光纖傳感器憑借其小巧的體積和出色的可曲繞性，能夠輕松安裝于狹小的空間樣品中。然而，當光纖傳感器的彎曲半徑過小時，光信號會遭受損耗，這無疑會對傳感測量的準確性產生不良影響。
在許多實際的應用場景中，光纖傳感器的安裝過程中往往難以避免會遇到小彎曲半徑的情況。因此，如何有效解決光纖彎曲帶來的損耗問題，已成為業界關注的焦點。
為(wei)何光(guang)纖(xian)不能過(guo)度(du)彎曲？
光在從一個介質進入另一個介質時，會在兩者的交界處產生折射和反射的現象。隨著光線與界面夾角，即入射角的增大，反射的光線會逐漸增強，而折射的光線則會逐漸減弱。當入射角增大到某一特定值時，折射光會完全消失，只剩下反射光，這便是我們所說的全反射現象。
光纖的構造精妙而獨特，它由三層結構構成：纖芯、包層和涂覆層。這三層各自承擔著不同的功能，共同確保了光信號在光纖內的穩定傳輸。
接下來，我們一同來探討普通光纖在彎曲時可能帶來的不良影響，以及耐彎曲光纖在小彎曲半徑下是如何工作的。
（全反射現象）
（光纖彎曲(qu)狀態）
如(ru)何有效減(jian)小彎曲損耗
除了調整光纖布局外，我們還可以選擇使用彎曲不敏感（耐彎曲）光纖作為傳感器。這類光纖具有更小的彎曲半徑容忍度，例如單模耐高溫應變光纖（型號:PI125）的最小彎曲半徑約為5mm，而緊護套應變感測光纜（型號：SS-0.9mm）的最小彎曲半徑約為8mm。
耐彎曲光(guang)纖介紹
在光纖鏈路的安裝與布設過程中，光纖在某些局部位置可能會產生大角度的彎曲，特別是在光纖接頭和轉彎處。這種彎曲是導致鏈路損耗的主要原因之一。值得慶幸的是，這種彎曲損耗是可逆的，通過增加光纖的彎曲半徑，我們可以顯著改善鏈路損耗狀況。
那么，光在光纖中是如何傳輸的呢？其實，光在光纖中并非直線前進，而是遵循一定的路徑進行傳輸。了解這一點，對于我們優化光纖布局、減少彎曲損耗至關重要。
為了更精確地定位并減少彎曲損耗，我們可以使用OFDR設備來測量光纖鏈路。OFDR設備能夠生成一條分布曲線（距離-強度/反射率），這條曲線清晰地反映了光纖鏈路中各位置的損耗情況。損耗在曲線上通常以臺階的形式呈現，這使得我們可以直觀地找到損耗的位置并進行相應的調整。
除了調整光纖布局外，我們還可以選擇使用彎曲不敏感（耐彎曲）光纖作為傳感器。這類光纖具有更小的彎曲半徑容忍度，例如單模耐高溫應變光纖（型號:PI125）的最小彎曲半徑約為5mm，而緊護套應變感測光纜（型號：SS-0.9mm）的最小彎曲半徑約為8mm。
常規單模光纖（G.652型）在彎曲時確實需要格外小心。為了確保光信號的穩定傳輸，我們建議其彎曲半徑應大于5mm（直徑1cm）。如果彎曲半徑過小，光信號將遭受明顯損耗，這不僅會導致傳感測量的信噪比下降，還可能使測量結果變得不穩定。對于最小彎曲半徑的選擇，我們有一個經驗法則：對于長期應用，彎曲半徑應超過光纖包層直徑的150倍；而對于短期應用，則應超過包層直徑的100倍。考慮到常規單模光纖的包層直徑為125μm，這就意味著在長期應用中，其最小彎曲半徑應為19mm，而在短期應用中則為13mm。
那么，什么是模場直徑和截止波長呢？這是光纖通信中的兩個重要參數，對于理解光纖性能至關重要。
而耐彎曲光纖（G.657型）則是通過優化光纖結構設計，顯著提升了其抗彎能力。為了準確評估光纖的彎曲靈敏度，行業內通常使用MAC值這一指標來進行衡量。耐彎曲光纖的出色性能使其在各種彎曲環境下都能保持光信號的高效、穩定傳輸，為光纖通信提供了更廣闊的應用空間。
MAC值是衡量近階躍折射率波導光纖彎曲敏感性的關鍵指標，它代表著模場直徑與截止波長的比值。MAC值的減小意味著光纖對彎曲的敏感性降低，從而提高了光纖在彎曲場景下的性能穩定性。
MAC值是衡量近階躍折射率波導光纖彎曲敏感性的關鍵指標，它代表著模場直徑與截止波長的比值。MAC值的減小意味著光纖對彎曲的敏感性降低，從而提高了光纖在彎曲場景下的性能穩定性。
為了設計彎曲不敏感光纖，我們主要采取以下策略：
降低模場直徑、增大截止波長，或者同時實施這兩項措施。具體來說，我們可以通過減小纖芯直徑或增加纖芯折射率來減小模場直徑，從而改善光在光纖中的傳輸控制。此外，減小光纖包層直徑也是一個有效的方法，市場上已有抗彎光纖的直徑從傳統的125微米減小到80微米，甚至出現了60微米外徑的光纖。另一種策略是在光纖包層中增加一圈低折射率溝槽，這與增加纖芯折射率有類似的效果，都能幫助更好地控制光束在纖芯中的傳輸。
通過上述方法，我們可以有效減少傳感測量中光纖彎曲帶來的影響，確保光信號在彎曲的光纖中依然能夠穩定、高效地傳輸。目前市場上常用的耐彎曲光纖類型之一是G.657B3，其彎曲半徑和彎曲損耗參數具體如表所示，這些數據僅供您在選擇光纖時參考。
降低模場直徑、增大截止波長，或者同時實施這兩項措施。具體來說，我們可以通過減小纖芯直徑或增加纖芯折射率來減小模場直徑，從而改善光在光纖中的傳輸控制。此外，減小光纖包層直徑也是一個有效的方法，市場上已有抗彎光纖的直徑從傳統的125微米減小到80微米，甚至出現了60微米外徑的光纖。另一種策略是在光纖包層中增加一圈低折射率溝槽，這與增加纖芯折射率有類似的效果，都能幫助更好地控制光束在纖芯中的傳輸。
通過上述方法，我們可以有效減少傳感測量中光纖彎曲帶來的影響，確保光信號在彎曲的光纖中依然能夠穩定、高效地傳輸。目前市場上常用的耐彎曲光纖類型之一是G.657B3，其彎曲半徑和彎曲損耗參數具體如表所示，這些數據僅供您在選擇光纖時參考。
