Các ứng dụng của máy đo quang dội OTDR:

Một phần của tài liệu Đo lường thông tin cáp sợi quang luận án thạc sĩ (Trang 68 - 73)

3.1.3.1. Đo suy hao tồn tuyến:

Dựa vào độ chênh lệch của cơng suất tán xạ ngƣợc ở đầu và cuối sợi ( hình 3.5) để tính ra suy hao tồn tuyến theo cơng thức:

) ( ) ( . log . 10 . 2 1 ) ( 2 1 mw P mw P dB A (3.7)

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn/ Trong đĩ :P1(mw): Cơng suất tán xạ ngƣợc thu đƣợc ở đầu sợi.

P2(mw): Cơng suất tán xạ ngƣợc thu đƣợc ở cuối sợi.

Các máy đo ngày nay thƣờng chia trục tung theo đơn vị dBm và cĩ khi đã tính sẵn hệ số 1/2 trên thang chia nên việc tính suy hao đơn giản hơn:

A(dB) P1(dBm) P2 (dBm) (3.8)

Từ đĩ cĩ thể tính đƣợc suy hao trung bình: ) ( ) ( ) / ( km L dB A Km dB (3.9)

Việc tính tồn này máy đo cĩ thể thực hiện tự động. Ngƣời sử dụng chỉ cần dời con trỏ (cursor) đến điểm đầu sợi và cuối sợi rồi đánh dấu. Máy đo sẽ cho ra độ suy hao tồn tuyến, chiều dài tuyến và suy hao trung bình. Sự phân bố suy hao cũng đƣợc chỉ thị rõ trên màn hình. Máy đo cũng cĩ khả năng in ra giấy đồ thị phân bố suy hao trên tuyến.

3.1.3.2. Đo chiều dài sợi:

Dựa trên khoảng cách giữa dấu hiệu phản xạ ở đầu sợi và cuối sợi cĩ thể tính đƣợc chiều dài của sợi quang (hình 3.5).

Cần lƣu ý cự ly L đƣợc chia theo thời gian truyền của xung trên quan hệ t n c t v L . . 2 1 . . 2 1 1 (3.10)

Hình 3.5. Đồ thị phân bố suy hao trên tuyến

Nên cần phải đặt chiết suất trong máy đo phù hợp với chiết suất lõi sợi đang đo thì kết quả đo mới chính xác.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn/

3.1.3.3. Xác định chỗ sợi bị đứt

Dựa trên nguyên tắc đo chiều dài sợi để cĩ thể xác định đƣợc cự ly từ đầu sợi đến điểm cĩ dấu hiệu phản xạ (do sợi bị đứt). Cần lƣu ý rằng sợi quang dài hơn chiều dài chiều dài của tuyến vì sợi đƣợc xoắn trong ruột cáp và cáp cĩ thể uốn lƣợn trong rãnh đào hoặc trong cống. Ngồi ra ở mỗi mối nối của cáp đều cĩ một đoạn sợi quang dự phịng trong hộp bảo vệ mối nối và trong hầm chứa hộp bảo vệ.

Thơng thƣờng sợi quang dài hơn sợi cáp từ 1% đến 3% và cáp dài hơn tuyến từ 1% đến 2%.

Cĩ thể xác định vị trí sợi bị đứt chính xác hơn bằng cách đo hai phía từ hai trạm liên tiếp để xác định vị trí đứt so với mối hàn gần đĩ nhất (Hình 3.6)

Hình 3.6. Xác định chỗ bị đứt bằng cách dùng OTDR đo từ hai phía

Gọi DA : Khoảng cách từ mối nối n đến điểm đứt do OTDR đặt ở trạm A chỉ thị DB : Khoảng cách từ mối nối n + 1 đến điểm đứt do OTDR đặt ở trạm B chỉ thị D : Khoảng cách thực tế giữa hai mối nối trên tuyến

Khoảng cách thực tế trên tuyến từ mối nối thứ n đến điểm đứt đƣợc tỉnh bởi: `

(3.11)

Tƣơng tự, khoảng cách từ mối nối thứ n +1 đến điểm đứt là: D D D D D B A B n 1 . (3.12) Dn = A A B D D D . D

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn/ Cũng cĩ thể xác định vị trí đứt sợi bằng cách so sánh cự ly chỉ trên OTDR với một đoạn sợi đã biết trƣớc chiều dài .

3.1.3.4. Đo suy hao của mối hàn và khớp nối:

Suy hao của mối hàn và khớp nối đƣợc xác định bởi độ chênh lệch cơng suất tán xạ ngƣợc ở trƣớc và sau điểm nối (hình 3.7).

Hình 3.7. Suy hao của mối hàn và khớp nối

Khi truyền qua mối hàn nĩng chảy ánh sáng hầu nhƣ khơng cĩ phản xạ nên đƣờng biểu diễn trên máy đo chỉ thay đổi độ dốc (hình 3.6 a), cịn khi truyền qua khớp nối ánh sáng thƣờng bị phản xạ nên sẽ thấy xung phản xạ trên màn hình (hình 3.6 b).Các khớp nối cĩ dùng chất lỏng để phối hợp chiết suất ở giữa sẽ khơng thấy dấu hiệu phản xạ .

Khi đĩ suy hao của mối hàn theo một chiều cĩ thể gặp trƣờng hợp đƣờng biểu diễn trên màn hình khơng thay đổi độ cao, thậm chí cịn tăng lên nhƣ tín hiệu quang bị khuếch đại. Hiện tƣợng này sảy ra do hai sợi nối với nhau cĩ thơng số khác nhau (về kích thƣớc, chiết suất, hệ số tán xạ ngƣợc). Nếu đo theo chiều ngƣợc lại sẽ thấy suy hao của những mối hàn đĩ lớn hơn trung bình. Do đĩ khi đo suy hao của mối hàn ngƣời ta đo theo hai chiều rồi tính suy hao trung bình (hình 3.8)

Hình 3.8. Suy hao của mối hàn đo theo hai chiều (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn/ Suy hao của mối hàn đƣợc tính bởi:

2 2 1 A A A (3.13)

Trong quá trình lắp đặt, suy hao của các mối hàn đƣợc đo cẩn thận ngay sau khi hàn nối. Những mối hàn cĩ suy hao lớn đều phải cắt bỏ rồi hàn lại. Cĩ thể dùng một máy OTDR đặt ở một đầu mà đo suy hao các mối hàn theo hai chiều nhƣ trên (hình 3.9)

Để thực hiện phƣơng pháp này nhĩm thử phải dịch chuyển máy đo theo tuyến cách nhĩm hàn nối một đoạn bằng chiều dài đoạn cáp

Thứ tự mối hàn thay đổi khi đo theo hai chiều khác nhau (Hình 3.9)

Hình 3.9. Dùng một OTDR để đo suy hao mối hàn theo hai chiều 3.1.3.5. Xác định thứ tự mối hàn:

Khi hàn nối cáp nhiều sợi cĩ thể xảy ra trƣờng hợp hàn nhầm thứ tự sợi

Hình 3.10. Kiểm tra thứ tự mối hàn bằng OTDR

Dùng máy OTDR nối với một đầu sợi, đầu cịn lại của sợi đƣợc ngâm vào chất lỏng cĩ chiết suất tƣơng đƣơng chiết suất lõi sợi. Nếu ngâm đúng sợi nối với OTDR thì dấu hiệu phản xạ ở cuối sợi trên màn hình biến mất (hình 3.9).

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://lrc.tnu.edu.vn/ Cũng cĩ thể dùng nguồn quang và máy đo cơng suất quang để kiểm tra thứ tự mối hàn. Khơng thể xác định đƣợc vị trí đã hàn nhầm khi đo qua nhiều mối hàn.

Một phần của tài liệu Đo lường thông tin cáp sợi quang luận án thạc sĩ (Trang 68 - 73)