Optisen kuidun vähimmäismäärän vähimmäismäärä on määritelty pienimmäksi säteeksi, jolle kuitu voidaan taivuttaa säilyttäen samalla optisten signaalien normaalin siirron . Käytännöllisessä termeissä, että kuitu voi kestää vähimmäis kaarevuussädettä aiheuttamatta liiallista signaalin menetystä, modaalista dispersiota tai mitään muuta hajoamista.} -sovelluksesta. Fiberin keskusakseli mutkan käyrään ja mittausyksikkö on yleensä millimetrejä (mm) .
Tämä määritelmä on kriittisen tärkeä, koska se tukee esimerkiksi lähetetyn valomasignaalin . eheyttä, oletetaan, että kuitu on taivutettu säteen kanssa pienempiä kuin suositellut kynnyksen . Tässä tapauksessa kuidun sisällä oleva valo voi kokea sironnan ja absorption, mikä kasvaa signaalin menetyksessä ja negatiivisesti. Kuitu rikkoutumaan kokonaan keskeyttäen signaalin lähetyksen .
Lisäksi vähimmäismäärän säde on indikaattori kuidun . mekaanisesta lujuudesta, vaikka optiset kuidut on suunniteltu tietyllä mekaanisella kestävyydellä, ylikuormitus voi ylittää niiden luontaisen kapasiteetin, mikä johtaa . -sovelluksen noudattamiseen, joka on vain laadittavissa olevien vähimmäisväki- ja lunastamatta jättämisen laatuun, mutta myös lunastaminen. kustannukset .
On myös välttämätöntä tunnistaa, että vähimmäismäärän säde vaihtelee yhdestä kuitutyypistä toiseen . Useat tekijät vaikuttavat tähän parametriin, mukaan lukien:
Kuitutyyppi: Erilaiset optiset kuidut ovat monipuolisia rakenne- ja materiaaliominaisuuksia, jotka puolestaan vaikuttavat niiden vähimmäismäärän säteisiin {., esimerkiksi yksimuotoiset kuidut vaativat yleensä suuremman vähimmäismäärän säteen kuin multimodekuidut, koska yksimuotoisilla kuiduilla on pienempi ydinhalkaisija, mikä tekee optisista signaaleista arkaluontoisia .
Kuitupäällyste: Kuidun ulkopinnoitteeseen ja sen paksuuteen käytetyllä materiaalilla on merkittävä rooli vähimmäispohjaisen säteen määrittämisessä . korkealaatuiset pinnoitteet voivat parantaa kuidun joustavuutta ja suojausta, mikä lieventää taivutuksen . haittavaikutuksia . .
Ympäristöolosuhteet: Ulkoiset tekijät, kuten lämpötila ja kosteus
Optisten kuitujen yleinen vähimmäisteen säde
ITU-T määrittää erityyppisten optisten kuitujen vähimmäisteen säteen . Yleisesti hyväksytty määritelmä on seuraava:
Esimerkiksi g .652 d -kuitulle kuitu haavoitetaan löysästi 100 kertaa sylinterimaisen mandrelin . ympärillä näissä olosuhteissa 1625 nm: n aallonpituuden vaimenemisen lisääntymisen on oltava vähemmän kuin 0 . 1 dB .}}}}} ja minim -säteilynä, joka vastaa. Taivuta säde 1625 nm: n aallonpituudelle.
Vaikutus optisen kuidunsiirron suorituskykyyn ylittäessään vähimmäismäärän säde
Perustuen kertyneeseen kenttäkokemukseen optisten kuitujen käyttöönottoon, jonka taivutussäde on pienempi kuin määritettyyn minimiin, voi olla useita haitallisia vaikutuksia:
Optinen signaalin menetys
Lisääntynyt taivutusmenetelmä: Kun kuitu taivutetaan sen minimin sallitun säteen ulkopuolelle, kuidun valon etenemispolku muuttuu ., valon osa poikkeaa ytimestä ja tunkeutuu verhoon tai jopa vuotaa ulkoiseen ympäristöön; Tätä kutsutaan taivutushäviöksi . Mitä pienempi taivutussäde, sitä selkeämmäksi taivutusmenetyksestä tulee ., esimerkiksi optisessa viestintäjärjestelmässä kuidun taivuttaminen liian tiukasti voi vähentää optisen signaalin vahvuutta, mikä aiheuttaa vastaanotetun voiman pudotuksen oikean toiminnan edellyttämän kynnyksen alapuolelle {3}.
Hajontahäviön paheneminen: epäsäännöllinen tai liiallinen taivutus voi myös tehostaa sirontaa kuidun sisällä ., kun valo etenee, se on vuorovaikutuksessa kuidun inhomogeenisuuksien kanssa, mikä tuottaa hajallaan olevaa valoa, joka poikkeaa sen alkuperäisestä suunnasta ., kun kuitu on taipunut, kun säde on pienempi, mikä on vähimmäisvaikutuksen ja parannettujen valaistusten lisääntymistirankoongontiraavestumisairan vähentämisessä ja parannettujen valaistusten. Yleisen signaalin menetyksen lisääminen .
Signaalin lähetyksen laatu
Lisääntynyt modaalinen dispersio: Multimoodikuituissa erilaiset etenemismuodot kulkevat eri nopeuksilla, mikä johtaa optisten pulssien laajenemiseen -ilmiöksi, joka tunnetaan modaaliseksi dispersioksi . taivuttamalla kuidun taivuttamista enemmän kuin sallittua muuttaa kuidun rakenteellista geometriaa, ja vaikuttaen siten näiden muokkauspolkujen muokkauspolkuihin ja nopeuksiin. Dispersio . Seurauksena optiset pulssit laajenevat ja sulautuvat vähentämällä eroa vierekkäisten pulssien välillä . Tämä päällekkäisyys lisää bittivirheastetta ja heikentää signaalin laatua että luotettavuutta, vaikutusta, joka on erityisen kriittinen nopean viestintäjärjestelmän ., vaikutusta, joka on erityisen kriittinen nopeaan viestintäjärjestelmään .}}}}}}
Polarisaatiotilan variaatiot: Yhden moodin kuitujen tapauksessa polarisaation tila on ihanteellisesti vakaa . Kuidun taivuttamisen alapuolelle sen minimin alapuolella esittelee mekaanisia jännityksiä, jotka muuttavat stressin jakautumista kuidun sisällä . Tämä muutos voi modifioida polarisaatiotilaa, mikä johtaa polarisaatiotilan demersioon (pMD) {3} {3} {3): n {3}. Lisäviiveitä ja vaiheen vääristymiä signaalin siirron aikana, mahdollisesti aiheuttaen signaalin vääristymiä ja lisääntynyttä virhesuhteen haasteita, jotka ovat erityisen voimakkaita nopeassa ja koherentissa optisissa viestintäjärjestelmissä .
Pitkäaikainen vakaus ja mekaaninen eheys
Lisääntynyt mekaanisten vaurioiden riski: Kun kuitu taivutetaan liian tiukasti, mekaaninen jännitys keskittyy taivutus . pitkittyneelle altistumiselle tällaisille korkean stressin olosuhteille voi heikentää vähitellen kuidun mekaanisia ominaisuuksia, nostaen mikrohahmojen todennäköisyyden tai jopa täydellisen rikkoutumisen .}}} -yhdistyksen. Luotettavuus . ajan myötä tällaiset vauriot voivat johtaa lisääntyneisiin ylläpitokustannuksiin ja suurempaan järjestelmän vikaantumiseen, etenkin tiheästi kaapelissa asennuksissa, joissa virheellisen taivutuksen kumulatiivinen vaikutus voi vaikuttaa haitallisesti koko viestintäverkkoon .}}}}}}}}}
Ohjeet käytännön tekniikan sovelluksiin
Käytännöllisessä käyttöönotossa on välttämätöntä välttää tarpeetonta tiukkaa taivutusta optisten kuitujen . Erityistä varovaisuutta, joka on alttiina teräviin mutkiin, kuten liittimiin ja käännöksiin, jotta voidaan varmistaa, että taivutussäde ei jää määritettyjen vähimmäismäärien . alle. sekä verkon suorituskyky että pitkäaikainen luotettavuus .