Giải thích vùng chết của OTDR và cách loại bỏ ảnh hưởng của vùng chết

Máy đo phản xạ miền thời gian quang ( hay còn gọi là máy đo OTDR cáp quang ) là một trong những thiết bị kiểm tra sợi quang linh hoạt và được sử dụng rộng rãi nhất để chứng nhận hiệu suất của các liên kết sợi quang mới và phát hiện các vấn đề của các liên kết sợi hiện có. Là một trong những đặc điểm kỹ thuật quan trọng trong OTDR, vùng chết của OTDR đáng được chú ý để có hiệu suất kiểm tra liên kết tốt hơn.

Vùng chết của OTDR là gì?

Vùng chết của OTDR đề cập đến khoảng cách (hoặc thời gian) mà OTDR không thể phát hiện hoặc khoanh vùng chính xác bất kỳ sự kiện hoặc hiện vật nào trên liên kết cáp quang. Nó luôn nổi bật khi bắt đầu một dấu vết hoặc tại bất kỳ sự kiện phản xạ OTDR cao nào khác.

Vùng chết OTDR là do phản xạ Fresnel (chủ yếu do khe hở không khí tại kết nối OTDR gây ra) và thời gian phục hồi sau đó của đầu dò OTDR. Khi xảy ra phản xạ mạnh, công suất nhận được bởi điốt quang có thể cao hơn 4.000 lần so với công suất bị tán xạ ngược, điều này khiến bộ dò bên trong OTDR trở nên bão hòa với ánh sáng phản xạ. Do đó, nó cần thời gian để phục hồi từ tình trạng bão hòa của nó. Trong thời gian khôi phục, nó không thể phát hiện chính xác tín hiệu bị tán xạ ngược dẫn đến vùng chết tương ứng trên dấu vết OTDR. Điều này giống như khi mắt bạn cần phục hồi sau khi nhìn vào ánh nắng chói chang hoặc đèn flash của máy ảnh. Nói chung, độ phản xạ càng cao thì vùng chết càng dài. Ngoài ra, vùng chết của OTDR cũng bị ảnh hưởng bởi độ rộng xung.

Các loại vùng chết của OTDR

Nói chung, vùng chết trong OTDR có thể được chia thành vùng chết sự kiện và vùng chết suy giảm.

Vùng chết của sự kiện

Vùng chết của sự kiện (EDZ) là khoảng cách tối thiểu giữa điểm bắt đầu của một sự kiện phản chiếu và điểm mà một sự kiện phản chiếu liên tiếp có thể được phát hiện. Theo định nghĩa của Telcordia, vùng chết của sự kiện được định nghĩa là khoảng cách giữa hai con trỏ đặt dưới đỉnh phản xạ 1,5 dB. Trong các OTDR chế độ đơn, giá trị EDZ có thể thấp khoảng 1 mét. Đối với các thiết bị đa chế độ, EDZ ngắn nhất là khoảng 20 cm. Mục đích của đặc điểm kỹ thuật EDZ là cung cấp chỉ báo về khoảng cách sau đầu nối nơi có thể thực hiện phép đo chiều dài chính xác.

Vùng chết sự kiện ngắn nhất có thể cho phép OTDR phát hiện các sự kiện có khoảng cách gần nhau trong liên kết. Ví dụ, thử nghiệm các sợi trong mạng cơ sở (đặc biệt là trong các trung tâm dữ liệu) yêu cầu OTDR với các vùng chết sự kiện ngắn vì các dây vá của liên kết sợi thường rất ngắn. Nếu các vùng chết quá dài, một số đầu nối có thể bị bỏ sót và kỹ thuật viên sẽ không xác định được, điều này khiến việc xác định sự cố tiềm ẩn khó khăn hơn.

Vùng chết suy giảm

Vùng chết suy hao (ADZ) là khoảng cách tối thiểu mà sau đó một sự kiện không phản xạ liên tiếp (ví dụ: mối nối) có thể được phát hiện và đo. Theo định nghĩa của Telcordia, ADZ được định nghĩa là khoảng cách giữa cạnh lên của xung đến độ lệch 0,5 dB so với một đường thẳng phù hợp với mức tán xạ ngược. Mức độ tán xạ ngược là đường dốc trên đường cung cấp giá trị suy hao sợi quang. Do đó, thông số kỹ thuật vùng chết suy giảm luôn lớn hơn thông số kỹ thuật vùng chết sự kiện.

Các vùng chết suy giảm ngắn cho phép OTDR không chỉ phát hiện một sự kiện liên tiếp mà còn trả lại sự mất mát của các sự kiện có khoảng cách gần nhau. Ví dụ, hiện tại có thể biết được việc mất dây vá ngắn trong mạng, điều này giúp các kỹ thuật viên có hình ảnh rõ ràng về những gì thực sự bên trong liên kết.

Hình sau minh họa rõ ràng một sự kiện mối nối hợp nhất sau sự kiện cặp đầu nối. Cái đầu tiên nằm trong ADZ và cái thứ hai nằm ngoài phạm vi của ADZ.

Lưu ý: Nói chung, để tránh các sự cố do vùng chết của OTDR, cáp khởi động có độ dài vừa đủ luôn được sử dụng khi thử nghiệm cáp cho phép dấu vết OTDR lắng xuống sau khi xung thử nghiệm được gửi vào sợi quang để người dùng có thể phân tích đầu cáp mà họ đang thử nghiệm.

Làm thế nào để giảm vùng chết để có được hiệu suất OTDR tốt hơn?

Luôn có ít nhất một vùng chết trong mỗi sợi quang — nơi nó được kết nối với OTDR. Sự tồn tại của các vùng chết là một nhược điểm quan trọng đối với OTDR, đặc biệt là trong các ứng dụng đường ngắn với số lượng lớn các thành phần cáp quang. Do đó, điều quan trọng là phải giảm thiểu ảnh hưởng của vùng chết ở bất cứ nơi nào có thể.

Như đã đề cập ở trên, vùng chết của OTDR có thể được giảm bớt bằng cách sử dụng độ rộng xung thấp hơn, nhưng nó sẽ làm giảm dải động. Do đó, điều quan trọng là phải chọn độ rộng xung phù hợp cho liên kết được kiểm tra khi mô tả đặc tính của mạng hoặc sợi quang. Nói chung, độ rộng xung ngắn, vùng chết ngắn và công suất thấp được sử dụng để kiểm tra sợi quang cơ sở và khắc phục sự cố để kiểm tra các liên kết ngắn nơi các sự kiện gần nhau, trong khi độ rộng xung dài, vùng chết dài và công suất cao được sử dụng cho sợi quang đường dài thử nghiệm và truyền thông để đạt được khoảng cách xa hơn đối với các mạng dài hơn hoặc các mạng có tổn thất cao. Ngoài ra, Hộp khởi động OTDR cũng có thể được sử dụng để giảm các vùng chết.

Từ tất cả những điều trên, người dùng cần lựa chọn cấu hình / thiết lập phù hợp để có được hiệu suất OTDR tối đa theo giá trị của vùng chết OTDR. Tuy nhiên, OTDR của các hãng khác nhau được thiết kế với các thông số vùng chết tối thiểu khác nhau vì các nhà sản xuất sử dụng các điều kiện thử nghiệm khác nhau để đo vùng chết. Trong những trường hợp như vậy, tốt hơn là nên chọn OTDR của các thương hiệu hoặc công ty lớn.