Ky thuat han va do cap quang pptx

– Điều này được thực hiện bằng máy fusion splicer với hai chức năng: • Gióng thẳng các sợi quang muốn hàn với nhau • Làm chảy chúng ra bằng hồ quang điện... – Khi thi công muốn ghép n

Trang 1

June 21, 2014 TLT 1

KỸ THUẬT CÁP QUANG

OPTICAL FIBER TECHNOLOGIES

T.BDKTNVBĐ – 07-2007

Trang 2

June 21, 2014 TLT 2

LÝ THUYẾT – 12 TIẾT

1 LÝ THUYẾT CHUNG VỀ SỢI QUANG – 1 TIẾT

2 CÁC THÔNG SỐ SỢI QUANG – 1 TIẾT

3 CẤU TRÚC CÁP QUANG – 1 TIẾT

4 TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT CÁP QUANG CỦA BĐTPHCM –0.5TIẾT

5 THI CÔNG VÀ BẢO DƯỠNG TUYẾN CÁP QUANG – 0.5 TIẾT

6 HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG, MẠNG QUANG THỤ ĐỘNG

PON VÀ CẤU TRÚC FTTX– 2 TIẾT

7 LÝ THUYẾT HÀN NỐI SỢI QUANG – 2 TIẾT

8 PHƯƠNG PHÁP ĐO THỬ SỢI QUANG – 3 TIẾT

9 ÔN TẬP – 1 TIẾT

Trang 3

June 21, 2014 TLT 3

7 LÝ THUYẾT HÀN NỐI SỢI QUANG – 2 TIẾT

Trang 4

June 21, 2014 TLT 4

A KỸ THUẬT HÀN NỐI SỢI QUANG

• Thế nào là một mối hàn nhiệt (fusion

splice)?

– Một mối hàn nhiệt là một sự kết nối của hai (hay nhiều) sợi cáp quang bằng cách làm nóng chảy các sợi cáp quang này

cùng nhau.

– Điều này được thực hiện bằng máy

( fusion splicer ) với hai chức năng:

• Gióng thẳng các sợi quang muốn hàn với nhau

• Làm chảy chúng ra bằng hồ quang điện.

Trang 5

June 21, 2014 TLT 5

Trang 6

June 21, 2014 TLT 6

• Thế nào là một mối nối cơ khí (mechanical splice)?

– Là một kết nối của hai (hay nhiều) sợi quang đã được gióng thẳng và được giữ chặt bởi các phụ kiện cơ khí – Các sợi quang không bị nối cố định, có thể tháo lắp nhiều lần

– Độ chính xác của các phụ kiện cơ khí là rất cao

Trang 7

June 21, 2014 TLT 7

Ví dụ của một kết nối cơ khí của hãng

Corning CamSplice™

Trang 8

June 21, 2014 TLT 8

• Tại sao lại cần thực hiện một mối hàn nhiệt?

– Khi thi công muốn ghép nối các đoạn cáp ngắn lại với nhau

– Xử lý sự cố đứt cáp quang

– Thực hiện mối rẽ quang tại một hầm cáp hay một UC quang

– Hàn các sợi quang vào các connectors để đặt vào

trong các ODF, các tủ phối quang, các tập điểm

quang,…

Trang 9

June 21, 2014 TLT 9

Việc chọn lựa mối nối cơ khí hay mối nối hàn nhiệt phụ thuộc vào:

• Tính kinh tế:

– Mối nối cơ khí không cần đầu tư ban đầu (mua máy đo, máy hàn, phụ kiện đo, bộ dụng cụ thi công…) nhưng giá thành phụ kiện cơ khí cao hơn (khoảng 10 USD/connector).

– Mối nối hàn nhiệt yêu cầu đầu tư ban đầu lớn (máy hàn, máy đo) Tuy nhiên giá thành một mối hàn rất thấp (ít hơn 1 USD/ mối hàn).

Trang 10

June 21, 2014 TLT 10

Các bước thực tế để thực hiện một mối nối hàn

nhiệt:

• Bất cứ máy hàn nào cũng có 4 bước chính:

– bước 1 - Chuẩn bị sợi quang

– bước 2 - Bấm sợi quang để tạo mặt cắt

– bước 3 - Hàn sợi quang

– bước 4 - Bảo vệ mối hàn

Trang 11

June 21, 2014 TLT 11

• bước 1 - Chuẩn bị sợi

Trang 12

June 21, 2014 TLT 12

• bước 2 - bấm sợi quang để tạo mặt cắt:

– Thực hiện chính xác là yếu tố quyết định để có một mối hàn tốt

– Không thể thực hiện một mối hàn tốt khi mặt các hai sợi quang xấu

– Mặt cắt đẹp phải phẳng như gương và cực kỳ vuông góc với trục của sợi quang

– Một quan niệm sai lầm của bước này là cắt sợi cáp làm đôi.

– Dao cắt chuyên dụng có giá từ 1000USD trở lên

Trang 13

June 21, 2014 TLT 13

Mặt cắt xấu

Mặt cắt tốt

Trang 15

June 21, 2014 TLT 15

• bước 4 - Bảo vệ mối hàn:

– Mối hàn nhiệt thường có lực căng từ 0.5 đến 1.5 lbs – Một mối hàn tốt sẽ không bị đứt khi thao tác bình

thường – Tuy nhiên mối hàn sau khi hoàn tất cần được bảo vệ

để chống các lực bẻ cong hay lực kéo

Trang 16

June 21, 2014 TLT 16

• Làm sao để thực hiện một mối nối cơ khí? Cũng

như 1 mối hàn nhiệt, có 4 bước để thực hiện 1 mối nối cơ khí là:

– Bước 1: Chuẩn bị cáp quang

Trang 17

June 21, 2014 TLT 17

• Bước 1: Chuẩn bị cáp quang theo cùng cách như

đã thực hiện với 1 mối nối hàn nhiệt

• Bước 2: Bấm cáp để tạo mặt cắt tốt: cũng theo

cùng cách như đã thực hiện với 1 mối nối hàn

nhiệt nhưng độ chính xác ít hơn Lý do là đã có 1 loại gel bôi vào mối nối cơ khí giúp ánh sáng

truyền qua tốt hơn

Trang 18

June 21, 2014 TLT 18

• Bước 3: Kết nối cáp quang bằng các phụ kiện cơ

khí (không dùng nhiệt)

• Bước 4: Bảo vệ mối nối và sợi cáp sau khi thực

hiện cũng bằng các vỏ bọc cơ khí.

Trang 19

June 21, 2014 TLT 19

• Mất bao lâu để thực hiện 1 mối nối hàn nhiệt?

– Phụ thuộc vào yêu cầu chất lượng của mối hàn (Suy hao thấp?)

– Đa số máy hàn thực hiện 1 mối hàn đơn giản từ

Trang 20

June 21, 2014 TLT 20

• Làm sao thực hiện bảo vệ 1 mối nối hàn nhiệt sau

khi hàn xong?

– Tất cả các mối hàn cần được bảo vệ cơ học sau khi hàn xong Thường mối hàn thường được đặt trong 1 ống nhiệt co ( Shrink ), 1 vỏ bảo vệ cơ khí ( mechanical protector ) hay bôi keo ( gel )

– Thường các mối hàn được đặt trên một khay có

nhiều rãnh, mỗi rãnh cho 1 mối hàn.

– Sau đó khay được đặt lên 1 thiết bị bảo vệ khác

(cassette)

Trang 21

June 21, 2014 TLT 21

• ống nhiệt co (Shrink): Mối hàn được đặt trong ống

nhiệt co, sau đó được đặt vào trong rãnh trên khay rồi đổ keo làm chắc.

• vỏ bảo vệ cơ khí (mechanical protector): Vỏ bọc

nhựa hay kim loại làm sẵn

• bôi keo (gel): Mối hàn chỉ được đặt vào trong rãnh

trên khay rồi đổ keo làm chắc Không có bảo vệ bên ngoài.

Trang 22

June 21, 2014 TLT 22

So sánh các loại bảo vệ mối hàn

Trang 23

June 21, 2014 TLT 23

• Làm sao để kiểm chứng một mối hàn là tuyệt đối

đạt yêu cầu?

– Dùng OTDR hai hướng (1 hướng chưa chính xác vì đường kính trường mode theo hai hướng có thể khác nhau)

Trang 24

June 21, 2014 TLT 24

• Giá thành của một máy hàn nhiệt?

– $10,000 - $30,000

– Phụ thuộc một số đặc tính và độ chính xác của máy

Trang 25

June 21, 2014 TLT 25

• Giá trị chấp nhận được của một mối nối hàn nhiệt?

– Tùy thuộc vào ứng dụng

– Tùy thuộc vào yêu cầu thiết kế tuyến

– Có thể tạm phân loại như bảng sau:

Trang 26

June 21, 2014 TLT 26

A CÁC PHƯƠNG PHÁP HÀN NỐI

SỢI QUANG

Trang 27

June 21, 2014 TLT 27

• Máy hàn nhiệt hoạt động thế nào?

– Hai sợi quang được đưa vào máy

– Hai sợi quang được gióng thẳng hàng

– Hai sợi quang được đưa gần lại với nhau đủ nhanh – Một nhiệt lượng lớn được tạo ra (thường do hồ quang điện)

– Hai sợi quang nóng chảy và nguội để tạo ra một sợi quang liền lạc

Trang 28

June 21, 2014 TLT 28

Trang 29

June 21, 2014 TLT 29

Trang 30

June 21, 2014 TLT 30

• Máy hàn nhiệt có hay phải sửa chữa hay thay phụ

tùng?

– Rất ít khi phải sửa chữa nếu được bảo dưỡng định kỳ

5 phút/ngày (Máy hàn và dao cắt)

– Những phụ tùng chịu nhiệt (như các cực hồ quang hay các rãnh chữ V) có thể thay thế tại hiện trường

– Nên cân chỉnh bảo dưỡng tại trung tâm kiểm định mỗi năm một lần.

Trang 31

June 21, 2014 TLT 31

• Thế nào là thử sức căng của mối hàn?

– Một mối hàn mới xong cần phải thử sức căng với một lực kéo nhỏ để kiểm chứng nó có độ bền cơ học

– Cũng là để kiểm chứng mối hàn không có bất thường nào xảy ra

Trang 32

Sleeve, gel, măng xông,…)

– Một phần nhỏ ở các vật liệu làm sạch sợi quang trước khi hàn (rẻ lau, hóa chất)

Trang 33

June 21, 2014 TLT 33

• Máy hàn của bạn có hàn được cáp ribbon?

– Máy hàn cũ không hàn cáp ribbon

– Máy hàn nhiều sợi (Mass fusion splicers) ra đời năm 1990’s Nó có thể hàn ribbon 12 sợi.

– Máy hàn cáp ribbon có thể hàn từng sợi

Trang 34

June 21, 2014 TLT 34

Trang 35

June 21, 2014 TLT 35

• Máy hàn nhiệt làm các công việc gì?

– Gióng thẳng hai sợi quang (Aligns the Fiber)

– Kiểm tra lỗi (Checks for Problems)

– Hàn (Fuses the Fibers)

– Đo lại suy hao qua mối hàn (Estimates the Loss of the Splice)

• Các máy khác nhau thực hiện các công việc trên với

độ chính xác khác nhau Máy càng chính xác, suy hao qua mối hàn càng nhỏ

Trang 36

June 21, 2014 TLT 36

• Máy hàn Gióng thẳng hai sợi quang như thế nào?

– Gióng tích cực ( active alignment ): máy hàn dùng nhiều cách khác nhau để quan sát các sợi quang Nó điều khiển các motor di chuyển các sợi quang theo các trục

X (ngang), Y (dọc) và Z (vào-ra) cho đến khi các sợi quang thẳng hàng Là phương pháp có độ chính xác cao nhất

Trang 37

June 21, 2014 TLT 37

• Máy hàn Gióng thẳng hai sợi quang nhu thế nào?

– Gióng thụ động ( passive alignment ): Phần còn lại của các sợi quang trong các rãnh chữ V mà dựa trên sự

đồng tâm của vỏ ngoài của sợi để gióng chúng theo các trục X và Y Việc gióng theo trục Z được thực hiện bởi máy hay người Nó gọi là phương pháp “rãnh V cố định” ( fixed V-groove )

Trang 38

June 21, 2014 TLT 38

A CÁC PHƯƠNG PHÁP HÀN NỐI

SỢI QUANG

Trang 39

June 21, 2014 TLT 39

• Máy hàn quan sát hai sợi quang như thế nào để gióng chúng?

– PAS - Profile Alignment System ( hệ thống gióng nhìn từ một bên ): Nhận biết lõi (core) Các cameras phân tích ảnh của sợi quang để xác định vị trí của lõi.

– L-PAS (Video) - Lens Profile Alignment System: Các cameras phân tích ảnh của sợi quang và gióng (vỏ) sợi quang cũng như chiếu sáng đường trung tâm dùng hiệu ứng Lens ( Lens Effect : Hiệu ứng phóng to các vật thể nhỏ).

– Warm Image Processing- Xử lý ảnh nóng: Cameras quan sát sự

lóe sáng của lõi khi nó được nung nóng

– LID-System - Local Injection and Detection- Hệ thống tiêm và

nhận dạng : Một máy phát chiếu sáng vào 1 lõi, một máy thu nhận ánh sáng từ 1 lõi khác Máy hàn điều chỉnh để ánh sáng thu được

là lớn nhất.

Trang 40

June 21, 2014 TLT 40

• LID-System

Trang 41

June 21, 2014 TLT 41

Ví dụ của LID-System

Trang 42

June 21, 2014 TLT 42

Auto Fusion Time

• Hệ thống LID cho phép các máy hàn sử dụng một

tính năng gọi là Auto Fusion Time (tạm dịch là thời gian hàn tự động)

• Hàn sợi quang với thời gian tối ưu bởi việc quan sát

mức LID trong khi hàn cho đến khi mức ánh sáng thu cực đại nhận được

• Ví như việc nướng bánh đến khi các cạnh ngả vàng,

không bị cháy cũng không bị sống

Trang 43

June 21, 2014 TLT 43

• Đây là biểu đồ cho thấy hệ thống LID được dùng

thế nào với Auto Fusion Time

Trang 44

June 21, 2014 TLT 44

Sau khi gióng, máy hàn làm gì?

• Kiểm tra việc gióng (Alignment Check)- Kiểm tra

các sợi quang đã được gióng thực sự chính xác hay chưa

• Kiểm tra mặt cắt (End-face Check)-Kiểm tra chất

lượng mặt cắt có như mong muốn (phẳng, vuông góc với trục)

• Kiểm tra điện cực (Electrode Check)-Sau một số mối

hàn nhất định, máy tự động nhắc kiểm tra và làm vệ sinh cho đầu điện cực.

• Thử hồ quang (Arc Test)-Thử dòng điện tạo hồ

quang, có thể phải chỉnh lại nếu thấy cần

Trang 45

June 21, 2014 TLT 45

Sau khi kiểm tra, không có lỗi, máy hàn đã sẵn sàng để hàn?

• Đã sẵn sàng hàn

• Máy tạo ra một hồ quang giữa các điện cực

• Các sợi quang được đẩy lại gần nhau

• Các sợi quang nóng chảy và xa nhau ra Tuy nhiên

máy hàn đẩy các sợi quang vào nhanh hơn tốc độ lùi

ra do nóng chảy của chúng.

• Chổ nóng chảy của các sợi quang gặp nhau Các sợi

quang chảy ra cùng nhau

Trang 46

June 21, 2014 TLT 46

Sau khi hàn 2 sợi quang lại với nhau, máy hàn làm gì tiếp?

• Ước lượng suy hao của mối hàn:

– Với một độ chính xác nào đó

– Đáng quan tâm với cáp đơn mode

– Với cáp đa mode thì: “nhìn thấy tốt là tốt”

– Hệ thống LID là có độ chính xác cao nhất và do đó

thông dụng nhất

– Chú ý: kết quả suy hao chỉ là ước tính (estimate), chưa phải là kết qua đo được.

Trang 47

June 21, 2014 TLT 47

Tại sao việc ước lượng suy hao của mối hàn lại quan trọng?

• Các tuyến quang đường dài cần có suy hao mối nối

càng nhỏ càng tốt

• Cáp SM có lõi nhỏ, khó gióng thẳng, suy hao mối

hàn biến động, việc ước lượng suy hao cần thiết để xác định xem mối hàn có cần thực hiện lại hay

không?

Trang 48

June 21, 2014 TLT 48

Làm sao để máy hàn ước lượng suy hao của mối hàn?

• Với hệ thống dùng Video (PAS và L-PAS)

Sử dụng các bức ảnh trước và sau khi hàn để xác

định quá trình hàn có tốt hay không? Việc ước

lượng suy hao của mối hàn dựa vào các bức ảnh

chụp được.

• Với LID-System: Sử dụng các kết quả đo trước và

sau năng lượng AS đi qua để đo lượng AS bị mất khi

đi qua mối hàn Chính xác hơn.

Trang 49

June 21, 2014 TLT 49

Các lọai máy hàn:

• Lọai “Đầy đủ tính năng” (Full-Featured): Có khả

năng tự động hòan tòan, mối hàn có suy hao thấp, thao tác dễ dàng.

• Lọai “hàn hàng lọat”(mass): hàn ribbon từ 2-12 F.O

• Lọai “hàn siêu gọn”(micro): sách tay, vẫn có nhiều

tính năng, thường dùng công nghệ gióng kiểu “rãnh

V cố định”

• Lọai “hàn tay” (manual): không tự động, yêu cầu

tay nghề cao Máy rẻ tiền.

Trang 50

June 21, 2014 TLT 50

4 câu hỏi đặt ra khi mua máy hàn:

1 Suy hao mối hàn là bao nhiêu cho cáp SM?

– Suy hao thấp (.02 to 05) = Full-Featured;

– Suy hao trung bình (.06 to 10) = Micro;

2 Cần hàn bao nhiêu mối hàn với máy này?

– Vài trăm /năm = Micro hay Manual

– Vài ngàn /năm = Full-Featured

3 Thường dùng máy hàn này cho lọai cáp nào?

– New Standard (Single-mode làm sau 1990) = Micro, Full-Featured

– Cáp đặc biệt (LS, DS, LEAF®, Truewave) = Full-Featured

– Ribbon = Mass

– Cáp cũ (SM làm trước 1990) = Full-Featured

4 Việc ước tính suy hao sau khi hàn cần đòi hỏi chính xác thế nào?

– Độ chính xác như OTDR = Full-Featured

– Khá chính xác, khỏang 95% = Full-Featured

– Trung bình, khỏang 80% = Micro

Trang 51

June 21, 2014 TLT 51

B CÁC BƯỚC HÀN NỐI SỢI QUANG

5 BƯỚC NHƯ SAU:

1 Tuốt vỏ, làm sạch, bấm mặt cắt (Strip, Clean, & Cleave)

a Tuốt vỏ (Strip): Tuốt vỏ tương ứng với chiều dài như chỉ dẫn trong sổ tay của máy hàn

Trang 52

June 21, 2014 TLT 52

• b Làm sạch (Cleaning): Làm sạch sợi quang bằng khăn giấy đặc biệt và cồn isopropyl sao cho sợi

quang có tiếng kêu “chít chít” khi lau

Trang 54

June 21, 2014 TLT 54

• 2 Nạp sợi quang vào máy hàn (Load Splicer)

– Đặt các đầu sợi quang gần các điện cực

– Đừng đụng đầu sợi quang vào đâu đó

– Nhẹ nhàng luồn sợi quang vào các rãnh hình chữ V

Trang 55

June 21, 2014 TLT 55

• 3 Hàn sợi quang (Splice Fibers)

– Đọc hướng dẫn

– Quan sát hình ảnh

– Đừng hy vọng hàn rất tốt ngay ở những lần hàn đầu tiên

– Đặt các đầu sợi quang gần các điện cực

– Đóng các kẹp trên từng sợi quang

– Chọn chương trình trên máy hàn

– Bắt đầu quá trình hàn (tự động hay bằng tay)

Trang 56

June 21, 2014 TLT 56

• 4 Chẩn đóan và sửa lỗi (Diagnose and Correct):

– Kiểm tra dao cắt và các kẹp định kỳ

– Cân chỉnh các rãnh chữ V khi thấy bị rơ

– Lau sạch các điện cực hàng ngày

– Lau các LED, lăng kính, gương, cameras và đĩa bảo vệ

– Một mối hàn tốt thường do:

• Tay nghề của kỹ thuật viên

• Cài đặt thông số

• lọai máy hàn

• Lọai cáp quang

Trang 57

June 21, 2014 TLT 57

• 5 Tháo cáp ra và bảo vệ mối hàn (Remove and

Protect Splice):

– Tháo hẳn mối hàn ra từ máy hàn

– Dùng ống nhiệt co (Heat-Shrink) và thực hiện các

thao tác để bảo vệ mối hàn

– Đặt mối hàn đã được bảo vệ vào trong khay

(cassette)

– Đặt khay vào trong hộp (ODF hay UC)

Trang 58

June 21, 2014 TLT 58

Trang 59

June 21, 2014 TLT 59

Trang 60

June 21, 2014 TLT 60

Định dạng
Số trang	207
Dung lượng	3,68 MB