Ngày nay, việc truyền dữ liệu tốc độ cao trên toàn cầu phụ thuộc vào cáp quang, nhưng mất tín hiệu và suy giảm tín hiệu có thể gây ra sự cố. Nếu những mất mát này không được quản lý, mạng của bạn có thể phải đối mặt với tốc độ chậm và hiệu suất giảm. Tuy nhiên, hãy bình tĩnh! Có một tin tốt là mất mát có thể được giảm thiểu.
Do đó, mục đích của việc viết blog này là giúp bạn làm quen với các vấn đề mất tín hiệu sợi quang và nguyên nhân gây ra chúng trong cáp quang. Vì vậy, trong bài viết này, bạn sẽ tìm thấy mất tín hiệu sợi quang là gì, các loại, phép đo và cả mẹo để giảm thiểu các mất tín hiệu như vậy. Vì vậy, hãy theo dõi chúng tôi!
Hình số 1 Mất và suy giảm tín hiệu sợi quang
1) Cái gì là Mất mát sợi quang?
“Mất mát sợi quang xảy ra khi một phần ánh sáng đang truyền qua cáp trở nên yếu hơn trước khi đến được đầu cuối.”
Hơn nữa, hãy tưởng tượng một kịch bản mà một người đang hét sâu vào trong đường hầm; ban đầu, giọng nói truyền đi tốt, nhưng khi truyền đi xa hơn, âm lượng của nó giảm đi. Sự mờ dần này được gọi là suy giảm trong sợi quang, được đo bằng decibel trên kilomet (dB/km).
- Suy hao sợi quang so với suy hao
Bây giờ, bạn có thể hỏi sự khác biệt giữa mất mát và suy giảm là gì. Vâng! Mất mát mô tả bất kỳ sự sụt giảm nào về công suất tín hiệu. Mặt khác, suy giảm đề cập đến một loại mất mát cụ thể xảy ra trong sợi do sự hấp thụ và tán xạ ánh sáng. Ngoài ra, hãy nhớ rằng điều này đặc biệt quan trọng khi sử dụng internet đường dài hoặc mạng tốc độ cao.
Tuy nhiên, nếu không có giải pháp, các cuộc gọi video sẽ bị trễ, phát trực tuyến sẽ bị đệm liên tục và tốc độ tải xuống sẽ chậm đáng kể. Đây là lý do tại sao việc giảm thiểu tổn thất cáp quang là cực kỳ quan trọng.
2) Các loại mất mát sợi quang và nguyên nhân của chúng
Suy hao sợi quang (db/km) được phân loại thành hai nhóm: Nội tại và ngoại tại. Chúng được phân loại thành nhiều loại khác nhau, mỗi loại có một nguyên nhân khác nhau. Vậy, chúng ta hãy cùng phân tích nhé!
i) Tổn thất nội tại
Loại tổn thất này đề cập đến tổn thất do chính vật liệu sợi gây ra. Thật không may, nó không thể được loại bỏ hoàn toàn khỏi sợi, nhưng một số có thể được giảm bớt bằng cách sử dụng vật liệu chất lượng cao.
a. Sự mất mát hấp thụ
Giả sử bạn chiếu đèn qua một cửa sổ bẩn, nhưng một số ánh sáng không đi qua. Tương tự như vậy, trong cáp quang của bạn, khi ánh sáng đi vào lõi thủy tinh, nó hấp thụ năng lượng do các tạp chất nhỏ của thủy tinh biến đổi nó thành nhiệt được gọi là mất mát hấp thụ.
- Nguyên nhân chính:
- Nguyên nhân chính gây ra mất hấp thụ là nồng độ nhỏ các ion OH- (phân tử nước) có trong sợi quang của bạn. Các ion này thu năng lượng làm suy yếu tín hiệu ở khoảng 1383 nm. Hãy nhớ rằng hầu hết thủy tinh ngay cả khi tinh khiết tối ưu cũng sẽ hấp thụ năng lượng. Tuy nhiên, một số vật liệu phù hợp hơn với sợi quang có thể giảm thiểu vấn đề này.
- Ví dụ:
Ở 1550 nm, một sợi quang chất lượng tốt có độ suy giảm hấp thụ khoảng 0,2 dB/km. Nếu sợi quang có nhiều tạp chất hơn, độ suy giảm thậm chí còn tăng lên.
Hình số 2 Các loại Mất chất xơ
b. Tổn thất phân tán
Bạn đã bao giờ quan sát sương mù phân tán tia nắng mặt trời chưa? Đó chính là điều xảy ra trong cáp quang của bạn. Ví dụ; khi những thay đổi nhỏ trong vật liệu của sợi quang khiến ánh sáng phân tán theo nhiều hướng khác nhau, thì hiện tượng này được gọi là tán xạ Rayleigh.
- Nguyên nhân chính:
- Mật độ nhỏ của sợi thay đổi trong quá trình sản xuất. Những khiếm khuyết nhỏ này làm thay đổi sự phân tán năng lượng.
- Ví dụ:
- Tổn thất do tán xạ Rayleigh là 0,18 dB/km ở 1550 nm và tăng lên 2,5 dB/km ở 850 nm. Đó là lý do tại sao chúng tôi thích bước sóng dài hơn cho truyền thông khoảng cách xa.
ii) Tổn thất bên ngoài
Tổn thất bên ngoài là ngược lại với tổn thất bên trong; nó xảy ra do các hành động được thực hiện trên sợi quang, chẳng hạn như uốn cong quá mức, kết nối kém và thêm nhiều thành phần mạng hơn mức cần thiết. Đừng lo lắng, hầu hết các vấn đề này đều có thể khắc phục hoặc nằm trong tầm kiểm soát của bạn.
c. Tổn thất uốn cong
Nếu bạn uốn cong ống hút quá một góc nhất định, chất lỏng sẽ không thể chảy tự do. Tương tự như vậy, nếu bạn uốn cong quá mức cáp quang, điều tương tự cũng xảy ra. Thay vì được chứa hoàn toàn trong lõi, một phần ánh sáng bị rò rỉ ra ngoài, gây bất lợi cho giá trị tín hiệu. Hãy cùng xem các loại của nó!
- Uốn cong vĩ mô: Các đường cong lớn trên cáp quang của bạn như khi nó bị cuộn quá chặt hoặc bị dựng đứng cũng có hậu quả. Ví dụ, có thể xảy ra tình trạng mất nhiều tín hiệu khi sợi quang bị uốn cong chặt hơn bán kính 30 mm.
- Uốn cong nhỏ: Loại tổn thất uốn cong này là kết quả của áp suất bên ngoài và lắp đặt sợi quang không tốt. Ví dụ, bạn biết đấy, một vết lõm trên sợi quang có thể làm tăng tổn thất thêm 0,5 dB hoặc thậm chí nhiều hơn.
d. Đầu nối sợi và suy hao mối nối
Mỗi lần bạn nối hai sợi cáp quang, có thể xảy ra tình trạng mất một lượng ánh sáng do thiếu sự căn chỉnh chính xác. Điều này xảy ra ở cả đầu nối và mối nối, và có thể ảnh hưởng tiêu cực đến mạng của bạn. Hãy cùng phân tích các loại của nó!
- Nối nhiệt: Kỹ thuật này nối các sợi quang bằng nhiệt và cung cấp kết nối có mức suy hao thấp (tổn hao khoảng 0,1 dB).
- Nối cơ học: Các sợi được liên kết với nhau bằng keo và sẽ mất khoảng 0,5 dB hoặc hơn nếu thực hiện không đúng cách.
Hơn nữa, hãy nhớ rằng nếu các đầu ra của sợi quang chỉ được căn chỉnh vừa phải thì ngay cả một khe hở nhỏ cũng có thể gây mất tín hiệu đáng kể.
e. Mất chèn
Ngoài ra, mạng cáp quang còn giảm chất lượng do thêm các thành phần như đầu nối, bộ chia và bộ ghép nối làm giảm lượng tín hiệu tốt trong hệ thống.
Ví dụ, đầu nối chuẩn làm tăng mức suy hao lên khoảng 0,2 dB. Hơn nữa, tùy thuộc vào loại bộ chia, mức suy hao bổ sung được giảm xuống còn 3 dB trở lên, nghĩa là tín hiệu sẽ giảm một nửa.
Hơn nữa, một người trên Qoura, Peter Brown, là Chuyên gia vận hành tại Shanghai Baudcom Communication Device Co., Ltd cũng đã nêu ra những lý do mất cáp quang như đã nêu ở trên. Vì vậy, chúng ta phải cân nhắc những điều này và tìm giải pháp để tận hưởng internet tốc độ cao mà không bị chậm trễ.
- Bảng tóm tắt
| Loại mất mát | Gây ra | Tác dụng | Mất mát điển hình |
| Mất hấp thụ | Các tạp chất (ion OH-) | Ánh sáng biến thành nhiệt | 0,2 dB/km |
| Mất mát phân tán | Sự không hoàn hảo của vật liệu | Ánh sáng bị hướng sai | 0,18 dB/km |
| Tổn thất uốn cong vĩ mô | Uốn cong sợi lớn | Ánh sáng rò rỉ ra ngoài | Cao nếu <30 mm |
| Tổn thất do uốn cong vi mô | Biến dạng sợi nhỏ | Ánh sáng bị hướng sai | 0,2 dB/kết nối |
| Mất kết nối | Căn chỉnh kém | Ít ánh sáng đi qua | 0,5dB+ |
| Mất ghép nối | Nối sợi xấu | Làm suy yếu việc truyền dữ liệu | 0,1 dB (hợp nhất), 0,5 dB (cơ học) |
| Mất chèn | Các thành phần bổ sung (bộ chia) | Tín hiệu yếu đi | 3 dB/bộ chia |
3) Đo độ suy giảm quang học
Đơn vị đo lường tổn thất trong sợi quang là decibel trên kilomet (dB/km). Điều này biểu thị mức độ cường độ tín hiệu bị mất cho mỗi kilomet cáp quang mà ánh sáng đi qua. Hơn nữa, có giá trị thấp hơn tính bằng dB/km có nghĩa là sợi quang trong hơn và duy trì dữ liệu tốt hơn.
- Các phương pháp đánh giá mức mất tín hiệu trong sợi quang:
i) Máy đo phản xạ quang học miền thời gian (OTDR): Bạn có thể coi nó như một radar cho sợi quang của bạn. Nó gửi các xung ánh sáng qua cáp và ước tính lượng ánh sáng phản xạ trở lại. Ngoài ra, OTDR cũng có thể xác định chính xác vị trí các điểm yếu, điểm đứt hoặc điểm uốn cong.
Hình số 3 Máy đo phản xạ miền thời gian quang học (OTDR)
ii) Phương pháp cắt giảm: Kỹ thuật này bao gồm việc truyền ánh sáng qua sợi quang và đo lượng ánh sáng còn lại tại các cổng vào và ra. Kỹ thuật này có độ tin cậy cao, tuy nhiên, do cần phải cắt sợi quang nên một phần nhỏ sẽ bị lãng phí.
Hình số 4 Phương pháp cắt giảm
iii) Đo lường bằng công tơ điện: Phương pháp này bao gồm việc sử dụng nguồn sáng cùng với đồng hồ đo công suất để đo ánh sáng có ở đầu cuối của cáp. Phương pháp này đơn giản và do đó được ưa chuộng trong quá trình thiết lập ban đầu và bảo trì thường xuyên của mạng cáp quang.
Hình số 5 Máy đo công suất quang
Do đó, bằng cách kiểm tra độ suy giảm định kỳ, bạn có thể đảm bảo sợi quang luôn ở tình trạng tối ưu và tiếp tục tạo điều kiện truyền dữ liệu nhanh chóng.
4) Quang học Tính toán mất sợi quang
Bạn cũng có thể tính toán suy hao sợi quang bằng cách sử dụng công thức được đề cập dưới đây;
Mất mát (dB) = 10 × log10 (PTRONG /Pngoài )
Ở đâu:
PTRONG = Công suất đầu vào hoặc cường độ tín hiệu lúc đầu.
Pngoài = Công suất đầu ra hoặc cường độ tín hiệu ở cuối.
Trong trường hợp này, đơn vị đo là decibel (dB), nghĩa là mức độ mất tín hiệu.
- Ví dụ tính toán
Giả sử công suất đầu vào của bạn là 1mW và công suất đầu ra là 0,5mW. Tổn thất phát sinh được tính như sau:
Mất mát = 10 × log10 ( 1/0,5 ) =10 × log10 ( 2 ) = 3 dB Mất mát
Do đó, điều này dẫn đến mất 3 dB công suất tín hiệu.
- Mất mát trên mỗi kilomet
Hơn nữa, nếu bạn muốn tìm độ suy giảm trên mỗi Kilômét, bạn có thể sử dụng công thức được đề cập bên dưới!
Độ suy giảm (db/km) = Tổng tổn thất/ Chiều dài sợi quang
5) Mẹo để giảm thiểu Mất sợi
Trong phần này, tôi sẽ chia sẻ với bạn một số mẹo hữu ích mà bạn có thể sử dụng để tận hưởng internet mà không gặp phải vấn đề mất tín hiệu. Vậy, hãy bắt đầu thôi!
? Sử dụng chất xơ chất lượng: Như thường lệ, bắt đầu với những vật liệu tốt nhất là điều cần thiết. Một số trong số chúng có những khuyết điểm nhỏ sẽ hấp thụ ánh sáng và làm suy yếu tín hiệu, như một số loại cáp quang. Vì vậy, hãy chọn kính silica siêu tinh khiết, vì nó được tinh chế rất cẩn thận để loại bỏ mọi tạp chất, ngay cả ion OH.
? Xử lý cẩn thận: Hơn nữa, tôi phải nói rằng hành động của bạn nên bổ sung cho thiết kế của hệ thống quang học. Hãy coi cáp quang như một ống hút thủy tinh rất mỏng manh. Bạn có biết rằng uốn cong ống hút quá nhiều sẽ dẫn đến mất mát không? Vì vậy, chúng tôi khuyên bạn nên tránh các góc sắc nhọn và dây buộc chặt có thể nén sợi vì chúng có thể tạo ra các đường cong cho tín hiệu và cuối cùng là tín hiệu yếu hơn.
Hình số 6 Kiểm tra cáp thường xuyên
? Sử dụng đầu nối và mối nối tốt: Hơn nữa, hãy nhớ rằng tín hiệu của bạn sẽ giảm nếu đầu nối của bạn bị bẩn hoặc không thẳng hàng. Hãy đảm bảo bạn vệ sinh chúng trước khi cắm vào. Khi nói đến việc nối sợi quang, tôi khuyên bạn nên nối bằng phương pháp hàn nóng chảy (làm nóng chảy các đầu lại với nhau). Điều này là do, khi sử dụng phương pháp này, bạn sẽ mất ít hơn khoảng 0,1 dB so với phương pháp nối cơ học, có mức mất mát là 0,2-0,75 dB.
Hình số 7 Nối cáp quang bằng phương pháp hàn nhiệt
? Kiểm tra và bảo trì thường xuyên: Cuối cùng, thực hiện kiểm tra ngay cả khi sợi quang của bạn được lắp đặt hoàn hảo. Có thể kiểm tra bằng OTDR hoặc đồng hồ đo công suất để tìm điểm yếu. Hơn nữa, việc vệ sinh và kiểm tra thường xuyên các đầu nối của bạn sẽ loại bỏ mọi tổn thất không cần thiết, do đó duy trì hoạt động của mạng.
6) Phán quyết cuối cùng
Bây giờ bạn đã biết rằng mất mát và suy giảm tín hiệu cáp quang có thể cản trở tốc độ và độ tin cậy của mạng. Tin tốt là có thể giảm thiểu được. Bạn chỉ cần sử dụng cáp quang chất lượng, xử lý cẩn thận, đầu nối tốt và hơn nữa là kiểm tra thường xuyên sẽ đảm bảo tín hiệu mạnh. Mặc dù cáp quang mang lại tốc độ và hiệu quả, tuy nhiên tiềm năng thực sự của chúng chỉ được phát huy khi được chăm sóc đúng cách. Do đó, đảm bảo kết nối mượt mà trong nhiều năm.
Hơn nữa, tôi muốn giới thiệu bạn mua cáp quang từ Dekam Fibres. Sợi quang của chúng tôi đã vượt qua CE, ROHS và các chứng nhận chuyên nghiệp khác. Do đó, đảm bảo rằng sản phẩm của chúng tôi có chất lượng tốt và an toàn. Vì vậy, hãy truy cập trang web của chúng tôi ngay hôm nay!
VI 
EN 
ID 
TL 
ES 
AR 
TH 
MS 
SW 
AM 
ZH