Humbja e përkuljes së fibrave i referohet humbjes së sinjalit që ndodh kur një fibër optike përkulet përtej një rrezeje të caktuar. Ky fenomen është për shkak të rrjedhjes së dritës nga bërthama e fibrës ndërsa ajo udhëton nëpër veshjen. Kur një fibër përkulet, rrezet e dritës i nënshtrohen reflektimit të plotë të brendshëm në ndërfaqen bërthamë-veshje. Megjithatë, nëse rrezja e përkuljes është shumë e vogël, disa nga rrezet e dritës mund të dalin nëpër veshjen, duke rezultuar në humbje.

Humbja e përkuljes së fibrave varet nga disa faktorë:

Rrezja e lakimit: Sa më e vogël të jetë rrezja e përkuljes, aq më e lartë është humbja në përkulje. Kjo ndodh sepse një rreze më e vogël përkuljeje bën që rrezet e dritës të përjetojnë lakim më të madh, duke rritur mundësinë e rrjedhjes përmes veshjes.

Lloji i fibrës: Lloje të ndryshme të fibrave kanë karakteristika të ndryshme të humbjes në përkulje. Për shembull, fibrat me një modë zakonisht kanë humbje më të ulëta në përkulje krahasuar me fibrat shumëmodëshe.

Gjatësia e valës: Humbja nga përkulja mund të ndryshojë në varësi të gjatësisë së valës së dritës që transmetohet përmes fibrës. Disa gjatësi vale mund të përjetojnë humbje më të larta nga përkulja se të tjerat.

Dizajni i fibrave: Projektimi i fibrës, duke përfshirë profilin e indeksit të thyerjes dhe materialet e përdorura, mund të ndikojë në humbjen nga përkulja.

Veshje: Lloji dhe cilësia e veshjes së aplikuar në fibër mund të ndikojë në fleksibilitetin dhe rezistencën e saj ndaj humbjes nga përkulja.

Për të minimizuar humbjen nga përkulja, është e rëndësishme të trajtohen me kujdes fibrat optike dhe të shmangen përkuljet e tepërta, veçanërisht përkuljet e mprehta. Kabllot me fibra optike shpesh projektohen me shtresa mbrojtëse dhe përforcime për të zbutur humbjen nga përkulja dhe për të siguruar transmetim të besueshëm të sinjaleve.

Në zbatimin e fibrave optike, një lloj më kompleks i humbjes optike është humbja nga mikropërkulja. Me zhvillimin e pajisjeve dhe fibrave optike, humbja nga mikropërkulja është një faktor humbjeje më shqetësues. Në pajisje futet një ndërrim optik më i drejtpërdrejtë në vend të ndërrimit elektrik, dhe fibra është e ndjeshme ndaj stresit afatgjatë në një hapësirë ​​shumë të vogël. Për fibrën, fibra më e hollë, fibra me diametër më të vogël, qoftë duke zvogëluar trashësinë e veshjes, ose duke zvogëluar diametrin e veshjes; Në mënyrë të ngjashme për fibrat me shumë bërthama, trashësia efektive e veshjes do të zvogëlohet gjithashtu shumë, gjë që rrit rrezikun e humbjes nga mikropërkulja.

Humbja nga mikropërkulja dhe humbja nga makropërkulja lidhen me përkuljen në kuptimin e mirëfilltë, por ka dallime të dukshme midis tyre nga pikëpamja e mekanizmit të ndodhjes së humbjes. Prandaj, në zbatimet praktike, është shumë e nevojshme të dallohet humbja nga mikropërkulja ose makropërkulja sipas natyrës së humbjes, e cila përfshin vendndodhjen e saktë të problemit dhe mënyrën e zgjidhjes së problemit.

1. Në terma të deformimit gjeometrik

Humbja nga mikro-përkulja është në fakt një humbje e shkaktuar nga deformimi i lehtë i fibrës, ndërsa humbja nga makro-përkulja është humbja e shkaktuar nga përkulja reale, dhe diametri i jashtëm i fibrës mbetet konstantja ideale. Kjo bën një ndryshim të qartë në gjeometri. Deformimi i vogël i fibrës mund të trajtohet si perturbim me frekuencë të lartë i perimetrit gjeometrik në drejtimin gjatësor të fibrës. Ky perturbim ka dy atribute: amplitudë dhe frekuencë. Skena e mikro-përkuljes vjen nga frekuenca e lartë dhe amplituda e ulët. Shqetësimi i jashtëm mund të simulohet, dhe frekuenca dhe amplituda e tij ndryshojnë rastësisht me kalimin e kohës. Duke marrë transformimin e Furierit të këtij ndryshimi të rastësishëm, madhësia është ekuivalente me fuqinë, dhe ekziston një korrespondencë përkatëse midis dendësisë spektrale të fuqisë dhe frekuencës hapësinore.

Kjo është gjithashtu intuitivisht e lehtë për t’u kuptuar dhe për të nxjerrë një përfundim cilësor: kur frekuenca e shqetësimit është shumë e lartë, deformimi i fibrës është uniform dhe ndikimi i humbjes nga mikro-përkulja nuk është i madh. Megjithatë, kur frekuenca e shqetësimit është shumë e ulët, mund të formohet përkulja reale dhe humbja nga makro-përkulja është dominuese.

2. Nga mekanizmi i humbjes

Në humbjen makro-përkulëse, mund të konsiderohet se shpërndarja e fushës së modalitetit të modës themelore (fibër me një modë) në fibër shpërndahet në anën e përkuljes, dhe pjesa që shpërndahet thellë në veshje do të formojë rrezatim dhe do të humbasë gradualisht. Në humbjen mikro-përkulëse, një pjesë e fuqisë së modës themelore që përhapet në fibrën ideale është e lidhur me moda të ndryshme të rendit të lartë në kushtet e perturbimit. Ndërsa distanca e përhapjes rritet, fuqia e mbartur nga këto moda të rendit të lartë rrezatohet nga fibra dhjetë-elementëshe Oran, dhe sigurisht që mund të ribashkohet përsëri në modën themelore.

Analiza e humbjes nga mikropërkulja zakonisht bazohet në teorinë e çiftëzimit të modave, dhe marrëdhënia bazë është pak e komplikuar.

Ku C është koeficienti i çiftëzimit midis mënyrës themelore dhe njërës prej mënyrave të rendit më të lartë, që tregon se sa fuqi do të çiftëzohet nga mënyra e udhëhequr në mënyrën e rendit më të lartë ose mënyrën e veshjes (skenari me një mënyrë të vetme). Qfiber është shqetësimi i fibrës nën stres të drejtpërdrejtë, dhe Qenv është shqetësimi nën stres të tërthortë kur mjedisi ndryshon. Saktësia e kësaj analize modelimi është e vështirë sepse perturbimet që shkaktojnë humbjet e mikro-përkuljes janë shumë të rastësishme, por qëllimi i analizës është të ofrojë një udhëzues të fortë, dhe në skenarë të caktuar, koeficientë shtesë mund të përdoren për të përafruar rezultatet e simulimit.

Olshansky studioi dhe propozoi një marrëdhënie vëzhguese në fazën e hershme.

një -rrezja e bërthamës

b - Rrezja e veshjes

Delta - diferenca e indeksit të thyerjes

Moduli elastik i veshjes EE-polimer

P.sh. - Moduli elastik i qelqit me fibra optike

Për shumicën e rasteve të përdorimit, kjo marrëdhënie është më e dobishme

3. Burimi i humbjes nga mikro-përkulja

Burimi i humbjes nga mikropërkulja janë kryesisht faktorë të jashtëm. Nëse fibra përdoret vetëm si fibër e zhveshur pa formuar kabllo, nëse nuk ka forcë të jashtme në hapësirën e lirë, nuk ka mundësi të humbjes nga mikropërkulja. Edhe pse parregullsia gjeometrike e vetë fibrës mund të ketë mundësinë e humbjes nga mikropërkulja, ndikimi i humbjes nga mikropërkulja e vetë fibrës mund të injorohet sepse testi i humbjes është kaluar në testin e fabrikës. Ai merr në konsideratë vetëm ndikimin e humbjes nga mikropërkulja e fibrës optike që korrespondon me fiksimin e jashtëm në kabllon ose pajisjen optike.

Burimet e humbjes nga mikropërkulja vijnë kryesisht nga tre aspekte

E para është projektimi i vetë fibrës. Projektimi i vetë fibrës nuk është burimi i humbjes nga mikro-përkulja, por ndjeshmëria ndaj mikro-përkuljes përcaktohet nga vetë projektimi i fibrës. Projektimi i bërthamës së fibrës ndikohet kryesisht nga vlera MAC. Kjo është në përputhje me formulën e karakteristikave të Olshansky-t.

Sa më i vogël të jetë MAC, aq më e vogël do të jetë humbja e mikropërkuljes nën të njëjtën perturbim të jashtëm.

Kjo reflektohet në fibrën specifike, në përgjithësi fibra G657 ka më pak humbje nga mikropërkulja sesa fibra G652.

Edhe pse zvogëlimi i rrezes së bërthamës dhe rritja e ndryshimit të indeksit të thyerjes mund të zvogëlojë humbjen nga mikropërkulja, korrelacioni midis parametrave të fibrës dhe standardizimit të fibrës nuk ka gjasa të ekzistojë në skenarin e ndryshimit vetëm të një parametri, ndërsa të tjerët mbeten të pandryshuar. Por trendi vazhdon.

Dizajni i veshjes në fibër mund të sjellë gjithashtu përmirësime. Varësia e humbjes së mikropërkuljes nga gjatësia e valës ndryshon shumë kur veshjes i shtohet një dizajn specifik i brazdës.

Varësia nga gjatësia e valës së humbjes nga mikropërkulja e fibrës me kanale në figurë është shumë e ndryshme nga ajo e fibrës standarde. Varësia nga gjatësia e valës së fibrës standarde në këtë figurë është pak përtej të dhënave konvencionale, kryesisht për fibrën me dizajn me kanale, humbja nga mikropërkulja e së cilës është e sheshtë. Kjo do të thotë që vendndodhja e zakonshme e problemit dhe analiza e problemit duhet të marrin në konsideratë projektimin e fibrës, përndryshe vetëm bazimi në përvojë mund të jetë mashtrues. Si përmbledhje, projektimi i fibrës optimizon humbjen nga mikropërkulja, gjë që është e dobishme për skenarë të caktuar.

Së dyti, burimi i humbjes nga mikropërkulja lidhet me faktorin e kabllit me fibra optike, i cili është më kompleks. Kompleksiteti qëndron në faktin se ka shumë lloje të kabllove me fibra optike dhe dizajni është shumë i ndryshëm, por është relativisht e lehtë të jesh specifik për një lloj të caktuar. Një faktor tipik është ndikimi i veshjes. Intuitivisht, mund të konkludohet gjithashtu se veshja, si vija e parë e mbrojtjes për të mbrojtur fibrën, luan rolin e përçueshmërisë efektive të stresit. Nëse veshja përdoret si një funksion transferimi stresi, sa më i vogël të jetë moduli i elasticitetit të brendshëm dhe sa më i madh të jetë moduli i elasticitetit të jashtëm, aq më e vogël është vlera e funksionit të transferimit të stresit, dhe ndikimi i humbjes përkatëse nga mikropërkulja është gjithashtu më i vogël. Sa më i madh të jetë diametri i veshjes, aq më i vogël njihet në mënyrë të vetëdijshme ndikimi i humbjes nga mikropërkulja.

Natyrisht, diametri i 900um është shumë më i vogël se humbja e mikropërkuljes së fibrës 250um. Gjithashtu mund të dihet se në të njëjtin dizajn të kabllit me fibra optike, megjithëse hapësira e aktivitetit të fibrës 900um është e vogël, në rrethana normale, humbja e saj e mikropërkuljes është me të vërtetë shumë më e vogël në kabllo.

Faktori i tretë është ndikimi i mjedisit në të cilin ndodhet kablloja. Për shkak të kompleksitetit të humbjes nga mikro-përkulja, aktualisht nuk ka një metodë standarde testimi, dhe metoda e testimit e ofruar nga IEC/TR62221 përdoret përgjithësisht drejtpërdrejt. Është e vështirë të përcaktohet perturbimi. Edhe për metoda të caktuara testimi, mjedise testimi dhe pajisje testimi, vende të ndryshme vendosjeje mund të kenë rezultate të ndryshme. Rezultatet e laboratorëve të ndryshëm dhe metodave të ndryshme të testimit nuk mund të krahasohen drejtpërdrejt, por janë të gjitha krahasime cilësore. Për rezultatet e testimit, duhet të vlerësohet veçmas.