http://www.ebook.edu.vn 1 Đề cương ®μo t¹o c¸p quang I. Cáp sợi quang 1. Cấu tạo sợi quang. Nguyên lý cơ bản trong sợi quang là hiện tượng vật lí gọi là phản xạ lại ánh sáng toàn phần . Trong quy định để có phản xạ ánh sáng toàn phần là ánh sáng xuất phát có góc triết quang trung bình ( khúc xạ ) - bằng hoặc lớn hơn góc giới hạn. Sợi quang được làm bằng vật liệu điện môi (cách điện) , như đã nói nó không gây trở ngại những vấn đề liên quan đến điện từ trường . Nó có hai vùng , ở giữa gọi là lõi (core) ở đó ánh sáng được truyền qua, và vùng bên ngoài gọi là lớp sơn phủ (cladding) phủ lên lõi . Chỉ số khúc xạ của vật liệu làm lõi cao hơn chỉ số khúc xạ của vật liệu làm lớp sơn phủ . Hình dưới chúng ta xem ¸nh s¸ng ®−îc truyÒn bên trong c¸p sợi quang Dưới đây môt tả mỗi một phần của sợi quang Lõi - Core : lõi được làm bằng những sợi nhỏ mỏng thuỷ tinh hoặc nhựa , đo bằng micra (1 mm = 0,000001m) , ở đó ánh sáng được truyền qua . đường kính của lõi càng lớn thì càng có nhiều ánh sáng được truyền dẫn . Lớp sơn phủ - Clading: lớp này ngay sát lõi có chỉ số khúc xạ thấp hơn chỉ số khúc xạ của lõi. Đệm nhựa: lớp này để bảo vệ sợi quang từ những tác động va đập và độ cong quá mức. Sợi chống va đập mang tính chất cơ khí . Vỏ ngoài : vỏ ngoài phủ lên sợi quang. 2. Phân loại cáp sợi quang
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
http://www.ebook.edu.vn 1
Đề cương ®µo t¹o c¸p quang I. Cáp sợi quang
1. Cấu tạo sợi quang.
Nguyên lý cơ bản trong sợi quang là hiện tượng vật lí gọi là phản xạ lại ánh sáng toàn phần . Trong quy định để có phản xạ ánh sáng toàn phần là ánh sáng xuất phát có góc triết quang trung bình ( khúc xạ ) - bằng hoặc lớn hơn góc giới hạn.
Sợi quang được làm bằng vật liệu điện môi (cách điện) , như đã nói nó không gây trở ngại những vấn đề liên quan đến điện từ trường . Nó có hai vùng , ở giữa gọi là lõi (core) ở đó ánh sáng được truyền qua, và vùng bên ngoài gọi là lớp sơn phủ (cladding) phủ lên lõi . Chỉ số khúc xạ của vật liệu làm lõi cao hơn chỉ số khúc xạ của vật liệu làm lớp sơn phủ .
Hình dưới chúng ta xem ¸nh s¸ng ®−îc truyÒn bên trong c¸p sợi quang
Dưới đây môt tả mỗi một phần của sợi quang
Lõi - Core : lõi được làm bằng những sợi nhỏ mỏng thuỷ tinh hoặc nhựa , đo bằng micra (1 mm = 0,000001m) , ở đó ánh sáng được truyền qua . đường kính của lõi càng lớn thì càng có nhiều ánh sáng được truyền dẫn .
Lớp sơn phủ - Clading: lớp này ngay sát lõi có chỉ số khúc xạ thấp hơn chỉ số khúc xạ của lõi.
Đệm nhựa: lớp này để bảo vệ sợi quang từ những tác động va đập và độ cong quá mức.
Sợi chống va đập mang tính chất cơ khí .
Vỏ ngoài : vỏ ngoài phủ lên sợi quang.
2. Phân loại cáp sợi quang
http://www.ebook.edu.vn 2
Sîi quang bao gåm phÇn lâi vμ vá. PhÇn lâi cã chiÕt suÊt cao h¬n phÇn vá. ChiÕt suÊt cao nμy cung cÊp c¬ chÕ h−íng qu¸ truyÒn lan ¸nh s¸ng bªn trong lâi. Tuú theo ®−êng kÝnh lâi, ta cã sîi ®¬n mode vμ sîi ®a mode. Khi ®−êng kÝnh lâi ®ñ nhá, b−íc sãng c¾t cña sîi cã thÓ thÊp h¬n b−íc sãng ho¹t ®éng. Khi ®ã ta cã tr−êng hîp chØ cã mét mode ngang. Mét sîi ®¬n mode ®iÓn h×nh cã ®−êng kÝnh lâi xÊp xØ mμ10 vμ mét sîi ®a mode
Máy đo thời gian phản xạ quang OTDR được sử dụng để xác định đặc điểm của khoảng tuyến sợi quang, thường là các đoạn sợi quang được kết nối với nhau bằng mối hàn và bằng Connector. Máy OTDR cho phép xem xét kỹ bên trong sợi quang, có thể tính toán độ dài sợi quang, suy hao, điểm đứt sợi, tổng suy hao phản xạ cũng như các mối hàn, Connector và suy hao tổng.
Nguyên lý cơ bản về OTDR
http://www.ebook.edu.vn 4
Máy đo OTDR phát một xung ánh sáng ngắn vào sợi quang, tán xạ, phản xạ ánh sáng sẽ xảy ra trong sợi quang do sự không đồng nhất gây ra bởi các Connector, mối hàn, đoạn cong và các loại lỗi khác. Máy đo sẽ xác định và phân tích tín hiệu phản xạ, tán xạ ngược. Cường độ tín hiệu được đo theo những khoảng thời gian ngắn xác định và được sử dụng để đưa ra các đặc điểm về sự kiện.
Độ chênh lệch thời gian giữa lúc phát và thu tín hiệu phản hồi có liên quan tới tốc độ truyền ánh sáng trong vật liệu sợi, điều này cho phép OTDR tính toán khoảng cách theo công thức sau:
2*
*ntcd =
Trong đó:
b - Kho¶ng c¸ch
c - Tốc độ ánh sáng (2,998 x 108 m/s)
t - Là độ trễ thời gian từ khi phát tới khi thu được xung ánh sáng
n - Hệ số triết suất của sợi quang
Thiết bị đo OTDR sử dụng các ảnh hưởng của tán xạ Rayleigh và phản xạ Fresnel để đo kiểm các điều kiện trong sợi quang. Công suất phản xạ lớn hơn hàng chục nghìn lần tán xạ ngược.
Tán xạ Rayleigh xảy ra khi xung ánh sáng truyền dọc theo sợi quang gặp phải sự thay đổi nhỏ ví dụ như sự thay đổi và không đồng nhất về hệ số triết suất của sợi làm cho ánh sáng bị tán xạ theo tất cả các hướng. Tuy nhiên, sẽ có một lượng ánh sáng nhỏ phản xạ ngược trở lại phía phát gọi là tán xạ ngược.
Phản xạ Fresnel xảy ra khi ánh sáng truyền dọc theo sợi quang gặp phải sự thay đổi đột biến trong mật độ vật liệu và có thể gây ra bởi các kết nối hoặc điểm gẫy dẫn đến một lượng ánh sáng lớn bị phản xạ. Cường độ phản xạ tuỳ thuộc vào mức độ thay đổi về hệ số triết suất.
Khi kết quả đầy đủ được hiển thị, mỗi điểm trên màn hình hiển thị chỉ thị mức trung bình của nhiều điểm lấy mẫu. Có thể phóng to màn hình để xem chi tiết hơn mỗi điểm.
Máy đo đa năng FTB-400 chạy trên hệ điều hành Window 2000 và phần mềm ToolBox 6 cung cấp cho người sử dụng một giao diện thân thiện với người sử dụng cho các ứng dụng đo kiểm.
Giao diện này được thiết kế để truy nhập hiệu quả và dễ dàng nhất : Người sử dụng có thể sử dụng màn hình cảm ứng (Touchscreen) hoặc có thể sử dụng chuột và bàn phím bên ngoài.
http://www.ebook.edu.vn 8
Hình : Cửa sổ module đo (phần mềm ToolBox 6)
Phần mềm ToolBox 6 mang đến nhiều chức năng cho lĩnh vực đo kiểm. Ngưới sử dụng có thể thực hiện các phép đo kiểm khác nhau và làm việc trên các kết quả đo kiểm này tại cùng thời điểm, chuyển đổi nhanh chóng giữa các ứng dụng chỉ việc chạm (touch) vào một nút. Người sử dụng cũng có thể chạy các ứng dụng mà yêu cầu phải có sự kết hợp của nhiều module khác nhau bằng cách thiết lập sự kết hợp của các module để sử dụng và tiến hành “launching” cái ứng dụng đó.
Máy đo đa năng FTB-400 hỗ trợ điều khiển tại chỗ (thông qua phần mềm ToolBox) và từ xa (thông qua GPIB, RS-232 hoặc TCP/IP - sử dụng các lệnh SCPI hoặc được cung cấp các điều khiển LabVIEW).
Các dèn LED ở mặt trước của máy đo đa năng FTB-400 cung cấp cho người sử dụng các trạng thái của máy đo đa năng FTB-400 .
Đèn LED Ý nghĩa
Bật : Máy đo đa năng FTB-400 được bật
Tắt: Máy đo đa năng FTB-400 được tắt
Bật : Dung lượng Pin còn lại ít hơn 10%.
Tắt: Dung lượng Pin lớn hơn 10%
Bật : Máy đo đa năng FTB-400 được cấp nguồn bởi nguồn
AC/DC và các Pin không cần thiết (Chúng có thể được nạp đầy hoặc không có mặt).
Nhấp nháy: Pin đang được nạp.
Tắt: Máy đo đa năng FTB-400 không được cấp nguồn AC/DC.
Nhấp nháy: Biểu hiện ổ đĩa cứng đang hoạt động.
Nhấp nháy: Module đo kiểm đang phát tín hiệu quang.
Tắt: Module đo kiểm không phát tín hiệu quang
Chỉ dẫn các nút phần cứng trên máy đo đa năng FTB-400:
Máy đo đa năng FTB-400 được trang bị với các nút mà giúp người sử dụng truy nhập tới các chức năng của chúng tại bất kỳ thời điểm nào. Dưới đây là bảng danh sách các nút và mục đích của chúng:
http://www.ebook.edu.vn 9
Nút Mục đích
Bật/Tắt: Máy đo đa năng FTB-400 bật hoặc tắt.
Backlight: Nút này cho phép người sử dụng thiết lập mức “Brightness”.
Bộ chuyển đổi chương trình: Nút này cho phép bạn chuyển đổi dọc theo các ứng dụng đang chạy. Nó tương đương với việc ấn kết hợp các phím Alt-Tab.
Khi đang làm việc trong mode điều khiển từ xa thì nó tương đương như quay trở lại nút ở gần.
Vào: Nút này cho phép người sử dụng lựa chọn yếu tố ‘highlighted” trên màn hình. Nó tương đương với việc sử dụng phím Enter trên bàn phím.
Cấu trúc của ổ cứng:
Máy đo đa năng FTB-400 sử dụng ổ cứng được chia thành nhiều ổ với các mục đích như sau:
Tên ổ chia Nội dung
C Hệ thống điều hành, các ứng dụng EXFO
D Dữ liệu người sử dụng và dữ liệu EXFO, Các cấu hình ứng dụng EXFO
E Các tiện ích, backup máy đo đa năng FTB-400 (Ghost)
Máy đo đa năng FTB-400 sử dụng cáp nguồn 3 dây theo đúng quy tắc an toàn quốc tế. Dây nguồn này phục vụ như một dây đất khi được nối tới đúng ổ cắm AC ba chân. Kiểu dây nguồn được cung cấp với mỗi máy đo đa năng FTB-400 được xác định phù hợp với mỗi quốc gia riêng.
Tiến hành đo bằng máy đo OTDR Mục đích: + Đo xác định suy hao tại các mối nối, mối hàn + Đo xác định điểm đứt cáp quang + ….
http://www.ebook.edu.vn 10
Yêu cầu: + Máy đo OTDR + Dây nhảy quang (SC,FC) + Cáp quang có đầu nối (hoặc một tuyến quang cụ thể)
Tiến hành đo: + Đo suy hao mối nối + Đo suy hao mối hàn + Xác định khoảng cách cáp
Máy hàn cáp quang có cấu tạo cơ khí phức tạp, đảm bảo để mối hàn có được kết cấu chắc chắn, độ chính xác cao, suy hao mối nối thấp. Việc hàn cáp quang sẽ bao gồm nhiều thao tác. Các thao tác này sẽ thuần thục khi tiến hành hàn nối nhiều, nên đối với máy hàn chủ yếu là thực hành thao tác trên máy.
2. ph−¬ng ph¸p hµn nèi m¨ng x«ng c¸p quang (nªu râ tõng b−íc cô thÓ vµ vËt t−, dông cô cho tõng b−íc).