒီဇိုင်းသည် bending loss ကို လွှမ်းမိုးနိုင်သည်။

အပေါ်ယံလွှာ: ဖိုက်ဘာပေါ်တွင် လိမ်းထားသော အပေါ်ယံလွှာ၏ အမျိုးအစားနှင့် အရည်အသွေးသည် ၎င်း၏ ပျော့ပြောင်းမှုနှင့် ကွေးညွှတ်ဆုံးရှုံးမှုကို ခံနိုင်ရည်ရှိမှုအပေါ် သက်ရောက်မှုရှိနိုင်သည်။

ကွေးညွှတ်ဆုံးရှုံးမှုကို လျှော့ချရန်အတွက်၊ optical fiber များကို ဂရုတစိုက်ကိုင်တွယ်ရန်နှင့် အလွန်အကျွံကွေးညွှတ်ခြင်း၊ အထူးသဖြင့် ချွန်ထက်သောကွေးညွှတ်မှုများကို ရှောင်ကြဉ်ရန် အရေးကြီးပါသည်။ Fiber optic cable များကို ကွေးညွှတ်ဆုံးရှုံးမှုကို လျှော့ချရန်နှင့် signal များ ယုံကြည်စိတ်ချရသော ထုတ်လွှင့်မှုကို သေချာစေရန်အတွက် အကာအကွယ်အလွှာများနှင့် အားဖြည့်မှုများဖြင့် ဒီဇိုင်းထုတ်လေ့ရှိသည်။

optical fiber ကိုအသုံးချရာတွင် optical loss ၏ ပိုမိုရှုပ်ထွေးသောအမျိုးအစားတစ်ခုမှာ micro-bending loss ဖြစ်သည်။ device များနှင့် optical fiber များ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်လာသည်နှင့်အမျှ micro-bending loss သည် ပိုမိုစိုးရိမ်ဖွယ်ကောင်းသော loss factor တစ်ခုဖြစ်သည်။ electrical switching အစား device တွင် ပိုမိုတိုက်ရိုက် optical switching ကို ထည့်သွင်းထားပြီး fiber သည် အလွန်သေးငယ်သောနေရာတစ်ခုတွင် ရေရှည်ဖိစီးမှုကို ခံနိုင်ရည်ရှိသည်။ fiber အတွက်၊ ပိုပါးသော fiber၊ အချင်းသေးငယ်သော fiber အတွက်၊ coating ၏အထူကို လျှော့ချခြင်းဖြင့် သို့မဟုတ် cladding ၏အချင်းကို လျှော့ချခြင်းဖြင့်။ အလားတူပင် multi-core fiber များအတွက်၊ ထိရောက်သော cladding အထူကိုလည်း သိသိသာသာ လျှော့ချပေးမည်ဖြစ်ပြီး၊ ၎င်းသည် micro-bending loss ၏အန္တရာယ်ကို တိုးမြင့်စေသည်။

Micro-bending loss နှင့် macro-bending loss တို့သည် bending နှင့် တိုက်ရိုက်ဆက်စပ်နေသော်လည်း loss ဖြစ်ပေါ်မှုယန္တရားအရ ၎င်းတို့အကြား သိသာထင်ရှားသော ကွာခြားချက်များရှိပါသည်။ ထို့ကြောင့် လက်တွေ့အသုံးချမှုများတွင် ပြဿနာ၏ မှန်ကန်သောတည်နေရာနှင့် ပြဿနာကို ဖြေရှင်းနည်းအပါအဝင် loss ၏ သဘောသဘာဝအရ micro bend သို့မဟုတ် macro bend မှ loss ကို ခွဲခြားသိမြင်ရန် အလွန်အရေးကြီးပါသည်။

၁။ ဂျီဩမေတြီပုံပျက်ခြင်းနှင့်ပတ်သက်၍

micro-bending loss ဆိုတာ တကယ်တော့ fiber ရဲ့ အနည်းငယ်ပုံပျက်သွားခြင်းကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာတဲ့ ဆုံးရှုံးမှုဖြစ်ပြီး macro-bending loss ကတော့ တကယ့် bending ကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာတဲ့ ဆုံးရှုံးမှုဖြစ်ပြီး fiber ရဲ့ အပြင်ဘက်အချင်းဟာ စံပြကိန်းသေအဖြစ် ဆက်လက်တည်ရှိနေပါတယ်။ ဒါက geometry မှာ သိသာထင်ရှားတဲ့ ခြားနားချက်ကို ဖြစ်ပေါ်စေပါတယ်။ fiber ရဲ့ သေးငယ်တဲ့ပုံပျက်သွားမှုကို fiber ရဲ့ longitudinal direction မှာရှိတဲ့ geometric circumference ရဲ့ high-frequency perturbation အဖြစ် သတ်မှတ်နိုင်ပါတယ်။ ဒီ perturbation မှာ attribute နှစ်ခုရှိပါတယ်- amplitude နဲ့ frequency။ micro-bend ရဲ့ မြင်ကွင်းဟာ high frequency နဲ့ low amplitude ကနေ လာပါတယ်။ external disturbance ကို simulate လုပ်နိုင်ပြီး သူ့ရဲ့ frequency နဲ့ amplitude ဟာ အချိန်နဲ့အမျှ ကျပန်းပြောင်းလဲပါတယ်။ ဒီ random variation ရဲ့ Fourier transform ကိုယူရင် magnitude ဟာ power နဲ့ ညီမျှပြီး power spectral density နဲ့ spatial frequency အကြား conformity ရှိပါတယ်။

ဒါကလည်း နားလည်ရလွယ်ကူပြီး အရည်အသွေးဆိုင်ရာ နိဂုံးချုပ်ချက်တစ်ခု ရေးဆွဲနိုင်ပါတယ်- disturbance frequency အလွန်မြင့်မားတဲ့အခါ fiber ရဲ့ deformation က တစ်ပြေးညီဖြစ်ပြီး micro-bending loss ရဲ့ လွှမ်းမိုးမှုကလည်း မကြီးပါဘူး။ ဒါပေမယ့် disturbance frequency အလွန်နိမ့်တဲ့အခါ real bending ဖြစ်ပေါ်နိုင်ပြီး macro-bending loss က အဓိကဖြစ်ပါတယ်။

၂။ ဆုံးရှုံးမှုယန္တရားမှ

macro-bending loss မှာ၊ fiber မှာရှိတဲ့ fundamental mode (single-mode fiber) ရဲ့ mode field distribution ဟာ bending side ကို ပျံ့နှံ့သွားပြီး cladding ထဲကို နက်နက်ရှိုင်းရှိုင်း ပျံ့နှံ့သွားတဲ့ အပိုင်းက radiation ဖြစ်ပေါ်စေပြီး တဖြည်းဖြည်း ဆုံးရှုံးသွားလိမ့်မယ်လို့ ယူဆနိုင်ပါတယ်။ micro-bending loss မှာ၊ ideal fiber မှာ ပျံ့နှံ့သွားတဲ့ fundamental mode ရဲ့ power ရဲ့ အစိတ်အပိုင်းတစ်ခုကို perturbation အခြေအနေအောက်မှာ higher-order mode အမျိုးမျိုးနဲ့ ချိတ်ဆက်ထားပါတယ်။ ပျံ့နှံ့မှုအကွာအဝေး တိုးလာတာနဲ့အမျှ၊ ဒီ higher-order mode တွေက သယ်ဆောင်လာတဲ့ power ကို Oran ten-element fiber ကနေ ထုတ်လွှတ်ပြီး fundamental mode ကို ပြန်လည်ချိတ်ဆက်နိုင်ပါတယ်။

micro-bending loss ကို ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်းသည် mode coupling theory ပေါ်တွင် အခြေခံထားပြီး အခြေခံဆက်နွယ်မှုမှာ အနည်းငယ်ရှုပ်ထွေးပါသည်။

C သည် fundamental mode နှင့် higher-order mode တစ်ခုကြားရှိ coupling coefficient ဖြစ်ပြီး၊ ၎င်းသည် guided mode မှ higher-order mode သို့မဟုတ် cladding mode (single-mode scenario) သို့ power မည်မျှချိတ်ဆက်မည်ကို ညွှန်ပြသည်။ Qfiber သည် direct stress အောက်ရှိ fiber ၏ disturbance ဖြစ်ပြီး Qenv သည် ပတ်ဝန်းကျင်ပြောင်းလဲသောအခါ indirect stress အောက်ရှိ disturbance ဖြစ်သည်။ micro-bending loss များကိုဖြစ်စေသော perturbations များသည် random များဖြစ်သောကြောင့် ဤ modeling analysis ၏တိကျမှုသည်ခက်ခဲသော်လည်း၊ analysis ၏ရည်ရွယ်ချက်မှာ ခိုင်မာသောလမ်းညွှန်ချက်တစ်ခုပေးရန်ဖြစ်ပြီး၊ အချို့သော scenarios များတွင် simulation ရလဒ်များကိုခန့်မှန်းရန် အပို coefficient များကိုအသုံးပြုနိုင်သည်။

olshansky သည် အစောပိုင်းအဆင့်တွင် လေ့လာဆန်းစစ်ထားသော ဆက်နွယ်မှုကို အဆိုပြုခဲ့သည်။

a - အူတိုင်အချင်းဝက်

b - Cladding အချင်းဝက်

ဒယ်လ်တာ - အလင်းယိုင်ညွှန်းကိန်း ကွာခြားချက်

EE-polymer အပေါ်ယံလွှာ၏ elastic modulus

ဥပမာ - optical fiber glass ၏ Elastic modulus

အသုံးပြုမှုကိစ္စအများစုအတွက်၊ ဤဆက်နွယ်မှုသည် ပိုမိုအသုံးဝင်ပါသည်

၃။ မိုက်ခရိုကွေးညွှတ်ဆုံးရှုံးမှု၏ရင်းမြစ်

micro-bending loss ရဲ့ရင်းမြစ်က အဓိကအားဖြင့် ပြင်ပအချက်တွေပါ။ fiber ကို cable forming မပါဘဲ bare fiber အနေနဲ့ပဲသုံးမယ်ဆိုရင်၊ free space မှာ external force မရှိရင် micro-bending loss ဖြစ်နိုင်ခြေမရှိပါဘူး။ fiber ရဲ့ geometric irregularity က micro-bending loss ဖြစ်နိုင်ခြေရှိပေမယ့် factory test မှာ loss test ကိုအောင်မြင်ပြီးသားဖြစ်လို့ fiber ရဲ့ micro-bending loss ရဲ့လွှမ်းမိုးမှုကို လျစ်လျူရှုလို့ရပါတယ်။ optical cable ဒါမှမဟုတ် device မှာ external fixation နဲ့ကိုက်ညီတဲ့ optical fiber ရဲ့ micro-bending loss ရဲ့လွှမ်းမိုးမှုကိုပဲ ထည့်သွင်းစဉ်းစားပါတယ်။

micro-bending loss ရဲ့ အရင်းအမြစ်တွေက အဓိကအားဖြင့် ရှုထောင့်သုံးမျိုးကနေ လာပါတယ်

ပထမအချက်ကတော့ ဖိုက်ဘာရဲ့ ဒီဇိုင်းပါ။ ဖိုက်ဘာရဲ့ ဒီဇိုင်းဟာ မိုက်ခရိုကွေးခြင်း ဆုံးရှုံးမှုရဲ့ အရင်းအမြစ် မဟုတ်ပေမယ့် မိုက်ခရိုကွေးခြင်းအပေါ် အာရုံခံနိုင်စွမ်းကို ဖိုက်ဘာဒီဇိုင်းက ဆုံးဖြတ်ပါတယ်။ ဖိုက်ဘာအူတိုင်ရဲ့ ဒီဇိုင်းကို အဓိကအားဖြင့် MAC တန်ဖိုးက လွှမ်းမိုးထားပါတယ်။ ဒါက Olshansky ရဲ့ feature formula နဲ့ ကိုက်ညီပါတယ်။

MAC ငယ်လေ၊ တူညီသော external perturbation အောက်တွင် micro-bending loss နည်းပါးလေဖြစ်သည်။

၎င်းကို သီးခြားဖိုက်ဘာတွင် ထင်ဟပ်ပြသထားပြီး၊ ယေဘုယျအားဖြင့် G657 ဖိုက်ဘာသည် G652 ဖိုက်ဘာထက် အဏုကြည့်မှန်ပြောင်းဖြင့် ကွေးညွှတ်မှု နည်းပါးသည်။

core radius ကို လျှော့ချခြင်းနှင့် refractive index ကွာခြားချက်ကို တိုးမြှင့်ခြင်းဖြင့် micro-bending loss ကို လျှော့ချနိုင်သော်လည်း၊ parameter တစ်ခုကိုသာပြောင်းလဲပြီး ကျန် parameter များကို မပြောင်းလဲသည့်အခြေအနေတွင် fiber parameter များနှင့် fiber ၏ standardization အကြား correlation ရှိရန် မဖြစ်နိုင်ပါ။ သို့သော် trend မှာ ဆက်လက်တည်ရှိနေပါသည်။

fiber ထဲက cladding ရဲ့ ဒီဇိုင်းကလည်း တိုးတက်မှုတွေ ယူဆောင်လာနိုင်ပါတယ်။ cladding မှာ သတ်မှတ်ထားတဲ့ groove ဒီဇိုင်းတစ်ခုကို ထည့်သွင်းလိုက်တဲ့အခါ microbending loss ရဲ့ wavelength မှီခိုမှုက အများကြီး ကွဲပြားသွားပါတယ်။

ပုံထဲက grooved fiber ရဲ့ microbending loss ရဲ့ wavelength မှီခိုမှုဟာ standard fiber နဲ့ အလွန်ကွာခြားပါတယ်။ ဒီပုံထဲက standard fiber ရဲ့ wavelength မှီခိုမှုဟာ သမားရိုးကျ data တွေထက် အနည်းငယ်ကျော်လွန်ပြီး micro-bending loss ကို flattened လုပ်ထားတဲ့ grooved design fiber အတွက် အဓိကဖြစ်ပါတယ်။ ဆိုလိုတာက ပုံမှန်ပြဿနာတည်နေရာနဲ့ ပြဿနာခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုဟာ fiber ရဲ့ ဒီဇိုင်းကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားဖို့ လိုအပ်ပါတယ်၊ မဟုတ်ရင် အတွေ့အကြုံတစ်ခုတည်းကို အခြေခံရုံနဲ့ လမ်းလွဲသွားနိုင်ပါတယ်။ အကျဉ်းချုပ်ပြောရရင် fiber ရဲ့ ဒီဇိုင်းက micro-bending loss ကို အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင် လုပ်ဆောင်ပေးပြီး အခြေအနေအချို့အတွက် အကျိုးရှိပါတယ်။

ဒုတိယအချက်အနေနဲ့ micro-bending loss ရဲ့ရင်းမြစ်ဟာ optical fiber cable ရဲ့ factor နဲ့ ဆက်စပ်နေပြီး ပိုရှုပ်ထွေးပါတယ်။ optical fiber cable အမျိုးအစားတွေ အရမ်းများပြီး ဒီဇိုင်းကလည်း အရမ်းကွာခြားပေမယ့် အမျိုးအစားတစ်ခုကို တိတိကျကျ သတ်မှတ်ဖို့ အတော်လေးလွယ်ကူပါတယ်။ ပုံမှန်အချက်တစ်ခုကတော့ coating ရဲ့လွှမ်းမိုးမှုပါ။ အလိုလိုသိနိုင်တာက fiber ကိုကာကွယ်ဖို့ ပထမကာကွယ်ရေးလိုင်းအနေနဲ့ coating ဟာ ​​stress conduction ကို ထိရောက်စွာလုပ်ဆောင်နိုင်တယ်လို့လည်း ကောက်ချက်ချနိုင်ပါတယ်။ coating ကို stress transfer function အနေနဲ့အသုံးပြုရင် internal elastic modulus သေးငယ်ပြီး external elastic modulus ကြီးမားလေ stress transfer function ရဲ့တန်ဖိုးနည်းပါးလေဖြစ်ပြီး သက်ဆိုင်ရာ micro-bending loss ရဲ့လွှမ်းမိုးမှုလည်း နည်းပါးလေဖြစ်ပါတယ်။ coating ရဲ့အချင်းကြီးလေ micro-bending loss ရဲ့လွှမ်းမိုးမှုနည်းပါးလေဖြစ်ကြောင်း သိရှိနိုင်ပါတယ်။

သိသာထင်ရှားတာက 900um ရဲ့ အချင်းဟာ 250um fiber ရဲ့ microbending loss ထက် အများကြီး ပိုသေးငယ်ပါတယ်။ fiber optic cable ရဲ့ ဒီဇိုင်းတူမှာ 900um fiber ရဲ့ activity space က သေးငယ်ပေမယ့် ပုံမှန်အခြေအနေမှာ cable မှာ micro-bending loss က အများကြီး ပိုသေးငယ်တယ်ဆိုတာလည်း သိနိုင်ပါတယ်။

တတိယအချက်မှာ ကေဘယ်လ်တည်ရှိရာပတ်ဝန်းကျင်၏သက်ရောက်မှုဖြစ်သည်။ မိုက်ခရိုကွေးညွှတ်ဆုံးရှုံးမှု၏ရှုပ်ထွေးမှုကြောင့် လက်ရှိတွင် စံသတ်မှတ်ထားသောစမ်းသပ်မှုနည်းလမ်းမရှိသေးဘဲ IEC/TR62221 မှပံ့ပိုးပေးသောစမ်းသပ်မှုနည်းလမ်းကို ယေဘုယျအားဖြင့်တိုက်ရိုက်အသုံးပြုသည်။ အနှောင့်အယှက်ကိုဆုံးဖြတ်ရန်ခက်ခဲသည်။ အချို့သောစမ်းသပ်မှုနည်းလမ်းများ၊ စမ်းသပ်မှုပတ်ဝန်းကျင်များနှင့် စမ်းသပ်မှုပစ္စည်းများအတွက်ပင် မတူညီသောနေရာချထားမှုနေရာများသည် မတူညီသောရလဒ်များရရှိနိုင်သည်။ မတူညီသောဓာတ်ခွဲခန်းများနှင့် မတူညီသောစမ်းသပ်မှုနည်းလမ်းများ၏ရလဒ်များကို တိုက်ရိုက်နှိုင်းယှဉ်၍မရသော်လည်း အားလုံးသည် အရည်အသွေးဆိုင်ရာနှိုင်းယှဉ်မှုများဖြစ်သည်။ ၎င်း၏စမ်းသပ်မှုရလဒ်များအတွက် သီးခြားအကဲဖြတ်ရန်လိုအပ်သည်။