Khái niệm cơ bản về OTDR và cách sử dụng máy đo OTDR

Các sợi cáp quang được hoạt động liên tục, thông suốt không bị lỗi là điều mà ai cũng mong muốn. Vì vậy, để đánh giá tính toàn vẹn của cơ sở hạ tầng, chúng ta cần các phương pháp luận và thiết bị kiểm tra chính xác và nhanh hơn. Máy đo OTDR cáp quang (Máy đo phản xạ miền thời gian quang) là một công cụ kiểm tra mạnh mẽ để kiểm tra cáp quang: khi được sử dụng đúng cách, nó không chỉ đơn giản hóa các yêu cầu kiểm tra mà còn giúp tăng độ tin cậy và giá trị của mạng viễn thông.

OTDR là gì và nó hoạt động như thế nào?

OTDR được sử dụng để kiểm tra hiệu suất của các liên kết cáp quang mới được cài đặt và phát hiện các vấn đề có thể tồn tại trong chúng. Mục đích của nó là phát hiện, định vị và đo lường các phần tử tại bất kỳ vị trí nào trên một liên sợi cáp quang. OTDR hoạt động giống như radar, nó gửi xung xuống sợi quang và tìm kiếm tín hiệu trở lại, tạo ra một màn hình được gọi là “đồ thị” hoặc “sự kiện” từ phép đo của sợi quang. Chỉ đơn giản bằng cách kết nối một đầu của sợi quang, OTDR có thể tính toán suy hao sợi quang, tính đồng nhất, mối nối và suy hao đầu nối, sau đó cung cấp các sự kiện (event) bằng hình ảnh (biểu đồ công suất quang tính bằng dB so với chiều dài của sợi quang). Khả năng xác định vị trí và đo độ suy hao phản xạ khiến OTDR trở thành thiết bị không thể thiếu trong sử lý sự cố hạ tầng cáp quang. Hình dưới đây cho thấy nguyên lý hoạt động và các tính năng của OTDR trace.

Sử dụng OTDR ở đâu?

Dường như có nhiều sự nhầm lẫn về vị trí và cách sử dụng OTDR đúng cách. Với hai ứng dụng cáp quang khác nhau rõ rệt – cáp bên ngoài nhà máy (OSP) và cáp cơ sở, các chức năng của OTDR khác nhau trong các tình huống khác nhau: Trong một cáp dài bên ngoài nhà máy với nhiều mối nối, OTDR là không thể thiếu và thường được sử dụng để đảm bảo cáp không bị hư hỏng trong quá trình lắp đặt và mỗi mối nối được làm đúng cách. Và nó được sử dụng để khắc phục sự cố, chẳng hạn như dò tìm vị trí đứt cáp. Hệ thống cáp mặt bằng có thời gian chạy cáp ngắn và hầu như không bao giờ bao gồm các mối nối, vì vậy OTDR được sử dụng như một giải pháp thay thế cho kiểm tra suy hao chèn bằng nguồn sáng và máy đo công suất quang – với giá OTDR cao hơn khoảng 10 lần so với các máy kiểm tra sợi quang đó.

Làm thế nào để sử dụng OTDR để kiểm tra sợi quang?

Kiểm tra OTDR có thể sử dụng một cáp phóng để kiểm tra hoặc sử dụng cáp khởi động cùng với cáp nhận. Các kết quả thử nghiệm, do đó, là khác nhau.

Kiểm tra OTDR với cáp khởi động

Xung kiểm tra công suất cao của OTDR làm quá tải bộ thu của thiết bị, tại thời điểm này, không thể thực hiện phép đo nào, làm cho OTDR “mù” trong khoảng thời gian đó. OTDR cần một thời gian để phục hồi, điều này gây ra vùng chết của OTDR. Nói chung, có hai loại vùng chết – vùng chết sự kiện (EDZ) và vùng chết suy giảm (ADZ).

Vùng chết của sự kiện : khoảng cách tối thiểu giữa điểm bắt đầu của một sự kiện phản chiếu và điểm có thể phát hiện ra sự kiện phản chiếu liên tiếp. Vùng chết của sự kiện là vị trí tại đó mép rơi của phản xạ đầu tiên thấp hơn 1,5 dB so với đỉnh của phản xạ đầu tiên.

Vùng chết suy hao : khoảng cách tối thiểu mà sau đó một sự kiện không phản xạ liên tiếp được phát hiện và đo. Đây là vị trí mà tín hiệu nằm trong phạm vi 0,5 dB trên hoặc dưới đường phân tán ngược sau xung đầu tiên. Đặc điểm kỹ thuật vùng chết suy giảm luôn lớn hơn đặc điểm vùng chết sự kiện.

Vùng chết có thể được khắc phục bằng cách kết nối cáp phóng dài với OTDR. Các sợi khởi động đặt một độ dài cần thiết của sợi quang giữa OTDR và ​​sợi thực tế đang được đo, cung cấp cả thời gian và khoảng cách cần thiết để OTDR đo lường hiệu quả các đặc tính của sợi đang được kiểm tra. Sợi khởi động không can thiệp vào sợi thực, vì vậy chúng rất an toàn để xác định lỗi trong tổng chiều dài của sợi quang.

Kiểm tra OTDR với cáp Khởi động và Nhận

Khởi động và nhận cáp bao gồm các cuộn sợi quang với khoảng cách cụ thể. Chúng thường được kết nối với cả hai đầu của sợi quang đang được thử nghiệm, để đủ điều kiện cho đầu cuối trước và đầu cuối xa bằng cách sử dụng OTDR. Chiều dài của cáp phóng và cáp nhận tùy thuộc vào liên kết đang được thử nghiệm  – thường là từ 300m đến 500m đối với thử nghiệm đa chế độ và từ 1000m đến 2000m đối với thử nghiệm chế độ đơn. Đối với đoạn đường rất dài, có thể sử dụng 4000m cáp. Độ rộng xung càng lớn thì cáp phóng và cáp nhận càng dài. Luôn lưu ý rằng cáp khởi động và cáp nhận phải cùng loại với sợi được thử nghiệm.

Thiết lập tham số OTDR: Làm thế nào để thực hiện đúng?

1. Việc sử dụng thành công OTDR đòi hỏi bạn phải biết cách vận hành thiết bị, chọn các thông số đo thích hợp và diễn giải chính xác các event. Vì vậy, chúng ta hãy xem xét cách thiết lập thiết bị đúng cách, vì đó là yếu tố quan trọng để thực hiện các phép đo OTDR tốt.
2. Phạm vi kiểm tra OTDR : tham số OTDR đầu tiên cần đặt là phạm vi, là khoảng cách mà OTDR sẽ đo. Phạm vi ít nhất phải gấp đôi chiều dài của cáp bạn đang thử nghiệm. Phạm vi dài hơn sẽ làm cho độ phân giải của sự kiện kém hơn và phạm vi ngắn hơn có thể tạo ra sự biến dạng trong sự kiện.
3. Độ rộng xung kiểm tra OTDR: sau đó đặt độ rộng xung kiểm tra OTDR thành độ rộng xung ngắn nhất hiện có, độ rộng xung này sẽ cung cấp độ phân giải cao nhất, cho “hình ảnh” tốt nhất của sợi quang đang được kiểm tra. Điều này thường được liệt kê bằng nano giây (ns), với các lựa chọn điển hình là 5, 10, hoặc 30ns. Tùy vào chiều dài của cáp quang mà chọn độ rộng xung phù hợp.
4. Bước sóng độ rộng xung kiểm tra OTDR: Thông thường, là 850nm trên cáp quang Multimode và 1310nm trên cáp quang Singlemode. Bước sóng ngắn hơn có nhiều tán xạ ngược hơn, vì vậy sự kiện sẽ ít nhiễu hơn. Sau các thử nghiệm ban đầu, bạn có thể thực hiện các phép đo ở bước sóng dài hơn (1300nm trên đa chế độ và 1550nm trên chế độ đơn) và so sánh sự kiện ở hai bước sóng.
5. Số lượng trung bình cho mỗi sự kiện: Để cải thiện tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu của vùng sự kiện, OTDR có thể lấy trung bình nhiều phép đo, nhưng số trung bình càng nhiều thì càng mất nhiều thời gian. Thông thường, mức trung bình từ 16 đến 64 là đủ.

Tổng kết lại

OTDR là công cụ kiểm tra không thể thiếu có thể xác định các vấn đề và lỗi trong các tín hiệu cáp quang của bạn, đảm bảo hiệu suất hoạt động cho mạng viễn thông. Khi bạn đã quen với chức năng OTDR và ​​cách sử dụng nó đúng cách, bạn sẽ tiết kiệm được 90% thời gian xử lý lỗi cũng như đảm bảo tín hiệu quang được ổn định. Viễn Thông AZ cung cấp máy đo OTDR với nhiều loại sợi và bước sóng, bao gồm sợi đơn mode, sợi đa mode, 1310nm, 1550nm, 1625nm, v.v. Để biết thêm chi tiết, hãy truy cập www.hancapquang.net.