Đọc và hiểu về kết quả đo kiểm của máy đo cáp quang OTDR

Máy đo cáp quang OTDR hoạt động bằng cách gửi một xung xuống sợi quang và tìm kiếm tín hiệu phản hồi từ phép đo sợi quang để tạo ra kết quả đo kiểm hiển thị trên màn hình LCD gọi là “Giản đồ” và Danh sách sự kiện với các “dấu vết-event” kèm theo các thông số đo kiểm được.

Hai yếu tố góp phần tạo ra tín hiệu phản hồi từ xung kiểm tra OTDR: phản xạ và tán xạ ngược.

Bài viết này không dựa trên cách hoạt động của OTDR mà dựa trên cách chúng ta hiểu về kết quả đo kiểm dựa vào các dấu vết OTDR. Mà để hiểu về kết quả khi kết nối OTDR với sợi quang để kiểm tra, chúng ta sẽ nhìn thấy loại đỉnh nào và đại diện cho các dấu vết, sự kiện gì và tại sao.

1. Các đỉnh trên giản đồ đo của máy đo OTDR

Thông thường các loại đỉnh sau được tìm thấy trong dấu vết OTDR khi thực hiện đo kiểm tra cáp sợi quang:

• Connector Pair: kết nối 2 đầu nối connector
• Fusion Splice: mối hàn cáp quang
• Connector Pair: suy hao kết nối 2 đầu nối connector
• Fiber Blend: điểm uốn cong cáp quang
• Mechanical Splice: ghép nối cơ khí 2 sợi quang
• Fiber End: điểm cuối cáp quang

2. Suy hao cặp kết nối đầu nối Connector cáp quang (Connector Pair)

Trong mạng cáp quang, OTDR hiển thị các điểm kết nối tại điểm mà chúng ta sử dụng đầu nối quang thông qua một cặp cáp quang hoặc đầu nối cực đại ảnh hưởng rất lớn đến hiệu suất của liên kết cáp quang đã thiết lập.

Suy hao đầu nối cao, suy hao phản hồi thấp hoặc độ phản xạ cao sẽ ảnh hưởng tới chất lượng đường truyền dẫn thấp và thậm chí gây gián đoạn truyền dẫn. Cặp đầu nối tạo ra tổn thất nên tổn thất quang của đầu nối còn được gọi là suy giảm, bất kỳ loại tổn thất quang nào chỉ đơn giản là giảm công suất quang gây ra khi truyền qua một phương tiện chẳng hạn như một cặp đầu nối cáp quang.

Khi tính toán kế hoạch suy hao cho liên kết cáp quang, chúng ta coi mức suy hao của đầu nối là 0,1% nhưng hầu hết các đầu nối cáp quang thường có phạm vi từ 0,3 đến 0,5dB đối với mức suy hao tiêu chuẩn và 0,15dB đến 0,2dB đối với mức suy hao thấp.

3. Suy hao mối hàn cáp quang (Fusion Splice)

Suy hao mối nối thường phụ thuộc vào chất lượng và số lượng mối nối theo chiều dài của cáp quang. Khi đọc dấu vết trên kết quả đo OTDR, bạn sẽ nhận thấy một số đỉnh thấp do suy hao mối hàn thường thấp.

Những đỉnh này là do mất mối nối nhiệt hạch bằng máy hàn cáp sợi quang.

Thông thường, suy hao mối nối như sau

• Tổn thất nằm trong khoảng từ 0,15 đến 0,25dB/km đối với hệ thống truyền tín hiệu quang Singlemode 1550nm.
• Tổn thất từ 0,25 đến 0,35 dB/km đối với chế độ đơn Singlemode 1310 nm.
• Tổn thất từ 0,5 đến 1,5 dB/km đối với đa chế độ Multimode 1300 nm.
• Tổn thất từ 2 đến 3,5 dB/km đối với hệ thống truyền tín hiệu quang đa mode 850 nm.

4. Suy hao điểm uốn cong cáp sợi quang (Fiber Blend)

Việc uốn trông gần giống với mối nối, nhưng có sự khác biệt nhỏ hơn.

Mối nối sẽ tạo ra mức suy giảm xấp xỉ như nhau ở cả hai bước sóng. Trong trường hợp sợi bị uốn cong, phép đo ở bước sóng 1310 nm sẽ không hiển thị chút nào hoặc sẽ khó nhìn thấy được và sẽ tạo ra vài decibel ở bước sóng 1550 nm.

Làm thế nào bạn có thể hiểu rằng sợi phải uốn cong chứ không phải là mối nối xấu.

Nếu hiện tượng suy hao điểm uốn cong có thể nhìn thấy ở nơi không có mối nối đóng kín thì chúng ta nên hiểu rằng đó là một dấu hiệu đáng lo ngại rằng có vấn đề gì đó với cáp. Cần phải nhìn và kiểm tra lại xem, có lẽ cáp bị rạn hoặc có vật lạ như đinh xuyên qua. Một lý do khác suy hao có thể xảy ra là do máy hàn nối sợi quang tạo ra khiến cáp bị cong do bộ bảo vệ mối nối FO 40 mm/ 60 mm được nhét vào đó.

Tổng tổn thất uốn cong phụ thuộc vào cách FOC bị uốn cong, nếu có quá nhiều uốn cong thì điểm đó sẽ hiển thị tổn thất uốn cong quá nhiều. Suy hao điểm uốn cong thường phổ biến trong khoảng từ 0,5dB đến 0,75dB.

5. Suy hao ghép nối cơ khí 2 sợi quang (Mechanical Splice hay Fast Connector)

Đầu nối nhanh (Fast Connector) hay ghép nối cơ khí (Mechanical Splice) hiện được dùng phổ biến mạng cáp quang FTTx. Đầu nối nhanh loại này mang lại sự thuận tiện trong việc lắp ráp và độ ổn định tốt, tuy nhiên nó cũng gây suy hao lớn tại điểm tiếp nối tương tự như ghép nối 2 đầu Connector Pair.

Suy hao điểm uốn cong thường phổ biến trong khoảng từ 0,3dB đến 0,75dB, và có thể bị tăng suy hao theo thời gian do chất lượng Gel bị lão hóa.

6. Điểm cuối cáp quang (Fiber End)

Điểm cuối của sợi quang có thể được ghi lại trong OTDR dưới dạng cả đỉnh lớn và đỉnh nhỏ, đôi khi không thể xuất hiện đỉnh và đường dây ngay lập tức đóng lại do nhiễu.

Khi sợi quang kết thúc, chúng ta không chú ý đến đỉnh cao hay nhỏ. Chúng ta nên hiểu thêm một điều nữa ở đây nếu đầu kia của sợi quang được kết nối với thiết bị viễn thông mà đỉnh vẫn rất cao thì có thể cần phải làm sạch các kết nối chéo cơ học ở đầu kia của sợi quang.

Hãy ghi nhớ một điểm rất quan trọng khác là các đỉnh Ghost cũng có thể được đưa vào dấu vết OTDR nếu chúng ta đặt phạm vi khoảng cách không chính xác.