Suy hao là gì
Suy hao là mức giảm công suất quang khi ánh sáng đi qua một sợi, tính bằng decibel. Vì decibel là đại lượng logarit, các suy hao dọc tuyến cộng đơn giản lại: một đoạn cáp, vài mối hàn và hai cặp đầu nối có thể được cộng để ra tổng suy hao giữa bộ phát và bộ thu. Với cáp, con số được tính mỗi ki-lô-mét, theo dB/km, ở các bước sóng nêu ra. Suy hao 3 dB nghĩa là khoảng một nửa ánh sáng đã mất; 10 dB nghĩa là khoảng một phần mười còn lại.
Bên trong khối thủy tinh, suy hao chủ yếu đến từ tán xạ và hấp thụ, cả hai đều phụ thuộc bước sóng. Đó là lý do sợi đơn mode được trích ở 1310 và 1550 nm, và thường cả 1383 và 1625 nm, còn đa mode ở 850 và 1300 nm. Trên phần suy hao tự nhiên cộng thêm các tác động lắp đặt: macrobend nơi sợi bị cuộn quá chặt, microbend nơi sợi bị ép, và suy hao tại mọi mối nối. Phần tự nhiên do nhà sản xuất sợi đặt ra; phần còn lại do thiết kế cáp và đội lắp đặt quyết định.
Những con số nào thuộc về bảng thông số kỹ thuật
Người mua thường được đưa một con số suy hao duy nhất trong một thông điệp bán hàng. Đáng để biết các con số trung thực đến từ đâu, và có ba loại:
| Nguồn | Giá trị | Cách dùng |
|---|---|---|
| Giới hạn sợi đóng cáp trong bảng G.652 (đơn mode) | 0.4 dB/km từ 1310 đến 1625 nm; 0.3 dB/km ở 1550 nm | Trần tham chiếu cho sợi G.652.D đã đóng cáp |
| Các giá trị hoạch định TIA-568 cũ (sợi đóng cáp) | Đa mode 3.5 dB/km ở 850 nm, 1.5 dB/km ở 1300 nm; đơn mode 1.0 dB/km trong nhà, 0.5 dB/km ngoài trời | Hoạch định bảo thủ khi chưa có quy cách cáp |
| Bảng dữ liệu và báo cáo cuộn của nhà sản xuất cáp | Theo bảng dữ liệu, theo sợi, theo bước sóng | Các giá trị mà đơn hàng được nghiệm thu đối chiếu |
Hai loại đầu là tham chiếu; loại thứ ba là thứ bạn mua. Bàn thu mua ghi suy hao tối đa theo từng bước sóng từ bảng dữ liệu đã xác nhận vào bảng thông số kỹ thuật và kiểm tra các báo cáo cuộn đối chiếu với nó trước giao hàng. Một con số xuất hiện trên website nhưng không có trên bảng dữ liệu hay báo cáo thử nghiệm không có giá trị hợp đồng.
Mối hàn và đầu nối
Mỗi mối hàn hồ quang và mỗi cặp đầu nối ghép với nhau đều thêm suy hao. Các giá trị hoạch định TIA-568 cũ cho phép 0.3 dB mỗi mối hàn và 0.75 dB mỗi cặp đầu nối ghép; dùng quy cách của nhà sản xuất cáp hay linh kiện ở nơi có. Các mối hàn hiện trường tốt thường thấp hơn nhiều so với giá trị hoạch định, nhưng giá trị hoạch định tồn tại để tuyến vẫn hoạt động khi một số mối hàn không tốt.
Với đầu nối, IEC 61753-1 định nghĩa các hạng suy hao chèn dưới dạng các giá trị thống kê trên các lần ghép ngẫu nhiên. Với đơn mode, hạng B nghĩa là trung bình nhiều nhất 0.12 dB, với ít nhất 97% các lần ghép nhiều nhất 0.25 dB; hạng C nghĩa là trung bình nhiều nhất 0.25 dB. Các hạng suy hao phản hồi đi cạnh chúng: hạng 1, ít nhất 60 dB khi ghép, tương ứng mài APC, và hạng 2, ít nhất 45 dB, tương ứng UPC. Hướng dẫn suy hao chèn patch cord và hướng dẫn UPC và APC đi sâu hơn.
Một ngân sách suy hao đơn giản
Ngân sách suy hao cộng các suy hao dự kiến lại và so với mức mà optics chịu được. Hai ví dụ dưới đây chỉ dùng các giá trị tham chiếu ở trên, để minh họa phương pháp; một thiết kế thật dùng bảng dữ liệu của cáp, đầu nối và bộ thu phát đã chọn, cùng mức dư yêu cầu của chủ mạng.
| Hạng mục | Tuyến đơn mode 12 km ở 1310 nm | Tuyến OM4 300 m ở 850 nm |
|---|---|---|
| Cáp | 12 km x 0.4 dB/km = 4.8 dB | 0.3 km x 3.5 dB/km = 1.05 dB |
| Mối hàn | 6 x 0.3 dB = 1.8 dB | Không có |
| Cặp đầu nối | 2 x 0.75 dB = 1.5 dB | 2 x 0.75 dB = 1.5 dB |
| Tổng suy hao dự kiến | 8.1 dB | 2.55 dB |
| So sánh với | Ngân sách công suất optics trừ mức dư, theo bảng dữ liệu | Ngân sách suy hao optics và khoảng cách cho OM4, theo bảng dữ liệu |
Hai bài học đi theo sau. Trên các tuyến đơn mode dài, suy hao cáp chiếm ưu thế, nên quy cách suy hao cáp và số mối hàn điều khiển ngân sách; ở 1550 nm cùng tuyến đó dùng 0.3 dB/km và cho kết quả thấp hơn. Trên các tuyến đa mode ngắn, đầu nối chiếm ưu thế, và giới hạn thường là băng thông và khoảng cách của optics chứ không phải suy hao; hướng dẫn đơn mode và đa mode giải thích vì sao các hạng OM được định nghĩa theo băng thông.
Điều gì làm tăng suy hao sau khi cáp rời nhà máy
Một cáp đã qua thử cuộn vẫn có thể cho ra một tuyến kém. Các nguyên nhân phổ biến mang tính cơ học và xảy ra tại hiện trường. Các sợi cuộn quá chặt trong hộp đấu và hộp tường thêm tổn hao macrobend, lộ rõ nhất ở 1550 và 1625 nm; sợi G.657 ít nhạy uốn giảm điều này nhưng không xóa bỏ nhu cầu khay hợp lý. Cáp bị kéo vượt định mức căng hay bị nén dưới các kẹp và dây curoa cáp thêm tổn hao microbend hay lỗi điểm. Mặt cuối đầu nối bẩn là nguyên nhân thường gặp của suy hao cao trên các tuyến ngắn, và việc làm sạch và kiểm tra một đầu nối trước khi ghép chỉ mất vài giây.
Thao tác cuộn cũng quan trọng. Một cuộn bị rơi từ xe tải hay được chôn trên mép vành có thể hỏng các lớp ngoài, và một đầu cáp để hở có thể hút nước. Bàn thu mua yêu cầu nhà máy bịt kín cả hai đầu, để một đầu trong dễ truy cập để thử, và ghi số cuộn trên mọi báo cáo, để một kết quả hiện trường có thể truy về hồ sơ nhà máy. Nhà thầu khi đó có thể so vệt OTDR hiện trường với vệt nhà máy của cùng cuộn và nhanh chóng thấy suy hao phát sinh trước hay sau khi giao.
Suy hao được đo và nghiệm thu thế nào
Tại nhà máy, suy hao được đo trên từng sợi của từng cuộn, thường bằng OTDR, thứ cũng bộc lộ các lỗi điểm dọc chiều dài. Tại hiện trường, tuyến đã lắp được thử từ đầu đến cuối bằng nguồn sáng và đồng hồ công suất, và bằng OTDR cho các tuyến dài hơn. Ở nơi các sợi có đường kính trường mode khác nhau được hàn nối, ví dụ cáp trục G.652.D nối với cáp drop G.657, các giá trị đọc OTDR một chiều có thể cho lợi suy hao giả hay suy hao phóng đại tại mối hàn; thử từ cả hai đầu rồi lấy trung bình là thông lệ. Hướng dẫn báo cáo thử nghiệm OTDR liệt kê những gì một báo cáo cuộn nên chứa, và trang thử nghiệm và kiểm tra giải thích cách bàn thu mua kiểm báo cáo trước giao hàng.
Khi viết RFQ, hãy cho biết các bước sóng mạng dùng, suy hao tối đa theo từng bước sóng bạn chấp nhận cho cáp, chiều dài cuộn, và định dạng báo cáo bạn cần. Mẫu báo giá có các trường cho từng điều.