Máy đo cáp quang OTDR

Máy đo cáp quang OTDR là gì?

Trước tiên ta cần phân biệt máy đo điểm đứt cáp quang OTDR và máy đo cáp quang OTDR:

• Máy đo cáp quang OTDR tức máy đo OTDR (Optical Time-Domain Reflectometer), là một thiết bị quang tử dùng để kiểm tra, xác định đặc tính của sợi quang. Máy đo các thông số về cáp quang như độ dài tuyến cáp, điểm đứt, suy hao điểm hàn, suy hao các điểm uốn cáp, suy hao các mối nối, suy hao đầu cuối, công suất phát, công suất thu, độ nhạy, đường kính sợi, độ tán xạ ...
• Máy đo điểm đứt cáp quang OTDR: hay còn gọi là máy đo điểm đứt OTDR, đây là máy đo cáp quang nhưng chỉ có tính năng chính là đo điểm đứt cáp quang. Máy đo điểm đứt cáp quang OTDR tỏ ra hiệu quả khi người sử dụng chỉ cần mục đích xác định đúng điểm đứt của cáp quang, đồng thời giá thành cũng chắc chắn rẻ hơn rất nhiều.

Máy đo cáp quang OTDR

Nguyên lý hoạt động và ứng dụng của máy đo cáp quang OTDR

Nguyên lý hoạt động của máy đo cáp quang OTDR

Nguyên lý hoạt động của máy đo cáp quang OTDR có bản chất tương tự như một chiếc Rada. Máy bơm vào sợi cáp quang cần kiểm tra các dòng xung ánh sáng (được tạo ra bởi diode quang), dòng xung ánh sáng chạy dọc theo sợi cáp, khi gặp điểm lỗi sẽ phản xạ ngược trở lại, nhờ đó mà phát hiện được chính xác điểm bị đứt gãy, bị suy hao trên cáp quang.

Tại cuối mỗi sợi quang, một số dòng xung ánh sáng phản xạ trở lại, và một số dòng sẽ phóng ra khỏi sợi quang. Căn cứ vào lượng xung ánh sáng phản xạ lại, kết hợp cùng với thời gian phản xạ, vận tốc dòng xung ánh sáng có thể tính ra được chiều dài sợi cáp quang và độ suy hao. Diode quang sẽ đo lường công suất phản xạ và chuyển đổi chúng thành giá trị điện, giá trị này được khuếch đại và hiển thị dưới dạng đồ thị trên màn hình máy đo cáp quang OTDR.

Ứng dụng của máy đo cáp quang OTDR

•  Máy đo cáp quang OTDR dùng để xác định chiều dài sợi cáp quang
• Xác định điểm đứt gãy, điểm lỗi của sợi quang.
• Xác định mức suy hao toàn tuyến cáp quang, suy hao điểm nối, đầu nối, adapter quang ...
• Máy OTDR có khả năng tính toán, hiển thị dạng đồ họa nên có thể cung cấp cho người sử dụng những tính toán quan trọng một cách tự động. Tuy nhiên để sử dụng và khai thác được những chỉ số, đồ họa này thì người dùng cần phải được đào tạo kỹ thuật và phải có kinh nghiệm.

Khi chọn máy đo cáp quang OTDR cần lưu ý những thông số gì?

Giá của máy đo OTDR từ vài triệu đồng trở lên, đây là một con số phải cân nhắc kỹ lưỡng đối với các anh em kỹ thuật. Chính vì vậy để chọn được một máy đo OTDR phù hợp, các anh em kỹ thuật cần xem xét, tham khảo và tìm hiểu cẩn thận. Dưới đây là một số thông số quan trọng để tham khảo:

Dải động (Dynamic Range)

Dải động là một tham số quan trọng của máy đo cáp quang OTDR. Tham số này cho biết mức suy hao tối đa mà máy OTDR có thể phân tích được từ mức tán xạ ngược tại cổng OTDR xuống mức nhiễu cụ thể. Nói cách khác nó là chiều dài tối đa của sợi quang mà các dòng xung ánh sáng có thể đạt đến. Vì vậy dải động càng lớn thì máy OTDR đo được càng xa.

Kinh nghiệm chọn máy đo cáp quang OTDR là nên chọn máy có dải động cao hơn 5-8dB so với độ suy hao tối đa sẽ gặp phải. Ví dụ một máy đo OTDR single mode có dải động là 35dB, tuy nhiên dải động thực tế đo được sẽ chỉ khoảng 30dB. Giả sử sợi quang có độ suy hao là 0.2dB/km, tại bước sóng 1550nm, mỗi mối nối cách nhau 2km (độ suy hao 0.1dB mỗi mối nối), thì máy OTDR đó có khả năng đo chính xác khoảng 120km. Khoảng cách đo tối đa có thể được tính bằng cách lấy độ suy hao của sợi quang chia cho dải động của máy OTDR.

Cũng cần lưu ý thêm rằng, dải động quá dài thì sẽ không đo được các sự kiện ngắn, và ngược lại. Vì vậy, khi chọn máy đo OTDR, cần phải lựa chọn dải động phù hợp.

Độ rộng xung (Pulse Width)

Như ta đã biết, máy đo cáp quang OTDR kiểm tra sợi cáp bằng cách bơm vào sợi quang các dòng xung quang. Tuy nhiên để kiểm soát và có thể điều chỉnh được các dòng xung quang này người ta thiết kế cho máy phát ra các dòng xung quang không liên tục với cùng tần số, mà theo chế độ On (bật), Off (tắt). Độ rộng xung chính là thời gian mà dòng xung quang được bật trong 1 dao động On/Off.

• On time: Thời gian dòng xung quang bật (độ rộng xung)
• Off time: Thời gian tắt xung quang
• Time period: Thời gian của 1 dao động
• Đơn vị đo: nano giây (ns) hoặc micro giây (µs)

Độ rộng xung càng ngắn thì năng lượng nó mang theo càng ít và quãng đường nó đi được cũng càng ngắn và ngược lại. Cần lưu ý, độ rộng xung và vùng chết tỷ lệ thuận với nhau, độ rộng xung tăng thì vùng chết cũng tăng (máy đo điểm đứt OTDR hoặc máy đo cáp quang OTDR không phát hiện được các sự kiện đóng), do đó đối với khoảng cách đo ngắn thì nên chọn máy đo điểm đứt cáp quang OTDR có độ rộng xung ngắn nhằm hạn chế vùng chết sự kiện. Ngược lại nếu độ rộng xung quá ngắn thì nó sẽ bị mất năng lượng khi vừa vào đầu sợi quang, không thể tiếp cận được phần cuối sợi, lượng phản xạ lại ít dẫn đến thông tin bị mất ở mức nhiễu sàn.

Vùng chết sự kiện (Dead Zone)

Vùng chết hay còn gọi là vùng mù là khoảng thời gian máy đo OTDR bị mù tạm thời bởi lượng ánh sáng phản xạ cao, cho đến khi nó phục hồi và có thể đọc lại ánh sáng. Có 2 loại vùng chết là vùng chết sự kiện và vùng chết suy hao, cả 2 loại này đều bắt nguồn từ phản xạ Fresnel (chủ yếu do khe hở không khí tại kết nối OTDR gây ra) và được biểu thị bằng khoảng cách (mét) thay đổi tùy theo công suất của những phản xạ đó.

Khi xảy ra phản xạ mạnh, công suất nhận được bởi diode quang có thể cao hơn 4000 lần so với công suất bị tán xạ ngược. Điều này khiến bộ dò máy OTDR bị bão hòa với ánh sáng phản xạ và cần thời gian để phục hồi. Trong thời gian phục hồi máy không thể phát hiện được tín hiện phản xạ ngược một cách chính xác, dẫn đến xuất hiện vùng chết. Hiện tượng này cũng giống như việc mắt bạn bị lóa khi nhìn vào ánh sáng mặt trời. Nói chung hệ số phản xạ càng cao thì thì vùng chết càng dài. Ngoài ra vùng chết còn bị ảnh hưởng bởi độ rộng xung, độ rộng xung càng lớn thì vùng chết càng dài.

Phạm vi khoảng cách (Distance Range)

Cài đặt phạm vi khoảng cách trên máy OTDR giúp kiểm soát phạm vi hiển thị đối với độ dài sợi cáp trên màn hình. Nó cũng xác định tốc độ phát xung quang, vì mỗi xung quang phải phản xạ trở lại máy dò trước khi xung quang tiếp theo được gửi đi.

Để cài đặt thông số này thích hợp cần phải có số liệu chính xác về sợi cáp quang kết nối. Nếu máy đo điểm đứt cáp quang OTDR (hoặc máy đo cáp quang OTDR) được cài mặc định phạm vi khoảng cách, bạn nên chọn cài đặt phạm vi khoảng cách ngắn nhất nhưng vẫn đảm bảo dài hơn chiều dài tối đa của sợi quang. Ví dụ cáp quang có độ dài thực tế là 50km, máy đo OTDR có các phạm vi khoảng cách là 10, 100, 200, và 500km thì bạn nên chọn cài đặt phạm vi khoảng cách 100km.

Tham khảo thêm

• Dụng cụ thi công quang
• Phụ kiện dao cắt sợi quang
• Máy hàn quang
• Bộ chia quang

Ngoài cung cấp máy đo cáp quang OTDR và máy đo điểm đứt cáp quang OTDR tại Hồ Chí Minh, Vattuvienthonghcm.com còn cung cấp máy OTDR chính hãng, chất lượng trên Toàn Quốc, Long An, Tiền Giang, Bến Tre, Vĩnh Long, Cần Thơ, Kiên Giang, Hậu Giang, Sóc Trăng, Bạc Liêu, Cà Mau, An Giang, Đồng Tháp, Bình Dương, Đồng Nai, Bà Rịa - Vũng Tàu, Bình Phước, Tây Ninh, ...