Потери из-за изгибов волокна
Иногда интуитивно предполагают, что если волокно изогнуто, в пути передачи возникнут потери. Это не так, поскольку внутренность волокна для световых лучей в норме выглядит как зеркало и небольшие изгибы волокна не привносят потерь. Потери возникают, лишь когда величина изгиба заставляет лучи света падать под углом меньше критического. Такое может быть, если луч прямо падает на изгиб под углом меньше критического либо если луч отражается от изгиба, а затем входит в оболочку под углом меньше критического.
Производитель кабеля указывает норму минимального радиуса изгиба при установке для данного конкретного волоконно-оптического кабеля. Эта величина указывает минимально допустимый внутренний радиус изгиба кабеля после его окончательной укладки.
Есть два вида изгибов, вызывающих потери. Первый называют "макроизгибом" когда кабель установлен с изгибом, радиус которого меньше минимально допустимого радиуса изгиба. Свет будет падать на поверхность сердечника/оболочки под углом меньше критического и будет теряться в оболочке. Это показано на рисунке.
Потери из-за макроизгибов
Второй вид потерь из-за изгибов называют "микроизгибами". Микроизгиб принимает форму очень маленького резкого изгиба (излома) кабеля. Микроизгибы могут быть вызваны несовершенством оболочки, волнистостью поверхности сердечника/оболочки, крошечными трещинами волокна и внешними силами. Внешние силы могут возникнуть из-за тяжелых острых предметов, положенных поперек кабеля, или из-за ущемления кабеля при его протягивании через плотную трубку. Как и в случае с макроизгибами, световой луч будет падать под углом меньше критического и проникать в оболочку.
Потери вследствие излучения
Подробный анализ поля энергии светового импульса, проходящего по волокну, показывает, что определенная часть общей световой энергии переносится через оболочку волокна. Это особенно заметно в многомодовых волокнах с плавным профилем и одномодовых волокнах со ступенчатым профилем, где разница показателей преломления сердечника/оболочки минимальна. Общий профиль движущегося энергетического поля волокна будет стараться двигаться в виде постоянного поля. Между световыми лучами проявляется естественное сцепление, сохраняющее энергетическое поле постоянным при его движении через волокно. Когда в волокне встречается изгиб, лучам, движущимся по большей внешней кривой, потребуется двигаться с большей скоростью, чем лучам, движущимся в центре сердечника. Естественно, свет будет сопротивляться этому и стремиться излучаться вовне.
Вывод:
Волоконно-оптические линии связи в настоящее время считаются самой совершенной физической средой для передачи информации. Передача данных в оптическом волокне основана на эффекте полного внутреннего отражения. Таким образом, оптический сигнал, передаваемый лазером с одной стороны, принимается с другой, значительно удаленной стороной. На сегодняшний день построено и строится огромное количество магистральных оптоволоконных колец. И это количество будет постоянно расти.