Губитак савијања влакана односи се на губитак сигнала који се јавља када се оптичко влакно савије преко одређеног радијуса. Овај феномен је последица цурења светлости из језгра влакна док оно путује кроз омотач. Када се влакно савије, светлосни зраци подлежу потпуној унутрашњој рефлексији на граници језгра и омотача. Међутим, ако је радијус савијања премали, неки од светлосних зрака могу да прођу кроз омотач, што доводи до губитка.

Губитак савијања влакана зависи од неколико фактора:

Радијус савијања: Што је мањи радијус савијања, то је већи губитак савијања. То је зато што мањи радијус савијања узрокује већу закривљеност светлосних зрака, што повећава вероватноћу цурења кроз омотач.

Тип влакана: Различите врсте влакана имају различите карактеристике губитка савијања. На пример, једномодна влакна обично имају мање губитке савијања у поређењу са вишемодним влакнима.

Таласна дужина: Губитак савијања може да варира у зависности од таласне дужине светлости која се преноси кроз влакно. Неке таласне дужине могу имати већи губитак савијања од других.

Дизајн влакана: Дизајн влакна, укључујући профил индекса преламања и коришћене материјале, може утицати на губитак савијања.

Премаз: Врста и квалитет премаза који се наноси на влакно могу утицати на његову флексибилност и отпорност на губитак савијања.

Да би се губици услед савијања свели на минимум, важно је пажљиво руковати оптичким влакнима и избегавати прекомерно савијање, посебно оштре кривине. Оптички каблови су често пројектовани са заштитним слојевима и ојачањима како би се ублажили губици услед савијања и обезбедио поуздан пренос сигнала.

У примени оптичких влакана, сложенији тип оптичких губитака је губитак услед микросавијања. Са развојем уређаја и оптичких влакана, губитак услед микросавијања постаје све забрињавајућији фактор губитака. У уређај се уводи директније оптичко пребацивање уместо електричног пребацивања, а влакно је подложно дугорочном напрезању у веома малом простору. Код тањег влакна, влакно мањег пречника, може се постићи смањењем дебљине премаза или смањењем пречника плашта; слично томе, код вишејезгарних влакана, ефективна дебљина плашта ће такође бити знатно смањена, што повећава ризик од губитака услед микросавијања.

Губитак услед микросавијања и губитак услед макросавијања су буквално повезани са савијањем, али постоје очигледне разлике између њих са становишта механизма настанка губитка. Стога је у практичним применама веома важно разликовати губитак од микросавијања или макросавијања према природи губитка, што подразумева исправну локацију проблема и начин решавања проблема.

1. У смислу геометријске деформације

Губитак микросавијања је заправо губитак настао благом деформацијом влакна, док је губитак макросавијања губитак настао стварним савијањем, а спољашњи пречник влакна остаје идеална константа. Ово прави јасну разлику у геометрији. Мала деформација влакна може се третирати као високофреквентна пертурбација геометријског обима у уздужном правцу влакна. Ова пертурбација има два атрибута: амплитуду и фреквенцију. Сцена микросавијања долази од високе фреквенције и мале амплитуде. Спољни поремећај се може симулирати, а његова фреквенција и амплитуда се насумично мењају са временом. Узимајући Фуријеову трансформацију ове насумичне варијације, магнитуда је еквивалентна снази и постоји одговарајућа кореспонденција између спектралне густине снаге и просторне фреквенције.

Ово је такође интуитивно лако разумети и извући квалитативни закључак: када је фреквенција поремећаја веома висока, деформација влакна је равномерна, а утицај губитка микросавијања није велики. Међутим, када је фреквенција поремећаја веома ниска, може доћи до стварног савијања, а губитак макросавијања је доминантан.

2. Из механизма губитка

Код губитка макросавијања, може се сматрати да расподела поља модова основног мода (једномодног влакна) у влакну дифундује ка страни савијања, а део који дифундује дубоко у омотач формираће зрачење и постепено губити. Код губитка микросавијања, део снаге основног мода који се шири у идеалном влакну је спрегнут са различитим модовима вишег реда под условом пертурбације. Како се растојање пропагације повећава, снага коју носе ови модови вишег реда зрачи се из Орановог десетоелементног влакна и наравно може се поново спрегнути са основним модом.

Анализа губитака микросавијања се обично заснива на теорији спрезања модова, а основни однос је мало компликован.

Где је C коефицијент спрезања између основног мода и једног од модова вишег реда, који показује колико ће снаге бити спрегнуто из вођеног мода у мод вишег реда или мод облоге (сценарио једног мода). Qfiber је поремећај влакна под директним напрезањем, а Qenv је поремећај под индиректним напрезањем када се окружење промени. Тачност ове анализе моделирања је тешка јер су пертурбације које узрокују губитке услед микросавијања веома случајне, али је сврха анализе да пружи јак водич, а у одређеним сценаријима, додатни коефицијенти се могу користити за апроксимацију резултата симулације.

Олшански је проучавао и предложио опсервациону релацију у раној фази.

a -Полупречник језгра

b - Радијус облоге

Разлика делта индекса преламања

Модул еластичности ЕЕ-полимерног премаза

Нпр. - Модул еластичности оптичког стакленог влакна

За већину случајева употребе, ова веза је кориснија

3. Извор губитка услед микросавијања

Извор губитка услед микросавијања су углавном спољни фактори. Ако се влакно користи само као голо влакно без формирања кабла, ако нема спољашње силе у слободном простору, не постоји могућност губитка услед микросавијања. Иако геометријска неправилност самог влакна може имати могућност губитка услед микросавијања, утицај губитка услед микросавијања самог влакна може се занемарити јер је тест губитка услед савијања прошао фабрички тест. Узима се у обзир само утицај губитка услед микросавијања оптичког влакна који одговара спољној фиксацији у оптичком каблу или уређају.

Извори губитка микросавијања углавном долазе из три аспекта

Прво је сам дизајн влакна. Сам дизајн влакна није извор губитака услед микросавијања, већ је осетљивост на микросавијање одређена самим дизајном влакна. На дизајн језгра влакна углавном утиче вредност MAC. Ово је у складу са Олшанскијевом формулом карактеристика.

Што је мањи MAC, мањи ће бити губитак микросавијања под истим спољним поремећајем.

Ово се огледа у специфичним влакнима, генерално влакна G657 имају мање губитке микросавијања од влакана G652.

Иако смањење радијуса језгра и повећање разлике у индексу преламања могу смањити губитак услед микросавијања, мало је вероватно да ће постојати корелација између параметара влакна и стандардизације влакна у сценарију промене само једног параметра док остали остају непромењени. Али тренд се наставља.

Дизајн плашта у влакну такође може донети побољшања. Зависност губитка микросавијања од таласне дужине значајно варира када се плашту дода специфичан дизајн жлеба.

Зависност губитка микросавијања жлебљеног влакна на слици од таласне дужине је веома различита од оне код стандардног влакна. Зависност таласне дужине стандардног влакна на овој слици је мало изнад конвенционалних података, углавном за жлебљено влакно чији је губитак микросавијања спљоштен. То значи да уобичајена локација проблема и анализа проблема морају узети у обзир дизајн влакна, у супротном, само засновано на искуству може бити обмањујуће. Укратко, дизајн влакна оптимизује губитак микросавијања, што је корисно за одређене сценарије.

Друго, извор губитка микросавијања повезан је са фактором оптичког кабла, који је сложенији. Сложеност лежи у чињеници да постоји превише врста оптичких каблова и дизајн је веома различит, али је релативно лако бити специфичан за одређени тип. Типичан фактор је утицај премаза. Интуитивно се такође може закључити да премаз, као прва линија одбране која штити влакно, игра улогу ефикасне проводљивости напона. Ако се премаз користи као функција преноса напона, што је мањи унутрашњи модул еластичности и што је већи спољашњи модул еластичности, то је мања вредност функције преноса напона, а утицај одговарајућег губитка микросавијања је такође мањи. Што је већи пречник премаза, мањи је утицај губитка микросавијања који је свесно познат.

Очигледно је да је пречник од 900um много мањи од губитка микросавијања код влакна од 250um. Такође се може знати да код истог дизајна оптичког кабла, иако је простор активности влакна од 900um мали, под нормалним околностима, губитак микросавијања је заиста много мањи у каблу.

Трећи фактор је утицај окружења у коме се кабл налази. Због сложености губитака услед микросавијања, тренутно не постоји стандардизована метода испитивања, а метода испитивања коју пружа IEC/TR62221 се генерално користи директно. Тешко је одредити пертурбацију. Чак и за одређене методе испитивања, окружења за испитивања и опрему за испитивање, различите локације постављања могу имати различите резултате. Резултати различитих лабораторија и различитих метода испитивања не могу се директно упоређивати, већ су све квалитативна поређења. За своје резултате испитивања, потребно их је посебно проценити.