Nối sợi cáp quang là quá trình dùng để nối hai sợi cáp quang riêng biệt lại với nhau để truyền ánh sáng liên tục. Thông qua việc nối, các kỹ thuật viên có thể kéo dài chiều dài của sợi cáp quang để làm cho nó đủ dài để sử dụng khi chạy cáp theo yêu cầu. Nối sợi quang là phương án lý tưởng nhất để nối hai sợi cáp quang vì nó có suy hao (tổn thất ánh sáng) và phản xạ ngược thấp, giúp truyền tín hiệu tốt hơn.
Với việc kết nối cáp quang ngày càng trở nên phổ biến, khả năng thực hiện chính xác việc nối cáp quang ngày càng trở nên quan trọng. Tính đến thời điểm hiện tại có 2 phương pháp nối sợi quang được dùng phổ biến khi thi công lắp đặt và bảo trì, bảo dưỡng mạng cáp quang FTTx:
- Ghép nối sợi quang bằng Đầu nối quang nhanh (Fast Connector), hay còn được gọi là Nối quang cơ khí (Mechanical Splice).
- Hàn nối sợi quang bằng máy hàn cáp quang (Fusion Splicer).
Mỗi cách nối cáp quang đều có những ưu nhược điểm nhất định. Điều quan trọng là các kỹ thuật viên phải hiểu khá rõ về cả hai phương pháp. Điều này sẽ giúp xác định kỹ thuật nào sẽ hoạt động tốt nhất cho mục tiêu dài hạn của doanh nghiêp, phù hợp với yêu cầu về hiệu suất và ngân sách đầu tư.
Contents
1. Vì sao cần nối sợi cáp quang?
- Vì cáp quang thường chỉ được sản xuất với chiều dài tối đa khoảng 5 km nên khi cần kết nối dài hơn, việc nối hai cáp lại với nhau là điều cần thiết.
- Với mạng cáp quang FTTx, các khoảng cách kết nối giữa các liên kết cáp sợi quang thường rất khác nhau, và do vậy cần nối sợi quang nhiều hơn.
- Mối nối sợi quang còn được sử dụng để sửa chữa các sợi cáp quang bị đứt được chôn dưới lòng đất hoặc nối lại các sợi cáp quang khi vô tình bị đứt.
- Hơn nữa, việc nối tạo ra một kết nối lâu dài hoặc tương đối lâu dài giữa hai sợi cáp quang.
Việc nối cáp quang vốn dĩ rất cần thiết và luôn được sử dụng khi thi công lắp đặt và bảo trì một mạng lưới thông tin liên lạc đáng tin cậy.
2. Nối cáp quang bằng đầu nối quang nhanh (Fast Connector)
Kỹ thuật nối sợi quang nhanh này liên quan đến việc căn chỉnh chính xác hai sợi cáp quang, được giữ cố định bằng một cụm lắp ráp khép kín chứ không phải bằng một liên kết cố định. Một mối nối cơ học được thiết kế để giữ hai sợi cáp theo cách cho phép ánh sáng truyền qua một cách liền mạch, với mức suy hao thông thường khoảng 0,3 dB trở lên.
Trong quá trình này, kỹ thuật viên phải sử dụng thiết bị căn chỉnh cùng với gel so khớp chỉ số. Gel phải có chỉ số khúc xạ tương tự để tăng cường khả năng truyền ánh sáng qua khớp, với sự phản xạ ngược tối thiểu.
Mối nối cơ học thường được sử dụng khi các mối nối cần được thực hiện nhanh chóng và dễ dàng, chẳng hạn như để kết nối cáp tạm thời trong quá trình lắp đặt.
Đó là vì mối nối cơ học có thể dễ dàng bị ngắt kết nối nếu có nhu cầu và suy hao dễ dàng bị tăng nhanh theo thời gian do Gel bị lão hóa, bị lọt bụi bẩn, ấm mốc.
Ghép nối sợi cáp quang cơ học là phương án thi công cáp quang giá rẻ, bạn không cần thiết bị đắt tiền để thực hiện mối nối. Ghép nối sợi cáp quang cơ học đặc biệt phù hợp khi cần triển khai mạng FTTx khi thuê bao tăng trưởng nóng, hoặc cho các điểm kết nối tạm thời do việc thực hiện mối nối rất đơn giản và nhanh chóng.
Các bước thực hiện mối nối cơ khí:
- Chuẩn bị sợi quang: Bước đầu tiên là loại bỏ gọn gàng các sợi của lớp vỏ bảo vệ bên ngoài cùng, bộ phận chịu lực, lớp bảo vệ bên trong, v.v., không để lại gì ngoài lõi sợi trần.
- Vệ sinh sạch sẽ lõi sợi cáp quang bằng cồn, giấy vệ sinh sợi quang.
- Cắt sợi quang bằng dao cắt chính xác.
- Định vị chính xác các đầu sợi quang với nhau trong bộ phận nối cơ học và Gel ở các đầu sợi cáp quang đúng cách.
- Đặt các sợi vào khay nối và sau đó đặt bên trong nắp mối nối.
- Mối nối cơ khí hoàn thiện sẽ có khả năng bảo vệ riêng cho mối nối. Tuy nhiên, hãy đảm bảo bịt kín sợi cáp cẩn thận vì điều này sẽ giúp cáp quang không bị hư hỏng do hơi ẩm.
3. Nối cáp quang bằng máy hàn cáp quang
Phương pháp khác để nối hai sợi cáp quang lại với nhau là dùng máy hàn cáp quang. Trong kỹ thuật này, một máy hàn cáp quang được sử dụng, nó tự động căn chỉnh chính xác 2 đầu sợi quang cần kết nối với nhau, sau đó tạo ra nhiệt độ cao để nung nóng các đầu sợi quang để kết nối vĩnh viễn và cho suy hao nhỏ nhất. Điều này có nghĩa là độ suy suy hao thấp hơn nhiều so với phương pháp ghép nối bằng cơ khí, thông thường khoảng 0,05 dB.
Mối nối nóng chảy tạo ra mối nối đáng tin cậy với tổn thất suy hao thấp và phản xạ ngược gần như bằng 0 khi thực hiện chính xác, và do đó, được sử dụng rộng rãi hơn so với nối cơ học. Mối hàn sợi quang chất lượng cao thường được sử dụng trong các đường kết nối dài có tốc độ dữ liệu cao.
- Chuẩn bị sợi quang: Bước đầu tiên là loại bỏ gọn gàng các sợi của lớp vỏ bảo vệ bên ngoài cùng, bộ phận chịu lực, lớp bảo vệ bên trong, v.v., không để lại gì ngoài lõi sợi trần.
- Lồng ống co nhiệt bảo vệ mối hàn.
- Vệ sinh sạch sẽ lõi sợi cáp quang bằng cồn, giấy vệ sinh sợi quang.
- Cắt sợi quang bằng dao cắt chính xác.
- Định vị chính xác các đầu sợi quang vào máy hàn cáp quang.
- Thực hiện hàn nối cáp sợi quang.
- Kéo ống co nhiệt bảo vệ mối hàn vào mối nối.
- Chuyển vào bộ phận nung nhiệt của máy hàn.
- Chuyển đoạn cáp có mối hàn vào khay giữ mối hàn.
4. Thực hành để có kỹ năng thực hiện nối cáp quang tốt hơn
- Luyện tập sẽ tạo nên sự hoàn hảo, và việc có kỹ năng tốt để thực hiện một số phương pháp nối sợi quang có thể giúp ích rất nhiều trong việc hoàn thiện các mối nối tốt hơn với độ phản xạ ngược tối thiểu và hiệu suất truyền tối đa.
- Luôn giữ gìn, bảo quản các dụng cụ làm cáp quang luôn trong tình trạng tốt nhất sẽ giúp bạn tiết kiệm rất nhiều thời gian và tiền bạc về lâu dài. Đặc biệt chú ý là Dao cắt chính xác, một công cụ có giá trị nhất mà bạn cần để chuẩn bị việc nối cáp quang hiệu quả.
- Luôn giữ gìn, bảo quản máy hàn cáp quang trong tình trạng hoàn hảo.
5. So sánh nối sợi quang bằng đầu nối quang nhanh và bằng máy hàn cáp quang
Các lý do chính để chọn một phương pháp cụ thể hơn phương pháp kia là chi phí, thời gian triển khai, chất lượng mối nối và công tác bảo trì bảo dưỡng hệ thống.
- Chi phí: Mối nối cơ khí có mức đầu tư ban đầu thấp nhưng chi phí cho mỗi mối nối lại cao hơn. Trong khi đó, chi phí cho mỗi mối nối đối với nối bằng máy hàn thấp hơn nhưng khoản đầu tư ban đầu lại cao hơn nhiều.
- Thời gian triển khai: mối nối bằng cơ khí thực hiện nhanh và đơn giản hơn so với hàn nối bằng máy hàn cáp quang.
- Chất lượng mối nối: mối nối bằng máy hàn cáp quang tạo ra tổn thất và phản xạ ngược thấp hơn nhiều so với nối cơ học, vì vậy nếu bạn cần một mối nối cố định với độ suy giảm tối thiểu thì mối nối hàn cáp quang là phương án cần được xem xét.
- Bảo trì cáp quang: mối hàn bằng máy hàn cáp quang bền vững và có suy hao cực thấp, ổn định hơn so với mối nối cơ khi. Do mối nối bằng đầu nối quang nhanh bị ảnh hưởng bởi điều kiện môi trường (bụi bẩn, ẩm mốc, gel bị lão hóa, nhạy cảm với tác động cơ khí….) nên chất lượng sẽ kém dần theo thời gian.
Xét cho cùng, nối sợi quang cơ học là phương án tốt nhất cho các kết nối tạm thời khi có thể chấp nhận suy hao mối nối cao và kém bền vững theo thời gian. Mối nối sợi quang bằng máy hàn cáp quang, mặc dù đắt hơn, nhưng lại phổ biến hơn nhiều vì nó mang lại tổn thất thấp nhất, phản xạ ngược và mối nối chắc chắn nhất giữa các sợi.