Máy đo OTDR hay thiết bị kiểm tra phản xạ quang miền thời gian là công cụ lý tưởng để thực hiện các bài kiểm tra, phân tích hoạt động của cáp quang và cách truyền tín hiệu ánh sáng của chúng. Bất kể mục đích sử dụng cuối cùng của cáp quang là gì, các đặc điểm truyền tín hiệu cơ bản của nó đều liên quan đến bản chất của ánh sáng.
Khi được truyền qua môi trường sợi quang, ánh sáng có xu hướng truyền theo đường thẳng. Ngoài ra, nó khúc xạ (bẻ cong) do sự thay đổi tốc độ khi truyền từ môi trường truyền này sang môi trường truyền khác. Hiệu ứng tán xạ ngược – xu hướng ánh sáng lan rộng hoặc “nở” theo mọi hướng – cũng ảnh hưởng đến khả năng truyền thông tin của nó. Tất cả các đặc điểm ánh sáng này có thể ảnh hưởng đến việc truyền tín hiệu mang dữ liệu qua cáp quang.
Cáp quang thường được lắp đặt trên không, dưới lòng đất và trong các tòa nhà. Thiết bị đo cáp quang OTDR được sử dụng để kiểm tra, thử nghiệm và phân tích các thông số truyền tín hiệu của sợi quang, từ đó xác minh rằng sợi quang không bị hư hỏng trước và sau khi lắp đặt, hàn nối và kết nối.
Contents
Quy trình 6 bài đo kiểm tra cáp sợi quang bằng máy đo OTDR
Máy đo OTDR là công cụ có thể thực hiện quy trình kiểm tra 6 bài đo cơ bản, gồm đo khoảng cách (Distance Test), suy hao sợi quang (Cable Loss), suy hao sự kiện (Event Loss), suy hao tuyến (Link Loss), suy hao sự kiện phản hồi (Event Return Loss) và suy hao liên kết phản hồi (Link Return Loss).
Các quy trình này rất cần thiết vì chúng được triển khai ở cả bốn cấp độ vận hành sợi, bao gồm trước khi lắp đặt, lắp đặt và chấp nhận nghiệm thu, bảo trì và xử lý sự cố. Ngoài ra, các kết nối sạch tại các điểm tiếp xúc sợi đang được kiểm tra là bắt buộc. Cả sáu quy trình kiểm tra sẽ không chính xác hoặc không thể thực hiện được nếu đầu nối sợi quang bị bẩn.
1. Đo khoảng cách cáp sợi quang
Khoảng cách quang học giữa một điểm và điểm khác phụ thuộc vào định nghĩa. Ví dụ, khoảng cách có thể là chiều dài cáp quang giữa máy phát và máy thu hoặc có thể là chiều dài cáp quang giữa hai mối nối. OTDR là thiết bị kiểm tra được sử dụng để đo các sự kiện kiểm tra quang học tự động hoặc thủ công. Các sự kiện được phát hiện dưới dạng giản đồ trên màn hình theo dõi tuyến tính tương đối của OTDR.
Để đo khoảng cách quang học giữa hai điểm, OTDR phát xung ánh sáng do laser tạo ra vào sợi quang ở đầu truyền của cáp và sau đó, thiết bị sẽ phát hiện sự tán xạ ngược trở lại từ sợi quang. Thiết bị đo thời gian xung ánh sáng thực hiện chuyến đi khứ hồi trên sợi quang và tính thời gian đó thành khoảng cách.
2. Suy hao cáp sợi quang
Độ dốc của đường đi của tán xạ ngược cho thấy lượng ánh sáng phản xạ trở lại ngày càng ít khi chiều dài của sợi quang tăng lên. Độ dốc này biểu thị lượng ánh sáng bị mất trên sợi quang. Các phép đo lượng ánh sáng bị mất trên sợi quang thông thường được đưa ra dưới dạng lượng ánh sáng (tính bằng decibel) bị mất trên mỗi kilomet. Ví dụ, sợi quang Single Mode (đơn mốt) đường dài có thể bị mất 0,15 dB/km, trong khi sợi quang mạng cục bộ Multimode (đa mốt) có thể bị mất 3 dB/km.
3. Suy hao sự kiện
Các mối nối, đầu nối, chỗ uốn cong và vết nứt là những sự kiện điển hình tạo ra nhiễu hiển thị trên màn hình OTDR. Thông thường, một sự kiện có thể dẫn tới suy hao hoặc mất ánh sáng.
Các sự kiện xảy ra dọc theo cáp sợi quang trở nên quan trọng khi tính toán ngân sách suy hao toàn bộ sợi quang. Chỉ có một lượng ánh sáng hữu hạn được phát ra từ máy phát. Do đó, nếu suy hao lớn vượt quá ngân sách, máy thu sẽ không nhận đủ ánh sáng và gây ra mất tín hiệu.
4. Suy hao tuyến
Suy hao tuyến là tổng lượng ánh sáng bị mất giữa hai điểm. Một liên kết có thể là khoảng cách giữa các sự kiện hoặc giữa hai điểm cuối. Nếu suy hao tuyến quá lớn có thể gây suy giảm tín hiệu hoặc mất tín hiệu.
5. Suy hao phản xạ sự kiện
Suy hao phản xạ về cơ bản là ánh sáng bị mất do phản xạ trở lại về phía đầu truyền hoặc đầu nguồn. Các bề mặt sáng bóng của đầu nối và mối nối cơ học gây ra phản xạ ánh sáng. Tổn thất phản hồi được định nghĩa là tỷ lệ tính bằng dB của công suất tới so với công suất phản xạ. OTDR hiển thị độ suy hao phản xạ dưới dạng chiều cao của phản xạ.
6. Suy hao phản xạ tuyến
Suy hao liên kết phản hồi tương tự như suy hao tuyến. Đó là tổng lượng ánh sáng phản xạ trong liên kết. Do đó, suy hao liên kết phản hồi thường được sử dụng như một bài kiểm tra chấp nhận.
Vì sao cần đo kiểm tra cáp sợi quang
Sáu thử nghiệm thiết yếu này cần được sử dụng để kiểm tra sợi quang trong quá trình trước khi lắp đặt, lắp đặt và nghiệm thu, cũng như để bảo trì và phục hồi.
- Xác nhận độ dài, tính toàn vẹn và không có bất thường về vật liệu của sợi cáp quang để xác nhận thông số kỹ thuật của nhà sản xuất, nhà thầu.
- Chứng minh rằng trong khi thi công lắp đặt sợi cáp quang không có lỗi. Theo cách này, một thử nghiệm cáp quang có thể xác nhận rằng sợi đã được nhận trong tình trạng chấp nhận được để bàn giao nghiệm thu.
- Dùng trong bảo trì và xử lý lỗi cáp sợi quang. Bằng cách phát hiện các sự kiện có suy hao bất thường, hoặc xác định vị trí điểm đứt, kỹ thuật viên dễ dàng nắm bắt tình trạng của cáp sợi quang để có hướng xử lý phù hợp.
Truy xuất kết quả đo kiểm tra cáp quang
Thiết bị đo OTDR có năng lực phải có khả năng phát hiện các sự kiện trên sợi quang mà không thể phát hiện bằng mắt thường. Các sự kiện này phải được OTDR đánh dấu và dữ liệu cho từng sự kiện phải có thể truy xuất được.
Kết quả đo kiểm tra cần phải trình bày dễ hiểu để có thể phân biệt được từng sợi quang của nhiều liên kết. Dữ liệu kiểm tra có thể được lưu trữ dạng file và có thể được in dưới dạng bản cứng với tất cả các kết quả kiểm tra được dán nhãn. Các điểm dữ liệu mà OTDR thu được có thể được truy xuất và xem ngay lập tức hoặc sau đó trên OTDR hoặc máy tính cá nhân.