ما هو الحد الأدنى لنصف قطر الانحناء للألياف البصرية؟

يتم تعريف دائرة نصف قطرها الدنيا المنحنى للألياف البصرية على أنها أصغر دائرة نصف قطرها يمكن أن تنحني فيها الألياف مع الحفاظ على انتقالها الطبيعي للإشارات البصرية . من الناحية العملية ، فهو الحد الأدنى لنصف قطر الانحناء الذي يمكن أن يتحمله الألياف دون التسبب أقصر مسافة من المحور المركزي للألياف إلى منحنى الانحناء ، وعادة ما تكون وحدة القياس ملليمتر (مم) .

هذه المواصفات مهمة للغاية لأنها تدعم سلامة إشارة الضوء المنقولة . على سبيل المثال ، لنفترض أن الألياف عازمة بنصف قطرها أصغر من الحد الأدنى الموصى به من العتبة الموصى بها ، مما يزيد من الإشارة ، ويؤثر بشكل سلبي على الجودة {2} قد يتسبب في كسر الألياف ، مما يؤدي إلى انتقال الإشارة تمامًا .

علاوة على ذلك ، فإن الحد الأدنى لنصف قطر الانحناء هو مؤشر على القوة الميكانيكية للألياف . التكاليف .

من الضروري أيضًا أن ندرك أن الحد الأدنى لنصف قطر الانحناء يختلف من نوع من الألياف إلى . تؤثر عدة عوامل على هذه المعلمة ، بما في ذلك:

نوع الألياف: الألياف البصرية المختلفة لها خصائص هيكلية ومواد متنوعة ، والتي بدورها تؤثر على الحد الأدنى من قطر الانحناء . على سبيل المثال ، تتطلب الألياف الواحدة الواحدة عمومًا قطرًا أكبر من الانحناء أكبر من الألياف متعددة الأدوار لأن الوضع الواحد لها قطر أساسي أصغر ، مما يجعلها أكثر حساسية للانحناء (3}}

طلاء الألياف: تلعب المادة المستخدمة في الطلاء الخارجي للألياف وسماكها دورًا مهمًا في تحديد الحد الأدنى لنصف قطر الانحناء . يمكن أن تعزز الطلاء عالي الجودة من المرونة وحماية الألياف ، وبالتالي تخفيف الآثار الضارة للانحناء.

الظروف البيئية: تؤثر العوامل الخارجية مثل درجة الحرارة والرطوبة أيضًا على الحد الأدنى لنصف قطر الانحناء . في البيئات ذات درجة الحرارة العالية ، قد تتوسع المواد التي تتألف من الألياف أو تليينها ، مما يقلل من قوتها الميكانيكية ويستلزم دائرة نصف قطرها أكبر في الانحناء للحفاظ على الأداء.

دائرة نصف قطر الانحناء الشائعة للألياف البصرية

يحدد ITU-T الحد الأدنى لنصف قطر الانحناء لأنواع مختلفة من الألياف البصرية . تعريف مقبول شائع كما يلي:

على سبيل المثال ، بالنسبة للألياف g .652 d ، يتم جرح الألياف بشكل فضفاض 100 مرة حول mandrel أسطواني . في ظل هذه الظروف ، يجب أن تكون الزيادة في التوهين في الطول الموجي 1625 نانوم دائرة نصف قطرها الحد الأدنى للمنشد لطول الموجة 1625 نانومتر.

التأثير على أداء نقل الألياف الضوئية عند تجاوز دائرة نصف قطرها الدنيا

استنادًا إلى الخبرة الميدانية المتراكمة ، يمكن أن يكون لنشر الألياف البصرية بنصف قطر الانحناء الأصغر من الحد الأدنى المحدد العديد من الآثار الضارة:

فقدان الإشارة البصرية

زيادة فقدان الانحناء: عندما تكون الألياف عازمة إلى ما هو الحد الأدنى لنصف القطر المسموح به ، يتم تغيير مسار الانتشار للضوء داخل الألياف . جزء من الضوء ينحرف عن القلب ويخترق الكسوة أو حتى التسرب في البيئة الخارجية ؛ يُعرف هذا باسم فقدان الانحناء . كلما كان نصف قطر الانحناء أصغر ، كلما أصبح فقدان الانحناء أكثر وضوحًا . على سبيل المثال ، في نظام الاتصال البصري ، يمكن أن يقلل الألياف بشكل كبير بشكل كبير من قوة الإشارة البصرية ، مما يتسبب

تفاقم فقدان الانتثار: الانحناء غير المنتظم أو المفرط يمكن أن يزيد من التشتت داخل الألياف . مع انتشار الضوء ، فإنه يتفاعل مع عدم التجانس داخل الألياف ، مما ينتج عن الإضاءة المتناثرة التي تنحرف بشكل أكبر ، مما يزيد من الإضاءة المتناثرة ، مما يؤدي تشتت الطاقة البصرية وزيادة فقدان الإشارة بشكل عام .

جودة النقل إشارة

زيادة التشتت المشروط: في الألياف متعددة الأدوار ، تنتقل أوضاع انتشار مختلفة بسرعات مختلفة ، مما يؤدي إلى توسيع ظاهرة البقول البصرية-ظاهرة المعروفة باسم التشتت المشروط . ينحني الألياف المسموح به أكثر من المسموح به في الهندسة الهيكلية للألياف ، وبالتالي تؤثر على مسارات النشر وسرعات هذه التعديلات. التشتت . نتيجة لذلك ، توسع النبضات البصرية ودمجها ، مما يقلل من التمييز بين النبضات المجاورة . هذا التداخل يزيد من معدل خطأ البت ويقوض كل من جودة وموثوقية الإشارة

الاختلافات في حالة الاستقطاب: في حالة الألياف الوضعية الواحدة ، تكون حالة الاستقطاب مستقرة مثالية . ومع ذلك ، فإن ثني الألياف أسفل نصف قطرها الأدنى الدنيا يقدم الضغوط الميكانيكية التي تؤدي إلى تغيير توزيع الإجهاد (pmd) . وتشوهات الطور أثناء انتقال الإشارة ، مما قد يسبب تشويه الإشارة وزيادة تحديات معدل الخطأ التي يتم نطقها بشكل خاص في أنظمة الاتصال البصرية عالية السرعة والمتماسكة .

الاستقرار طويل الأجل والنزاهة الميكانيكية

زيادة خطر التضرار الميكانيكي: عندما تنحني الألياف بإحكام شديد ، يصبح الإجهاد الميكانيكي مركّزًا في الانحناء . تعرض توصيل الاتصال للخطر . بمرور الوقت ، يمكن أن يؤدي هذا الضرر إلى زيادة تكاليف الصيانة ومخاطر أعلى من فشل النظام ، خاصة في المنشآت المكثفة بشكل مكثف حيث قد يؤثر التأثير التراكمي للانحناء غير الصحيح سلبًا على شبكة الاتصال بأكملها .

إرشادات للتطبيقات الهندسية العملية

في النشر العملي ، من الضروري تجنب الانحناء الضيق غير الضروري للألياف البصرية . حماية كل من الأداء والموثوقية طويلة الأجل للشبكة .