Cáp quang và các phụ kiện cáp quang được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp truyền thông khác nhau. Mạng cáp quang, phụ kiện quang được lắp đặt phổ biến tại các công ty cung cấp dịch vụ viễn thông, các doanh nghiệp có mạng truyền dẫn riêng, trung tâm dữ liệu, mạng truyền dẫn chính phủ, quân đội,… Đặc điểm hiệu suất của cáp quang, phụ kiện quang là phụ thuộc vào bước sóng và suy hao trong các thành phần quang học để đảm bảo chức năng truyền dẫn trong điều kiện thực tế, bao gồm:
- Thiết bị quang WDM/CWDM/DWDMs
- Đầu nối quang (Fiber Optic Connectors)
- Bề mặt tiếp xúc quang (Fiber End Face).
- Dây nhảy quang (Optical Fiber Jumpers)
- bộ suy hao quang (Optical Attenuators).
- Bộ chuyển đổi quang (Optical Adapters)
- Bộ chuyển mạch quang (Optical Switches)
- Bộ chia quang học (Optical Dividers)
- Bộ chia phân cực quang (Isolators)
- Bộ lọc bước sóng (Wavelength Filters)
- Bộ gộp cáp quang (Couplers)
- Cáp quang (Fiber Optics Cable)
Giải pháp thử nghiệm đầy đủ cho đặc tính thành phần quang học của cáp quang, phụ kiện quang, bao gồm đo kiểm tra bước sóng và thực hiện phân tích chuyên sâu để cung cấp cho bạn bức tranh hoàn chỉnh về suy hao chèn, suy hao sự kiện, suy hao phản hồi, chất lượng tín hiệu trên mỗi bước sóng, tỷ số tín hiệu trên nhiễu quang, cho các mục đích:
- Kiểm định các thông số kỹ thuật của vật tư cáp quang, phụ kiện quang so với Catalog của nhà sản xuất trước khi đưa vào lắp đặt, khai thác vận hành.
- Chứng minh thông số kỹ thuật khi chào hàng.
- Hiệu chuẩn lại các thông số kỹ thuật định kỳ hoặc sau sửa chữa.
- Xác định nguyên nhân gây lỗi để có các phương án thay thế, sửa chữa.
- Lưu giữ hồ sơ chi tiết của từng lần thử nghiệm, bao gồm thiết bị được sử dụng, các số liệu đo kiểm cụ thể.
Các thiết bị đo lường, phân tích được sử dụng
Các thiết bị đo kiểm, phân tích chính sau sẽ sử dụng:
- Máy phân tích phổ quang (Optical Spectrum Analyzer) 1260nm ~ 1650nm, có tùy chọn đo lường, phân tích CWDM và DWDM.
- Máy đo cáp quang OTDR, tùy chọn tính năng đo kiểm tra CWDM và DWDM.
- Bộ máy đo công suất thu phát quang (OPM và OLS), hỗ trợ dải bước sóng 800nm ~ 1700nm, tùy chọn bổ sung tính năng đo kiểm tra CWDM và DWDM.
- Các thiết bị phụ trợ: định vị lỗi cáp quang bằng ánh sáng nhìn thấy (VFL), bộ suy hao quang có thể điều chỉnh được, đầu nối adapter quang FC/SC/ST/LC, bộ vệ sinh đầu nối cáp quang.
Việc đo kiểm, phân tích đầy đủ chất lượng cáp quang là công việc cần thiết phải thực hiện cho mục đích hiệu chuẩn, chứng minh thông số kỹ thuật, xác định lỗi,… trong nhà máy sản xuất, phòng thí nghiệm, phòng hiệu chuẩn, nhà cung cấp dịch vụ viễn thông, doanh nghiệp và các kỹ sư nghiên cứu – phát triển sản phẩm, cũng như kỹ thuật viên viễn thông khi tìm kiếm, xử lý lỗi mạng cáp quang.
Các lưu ý quan trọng khi thực hiện đo kiểm thiết bị quang, phụ kiện quang
Bằng cách giải quyết các vấn đề phổ biến này, các kỹ sư có thể nâng cao độ chính xác và độ tin cậy của các bài kiểm tra, phân tích chuyên sâu về cáp quang.
- Vệ sinh đầu nối kỹ lưỡng: Đầu nối bẩn là nguyên nhân chính gây ra các kết quả đo bị suy hao cao. Luôn vệ sinh đầu nối trước khi thử nghiệm bằng các công cụ và dung dịch vệ sinh phù hợp.
- Kiểm tra độ căn chỉnh sợi: Đảm bảo sợi được căn chỉnh đúng với cổng vào và cổng ra của bộ chia. Độ căn chỉnh không đúng có thể dẫn đến độ suy hao cao và kết quả đọc không ổn định.
- Kiểm tra hư hỏng vật lý: Kiểm tra cẩn thận bộ chia quang và đầu nối xem có hư hỏng vật lý nào không. Các vết nứt, mẻ hoặc cong trên sợi quang có thể gây ra tổn thất lớn. Thay thế bất kỳ thành phần nào bị hư hỏng trước khi kiểm tra lại.
- Ổn định môi trường: Tiến hành thử nghiệm trong môi trường ổn định, không có rung động, thay đổi nhiệt độ và các yếu tố môi trường khác có thể ảnh hưởng đến kết quả đo. Sử dụng môi trường được kiểm soát giúp đảm bảo kết quả nhất quán.
- Xác minh hiệu chuẩn thiết bị: Hiệu chuẩn máy đo công suất quang và nguồn sáng thường xuyên để đảm bảo chúng cung cấp số đọc chính xác. Hiệu chuẩn không nhất quán hoặc không chính xác có thể dẫn đến kết quả không đáng tin cậy.
- Sử dụng linh kiện chất lượng: Đảm bảo rằng tất cả các đầu nối, sợi quang và bộ chia được sử dụng trong quá trình thử nghiệm đều có chất lượng cao và không có lỗi.
- Lặp lại số lần đo: Thực hiện nhiều lần đo để xác nhận tính nhất quán của kết quả. Điều này có thể giúp xác định bất kỳ bất thường nào có thể xảy ra do các vấn đề tạm thời.
- Ghi lại kết quả: Lưu giữ hồ sơ chi tiết của từng lần thử nghiệm, bao gồm thiết bị được sử dụng, điều kiện môi trường và các số liệu cụ thể. Điều này giúp xác định các mẫu hoặc vấn đề thường gặp.
Đo kiểm, phân tích thiết bị quang, vật tư cáp quang bằng máy phân tích phổ quang (Optical Spectrum Analyzer)
Máy phân tích phổ quang học (OSA) định lượng và hiển thị công suất của nguồn sáng quang học trên một phạm vi bước sóng nhất định. Máy phân tích phổ quang OSA hiển thị công suất theo trục y (dọc) và bước sóng theo trục x (ngang). Ba thông số chính được máy phân tích phổ quang học đo là bước sóng, mức công suất và tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu quang (OSNR).
Sử dụng máy phân tích phổ quang (Optical Spectrum Analyzer) VeEX RxT-4500 là giải pháp đo kiểm, phân tích chuyên sâu cho thiết bị quang và các thành phần quang, cho phép:
- Đo kiểm tra, phân tích đặc tính của bộ khuếch đại sợi quang về mức tăng phụ thuộc bước sóng.
- Đo kiểm tra, phân tích đặc tính của các nguồn sáng như nguồn laser, Led, v.v.
- Các phép đo độ phản xạ hoặc hệ thống quang học phụ thuộc vào bước sóng.
- Đo kiểm tra, phân tích tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu quang (OSNR).
- Phân tích tổn thất truyền qua các bước sóng khác nhau để xác định hiệu suất bị ảnh hưởng như thế nào bởi cáp quang, vật tư phụ kiện quang.
Máy phân tích quang phổ OSA là thiết bị đo lý tưởng cho mạng truyền thông cáp quang sử dụng ghép kênh phân chia bước sóng (WDM), cáp quang đường dài với khuếch đại nội tuyến dựa vào các phép đo công suất quang và tỷ số tín hiệu/ nhiễu quang (OSNR) chính xác để đảm bảo hiệu suất tối ưu.
Máy phân tích phổ quang được thiết kế với các tùy chọn riêng cho các băng tần bước sóng cụ thể (băng tần C, L, O, v.v.) hoặc có thể hoạt động hiệu quả trên nhiều băng tần. Kiểm tra quang học của máy phân tích phổ cũng cho phép kiểm tra khả năng truyền và khả năng phản xạ của các thành phần quang học ở các bước sóng cụ thể và kiểm tra nhiễu của bộ khuếch đại.
Truyền dữ liệu tốc độ cao và công nghệ WDM hiện là một phần của mạng cáp quang như mạng cáp quang trục ghép sóng mật độ cao DWDM, mạng PON/ FTTx, CATV, HFC/DAA, 5G x-haul và kết nối trung tâm dữ liệu siêu quy mô lớn.
Máy phân tích phổ quang (Optical Spectrum Analyzer) là giải pháp đo kiểm, thử nghiệm, phân tích tại hiện trường và phòng thí nghiệm có khả năng đo chọn lọc bước sóng để nắm bắt các thông số chính cho từng kênh/dịch vụ và khả năng đáp ứng về chất lượng truyền dẫn của các thành phần cáp quang cho các ứng dụng: hiệu chuẩn, chứng minh thông số kỹ thuật, xác định lỗi,… trong nhà máy sản xuất, phòng thí nghiệm, phòng hiệu chuẩn, nhà cung cấp dịch vụ viễn thông, doanh nghiệp và các kỹ sư nghiên cứu – phát triển sản phẩm, cũng như kỹ thuật viên viễn thông khi tìm kiếm, xử lý lỗi mạng cáp quang.
Đo kiểm, phân tích chất lượng cáp sợi quang bằng máy đo OTDR
Máy đo cáp quang OTDR là giải pháp tuyệt vời cho các kỹ sư viễn thông thực hiện các bài đo kiểm tra linh hoạt trên hiện trường và trong phòng thí nghiệm. Thiết bị đo OTDR như VeEX RxT Test Platform cung cấp màn hình LCD 7 inch điều khiển cảm ứng, cài đặt trực quan, giúp các kỹ thuật viên có thể đơn giản khi thiết lập các thông số. Thân máy VeEX RxT-1200 cũng hỗ trợ nhiều module đo OTDR, gồm:
- RxT4100 cho các bước sóng SM 1310nm, 1490nm, 1550nm, 1625nm và MM 850nm/1300nm.
- RxT4113 xWDM: cho các bước sóng CWDM (ITU-T G.694.2) và DWDM (ITU-T G.694.1).
VeEX RxT4100 và RxT4113 được trang bị sẵn bộ dây đệm quang (G.657A2 launch fiber), và cũng đi kèm các tùy chọn đo công suất quang (OPM), phát công suất quang (LS), dò tìm điểm lỗi cáp quang (VFL) và soi đầu Connector quang (Fiber Video Scope) giúp tăng năng lực đo kiểm tra.
Đo nhanh với cài đặt chế độ đo tự động (Auto Mode)
Chế độ đo tự động được thiết kế với các thông số được thiết lập tự động tối ưu theo đặc điểm của cáp sợi quang. Chế độ này có ưu điểm là dễ dùng ngay cả với kỹ thuật viên không chuyên do không cần cài đặt các thông số phức tạp.
Chế độ đo Auto Test giúp các kỹ thuật viên thực hiện các bài đo nhanh chóng với báo cáo chi tiết kết quả đo kiểm cáp sợi quang, giúp họ tiết kiệm thời gian khi đánh giá, phân tích chất lượng truyền dẫn, xử lý sự cố khi lắp đặt dịch vụ mới, cũng như trong công tác bảo dưỡng, bảo trì cáp quang.
Đo kiểm, phân tích chuyên sâu với chế độ đo chuyên gia (Expert)
Chế độ chuyên gia của OTDR sẽ cung cấp cho bạn khả năng kiểm tra, phân tích chất lượng cáp quang chuyên sâu, quan trọng cho yêu cầu cao. Các thông số quan trọng cần cài đặt thủ công khi đo kiểm OTDR bao gồm: Cài đặt phạm vi đo OTDR, Cài đặt độ rộng xung kiểm tra OTDR, Cài đặt bước sóng OTDR, Cài đặt số lần đo trung bình, Thiết lập ngưỡng cảnh báo (Threshold), Cài đặt chế độ đo PON,…
Kết quả đo ở chế độ cài đặt OTDR thủ công cung cấp thông tin cáp sợi quang chi tiết, chính xác nhất có thể có khi kiểm tra bất kỳ liên kết cáp quang nào, như chiều dài của liên kết cáp quang, vị trí và tổn thất suy hao của các sự kiện (đầu nối quang, mối hàn nối, điểm uốn cong hoặc bị giãn,…),… từ đó giúp kỹ sư dễ dàng có một ước tính tốt về tổn thất, điểm lỗi cần xử lý, cũng như có thể thiết lập ngưỡng đạt/không đạt giúp họ thực hiện các bài kiểm tra nhanh và chính xác hơn.
Phân tích kết quả đo kiểm tra cáp sợi quang trên màn hình OTDR
Bảng báo cáo kết quả đo OTDR tổng hợp sẽ thống kê toàn bộ các sự kiện được tìm thấy, cũng như chiều dài, suy cao cáp sợi quang trong quá trình đo kiểm tra, phân tích. Kỹ thuật viên có thể phân tích kết quả đo kỹ hơn bằng cách chọn các chức năng: phóng to/thu nhỏ, xem chi tiết kỹ một sự kiện, phân tích 2-point LSA, 5-point LSA,…
Phân tích, tạo báo cáo kết quả đo kiểm trên phần mềm Fiberizer trên máy tính PC và trên Cloud
Kỹ sư viễn thông thường có nghĩa vụ gửi dữ liệu đo được (tệp .sor) và tài liệu báo cáo liên quan để làm bằng chứng cho chất lượng cáp sợi quang. Phần mềm hỗ trợ phân tích kết quả đo kiểm kết quả OTDR trên máy tính, có thể download traces từ bộ nhớ trong của máy đo ra PC, điều khiển thiết bị từ xa, xử lý và tạo báo cáo chuyên nghiệp.
Phần mềm quản lý và tạo báo cáo kết quả đo chuyên nghiệp có thể hoạt động trên máy tính Windows hoặc sử dụng trên nền tảng điện toán đám mây Fiberizer Cloud.
Đo kiểm suy hao vật tư quang và cáp quang bằng bộ máy đo thu phát công suất quang
Vật tư quang và cáp quang 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 truyền thông cáp quang. Tuy nhiên, giống như bất kỳ thành phần mạng cáp quang nào khác, các vật tư, thiết bị, cáp quang này có thể bị suy hao, gây mất mát tín hiệu, ảnh hưởng đến hiệu suất truyền dẫn chung của mạng cáp quang.
Để kiểm tra hiệu suất suy hao của cáp quang và các vật tư 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) VeEX FX82 và một nguồn phát quang (Light Source) VeEX FX83. Sự kết hợp giữa máy đo công suất quang và nguồn sáng OLS ổn định có thể đo 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 sợi cáp quang hoặc vật tư phụ kiện cáp quang. Đo kiểm công suất quang bằng hợp bộ thiết bị phát quang và thiết bị đo công suất quang là cách chính xác nhất để đo mức suy hao tín hiệu đầu cuối của sợi quang, được gọi là suy hao.
Để đảm bảo chất lượng và tính toán suy hao cho công tác thiết kế mạng, hiệu chuẩn, các vật tư cáp quang 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.
Kết quả đo kiểm có được có thể được sử dụng trong công việc hiệu chuẩn, cài đặt, xử lý lỗi và bảo trì bất kỳ mạng cáp quang nào.
Tại sao việc kiểm tra, phân tích, hiệu chỉnh chất lượng thiết bị cáp quang và vật tư cáp quang lại quan trọng?
Việc đo kiểm và tính toán suy hao thiết bị cáp quang là rất quan trọng vì một số lý do:
- Đảm bảo cường độ tín hiệu đầy đủ: Tổn thất suy hao cao có thể dẫn đến giảm cường độ tín hiệu, dẫn đến hiệu suất giảm và lỗi truyền dữ liệu tiềm ẩn. Bằng cách kiểm tra 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 suy hao 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, cũng như có phương án thay thế khi vật tư hỏng hóc.
- Ngăn ngừa lỗi hệ thống: Suy hao 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 suy hao 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 suy hao 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, chẳng hạn như thay thế vật tư mới để khôi phục chức năng bình thường.
