Leungitna lenturan serat nujul kana leungitna sinyal anu lumangsung nalika serat optik dibengkokkeun saluareun radius anu tangtu. Fenomena ieu disababkeun ku bocorna cahaya tina inti serat nalika ngarambat ngaliwatan palapis. Nalika serat dibengkokkeun, sinar cahaya ngalaman pantulan internal total dina antarmuka inti-palapis. Nanging, upami radius bengkokna alit teuing, sababaraha sinar cahaya tiasa kabur ngaliwatan palapis, anu nyababkeun karugian.

Leungitna lenturan serat gumantung kana sababaraha faktor:

Radius lentur: Beuki leutik radius lenturna, beuki luhur karugian lenturna. Ieu kusabab radius lentur anu langkung alit nyababkeun sinar cahaya ngalaman kelengkungan anu langkung ageung, ningkatkeun kamungkinan bocor ngaliwatan palapisna.

Jenis Serat: Jenis serat anu béda-béda gaduh ciri rugi lentur anu béda-béda. Salaku conto, serat mode tunggal biasana gaduh rugi lentur anu langkung handap dibandingkeun sareng serat multimode.

Panjang gelombang: Leungitna lentur bisa rupa-rupa gumantung kana panjang gelombang cahaya anu dikirimkeun ngaliwatan serat. Sababaraha panjang gelombang bisa ngalaman leungitna lentur anu leuwih luhur tibatan anu séjénna.

Desain Serat: Desain serat, kalebet profil indéks bias sareng bahan anu dianggo, tiasa mangaruhan leungitna lenturan.

Palapis: Jenis sareng kualitas palapis anu diterapkeun kana serat tiasa mangaruhan kalenturan sareng résistansi kana leungitna lentur.

Pikeun ngaminimalkeun leungitna lenturan, penting pikeun nanganan serat optik sacara ati-ati sareng nyingkahan lenturan anu kaleuleuwihi, khususna lenturan anu seukeut. Kabel serat optik sering dirancang kalayan lapisan pelindung sareng tulangan pikeun ngirangan leungitna lenturan sareng mastikeun transmisi sinyal anu tiasa dipercaya.

Dina aplikasi serat optik, jinis leungitna optik anu langkung rumit nyaéta leungitna micro-bending. Kalayan kamekaran alat sareng serat optik, leungitna micro-bending mangrupikeun faktor leungitna anu langkung penting. Switching optik anu langkung langsung diwanohkeun dina alat tinimbang switching listrik, sareng serat rentan ka setrés jangka panjang dina rohangan anu alit pisan. Pikeun serat, serat anu langkung ipis, serat anu diaméterna langkung alit, boh ku cara ngirangan ketebalan palapis, atanapi ku cara ngirangan diaméter cladding; Sarua pikeun serat multi-inti, ketebalan cladding anu efektif ogé bakal dikirangan pisan, anu ningkatkeun résiko leungitna micro-bending.

Leungitna mikro-bending sareng leungitna makro-bending aya hubunganana sareng bending sacara harfiah, tapi aya béda anu jelas antara aranjeunna tina sudut pandang mékanisme kajadian karugian. Ku alatan éta, dina aplikasi praktis, penting pisan pikeun ngabédakeun karugian tina mikro bending atanapi makro bending numutkeun sifat karugian, anu ngalibatkeun lokasi masalah anu leres sareng cara pikeun ngarengsekeun masalah éta.

1. Dina hal deformasi géométri

Leungitna mikro-bending sabenerna mangrupikeun karugian anu disababkeun ku deformasi serat anu sakedik, sedengkeun leungitna makro-bending nyaéta karugian anu disababkeun ku bending anu nyata, sareng diaméter luar serat tetep konstanta idéal. Ieu ngajantenkeun bédana anu jelas dina géométri. Deformasi leutik serat tiasa dianggap salaku gangguan frékuénsi luhur tina keliling géométri dina arah longitudinal serat. Gangguan ieu ngagaduhan dua atribut: amplitudo sareng frékuénsi. Adegan mikro-bending asalna tina frékuénsi luhur sareng amplitudo handap. Gangguan éksternal tiasa disimulasikeun, sareng frékuénsi sareng amplitudo na robih sacara acak sareng waktos. Nyandak transformasi Fourier tina variasi acak ieu, gedena sami sareng kakuatan, sareng aya korespondensi anu saluyu antara kapadetan spéktral kakuatan sareng frékuénsi spasial.

Ieu ogé sacara intuitif gampang kahartos sareng narik kacindekan kualitatif: nalika frékuénsi gangguan luhur pisan, deformasi serat seragam, sareng pangaruh karugian mikro-bending henteu ageung. Nanging, nalika frékuénsi gangguan handap pisan, bending anu saleresna tiasa kabentuk, sareng karugian makro-bending dominan.

2. Tina mékanisme karugian

Dina leungitna makro-bending, tiasa dianggap yén distribusi medan mode tina mode dasar (serat mode tunggal) dina serat nyebar ka sisi bending, sareng bagian anu nyebar jero kana cladding bakal ngabentuk radiasi sareng laun-laun leungit. Dina leungitna mikro-bending, sabagian tina kakuatan mode dasar anu nyebarkeun dina serat idéal digandengkeun kana rupa-rupa mode tingkat luhur dina kaayaan perturbasi. Nalika jarak rambatan ningkat, kakuatan anu dibawa ku mode tingkat luhur ieu diradiasi kaluar tina serat sapuluh unsur Oran, sareng tangtosna éta tiasa digandengkeun deui ka mode dasar.

Analisis karugian mikro-bending biasana dumasar kana téori kopling mode, sareng hubungan dasarna rada rumit.

Di mana C nyaéta koéfisién gandéngan antara modeu dasar sareng salah sahiji modeu orde luhur, anu nunjukkeun sabaraha kakuatan anu bakal gandéngan tina modeu dipandu ka modeu orde luhur atanapi modeu cladding (skenario modeu tunggal). Qfiber nyaéta gangguan serat dina setrés langsung, sareng Qenv nyaéta gangguan dina setrés teu langsung nalika lingkungan robih. Akurasi analisis modél ieu hésé sabab gangguan anu nyababkeun karugian mikro-bending acak pisan, tapi tujuan analisisna nyaéta pikeun nyayogikeun pituduh anu kuat, sareng dina skénario anu tangtu, koéfisién tambahan tiasa dianggo pikeun ngadeukeutan hasil simulasi.

Olshansky nalungtik sareng ngajukeun hubungan observasional dina tahap awal.

radius inti a

b - Radius palapis

Bédana indéks bias - delta

Modulus élastis tina lapisan polimér EE

Contona - Modulus élastis serat optik kaca

Pikeun kalolobaan kasus panggunaan, hubungan ieu langkung mangpaat

3. Sumber karugian mikro-bending

Sumber leungitna mikro-bending utamina nyaéta faktor éksternal. Upami serat ngan ukur dianggo salaku serat polos tanpa ngabentuk kabel, upami teu aya gaya éksternal dina rohangan bébas, teu aya kamungkinan leungitna mikro-bending. Sanaos ketidakteraturan géométri serat éta sorangan tiasa gaduh kamungkinan leungitna mikro-bending, pangaruh leungitna mikro-bending serat éta sorangan tiasa dipaliré sabab uji leungitna parantos lulus dina uji pabrik. Éta ngan ukur mertimbangkeun pangaruh leungitna mikro-bending serat optik anu saluyu sareng fiksasi éksternal dina kabel atanapi alat optik.

Sumber leungitna mikro-bending utamina asalna tina tilu aspék

Anu kahiji nyaéta desain seratna sorangan. Desain seratna sorangan sanés sumber karugian mikro-bending, tapi sensitivitas kana mikro-bending ditangtukeun ku desain seratna sorangan. Desain inti serat utamina dipangaruhan ku nilai MAC. Ieu saluyu sareng rumus fitur Olshansky.

Beuki leutik MAC-na, beuki leutik karugian micro-bending bakal aya dina gangguan éksternal anu sami.

Ieu katingali dina serat khusus, umumna serat G657 ngagaduhan karugian mikro-bending anu langkung alit tibatan serat G652 ·

Sanaos ngirangan radius inti sareng ningkatkeun bédana indéks bias tiasa ngirangan karugian mikro-bending, korélasi antara parameter serat sareng standarisasi serat sigana moal aya dina skénario ngan ukur ngarobih hiji parameter sedengkeun anu sanésna henteu robih. Tapi tren ieu terus lumangsung.

Desain palapis dina serat ogé tiasa mawa kamajuan. Gumantungna panjang gelombang tina leungitna microbending rupa-rupa pisan nalika desain alur khusus ditambahkeun kana palapis.

Gumantungna panjang gelombang tina leungitna microbending tina serat alur dina gambar ieu béda pisan sareng serat standar. Gumantungna panjang gelombang tina serat standar dina gambar ieu rada ngaleuwihan data konvensional, utamina pikeun serat desain alur anu leungitna micro-bendingna diratakeun. Ieu ngandung harti yén lokasi masalah sareng analisis masalah anu biasa kedah mertimbangkeun desain serat, upami henteu ngan ukur dumasar kana pangalaman tiasa nyasabkeun. Singkatna, desain serat ngaoptimalkeun leungitna micro-bending, anu mangpaat pikeun skenario anu tangtu.

Kadua, sumber karugian mikro-bending aya hubunganana sareng faktor kabel serat optik, anu langkung rumit. Kompleksitasna aya dina kanyataan yén aya seueur teuing jinis kabel serat optik sareng desainna béda-béda pisan, tapi relatif gampang pikeun spésifik kana jinis anu tangtu. Faktor anu umum nyaéta pangaruh palapis. Sacara intuitif, ogé tiasa disimpulkeun yén palapis, salaku garis pertahanan munggaran pikeun ngajaga serat, maénkeun peran konduksi tegangan anu efektif. Upami palapis dianggo salaku fungsi transfer tegangan, beuki alit modulus élastis internal sareng beuki ageung modulus élastis éksternal, beuki alit nilai fungsi transfer tegangan, sareng pangaruh karugian mikro-bending anu saluyu ogé langkung alit. Langkung ageung diaméter palapis, beuki alit pangaruh karugian mikro-bending anu dipikanyaho sacara sadar.

Tangtosna, diaméter 900um langkung alit tibatan leungitna microbending serat 250um. Éta ogé tiasa dipikanyaho yén dina desain kabel serat optik anu sami, sanaos rohangan aktivitas serat 900um alit, dina kaayaan normal, leungitna micro-bending na memang langkung alit dina kabel.

Faktor katilu nyaéta dampak lingkungan tempat kabel ayana. Kusabab kompléksitas leungitna mikro-bending, teu aya metode uji standar ayeuna, sareng metode uji anu disayogikeun ku IEC/TR62221 umumna dianggo sacara langsung. Hésé nangtukeun gangguanna. Bahkan pikeun metode uji, lingkungan uji, sareng alat uji anu tangtu, lokasi panempatan anu béda tiasa gaduh hasil anu béda. Hasil laboratorium anu béda sareng metode uji anu béda teu tiasa dibandingkeun sacara langsung, tapi sadayana mangrupikeun babandingan kualitatif. Pikeun hasil uji na, éta kedah dievaluasi sacara misah.