光纤弯曲概述 光纤为何不能过度弯曲
光纤由纤芯、包层和涂覆层三层结构组成,纤芯折射率大于包层折射率,光在纤芯中可以实现全反射传输。
如何减小弯曲损耗
光纤链路中出现损耗,主要原因是光纤安装布设过程中光纤局部位置存在有大角度的弯曲,常见于光纤接头和光纤转弯处。此类弯曲损耗是可逆的,增加光纤的弯曲半径,链路损耗会有较大改善。光在光纤中的传输路径是怎样的。
使用OFDR设备测量光纤链路,可获得一条OFDR分布曲线(距离-强度/反射率),曲线可以反映光纤链路中各位置的损耗,损耗主要以台阶的方式呈现,如图4所示。用户可以借助OFDR曲线,分析查找弯曲位置,并进行调整。
耐弯曲光线介绍
常规单模光纤(G.652型)建议弯曲半径大于5mm(直径1cm),否则光信号会有明显损耗,导致传感测量信噪比下降,测量结果会出现不稳定现象。关于最小弯曲半径,经验法则是:对于长期的应用,弯曲半径应超过光纤包层直径的150倍;对短期应用,应超过包层直径的100倍。常规单模光纤包层直径为125 μm,上述两种最小弯曲半径分别为19 mm和13 mm,光纤通信:模场直径和截止波长是什么?
耐弯曲光纤(G.657型)主要是通过改变光纤结构设计,提升抗弯能力。行业内有一个比较通用的评价弯曲灵敏度的指标:MAC值。
MAC值是近阶跃折射率波导光纤中模场直径和截止波长的比值。MAC值减小,光纤对弯曲的敏感越低。一些设计弯曲不敏感光纤的基本方法,简单来说,是通过降低模场直径,或者增大截止波长,或者同时降低模场直径和增大截止波长来制作弯曲不敏感光纤。具体方法有:
(1) 减小模场直径以改善光控制。比如减小纤芯直径或增加纤芯折射率。
(2) 减小光纤包层直径来增加抗弯曲特性。现有抗弯光纤的直径从125微米减小到80微米,甚至出现了60微米外径的光纤。
(3) 增加一圈低折射率沟槽的包层。功能类似增加纤芯折射率。