Làm việc với thi công cáp quang thường hay nhắc đến máy đo cáp quang, máy đo OTDR, máy đo quang vậy chúng là gì?

tác dụng của chúng ra sao? Khi nào thì cần đến máy đo cáp quang? Chọn loại máy đo nào... Bài viết này chúng tôi xin nêu ra quan điểm về vấn đề này hi vọng sẽ phần nào giúp độc giả hiểu thêm về máy đo cáp quang.

Máy đo cáp quang là gì?

Máy đo cáp quang là máy đo các thông số về cáp quang, ở đây có thể là thông số về điểm đứt, về suy hao điểm hàn, suy hao toàn tuyến, suy hao adaptor, suy hao đầu nối, công suất phat, công xuất thu, độ nhạy, góc, đường kính sợi, độ tán xạ, nhận biết sợi quang, đo thông mạch...

Tuy nhiên mọi người thường nghe đến cụm từ: Máy đo cáp quang mà không biết máy này đo thông sỗ nào của cáp quang, ở đây người nói muốn nói đến máy đo OTDR cáp quang.

Máy đo OTDR cáp quang (viết tắt của từ: optical time-domain reflectometer ) là một thiết bị quang tử dùng để kiểm tra xác định đặc tính của sợi cáp quang. Máy OTDR bơm vào sợi cáp quang cần kiểm tra một dòng xung ánh sáng, xung ánh sáng này chạy dọc trong sợi quang khi gặp điểm lỗi nó sẽ phản xạ trở lại, tại điểm cuối của sợi một số phản xạ trở lại một số phóng ra khỏi sợi, tín hiệu phản xạ trở lại sẽ sẽ bị thay đổi về lượng xung, căn cứ về thay đổi lượng xung này kết hợp với chiều dài ánh sáng phát và thời gian phát xung thiết bị này sẽ xác định được thông số suy hao và chiều dài sợi. Phương án này cũng giống với máy đo TDR (time-domain reflectometer) ở cáp đồng, nhưng ở cáp đồng là thay đổi về trở xuất.

Máy OTDR cáp quang để làm gì?

Máy đo cáp quang OTDR dùng để xác định chiều dài sợi cáp quang và suy hoa trên toàn bộ chiều dài đó như suy hoa toàn tuyến, suy hao điểm nối, đầu nối, adaptor quang. Nó cũng sử dụng để tìm ra điểm gãy sợi quang trên tuyến nó kiểm tra.

Để là một sản phẩm mang đầy đủ tính quang và điện, cũng như yêu cầu về chuyên môn, OTDR phải có khả năng hiển thị hình ảnh dạng đồ họa kết quả đo, có khả năng tính toán sử lý kết quả quang một cách tự động, chính xác, vì lý do xử lý hình ảnh và tính toán chính xác lên máy OTDR được tích hợp rất nhiều các module đo, xử lý dữ liệu. Chính vì lý do này người vận hành máy OTDR phải là người được huấn luyện, đào tạo chuyên sâu.

OTDR thường được sử dụng để mô tả đặc tính của suy hao và độ dài của cáp quang mới xuất xưởng, kiểm tra bện cáp, vận chuyển vào kho khi cắt, lắp đặt sau khi hàn. Ứng dụng cuối cùng của kiểm tra lắp đặt có nhiều khó khăn hơn, khi đó nó không bị ảnh hưởng bởi khoảng cách quá dài , hoặc có quá nhiều mối hàn đặt ở kc ngắn, hoặc các sợi quang có đặc tính quang học khác nhau được nối với nhau. Các kết quả đo OTDR thường được lưu trữ cẩn thận trong trường hợp sợi quang bị hư hỏng hoặc có yêu cầu bảo hành. Sợi quang hỏng có thể gây thiệt hại nghiêm trọng, trong cả hai hai trường hợp sửa chữa trực tiếp, và do hậu quả của việc mất dịch vụ.

OTDR có thể đo được tại nhiều bước sóng và kiểu sợi quang khác nhau, thông thường là các bước sóng hay sử dụng như 850, 1310 hay 1550nm, được sử dụng để xác đinh suy hao gây ra bởi các đầu connector hoặc các mối hàn.

Dải động quang của một máy OTDR được giới hạn bởi sự pha trộn các yếu tố như độ rộng xung, độ nhạy đầu vào, công suất đầu ra, và thời gian phân tích tín hiệu. Công suất đầu ra xung quang càng cao và độ nhạy đầu vào càng tốt, thì sẽ làm tăng dải đo, và chúng thường được tích hợp và được cố định sẵn trên mỗi một thiết bị riêng lẻ. Tuy nhiên độ rộng xung quang và thời gian phân tích tín hiệu là do người dùng có thể hiệu chỉnh được, và yêu cầu phải được cân bằng với mỗi ứng dụng riêng biệt.

Đặc điểm cơ bản của OTDR

Một OTDR có càng độ rộng xung ánh sáng lớn thì  việc đo suy hao và phạm vi đo sẽ trong phạm vi càng rộng. ví dụ như: Dùng một xung có độ rộng lớn sẽ đo xác định đặc tính được sợi quang có chiều dài 100 km, tuy nhiên các sự kiện đo chỉ xuất hiện từ 1km trở lên, trong phạm vi dưới 1km sẽ không xác định được gì. Điều này rất thích hợp đo đặc tính của đoạn dài nhưng với sự kiện ngắn thì không ổn chút nào. Vì vậy lên OTDR phải có dải các xung để có thể đo thay đổi các đoạn cần xác định, đoạn ngắn thì dùng xung ngắn, đoạn dài dùng xung dài hơn. Vùng mà không xác định được đặc tuyến, không đo được, gọi là vùng chết - hay vùng mù sự kiện. Về mặt lý thuyết có thể tính vùng chết như sau:

Độ rộng xung   Vùng mù sự kiện, vùng chết (m)

1 nano giây      0.15 m

10 nano giây    1.5 m

100 nano giây  15 m

1 Micro giây    150m....

Vùng chết sự kiện - vùng mù sự kiện là một chủ đề mà rất nhiều người sử dụng quan tâm. Vùng chết được phân ra thành 2 loại: 1 là vùng chết cho các sự kiện đo được do phản xạ, 2 là vùng chết cho sự kiện đo không do phản xạ.

Số lần tổng hợp tính hiệu càng dài thì càng làm tăng, ảnh hưởng trực tiếp tới độ nhạy của OTDR, bởi dùng phương pháp trung bình tính hiệu nhận. Độ nhạy sẽ tăng bằng căn bậc hai của số lần tổng hợp. Ví dụ số lần tổng hợp là 16 thì độ nhạy sẽ tăng 4.

Về mặt lý thuyết OTDR sẽ đo đặc tính sợi ở mức chính xác tốt khi phần mềm và bộ phát xung chuẩn thạch anh đi kèm có độ chính xác nhỏ hơn 0.01%.

OTDR và máy đo điểm đứt cáp quang? Khi nào thì dùng OTDR, khi nào dùng máy đo điểm đứt?

Máy đo OTDR là thiết bị đo vừa đo được tính năng chiều dài sợi ( điểm lỗi, điểm đứt) lẫn suy hao của sợi quang. Còn máy đo điểm đứt sợi cáp quang chỉ đo được sự kiện điểm đứt, gãy sợi quang.

Tuy nhiên, máy đo điểm đứt tỏ ra hiệu quả khi người sử dụng chỉ cần mục đích xác định đúng điểm đứt của cáp quang, còn khi người dùng muốn biết cả thông số đứt lẫn suy hao thì chọn OTDR là lựa chọn chính xác.

Trên thị trường hiện nay có những loại máy đo cáp quang nào? Nhà sản xuất ? Ở đâu? Model máy đo cáp quang tiêu biểu?

Sản phẩm máy đo OTDR trên thị trường hiện nay có một số dòng và nhà sản xuất sau:

-   AFL Telecom Inc – Mỹ, với thương hiệu Noyes, dòng sản phẩm tiêu biểu M700, M310, M210, C850, C860, FLX380, OFL280, CS260, OFL250

-  JDSU – Mỹ, với dòng sản phẩm MTS-8000, MTS-6000, MTS4000, MTS2000

-      Anritsu – Nhật, với dòng sản phẩm CMA-4500, MT0983A

-      Yokogawa – Nhật, với dòng sản phẩm AQ7275, AQ1200

-      EXFO – Canada, với dòng sản phẩm FTB-200, FTB500, FTB400

-      Sunrise Telecom – Úc

-      Fluke – Mỹ

-      Optic contest – Mỹ

-      Myway – Trung Quốc (đây thực chất là đại lý của Viện các thiết bị đo trung quốc)

-      Shineway Technologies Inc. – Trung Quốc,

-      DVP – Trung Quốc

-      Agilent – Mỹ, sản phẩm của hãng này giá đắt kinh khủng nhưng lại có xuất xứ ở Trung Quốc.

-      Nanotronix – Hàn Quốc

-      Pro Optic – Mỹ

-      IDEAL – Mỹ

-      Artisan Laboratories Corporation – Mỹ.

-      FIS instruments – Mỹ

-      Wilcom – Mỹ

Hãy liên hệ với chúng tôi để biết thêm thông tin về OTDR.