Trong đo kiểm cáp quang, nguồn phát ánh sáng quang (light source) bơm công suất ổn định vào đầu sợi để máy đo công suất ở đầu kia tính ra suy hao theo dB. Nó luôn đi cặp với máy đo cùng bước sóng. Điều kiện quan trọng nhất: đúng loại (LED cho multimode, laser cho singlemode), đúng bước sóng, đúng đầu nối. Bài dành cho kỹ thuật viên chọn và dùng nguồn phát.

Nguồn phát ánh sáng quang (light source) là gì và dùng để làm gì?

Nguồn phát ánh sáng quang là nửa còn lại của máy đo công suất: nó phát ánh sáng ở một bước sóng và mức công suất đã biết, máy đo công suất đọc phần ánh sáng đi qua tuyến, hiệu số giữa hai mức chính là suy hao của tuyến tính bằng dB.

Cách đo này gọi là OLTS (optical loss test set), tức bộ đo suy hao gồm nguồn phát và máy đo công suất. Phương pháp được mô tả trong tiêu chuẩn IEC 61280-4-1 cho cáp lắp đặt multimode và IEC 61280-4-2 cho singlemode. TIA-526-14 là tài liệu tương ứng của Mỹ cho multimode, đặt theo hướng của IEC.

Nguồn phát thường là thiết bị cầm tay, loại LED hoặc laser. Một số model có thêm chế độ điều chế; nếu có, đặt máy đo công suất ở chế độ nhận tương ứng theo datasheet của hãng. Tiêu chí chọn máy đo đi cặp xem bài cách chọn máy đo công suất quang.

Phép đo gồm bốn khối nối tiếp: nguồn phát, dây nhảy đo chuẩn, tuyến cần đo, máy đo công suất. Cách đặt tham chiếu 0 dB và đọc kết quả có trong bài đo suy hao bằng máy đo công suất; bài này chỉ tập trung vào chiếc nguồn phát.

Nguồn phát ánh sáng quang khác bút soi VFL, máy đo công suất và OTDR ở điểm nào?

Không phải thiết bị nào phát sáng cũng đo được suy hao. VFL phát ánh sáng đỏ 650 nm, chỉ để dò đứt, gãy. Nguồn phát đo suy hao phát hồng ngoại (850, 1300, 1310, 1550 nm), mắt không thấy. OTDR tự phát xung, cho đồ thị theo khoảng cách chứ không phải con số tổng.

Máy đo công suất quang Joinwit JW3223 tích hợp bút soi VFL, vỏ cam

Thiết bị	Bước sóng phát	Đo được	Không đo được
Bút soi VFL	650 nm, nhìn thấy	Dò đứt, gãy, connector rò sáng ở đoạn gần	Không đo ra dB
Nguồn phát + máy đo công suất	Hồng ngoại: 850/1300 nm (multimode), 1310/1550 nm (singlemode)	Tổng suy hao của tuyến theo dB	Không chỉ ra điểm lỗi nằm ở đâu
OTDR	Tự phát xung theo cấu hình máy	Vị trí và loại sự kiện trên tuyến	Không thay được phép đo tổng suy hao khi nghiệm thu theo OLTS

Cổng “red light” 650 nm trên máy đo công suất tích hợp VFL không thay được nguồn 1310/1550 nm. Ví dụ JW3223 là máy đo công suất kèm VFL 650 nm, hiệu chuẩn 850/1300/1310/1490/1550/1625 nm: đó là máy đo, không phải nguồn phát đo suy hao. Xem thêm bài bút soi VFL và OTDR hay máy đo công suất.

Nguồn phát LED hay laser: dùng loại nào cho sợi multimode và singlemode?

Quy ước phổ biến: LED cho sợi multimode ở 850 và 1300 nm, laser cho sợi singlemode ở 1310 và 1550 nm. Lõi singlemode chỉ khoảng 9 µm; laser ghép đủ công suất vào lõi nhỏ đó, LED thì không.

Loại nguồn	Bước sóng thường gặp	Sợi dùng	Ứng dụng
LED	850 nm, 1300 nm	Multimode (lõi 50 µm hoặc 62,5 µm)	Đo suy hao tuyến trong tòa nhà, datacenter, camera
Laser	1310 nm, 1550 nm	Singlemode (lõi 9 µm)	Đo tuyến FTTH, cáp trục, liên tỉnh
VCSEL	Thường quanh 850 nm	Multimode	Dùng trong truyền dẫn; không mặc định dùng được làm nguồn đo multimode

Với VCSEL, hãy đối chiếu yêu cầu về nguồn trong bản tiêu chuẩn dự án áp dụng trước khi dùng để nghiệm thu.

Nguồn phát nên dùng bước sóng nào: 850, 1300, 1310, 1550 hay 1625 nm?

Hãy đo ở đúng bước sóng mà hệ thống sẽ vận hành. Sợi multimode thường đo ở 850 và 1300 nm; sợi singlemode thường đo ở 1310 và 1550 nm. Bước sóng 1625 nm là tùy chọn trên một số nguồn ổn định, dùng khi cần thử trên tuyến đang có tín hiệu hoặc giám sát.

Bước sóng	Loại sợi	Dùng khi nào
850 nm	Multimode OM1 đến OM5	Hệ thống multimode chạy bước sóng ngắn
1300 nm	Multimode	Đo bổ sung bước sóng dài cho tuyến multimode
1310 nm	Singlemode OS1/OS2	Đo tiêu chuẩn cho tuyến singlemode
1550 nm	Singlemode OS1/OS2	Đo tiêu chuẩn thứ hai, nhạy với sợi bị uốn cong
1625 nm	Singlemode	Tùy chọn, khi cần đo ngoài băng tần đang chạy

Nguồn đa bước sóng chỉ phát huy khi máy đo được hiệu chuẩn đúng các bước sóng đó; đổi bước sóng thì đặt lại tham chiếu 0 dB. Giải thích chung về bước sóng multimode xem bài bước sóng cáp quang multimode.

Vì sao đo suy hao multimode cần nguồn đạt chuẩn launch condition (encircled flux)?

Cùng một tuyến multimode, hai bộ đo khác nhau có thể cho hai kết quả khác nhau. Nguyên nhân thường là điều kiện phóng (launch condition): nguồn kích thích bao nhiêu mode ánh sáng trong lõi sợi quyết định số đo.

Encircled flux (EF) là cách chuẩn hóa điều kiện phóng: tỉ lệ công suất nằm trong một bán kính nhất định của lõi, được kiểm ở 850 và 1300 nm. IEC 61280-4-1 là gốc yêu cầu này, TIA-526-14 áp dụng theo hướng đó, và IEC 61280-1-4 mô tả cách xác định EF của nguồn. Phạm vi IEC 61280-4-1 là cáp lắp đặt multimode.

Hệ quả khi mua hàng: nguồn LED multimode thông thường không ghi rõ EF có thể không dùng được để nghiệm thu theo chuẩn. Hãy chọn nguồn ghi “EF compliant” hoặc dùng thêm bộ điều hòa điều kiện phóng (launch conditioner) theo hướng dẫn của hãng.

Dấu hiệu nguồn có thể không đạt: hai bộ đo cho hai kết quả khác nhau trên cùng tuyến multimode; số đo nhảy mạnh khi uốn nhẹ dây nhảy đo; datasheet không nhắc đến EF hay IEC 61280-4-1.

Cách đấu nối EF khác nhau theo hãng, hãy theo hướng dẫn của model đang dùng. Với singlemode, chuẩn tương ứng là IEC 61280-4-2.

Bảng tương thích: ghép nguồn phát với máy đo công suất, sợi và đầu nối thế nào?

Trước khi mua hoặc cắm, kiểm bốn điều: cùng bước sóng giữa nguồn và máy đo; cùng loại sợi, kể cả dây nhảy đo; cùng kiểu đầu nối và kiểu mài PC, UPC hoặc APC; nguồn đã hiệu chuẩn cùng bộ dây đo chuẩn. Cổng nguồn thường là FC, SC hoặc ST, tùy model.

Mức	Tình huống	Hậu quả nếu làm
Ghép được	Nguồn laser 1310/1550 nm, máy đo cùng dải, dây nhảy singlemode cùng kiểu đầu nối	Số đo tin cậy khi đã đặt tham chiếu
Ghép có điều kiện	Nguồn đa bước sóng với máy đo hiệu chuẩn đủ các bước sóng đó; nguồn multimode dùng nghiệm thu cần đạt EF	Nếu thiếu điều kiện: số đo lệch, không dùng được để nghiệm thu theo chuẩn
Tuyệt đối không	Nguồn singlemode với tuyến hoặc dây nhảy multimode, và ngược lại	Số đọc sai, không lặp lại được
Tuyệt đối không	Cắm chéo đầu nối APC với UPC	Hỏng mặt ferrule, suy hao tăng

Mẹo thực địa: đừng rút dây đo chuẩn khỏi cổng nguồn giữa các lần đo trong cùng phiên, vì mỗi lần cắm lại là một lần đổi mức công suất phóng.

APC mài nghiêng, UPC mài thẳng; APC thường màu xanh lá, UPC thường xanh dương. Nếu chưa chắc, soi đầu nối bằng kính soi trước khi cắm. Để chọn thiết bị đồng bộ, xem bộ thiết bị đo quang tại TCNET.

Lỗi thường gặp khi dùng nguồn phát và dấu hiệu nhận biết

Khi số đo bất thường, nghi nguồn phát và cách đấu nối trước khi nghi tuyến. Các lỗi gặp nhiều nhất trên công trường gồm nguồn chưa ổn định, nhầm bước sóng, đầu nối bẩn, dây đo chuẩn hỏng hoặc sai loại sợi, và nguồn sai loại cho sợi singlemode.

Lỗi	Dấu hiệu	Xử lý
Nguồn chưa ổn định (chưa chờ khởi động)	Số đọc trôi dần trong vài phút đầu	Bật nguồn trước khi đo, chờ theo hướng dẫn của hãng rồi mới đặt tham chiếu
Chọn nhầm bước sóng	Số đo không khớp bước sóng thiết kế	Chọn lại bước sóng trên nguồn và máy đo, đặt lại tham chiếu
Đầu nối bẩn	Công suất đọc thấp bất thường, số nhảy giữa các lần đo	Vệ sinh và soi lại đầu nối trước khi đo
Dây đo chuẩn hỏng hoặc sai loại sợi	Chênh lớn giữa các lần đo, hoặc chênh giữa hai chiều	Thay dây đo chuẩn đúng loại sợi, đặt lại tham chiếu
Dùng nguồn LED cho sợi singlemode	Công suất đọc thấp bất thường	Dùng nguồn laser đúng singlemode

An toàn quang: luôn coi mọi sợi và đầu nối có thể đang phát sáng. Không nhìn trực tiếp vào đầu sợi hay đầu nối, kể cả khi không thấy ánh sáng, vì ánh sáng hồng ngoại của nguồn đo mắt thường không nhìn thấy. Tắt nguồn trước khi tháo đầu nối. Về an toàn laser, tham chiếu tiêu chuẩn IEC 60825-1 và nhãn cấp laser ghi trên thiết bị. Mảnh sợi quang vụn rất sắc: gom vào hộp kín.

Kết quả vẫn lệch thì đổi dây đo chuẩn, vệ sinh toàn bộ đầu nối rồi đo lại.

Chọn nguồn phát ánh sáng quang theo quy mô công trình

Chọn theo việc bạn thực sự phải đo và theo chuẩn mà hồ sơ nghiệm thu yêu cầu: đội FTTH cần laser singlemode, nhà thầu có cả hai loại sợi cần nguồn đa bước sóng, nghiệm thu theo chuẩn cần nguồn đạt EF. Bài không nêu giá vì giá khác nhau theo model và hãng.

Kỹ thuật viên luồn cáp quang xuống hố ga kỹ thuật bên vỉa hè

Quy mô	Cấu hình đề xuất	Điều kiện
Đội FTTH, mạng singlemode nhỏ	Nguồn laser 1310/1550 nm cặp với máy đo công suất cùng dải	Cùng kiểu đầu nối, đặt tham chiếu mỗi phiên đo
Nhà thầu camera, doanh nghiệp có cả multimode và singlemode	Nguồn 4 bước sóng 850/1300/1310/1550 nm, hoặc hai nguồn riêng	Máy đo hiệu chuẩn đủ các bước sóng đó
Nghiệm thu datacenter hoặc theo chuẩn	Nguồn đạt EF, hiệu chuẩn truy xuất được	Đo theo IEC 61280-4-1 và IEC 61280-4-2 theo hồ sơ dự án

Cần bộ nguồn phát và máy đo đồng bộ đúng loại sợi, bước sóng và chuẩn nghiệm thu, hãy liên hệ TCNET để được tư vấn cấu hình trước khi đặt hàng; phần máy đo xem tại danh mục máy đo công suất quang.

Câu hỏi thường gặp

Nguồn phát quang có đo được suy hao một mình không?

Không. Nguồn phát chỉ phát ánh sáng ở mức công suất đã biết. Muốn có số suy hao tính bằng dB, cần một máy đo công suất cùng bước sóng ở đầu kia của tuyến để đọc lại mức công suất, rồi so với mốc tham chiếu.

Một nguồn dùng được cho cả multimode và singlemode không?

Chỉ khi đó là nguồn đa đầu ra, có cổng LED cho multimode và cổng laser cho singlemode. Nguồn LED multimode không dùng được cho singlemode vì không đưa đủ công suất vào lõi 9 µm. Đọc kỹ datasheet từng cổng trước khi mua.

Cắm nguồn APC vào adapter UPC được không?

Không. Mặt ferrule APC mài nghiêng, UPC mài thẳng; cắm chéo sẽ làm hỏng mặt ferrule và tăng suy hao. Phải dùng đúng kiểu mài ở cả nguồn, dây nhảy, adapter và máy đo.

Có cần hiệu chuẩn nguồn phát không?

Có, nếu số đo dùng để nghiệm thu. Chu kỳ và phương pháp hiệu chuẩn phụ thuộc hãng và yêu cầu của hồ sơ dự án, nên hãy đọc datasheet của model đang dùng hoặc hỏi nhà cung cấp, và lưu chứng chỉ hiệu chuẩn cùng hồ sơ đo. Số suy hao chỉ tin được khi cả nguồn phát ánh sáng quang và máy đo đều còn hạn hiệu chuẩn.

Đang tải đánh giá...