The minimum bend radius of an optical fiber is defined as the smallest radius to which the fiber can be bent while still maintaining normal transmission of optical signals. In practical terms, it is the minimum curvature radius that the fiber can endure without causing excessive signal loss, modal dispersion, or any other degradation in performance. This parameter is typically measured as the shortest distance from the fiber's central axis to Krivulja ovinka in merska enota je običajno milimetri (mm) .
Ta specifikacija je kritično pomembna, ker podpira celovitost poslanega svetlobnega signala . na primer, predpostavimo, da je vlakno upognjeno s polmerom, manjšim od minimalnega priporočenega praga . v tem primeru lahko svetloba znotraj vlakna doživi, da se pretirano pojavi, da bi lahko prezimirali, da bi lahko pretok, ki presegajo, da bi lahko izguba signala in negativno vplivala na to, da lahko prenosna izguba in negativno vpliva na kakovost {2}, kar poveča, da bi lahko prenos {2} v prelomu {2}, kar poveča izgubo signala in negativno vpliva na prenos {2}. Popolnoma prekinitev prenosa signala .
Furthermore, the minimum bend radius is an indicator of the mechanical strength of the fiber. Although optical fibers are designed with a certain℃of mechanical robustness, over-bending can exceed their inherent capacity, leading to damage. Adhering to the appropriate minimum bend radius not only preserves signal quality but also extends the operational lifespan of the optical fiber and reduces maintenance Stroški .
Ključnega pomena je tudi prepoznati, da se minimalni polmer upogiba spreminja od ene vrste vlaken do druge . Več dejavnikov vpliva na ta parameter, vključno z:
Tip vlaken: Različna optična vlakna imajo raznolike strukturne in materialne značilnosti, kar posledično vpliva
Premaz vlaken: Material, ki se uporablja za zunanjo prevleko vlaken in njena debelina, igrata pomembno vlogo pri določanju najmanjšega polmera upogiba . Visokokakovostne prevleke lahko izboljšajo fleksibilnost in zaščito vlaken, s čimer ublaži škodljive učinke upogiba .
Okoljski pogoji: Zunanji dejavniki, kot sta temperatura in vlažnost, prav tako vplivajo na minimalni polmer upogiba . v visokotemperaturnih okoljih se materiali, ki sestavljajo vlakno
Skupni polmer minimalnega upogiba optičnih vlaken
ITU-T določa polmer minimalnega upogiba za različne vrste optičnih vlaken . Pogosto sprejeta definicija je naslednja:
Na primer, za g .652 d vlakna je vlakna 100 -krat rahlo okoli cilindričnega mandrela . pod temi pogoji mora biti povečanje slabljenja za valovno dolžino 1625 nm manjše od 0 . {7} {7}, ki je najmanjši, kot je Cylind, kot je Cylind, ki je najmanjši, kot Cylind, ki je najmanjša, kot Cylind, kot Cylind, ki je najmanjša, kot Cylind, kot Cylind, kot Cylind, kot Cylind, kot Cylind, kot CylIng, kot CylIng, kot CILN - upogibanje polmera za valovno dolžino 1625 nm.
Vpliv na zmogljivost prenosa optičnih vlaken pri preseganju polmera minimalnega upogiba
Na podlagi nakopičenih izkušenj na terenu lahko uvajanje optičnih vlaken z upogibanjem manjšim od določenega minimalnega ima več škodljivih učinkov:
Optična izguba signala
Povečana izguba upogiba: Ko je vlakno upognjeno zunaj njegovega minimalnega dovoljenega polmera, se razmnoževalna pot svetlobe znotraj vlakna spremeni . Del svetlobe odstopa od jedra in dodeljeno v oblogo ali celo pušča v zunanje okolje; this is known as bending loss. The smaller the bending radius, the more pronounced the bending loss becomes. For example, in an optical communication system, bending the fiber too tightly can significantly reduce the optical signal strength, causing the received power to drop below the threshold required for proper operation, which in turn degrades the quality and effective range of transmission.
Exacerbation of Scattering Loss: Irregular or excessive bending can also intensify scattering within the fiber. As light propagates, it interacts with the inhomogeneities within the fiber, producing scattered light that deviates from its original direction. When the fiber is bent with a radius smaller than the minimum, the enhanced curvature intensifies scattering, further dispersing optical energy and increasing overall signal Izguba .
Kakovost prenosa signala
Povečana modalna disperzija: V večmodnih vlaknih se različni načini širjenja potujejo z različnimi hitrostmi, kar vodi do širjenja optičnih impulzov-a pojava, znanega kot modalna disperzija ., ki vlakno upogiba več kot dovoljeno, spreminja strukturno geometrijo vlake Disperzija . Posledično se optični impulzi širijo in združijo, zmanjšanje razlikovanja med sosednjimi impulzi . To prekrivanje poveča hitrost napake bitja in spodkopava tako kakovost kot zanesljivost signala, ki je še posebej kritičen v komunikacijskih sistemih z visokimi stopnjami .
Variations in Polarization State: In the case of single-mode fibers, the state of polarization is ideally stable. However, bending the fiber below its minimum bend radius introduces mechanical stresses that change the stress distribution within the fiber. This alteration can modify the polarization state, leading to polarization mode dispersion (PMD). PMD can introduce additional delays in fazne popačenja med prenosom signala, kar lahko povzroči izkrivljanje signala in povečano hitrost napak, ki so še posebej izrazite v sistemih z visoko hitrostjo in koherentno optično komunikacijo .
Dolgoročna stabilnost in mehanska celovitost
Povečano tveganje za mehanske poškodbe: Kadar se vlakna preveč tesno upogne, se mehanski stres koncentrira na ovinku . daljša izpostavljenost takšnim pogojem visokega stresa lahko postopoma poslabša mehanske lastnosti vlakna, kar povečuje verjetnost mikro-skokov ali celo popolni prelom ali celo popolni prelom {{3} te mehanične povezave {{3} {3} {3}. Zanesljivost . sčasoma lahko takšna škoda privede do večjih stroškov vzdrževanja in večjega tveganja za okvaro sistema, zlasti v gosto uveljavljenih instalacijah, kjer lahko kumulativni učinek nepravilnega upogiba negativno vpliva na celotno komunikacijsko omrežje .
Navodila za praktične inženirske aplikacije
In practical deployment, it is essential to avoid unnecessary tight bending of optical fibers. Special care should be taken at locations prone to sharp bends, such as connectors and turning points, to ensure that the bending radius does not fall below the specified minimum. During the design and installation of fiber networks, planners must allocate sufficient space to accommodate the required bend radius, thus varovanje zmogljivosti in dolgoročne zanesljivosti omrežja .