אורך פעימה (BL) : מוגדר כ-Lp=λ/B,
מייצג את האורך הנדרש עבור אור מקוטב להסתובב 360 מעלות בסיב. ככל שאורך הפעימה קטן יותר, הפרש המהירות בין הצירים המהירים והאיטיים גדול יותר, ביצועי השבירה הדו-פעמית חזקים יותר. כאינדיקטור למדידת יכולתם של סיבים לשמור על שבירה כפולה, לאורך הפעימה יש יתרון שהוא אינו מושפע מתנאים כמו אורך סיבים, כיפוף או מתח, והוא יכול לשקף ישירות את ביצועי הסיב.
יחס הכחדה (ER) : מוגדר כ-ER=10log(Pu/Pw),
כאשר Pw מייצג את האנרגיה המועברת לאורך ציר האירוע ו-Pu מייצג את האנרגיה המצורפת לכיוון הציר השני. ככל שיחס ההכחדה קטן יותר, כך קשה יותר לצמוד את האות האופטי לציר השני. לדוגמה, כאשר יחס ההכחדה הוא -30dB, היחס בין האנרגיה השומרת על הציר הנכנס לבין צימוד האנרגיה לציר השני הוא 1000:1; כאשר יחס ההכחדה הוא -20dB, יחס האנרגיה הוא 100:1.
הנחתה של סיבים שומרי קיטוב
עם זאת, אובדן פיזור הוא הגורם העיקרי המשפיע על הנחתה של סיבים מקטבים, במיוחד כאשר אזור הלחץ נועד להגדיל את מקדם ההתפשטות התרמית של זכוכית, דיפוזיה של בורון במהלך ציור בטמפרטורה גבוהה תוביל להגברת הנחתה של הסיבים. ראוי לציין כי לציר המהירות של הסיב השומר על הקיטוב אין הבדל משמעותי בהנחתה.
גורמים פנימיים לרגישות לשבירה דו-פעמית
פגמים מבניים הנגרמים מפיתוח סיבים אופטיים:
למבנה ליבת הסיבים יש השפעה חשובה על ביצועי השבירה הדו-פעמית. ליבה עגולה לחלוטין מספקת שבירה דו-פעמית נמוכה, ואילו ליבה סגלגלה מציגה שבירה דו-פעמית גבוהה. בסיבים ששומרים על קיטוב דו-שבירה נמוך, עיוות הליבה עלול להוביל לפגמים מבניים, אותם ניתן להפחית על ידי סיבוב מוטות טרומיים. בסיבים דו-שבירה גבוהים, העיוות של אזור הלחץ הוא הפגם המבני העיקרי, והשפעתו גדולה בהרבה מעיוות הליבה.
אפקטים לא ליניאריים:
אפקט Kerr הוא ההפרעה הלא ליניארית העיקרית שמשפיעה על השבירה הדו-פעמית של סיבים השומרים על קיטוב. אפקט Kerr חשוב במיוחד עבור סיבים דו-שבירה נמוכים עם הספק גבוה. בתשומות הספק נמוכות, כגון גירוסקופים סיבים אופטיים או מערכות שידור אופטיות קוהרנטיות, השפעות לא ליניאריות עלולות לגרום לרעש.
רגישות לשבירה דו-פעמית עקב סיבות חיצוניות
תנאי טמפרטורה:
תנודת טמפרטורה היא בעיה רצינית ביישום של סיבים שומרי קיטוב. שינוי טמפרטורה גורם להתפשטות תרמית ולהתכווצות קרה של סיבים, מה שמשפיע על ביצועי השבירה הדו-פעמית. עבור סיבים שומרי קיטוב עם שני אזורי מתח גדולים, השפעת הטמפרטורה משמעותית במיוחד. על מנת להפחית את השפעת הטמפרטורה, ניתן להשתמש בציפוי בעובי שונה, בתהליך חישול, בחירת חומרי ציפוי שונים או התאמה של סימום חומר זכוכית.
הפרעה מכנית:
להפרעה המכנית יש השפעה ישירה על ביצועי השבירה הדו-פעמית של סיבים בעלי שבירה דו-פעמית נמוכה. עם זאת, לסיבים דו-שבירה גבוהים (במיוחד אלו עם אורך פעימה קצר) יש מתח פנימי גבוה והם עמידים בפני השפעות של מתח חיצוני. עם זאת, האופטימיזציה של אורך פעימה עשויה להביא ליותר פגמים ולחצים מקומיים. לכיפוף ולפיתול יש בדרך כלל השפעה מועטה על דיבור ההצלבה בסיבים בעלי שבירה דו-פעמית גבוהה, אך לחץ רוחבי הוא הבעיה הגדולה ביותר (לדוגמה, אם הסיב החשוף נלחץ כנגד חריץ בצורת V, יש להשפיע על דיבור ההצלבה, והאזימוט של 45 מעלות הוא הגבוה ביותר. כיוון חמור עבור צימוד מצב).
במקרה של פיתול סיבים אופטיים, יש צורך לשקול את השבירה הדו-פעמית שנוצרת על ידי הפיתול לרוחב או המתח הצירי. בנוסף, במקרה של רדיוס כיפוף קטן יחסית, הלחץ הרוחבי הנגרם מכיפוף הסיבים אינו מבוטל. הדרך הטובה ביותר להימנע מהפרעות אלו היא להשתמש בחומר ציפוי טוב, שעשוי להיות עבה יותר.
השפעות אלקטרומגנטיות:
השדה האלקטרומגנטי מציג גם שבירה כפולה, כאשר אפקט Kerr מושג על ידי השדה החשמלי הרוחבי ואפקט פאראדיי מושג על ידי השדה המגנטי. ניתן ליישם השפעות אלקטרומגנטיות אלו בפיתוח מבודדים, אך יש להימנע מהן ביישומים כגון גירוסקופים סיבים אופטיים.
סיכום קצר
הביצועים של סיבים שומרי קיטוב מושפעים מגורמים רבים, שגם הם מקיימים אינטראקציה זה עם זה ויוצרים מערכת מורכבת. על מנת לייעל את הביצועים של סיבים לשמירה על קיטוב, יש לקחת בחשבון גורמים שונים בצורה מקיפה ומאוזנת. בהשוואה לסיב תקשורת, סיב השומר על קיטוב כמרכיב ביישומי חישה צריך להיות רגיש לתנאים חיצוניים מסוימים תוך הימנעות מרגישות יתר לתנאים אחרים. לכן, קשה לתכנן ולפתח סיבים לשמירה על קיטוב. עם זאת, עם ההתפתחות המהירה של יישומים כמו האינטרנט של הדברים, הביקוש לסיבים מיוחדים גובר, מה שיניע את המשך ההתקדמות והחדשנות בסיבים לשמירה על קיטוב וטכנולוגיות נלוות.