Bộ chia quang (Optical Splitter) là thành phần quan trọng trong mạng cáp quang, phân phối tín hiệu từ một sợi quang đầu vào đến nhiều sợi quang đầu ra và được sử dụng khá phổ biến trong mạng quang thụ động PON. Tuy nhiên, giống như bất kỳ thành phần mạng cáp quang nào khác, bộ chia quang có thể bị suy hao, gây mất mát tín hiệu, ảnh hưởng đến hiệu suất chung của mạng cáp quang FTTx, EPON, GPON, BPON, FTTH và CATV.
Để đảm bảo chất lượng và tính toán suy hao cho công tác thiết kế mạng, bộ chia quang (Optical Splitter) có thể được thực hiện nhiều phương pháp đo kiểm tra khác nhau, và có một số khác biệt khi kiểm tra chúng tùy theo mục đích, chẳng hạn như cho sản xuất, chứng minh các thông số kỹ thuật khi chào hàng, cũng như trong quá trình thi công lắp đặt, nghiệm thu và bảo trì, xử lý sự cố.
Bộ chia quang (Optical Splitter) là gì?
Bộ chia quang là thiết bị được sử dụng trong mạng cáp quang để chia một tín hiệu quang thành nhiều tín hiệu hoặc kết hợp nhiều tín hiệu thành một tín hiệu duy nhất. Đây là thành phần quan trọng trong Mạng quang thụ động (PON) và được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng viễn thông FTTx (Sợi quang đến tận nhà) và CATV (Truyền hình cáp).
Bộ chia quang bao gồm bộ ghép nối FBT và bộ chia PLC, là các thiết bị quang thụ động phổ biến có thể chia ánh sáng sợi quang thành nhiều phần theo tỷ lệ cụ thể. Ví dụ, bộ chia có cấu hình tỷ lệ 1×2 có một đầu vào và hai đầu ra. Tương tự như vậy, có bộ chia 1×4, bộ chia 1×8, bộ chia 1×16, bộ chia 1×32, bộ chia 1 x 64, v.v. Nếu bộ chia có hai đầu vào và bốn đầu ra, thì nó được gọi là bộ chia 2×4. Tổn thất bộ chia quang là sự suy giảm công suất quang xảy ra khi một tín hiệu quang đơn lẻ được chia thành nhiều cổng ra trong mạng cáp quang. Tổn thất tín hiệu trong hệ thống được đo bằng decibel (dB).
Bộ chia quang rất quan trọng trong mạng quang thụ động như như EPON, GPON, BPON, FTTx và CATV, cho phép nhiều khách hàng chia sẻ một giao diện mạng PON duy nhất.
Cách kiểm tra sự suy hao của bộ chia quang
Sự suy giảm tín hiệu trong bộ chia quang là đối xứng, nghĩa là nó giống nhau theo cả hai hướng. Cho dù bộ chia đang kết hợp các tín hiệu ngược dòng hay chia tín hiệu xuôi dòng, nó đều đưa cùng một mức suy hao vào tín hiệu đầu vào quang. Do đó, nguyên tắc kiểm tra suy hao bộ chia quang là tuân theo cùng một hướng đối với thử nghiệm suy hao hai đầu.
Kiểm tra suy hao bộ chia quang Optical Splitter bằng bộ máy đo thu phát công suất quang
Đo kiểm tra suy hao bộ chia quang bằng máy đo thu phát công suất quang là giải pháp đơn giản và kinh tế nhất.
Hình bên trên là một ví dụ thử nghiệm một bộ chia quang cơ bản 1×2. Bắt đầu bằng cách kết nối cáp tham chiếu với nguồn sáng quang (Optical Light Source) có bước sóng cần đo chính xác (vì một số bộ chia phụ thuộc vào bước sóng). Sau đó, sử dụng đồng hồ đo công suất quang để hiệu chuẩn đầu ra của cáp tham chiếu, đặt điểm tham chiếu 0dB. Tiếp theo, kết nối nguồn sáng với bộ chia và gắn cáp tham chiếu thu vào đầu ra. Kết quả hiển thị trên đồng hồ đo công suất quang sẽ là độ suy hao của bộ chia quang.
Tương tự, để đo mức suy hao trên cổng thứ hai của bộ chia quang Optical Splitter, hãy di chuyển cáp khởi động nhận sang cổng kia và đọc mức suy hao từ đồng hồ đo. Để kiểm tra mức suy hao theo hướng ngược lại với tất cả các cổng đầu ra, chỉ cần đảo ngược hướng kiểm tra.
Đối với các bộ chia quang 1xN khác, như bộ chia 1×32, phương pháp thử nghiệm này cũng có thể được áp dụng. Chỉ cần kết nối nguồn sáng với đầu vào và sử dụng đồng hồ đo công suất và cáp tham chiếu để kiểm tra từng cổng ra một. Tuy nhiên, đối với thử nghiệm ngược dòng, bạn sẽ cần di chuyển nguồn sáng 32 lần và ghi lại kết quả từ mỗi cổng ra.
Trong trường hợp đo thử nghiệm bộ chia 2×2, có rất nhiều dữ liệu cần thu thập. Bạn sẽ cần thử nghiệm từ một cổng vào đến cả hai đầu ra, sau đó từ cổng vào còn lại đến mỗi đầu ra trong hai đầu ra. Có thể áp dụng phương pháp tương tự để thử nghiệm các bộ chia 2xN khác.
Dữ liệu đo kiểm tra được lưu trữ trong bộ nhớ trong của máy đo, có thể dùng phần mềm LTSync để đồng bộ và đọc, phân tích kết quả đo suy hao trên máy tính PC.
Kiểm tra suy hao bộ chia quang Optical Splitter bằng máy phân tích phổ quang
Sử dụng máy phân tích phổ quang (Optical Spectrum Analyzer) VeEX RxT-4500 hoặc máy phân tích phổ cầm tay FX182 là giải pháp đo kiểm, phân tích chuyên sâu cho bộ chia quang Splitter dùng trong mạng PON và các phụ kiện quang sử dụng công nghệ ghép bước sóng xWDM.
Phép đo kiểm tra bằng máy đo phân tích kênh quang (OSA Analyzer) cho phép:
- Phân tích tổn thất truyền qua các bước sóng khác nhau để xác định hiệu suất của bộ tách với các tín hiệu quang khác nhau.
- Phương pháp đo kiểm này giúp hiểu được các bước sóng khác nhau bị ảnh hưởng như thế nào bởi bộ chia.
Tại sao việc kiểm tra suy hao bộ chia quang lại quan trọng?
Việc đo kiểm và tính toán suy hao bộ chia quang là rất quan trọng vì một số lý do:
- Đảm bảo cường độ tín hiệu đầy đủ: Tổn thất bộ chia cao có thể dẫn đến giảm cường độ tín hiệu tại các cổng đầu ra, dẫn đến hiệu suất giảm và lỗi truyền dữ liệu tiềm ẩn. Bằng cách kiểm tra tổn thất thường xuyên, bạn có thể xác định và giải quyết các vấn đề có thể ảnh hưởng đến chất lượng tín hiệu.
- Tối ưu hóa hiệu suất mạng: Hiểu được đặc điểm mất mát của bộ chia quang cho phép bạn tối ưu hóa thiết kế và cấu hình mạng. Bạn có thể đưa ra quyết định sáng suốt về vị trí đặt bộ chia, định tuyến cáp và yêu cầu khuếch đại để tối đa hóa hiệu quả chung của mạng.
- Ngăn ngừa lỗi hệ thống: Mất bộ chia quá mức có thể góp phần gây ra lỗi hệ thống hoặc giảm hiệu suất. Kiểm tra thường xuyên giúp xác định các vấn đề tiềm ẩn trước khi chúng leo thang, ngăn ngừa thời gian chết và sửa chữa tốn kém.
- Tuân thủ Tiêu chuẩn: Nhiều ngành công nghiệp và cơ quan quản lý có các yêu cầu cụ thể về tổn thất bộ chia quang. Kiểm tra đảm bảo thiết bị của bạn đáp ứng các tiêu chuẩn này và tránh các vấn đề về tuân thủ.
- Xử lý sự cố mạng: Nếu bạn đang gặp sự cố về hiệu suất mạng, việc kiểm tra mất mát bộ chia quang có thể giúp xác định nguyên nhân gốc rễ. Bằng cách xác định mất mát quá mức, bạn có thể thực hiện các biện pháp khắc phục để khôi phục chức năng bình thường.
