Máy đo OTDR – máy đo phản xạ miền thời gian quang học là một thiết bị quang tử dùng để kiểm tra đặc tính của sợi cáp quang. Một máy đo OTDR có thể giúp kỹ thuật viên xác định: chiều dài, các sự kiện, điểm lỗi và suy hao trên toàn tuyến cũng như vị trí chính xác của chúng.
Ngày nay, máy đo OTDR đã là thiết bị không thể thiếu với kỹ thuật viên triển khai cáp quang mạng lõi, FTTx,… Vậy đâu là thông số kỹ thuật để đánh giá máy đo OTDR hay làm sao để chọn thiết bị đo OTDR phù hợp? Cùng ESCOM tìm hiểu để có được đáp án chính xác nhé!
Nguyên lý đo OTDR
Máy đo OTDR phát một xung ánh sáng ngắn vào sợi quang. Tán xạ và phản xạ ánh sáng sẽ xảy ra trong sợi quang do sự không đồng nhất gây ra bởi các connector, mối hàn, đoạn cong và các loại lỗi khác. Máy đo sẽ xác định và phân tích tín hiệu phản xạ, tán xạ ngược. Cường độ tín hiệu được đo theo những khoảng thời gian ngắn xác định và được sử dụng để đưa ra các đặc điểm về sự kiện. Độ chênh lệch thời gian giữa lúc phát và thu tín hiệu phản hồi có liên quan tới tốc độ truyền ánh sáng trong vật liệu sợi, điều này cho phép OTDR tính toán khoảng cách.
Thiết bị đo OTDR sử dụng các ảnh hưởng của tán xạ Rayleigh và phản xạ Fresnel để đo kiểm các điều kiện trong sợi quang. Công suất phản xạ lớn hơn hàng chục nghìn lần so với tán xạ ngược. Tán xạ Rayleigh xảy ra khi xung ánh sáng truyền dọc theo sợi quang gặp phải sự thay đổi nhỏ, ví dụ như sự thay đổi không đồng nhất về hệ số triết suất của sợi, làm cho ánh sáng bị tán xạ theo tất cả các hướng. Tuy nhiên, sẽ có một lượng ánh sáng nhỏ phản xạ ngược trở lại phía phát, gọi là tán xạ ngược.
Phản xạ Fresnel xảy ra khi ánh sáng truyền dọc theo sợi quang gặp phải sự thay đổi đột biến trong mật độ vật liệu và có thể được gây ra bởi các kết nối hoặc điểm gãy dẫn đến một lượng ánh sáng lớn bị phản xạ. Cường độ phản xạ tuỳ thuộc vào mức độ thay đổi về hệ số chiết suất. Khi kết quả đầy đủ được hiển thị, mỗi điểm trên màn hình hiển thị chỉ thị mức trung bình của nhiều điểm lấy mẫu. Có thể phóng to màn hình để xem chi tiết hơn về mỗi điểm.
Sơ đồ khối máy đo OTDR
Thông số cơ bản của máy đo OTDR
Để vận hành tốt một máy đo OTDR, kỹ thuật viên cần hiểu rõ những thông số kỹ thuật cơ bản, từ đó có thể linh hoạt thiết lập để có được kết quả đo chính xác nhất.
Dải động – Độ rộng xung
Dải động thể hiện tổng suy hao của tuyến cáp mà máy có thể đo được. Điều này có nghĩa là dải động lớn thì máy sẽ đo được tuyến cáp dài hơn hoặc nhiều sự kiện trên tuyến hơn.
Độ rộng xung của máy đo OTDR là khoảng thời gian mà tia laser phát ra một xung ánh sáng vào sợi quang. Nó quyết định năng lượng xung, ảnh hưởng trực tiếp đến khoảng cách đo và độ phân giải.
Dải động và độ phân dải của một máy đo OTDR có liên quan với nhau thông qua độ rộng xung ánh sáng. Xung càng rộng thì năng lượng quang phóng vào sợi càng lớn, nên dải động càng cao nhưng độ phân dải càng kém và ngược lại. Như vậy, độ rộng xung ánh sáng sẽ ảnh hưởng tới khoảng cách đo.
Ảnh hưởng giữa dải dộng và độ rộng xung
Vùng chết (deadzone)
Vùng chết thể hiện khoảng cách gần nhất của các sự kiện mà máy OTDR còn phân biệt được. Nó cũng xác định khoảng cách gần nhất tới đầu thu mà máy OTDR có thể đo được là bao nhiêu. Vùng chết OTDR được phân ra 2 loại chính bao gồm vùng chết sự kiện (Event deadzone) và vùng chết suy hao (Attenuation Deadzone)
- Vùng chết sự kiện (Event Deadzone): là khoảng cách bé nhất giữa hai sự kiện phản xạ mà ta còn có thể nhận biết được, đó là hai sự kiện riêng biệt. Ta có thể đo được khoảng cách tới từng sự kiện nhưng không đo được suy hao tới từng sự kiện một cách độc lập.
- Vùng chết suy hao (Attenuation Deadzone): là khoảng cách ngắn nhất giữa hai sự kiện mà ta có thể đo được tổn hao trên từng sự kiện một cách riêng biệt.
Đây là một trong những đặc điểm quan trọng để quyết định lựa chọn thiết bị phù hợp. Máy OTDR cao cấp thường có vùng chết sự kiện nhỏ, trong khi những máy OTDR bình dân hơn lại có vùng chết lớn hơn nhiều. Điều này ảnh hưởng trực tiếp tới trace (đồ thị của tuyến quang). Ngoài ra, độ rộng xung cũng tỷ lệ thuận với vùng chết. Khi chọn độ xung càng lớn, năng lượng cao, đi xa hơn, nhưng bù lại, vùng chết lớn và ngược lại.
Số điểm lấy mẫu
Số điểm lấy mẫu liên quan đến độ chính xác khi xác định sự kiện. Nếu số điểm lấy mẫu thấp thì độ chính xác giảm đi và ngược lại. Khoảng đo OTDR có thể được chia tới hơn 256.000 điểm với độ phân giải lấy mẫu tối ưu cho việc lắp đặt, khắc phục sự cố mạng và các ứng dụng đo kiểm khác. Tiêu biểu là các dòng máy đo tới từ VeEX như MTTPlus 410, RXT-4100… việc hỗ trợ tới hơn 500.000 điểm lấy mẫu giúp hiển thị chi tiết các sự kiện cũng như nâng cao độ chính xác của vị trí các sự kiện này lên tối đa.
Các phép đo suy hao
Một thiết bị máy đo OTDR thường hỗ trợ nhiều phép đo khác nhau để đánh giá được chính xác các sự kiện, suy hao cũng như đặc tính tuyến quang.
Các phép đo OTDR
Đo suy hao giữa hai điểm (PT)
Là phép đo suy hao (hoặc suy hao của một sự kiện) giữa hai điểm trên tuyến (ví dụ: sử dụng hai điểm đánh dấu). Kết quả của phép đo đưa ra được các thông tin sau : khoảng cách giữa hai điểm (m), suy hao (dB) và suy hao trên một km (dB/km).
Đo suy hao LSA
Sử dụng phương pháp đo bình phương tối thiểu (Least Squares Approximation – LSA) để gia tăng sự chính xác của phép đo suy hao do tán xạ ngược gây ra. Kết quả của phép đo đưa ra được các thông tin sau : khoảng cách giữa hai điểm (m), suy hao (dB) và suy hao trên một km (dB/km).
Đo suy hao 5 điểm
Là đo sự tổn thất, suy hao bằng phương pháp đánh dấu 5 điểm. Kết quả của phép đo đưa ra được các thông tin sau : khoảng cách giữa hai điểm (m), suy hao (dB) và suy hao trên một km (dB/km).
Đo phản xạ ( Reflectance)
Máy OTDR dựa vào lượng lớn ánh sáng quay trở lại từ tán xạ ngược trong sợi quang và phản xạ từ điểm nối hoặc mối hàn. Lượng ánh sáng phản xạ sinh ra bởi sự thay đổi chỉ số chiết suất giữa hai điểm nối. Phép đo này cho biết phản xạ của một sự kiện.
Đo suy hao phản xạ ngược (ORL)
ORL là tổng lượng ánh sáng phản xạ ngược được truyền trở lại nguồn phát dọc theo sợi quang. Nó bao gồm tán xạ ngược và các phản xạ. Giá trị ORL cao có thể làm hư hại đến nguồn laser và ảnh hưởng tới tỷ lệ lỗi bit của đường truyền dẫn.
Lựa chọn máy đo OTDR phù hợp
Hiện nay, máy đo OTDR đã dễ dàng tiếp cận hơn nhiều đối với kỹ thuật viên cáp quang do đa dạng về phân khúc và thương hiệu. Nhưng đó cũng là điều vẫn phân khi cần phải lựa chọn một máy đo OTDR giữa quá nhiều mẫu mã, thương hiệu và mức giá. Việc lựa chọn máy đo OTDR phù hợp phụ thuộc vào loại cáp bạn đang kiểm tra (Single mode hay Multimode), chiều dài cáp, độ chính xác cần thiết của phép đo và các tính năng phụ trợ bạn muốn thiết bị có.
Máy đo OTDR RXT-4100
Đầu tiên, hãy xem xét loại cáp quang bạn đang kiểm tra liệu đó là cáp đơn mode hay đa mode. Cáp đơn mode thường được sử dụng cho những tuyến cáp đường dài, trong khi cáp đa mode phổ biến hơn trong các mạng ngắn hơn, chẳng hạn như bên trong các tòa nhà. Mỗi loại cáp quang yêu cầu một máy đo OTDR hỗ trợ bước sóng cụ thể.
Tiếp theo là lựa chọn dải động của máy đo. Đây là yếu tố cực kỳ quan trọng khi lựa chọn thiết bị phù hợp. Với những tuyến cáp dài, nhiều sự kiện trên tuyến cũng như khi cần kiểm tra với độ chính xác cao thì cần một máy đo với dải động lớn để đảm bảo xung ánh sáng được phát đi có thể truyền hết tuyến cáp và có phản xạ trở lại. Với những tuyến cáp ngắn như FTTx, cáp quang nội khu hoặc trong tòa nhà thì chỉ cần lựa chọn dải động vừa đủ để sử dụng.
Độ chính xác đo lường là yếu tố quan trọng khi lựa chọn OTDR, vì các thiết bị cao cấp với hệ thống quang học và xử lý tín hiệu tiên tiến có thể phát hiện những thay đổi rất nhỏ về suy hao, giúp xác định chính xác các lỗi nhỏ trên tuyến. Bên cạnh đó, các tính năng bổ sung như VFL (định vị lỗi bằng ánh sáng), OPM (đo công suất quang) và nguồn laser giúp quá trình kiểm tra tại hiện trường trở nên nhanh chóng và hiệu quả hơn. Cuối cùng, cần cân nhắc ngân sách: các máy OTDR giá thấp phù hợp cho nhu cầu cơ bản, trong khi các dòng cao cấp tuy chi phí lớn hơn nhưng cung cấp dải động tốt hơn, phần mềm thân thiện và độ bền cao, giúp tối ưu hiệu quả và tiết kiệm chi phí lâu dài.
Một số máy đo OTDR từ VeEX
Một số dòng máy đo OTDR tiêu biểu của VeEX có thể đề xuất gồm: FX150+ (Mini OTDR) – thiết bị nhỏ gọn, phù hợp cho mạng FTTx, metro và mobile backhaul; MTTPlus 410 – dòng OTDR tầm trung với hiệu năng cao, phù hợp cho đo kiểm mạng truy nhập và backbone; và RXT-4100 – thiết bị cao cấp, hỗ trợ đo kiểm chuyên sâu cho mạng truyền dẫn và DWDM. Các thiết bị này đều hỗ trợ đa bước sóng (1310/1550/1625 nm), đo được cả tuyến P2P và PON, đồng thời tích hợp nhiều chức năng như OPM, VFL và nguồn quang.
Máy đo OTDR VeEX FX150+
Việc lựa chọn OTDR của VeEX mang lại nhiều lợi ích nổi bật như: thiết kế nhỏ gọn, bền bỉ, phù hợp với hiện trường, giao diện thân thiện, dễ sử dụng và khởi động nhanh, giúp tiết kiệm thời gian thao tác. Ngoài ra, thiết bị có độ chính xác cao, dải động lớn (có thể lên tới 50 dB, đo xa tới 200 km) và vùng chết nhỏ, phù hợp cho cả mạng truy nhập và mạng đường trục . VeEX còn tích hợp nhiều chức năng trong một thiết bị (OTDR + OPM + VFL + Fiber Inspection), giúp giảm chi phí đầu tư và tối ưu hiệu quả công việc. Bên cạnh đó, hệ sinh thái phần mềm, lưu trữ dữ liệu và hỗ trợ kỹ thuật tốt cũng là điểm mạnh, giúp người dùng dễ dàng quản lý, phân tích và báo cáo kết quả đo.
Ngoài ra, hỗ trợ kỹ thuật trước và sau bán hàng cũng là một ưu điểm lớn.Trước khi bán hàng, khách hàng được tư vấn chọn thiết bị phù hợp và demo, hướng dẫn sử dụng cơ bản. Sau bán hàng, được đào tạo chi tiết, hỗ trợ cấu hình, xử lý sự cố và cập nhật phần mềm. Nhờ đó, người dùng nhanh chóng làm chủ thiết bị, giảm sai sót và nâng cao hiệu quả đo kiểm.
Hy vọng, với bài viết vừa rồi quý bạn đọc đã có thể lựa chọn được một chiếc máy đo ứng ý. Nếu vẫn còn phân vân khi chọn dòng máy OTDR ưng ý, đừng ngại liên hệ ESCOM để chúng mình hỗ trợ tư vấn cho bạn một thiết bị phù hợp nhé!
