फाइबर बेन्डिङ नोक्सान अप्टिकल फाइबर निश्चित त्रिज्याभन्दा बाहिर झुक्दा हुने संकेतको क्षतिलाई जनाउँछ। यो घटना फाइबरको कोरबाट प्रकाश चुहावटको कारणले गर्दा हुन्छ जब यो क्ल्याडिङबाट यात्रा गर्दछ। जब फाइबर झुकाइन्छ, प्रकाश किरणहरूले कोर-क्ल्याडिङ इन्टरफेसमा पूर्ण आन्तरिक परावर्तनबाट गुज्रन्छन्। यद्यपि, यदि झुकाउने त्रिज्या धेरै सानो छ भने, केही प्रकाश किरणहरू क्ल्याडिङबाट बाहिर निस्कन सक्छन्, जसले गर्दा क्षति हुन सक्छ।

फाइबर बेन्डिङ हानि धेरै कारकहरूमा निर्भर गर्दछ:

झुकाउने त्रिज्या: झुकाउने त्रिज्या जति सानो हुन्छ, झुकाउने क्षति त्यति नै बढी हुन्छ। किनभने झुकाउने त्रिज्या सानो हुँदा प्रकाश किरणहरूले बढी वक्रता अनुभव गर्छन्, जसले गर्दा क्ल्याडिङबाट चुहावट हुने सम्भावना बढ्छ।

फाइबरको प्रकार: विभिन्न प्रकारका फाइबरहरूमा फरक-फरक झुकाउने हानि विशेषताहरू हुन्छन्। उदाहरणका लागि, एकल-मोड फाइबरहरूमा सामान्यतया मल्टिमोड फाइबरहरूको तुलनामा कम झुकाउने हानि हुन्छ।

तरंगदैर्ध्य: फाइबर मार्फत प्रसारित प्रकाशको तरंगदैर्ध्य अनुसार झुकाउने हानि फरक हुन सक्छ। केही तरंगदैर्ध्यहरूले अरूको तुलनामा बढी झुकाउने हानि अनुभव गर्न सक्छन्।

फाइबर डिजाइन: फाइबरको डिजाइन, अपवर्तक सूचकांक प्रोफाइल र प्रयोग गरिएको सामग्री सहित, झुकाउने क्षतिलाई असर गर्न सक्छ।

लेप: फाइबरमा लगाइने कोटिंगको प्रकार र गुणस्तरले यसको लचिलोपन र झुक्ने क्षतिको प्रतिरोधलाई असर गर्न सक्छ।

झुकाउने क्षति कम गर्न, अप्टिकल फाइबरहरूलाई सावधानीपूर्वक ह्यान्डल गर्नु र अत्यधिक झुकाउने, विशेष गरी तीखो झुकाउनेबाट बच्नु महत्त्वपूर्ण छ। फाइबर अप्टिक केबलहरू प्रायः सुरक्षात्मक तहहरू र सुदृढीकरणहरूसँग डिजाइन गरिएका हुन्छन् जसले झुकाउने क्षति कम गर्न र संकेतहरूको भरपर्दो प्रसारण सुनिश्चित गर्दछ।

अप्टिकल फाइबरको प्रयोगमा, अप्टिकल हानिको एक जटिल प्रकार माइक्रो-बेन्डिङ हानि हो। उपकरणहरू र अप्टिकल फाइबरहरूको विकाससँगै, माइक्रो-बेन्डिङ हानि बढी चिन्तित हानि कारक हो। विद्युतीय स्विचिङको सट्टा उपकरणमा थप प्रत्यक्ष अप्टिकल स्विचिङ प्रस्तुत गरिएको छ, र फाइबर धेरै सानो ठाउँमा दीर्घकालीन तनावको लागि संवेदनशील हुन्छ। फाइबरको लागि, पातलो फाइबर, सानो व्यासको फाइबर, या त कोटिंगको मोटाई घटाएर, वा क्ल्याडिङको व्यास घटाएर; त्यस्तै गरी बहु-कोर फाइबरहरूको लागि, प्रभावकारी क्ल्याडिङ मोटाई पनि धेरै कम हुनेछ, जसले माइक्रो-बेन्डिङ हानिको जोखिम बढाउँछ।

माइक्रो-ब्यान्डिङ हानि र म्याक्रो-ब्यान्डिङ हानि शाब्दिक रूपमा झुकाउनेसँग सम्बन्धित छन्, तर क्षति हुने संयन्त्रको दृष्टिकोणबाट तिनीहरू बीच स्पष्ट भिन्नताहरू छन्। त्यसकारण, व्यावहारिक अनुप्रयोगहरूमा, क्षतिको प्रकृति अनुसार माइक्रो बेन्ड वा म्याक्रो बेन्डबाट क्षति छुट्याउन धेरै आवश्यक छ, जसमा समस्याको सही स्थान र समस्या समाधान गर्ने तरिका समावेश छ।

१. ज्यामितीय विकृतिको सन्दर्भमा

माइक्रो-ब्यान्डिङ हानि वास्तवमा फाइबरको थोरै विकृतिबाट हुने हानि हो, जबकि म्याक्रो-ब्यान्डिङ हानि वास्तविक बेन्डिङ द्वारा हुने हानि हो, र फाइबरको बाहिरी व्यास आदर्श स्थिर रहन्छ। यसले ज्यामितिमा स्पष्ट भिन्नता ल्याउँछ। फाइबरको सानो विकृतिलाई फाइबरको अनुदैर्ध्य दिशामा ज्यामितीय परिधिको उच्च-फ्रिक्वेन्सी गडबडीको रूपमा व्यवहार गर्न सकिन्छ। यो गडबडीमा दुई विशेषताहरू छन्: आयाम र आवृत्ति। माइक्रो-ब्यान्डको दृश्य उच्च आवृत्ति र कम आयामबाट आउँछ। बाह्य अशान्ति सिमुलेट गर्न सकिन्छ, र यसको आवृत्ति र आयाम समयसँगै अनियमित रूपमा परिवर्तन हुन्छ। यस अनियमित भिन्नताको फुरियर रूपान्तरण लिँदा, परिमाण शक्ति बराबर हुन्छ, र पावर स्पेक्ट्रल घनत्व र स्थानिक आवृत्ति बीच एक समान पत्राचार हुन्छ।

यो बुझ्न र गुणात्मक निष्कर्ष निकाल्न सहज रूपमा पनि सजिलो छ: जब बाधा आवृत्ति धेरै उच्च हुन्छ, फाइबरको विकृति एकरूप हुन्छ, र माइक्रो-ब्यान्डिङ हानिको प्रभाव ठूलो हुँदैन। यद्यपि, जब बाधा आवृत्ति धेरै कम हुन्छ, वास्तविक झुकन बन्न सक्छ, र म्याक्रो-ब्यान्डिङ हानि प्रमुख हुन्छ।

२. घाटा संयन्त्रबाट

म्याक्रो-ब्यान्डिङ नोक्सनमा, यो मान्न सकिन्छ कि फाइबरमा रहेको आधारभूत मोड (एकल-मोड फाइबर) को मोड फिल्ड वितरण झुकाउने पक्षमा फैलिन्छ, र क्ल्याडिङमा गहिरो फैलिएको भागले विकिरण बनाउँछ र बिस्तारै हराउँछ। माइक्रो-ब्यान्डिङ नोक्सानमा, आदर्श फाइबरमा प्रचार गर्ने आधारभूत मोडको शक्तिको अंश गडबडीको अवस्थामा विभिन्न उच्च-क्रम मोडहरूमा जोडिएको हुन्छ। प्रसार दूरी बढ्दै जाँदा, यी उच्च-क्रम मोडहरूद्वारा बोकिएको शक्ति ओरान दस-तत्व फाइबरबाट विकिरण हुन्छ, र अवश्य पनि यसलाई आधारभूत मोडमा पुन: जोड्न सकिन्छ।

माइक्रो-ब्यान्डिङ हानिको विश्लेषण सामान्यतया मोड कपलिंग सिद्धान्तमा आधारित हुन्छ, र आधारभूत सम्बन्ध अलि जटिल हुन्छ।

जहाँ C भनेको आधारभूत मोड र उच्च-क्रम मोडहरू मध्ये एक बीचको युग्मन गुणांक हो, जसले निर्देशित मोडबाट उच्च-क्रम मोड वा क्ल्याडिङ मोड (एकल-मोड परिदृश्य) मा कति शक्ति जोडिनेछ भनेर संकेत गर्दछ। Qfiber भनेको प्रत्यक्ष तनाव अन्तर्गत फाइबरको अशान्ति हो, र Qenv भनेको वातावरण परिवर्तन हुँदा अप्रत्यक्ष तनाव अन्तर्गत हुने अशान्ति हो। यस मोडेलिङ विश्लेषणको शुद्धता गाह्रो छ किनभने माइक्रो-ब्यान्डिङ हानि निम्त्याउने गडबडीहरू अत्यधिक अनियमित छन्, तर विश्लेषणको उद्देश्य बलियो मार्गदर्शक प्रदान गर्नु हो, र केहि परिदृश्यहरूमा, सिमुलेशन परिणामहरू अनुमान गर्न अतिरिक्त गुणांकहरू प्रयोग गर्न सकिन्छ।

ओल्शान्स्कीले प्रारम्भिक चरणमा अवलोकन सम्बन्धको अध्ययन र प्रस्ताव गरे।

a - कोर त्रिज्या

b - क्ल्याडिङ त्रिज्या

डेल्टा - अपवर्तन सूचकांक भिन्नता

EE-पोलिमर कोटिंगको लोचदार मोड्युलस

जस्तै - अप्टिकल फाइबर ग्लासको इलास्टिक मोड्युलस

धेरैजसो प्रयोगका केसहरूमा, यो सम्बन्ध बढी उपयोगी हुन्छ।

३. सूक्ष्म-झुकाव नोक्सानको स्रोत

माइक्रो-ब्यान्डिङ नोक्सानको स्रोत मुख्यतया बाह्य कारकहरू हुन्। यदि फाइबर केबल नबनाईकन खाली फाइबरको रूपमा मात्र प्रयोग गरिन्छ भने, खाली ठाउँमा कुनै बाह्य बल छैन भने, माइक्रो-ब्यान्डिङ नोक्सानको सम्भावना हुँदैन। यद्यपि फाइबरको ज्यामितीय अनियमिततामा माइक्रो-ब्यान्डिङ नोक्सानको सम्भावना हुन सक्छ, फाइबरको माइक्रो-ब्यान्डिङ नोक्सानको प्रभावलाई बेवास्ता गर्न सकिन्छ किनभने कारखाना परीक्षणमा नोक्सान परीक्षण पास गरिएको छ। यसले अप्टिकल केबल वा उपकरणमा बाह्य फिक्सेसनसँग सम्बन्धित अप्टिकल फाइबरको माइक्रो-ब्यान्डिङ नोक्सानको प्रभावलाई मात्र विचार गर्दछ।

सूक्ष्म-झुकाव नोक्सानका स्रोतहरू मुख्यतया तीन पक्षहरूबाट आउँछन्

पहिलो भनेको फाइबरको डिजाइन हो। फाइबरको डिजाइन आफैंमा माइक्रो-बेन्डिङ नोक्सानको स्रोत होइन, तर माइक्रो-बेन्डिङको संवेदनशीलता फाइबर डिजाइनद्वारा नै निर्धारण गरिन्छ। फाइबर कोरको डिजाइन मुख्यतया MAC मानबाट प्रभावित हुन्छ। यो ओल्शान्स्कीको विशेषता सूत्रसँग मेल खान्छ।

MAC जति सानो हुन्छ, उही बाह्य गडबडी अन्तर्गत माइक्रो-बेन्डिङ नोक्सान त्यति नै कम हुनेछ।

यो विशिष्ट फाइबरमा प्रतिबिम्बित हुन्छ, सामान्यतया G657 फाइबरमा G652 फाइबर भन्दा कम माइक्रो-ब्यान्डिङ हानि हुन्छ ·

यद्यपि कोर रेडियस घटाउने र अपवर्तक सूचकांक भिन्नता बढाउने कामले माइक्रो-ब्यान्डिङ हानि कम गर्न सक्छ, फाइबर प्यारामिटरहरू र फाइबरको मानकीकरण बीचको सम्बन्ध केवल एउटा प्यारामिटर परिवर्तन गर्ने र अन्य अपरिवर्तित हुने परिदृश्यमा अवस्थित हुने सम्भावना कम हुन्छ। तर प्रवृत्ति जारी छ।

फाइबरमा रहेको क्ल्याडिङको डिजाइनले पनि सुधार ल्याउन सक्छ। क्ल्याडिङमा विशेष ग्रूभ डिजाइन थप्दा माइक्रोबेन्डिङ नोक्सानको तरंगदैर्ध्य निर्भरता धेरै फरक हुन्छ।

चित्रमा ग्रुभ्ड फाइबरको माइक्रोब्यान्डिङ नोक्सानको तरंगदैर्ध्य निर्भरता मानक फाइबरको भन्दा धेरै फरक छ। यस चित्रमा मानक फाइबरको तरंगदैर्ध्य निर्भरता परम्परागत डेटा भन्दा अलि बढी छ, मुख्यतया ग्रुभ्ड डिजाइन फाइबरको लागि जसको माइक्रो-ब्यान्डिङ नोक्सान समतल हुन्छ। यसको मतलब सामान्य समस्या स्थान र समस्या विश्लेषणले फाइबरको डिजाइनलाई विचार गर्न आवश्यक छ, अन्यथा अनुभवको आधारमा मात्र भ्रामक हुन सक्छ। संक्षेपमा, फाइबरको डिजाइनले माइक्रो-ब्यान्डिङ नोक्सानलाई अनुकूलन गर्दछ, जुन निश्चित परिदृश्यहरूको लागि लाभदायक हुन्छ।

दोस्रो, माइक्रो-ब्यान्डिङ नोक्सानको स्रोत अप्टिकल फाइबर केबलको कारकसँग सम्बन्धित छ, जुन बढी जटिल छ। जटिलता यो तथ्यमा निहित छ कि धेरै प्रकारका अप्टिकल फाइबर केबलहरू छन् र डिजाइन धेरै फरक छ, तर यो निश्चित प्रकारको लागि विशिष्ट हुन अपेक्षाकृत सजिलो छ। एउटा विशिष्ट कारक कोटिंगको प्रभाव हो। सहज रूपमा, यो पनि निष्कर्षमा पुग्न सकिन्छ कि कोटिंग, फाइबरलाई सुरक्षित गर्न पहिलो लाइनको रूपमा, प्रभावकारी तनाव चालनको भूमिका खेल्छ। यदि कोटिंगलाई तनाव स्थानान्तरण प्रकार्यको रूपमा प्रयोग गरिन्छ भने, आन्तरिक लोचदार मोड्युलस जति सानो हुन्छ र बाह्य लोचदार मोड्युलस जति ठूलो हुन्छ, तनाव स्थानान्तरण प्रकार्यको मान त्यति नै सानो हुन्छ, र सम्बन्धित माइक्रो-ब्यान्डिङ नोक्सानको प्रभाव पनि सानो हुन्छ। कोटिंगको व्यास जति ठूलो हुन्छ, माइक्रो-ब्यान्डिङ नोक्सानको प्रभाव त्यति नै सानो हुन्छ।

स्पष्ट रूपमा, ९००um को व्यास २५०um फाइबरको माइक्रोबेन्डिङ हानि भन्दा धेरै सानो छ। यो पनि थाहा पाउन सकिन्छ कि फाइबर अप्टिक केबलको एउटै डिजाइनमा, ९००um फाइबरको गतिविधि ठाउँ सानो भए पनि, सामान्य परिस्थितिमा, केबलमा यसको माइक्रो-बेन्डिङ हानि वास्तवमा धेरै सानो हुन्छ।

तेस्रो कारक भनेको केबल अवस्थित वातावरणको प्रभाव हो। माइक्रो-बेन्डिङ हानिको जटिलताको कारण, हाल कुनै मानकीकृत परीक्षण विधि छैन, र IEC/TR62221 द्वारा प्रदान गरिएको परीक्षण विधि सामान्यतया प्रत्यक्ष रूपमा प्रयोग गरिन्छ। गडबडी निर्धारण गर्न गाह्रो छ। निश्चित परीक्षण विधिहरू, परीक्षण वातावरण र परीक्षण उपकरणहरूको लागि पनि, फरक प्लेसमेन्ट स्थानहरूमा फरक परिणाम हुन सक्छ। फरक प्रयोगशालाहरू र फरक परीक्षण विधिहरूको नतिजा प्रत्यक्ष रूपमा तुलना गर्न सकिँदैन, तर सबै गुणात्मक तुलना हुन्। यसको परीक्षण परिणामहरूको लागि, यसलाई छुट्टै मूल्याङ्कन गर्न आवश्यक छ।