Cáp quang ngày càng được sử dụng phổ biến vì những ưu điểm của chúng so với cáp đồng. Một số lợi ích đó bao gồm băng thông và tốc độ truyền cao hơn. Cáp sợi quang được sử dụng để kết nối dữ liệu ở khoảng cách xa và hiệu suất cao và cũng thường được sử dụng trong các dịch vụ viễn thông như internet, truyền hình và điện thoại.
Để một hệ thống cáp sợi quang hoạt động tốt nhất là luôn được thông suốt, thì công tác kiểm tra cáp sợi quang định kỳ hoặc bảo trì, xử lý sự cố được triển khai. Đo kiểm tra bao gồm các quy trình, công cụ được sử dụng để kiểm tra suy hao, các liên kết sợi bởi mối hàn, các điểm nối và chiều dài sợi quang. Đây là bước kiểm tra quang học toàn diện để xác minh tính toàn vẹn của việc lắp đặt mạng cáp quang hoàn chỉnh, làm giảm thiểu sự cố mất tín hiệu, hoặc tín hiệu kém, ảnh hưởng tới chất lượng truyền dẫn.
Contents
1. Suy hao cáp sợi quang là gì?
Sự suy giảm hay mất ánh sáng hoặc tín hiệu là yếu tố gần như không thể tránh khỏi khi lắp đặt mạng cáp quang. Sự suy giảm hay suy hao cáp quang làm giới hạn khoảng cách là chiều dài cáp sợi quang mà tín hiệu có thể truyền qua tốt nhất và được đo bằng decibel (dB).
Suy hao có thể xảy ra (1) bên trong sợi cáp quang (lõi sợi quang thủy tinh hoặc lõi nhựa plastic), được gọi là sự suy giảm bên trong hay suy hao nội của cáp sợi quang, hoặc (2) có thể do các yếu tố bên ngoài gây ra, được gọi là sự suy giảm bên ngoài bởi các điểm uốn cong, mối hàn, mối nối sợi quang.
1.1 Suy hao nội cáp sợi quang
Có hai dạng suy giảm nội tại khác nhau trong cáp sợi quang: hấp thụ và tán xạ.
- Sự hấp thụ mô tả quá trình tạp chất tự nhiên hấp thụ năng lượng ánh sáng bên trong thủy tinh.
- Tán xạ hay thường được gọi là “Tán xạ Rayleigh”. Điều này diễn ra khi các hạt nhỏ tự nhiên trong sợi phân tán năng lượng ánh sáng.
Vì sự suy hao gần như không thể tránh khỏi khi lắp đặt mạng cáp quang nên đương nhiên sẽ có các giá trị suy hao tự nhiên. Để tối ưu hóa các giá trị này, một số loại sợi nhất định có tốc độ suy giảm hoặc giá trị tổn thất tối đa để ngăn công suất quang giảm thêm. Nếu mức suy hao tín hiệu quá cao sẽ ảnh hưởng tiêu cực đến hiệu suất truyền tín hiệu của cáp quang. Các giá trị suy hao điển hình cho sự suy giảm nội tại của sợi đơn mode là khoảng 0,40 dB/km ở 1310 nm và 0,30 dB/km ở 1550 nm. Đối với sợi đa mode, các giá trị cao hơn một chút khoảng 3,50 dB/km ở 850 nm và 1,50 dB/km ở 1300 nm. Tuy nhiên, điều quan trọng cần lưu ý là các giá trị tổn thất này có thể thay đổi tùy thuộc vào một số yếu tố, chẳng hạn như các loại cáp khác nhau đang được sử dụng.
1.2 Suy hao bên ngoài của cáp sợi quang
Sự suy giảm bên ngoài được gây ra bởi các yếu tố bên ngoài, chẳng hạn như từ con người hoặc môi trường. Điều này có thể xảy ra do tổn thất do sợi cáp quang bị uốn cong, mối nối kém hoặc đầu nối kém. Macrobends xảy ra khi sợi bị uốn cong quá nhiều đến mức nó làm thay đổi góc tới hạn giữa lõi và lớp bọc, do đó khiến ánh sáng thoát ra ngoài. Các vi uốn xảy ra khi một lực căng ngang tác dụng lên sợi, một lần nữa làm cho góc tới hạn thay đổi và cho phép ánh sáng thoát ra. Không giống như các macrobend có thể nhìn thấy được bằng mắt người, các microbend thì không. Giá trị tổn hao điển hình của suy hao bên ngoài là khoảng 0,25 dB đến 0,75 dB đối với tổn hao đầu nối và khoảng 0,05 dB đến 0,30 dB đối với mối nối kém. Các giá trị cao hơn những giá trị được khuyến nghị này sẽ dẫn đến hiệu suất cáp quang kém hơn do tổn thất tín hiệu tăng lên. Một lần nữa, các giá trị này có thể khác nhau tùy thuộc vào tiêu chuẩn tham chiếu và loại mối nối được sử dụng.
2. Đo kiểm tra suy hao cáp quang bằng bộ máy đo thu phát công suất quang cầm tay giá rẻ
Đo kiểm tra suy hao quang đơn giản bằng bộ máy đo thu phát công suất quang: bắt đầu với một thiết bị phát công suất quang chuẩn truyền một lượng năng lượng quang đã biết chính xác vào sợi quang và tiếp tục bằng việc dùng máy đo công suất quang để đo công suất đầu ra với độ chính xác cao.
Thông thường để kiểm tra suy hao cáp quang, kỹ thuật viên cần có hai thiết bị đo cáp quang cầm tay: một máy kiểm tra công suất quang (OPM – Optical Power Meter) như BOU350-OPM và một nguồn phát quang (Light Source) như BOU350-LS.
Sự kết hợp giữa máy đo công suất quang và nguồn sáng OLS ổn định có giá thành rẻ như vậy có thể đo chính xác suy hao kết nối sợi quang, kiểm tra tính liên tục và hỗ trợ đắc lực cho việc đánh giá chất lượng truyền dẫn của kết nối sợi quang và phù hợp với ngân sách của nhiều kỹ thuật viên. Kết quả đo kiểm có được có thể được sử dụng trong công việc lắp đặt, cài đặt, xử lý lỗi và bảo trì bất kỳ mạng cáp quang nào.
3. Đo toàn diện để kiểm tra suy hao, chiều dài, định vị điểm lỗi, điểm đứt cáp sợi quang bằng máy đo OTDR
Các công cụ đo kiểm tra cáp quang như máy đo OTDR cầm tay là giải pháp tuyệt vời cho các kỹ thuật viên thực hiện các bài đo kiểm tra linh hoạt trên hiện trường. Máy đo cáp quang OTDR thường được tích hợp màn hình LCD màu kích thước lớn, giao diện GUI cài đặt trực quan, giúp các kỹ thuật viên có thể đơn giản khi thiết lập các thông số và đọc kết quả kiểm.
Ngoài ra, các dòng máy đo OTDR đa năng có thể tích hợp thêm tính năng đo công suất quang (OPM), phát công suất quang (LS), dò tìm điểm lỗi cáp quang (VFL) và test dây cáp mạng LAN RJ45, giúp giảm sự cồng kềnh khi phải mang theo nhiều loại thiết bị đo cáp quang khác nhau, gây tốn kém thời gian và chi phí đầu tư.