Hàn nối cáp quang là gì? Thế nào là mối nối sợi quang

Hàn nối cáp quang là quá trình sử dụng máy hàn chuyên dụng nung chảy và hợp nhất hai đầu sợi quang. Tạo ra một mối nối sợi quang có tính bền vững cao và độ suy hao cực kỳ thấp. Bài viết dưới đây sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về hàn nối cáp quang. Cũng như mối nối sợi quang.  

Hàn nối cáp quang là gì? 

Hàn nối cáp quang là quá trình sử dụng máy hàn cáp quang để nung chảy và hợp nhất lõi của hai sợi quang bằng hồ quang điện (Arc Fusion). Quá trình này căn chỉnh hai lõi sợi quang (Core-to-core Alignment) một cách siêu chính xác trước khi phóng hồ quang. Nhằm tạo ra một mối nối đồng nhất, gần như liền mạch. 

Việc hàn cáp quang thường được sử dụng trong: 

• Bảo trì và sửa chữa mạng cáp quang như GPON, LAN quang, CAM quang 
• Kéo dài tuyến cáp quang
• Xây dựng hệ thống mạng viễn thông, camera, internet

Thế nào là mối nối sợi quang? 

Mối nối sợi quang là quá trình nối hai sợi cáp quang với nhau để tạo ra một liên kết cáp quang dài hơn. Nối sợi quang chính là cách để xây dựng các đường cáp quang dài. Và mạng lưới cáp quang trên khắp thế giới. 

Mục đích của việc nối sợi quang là kết nối điểm cuối của một đường dây cáp quang này với điểm đầu của một dây cáp quang khác. Sao cho các tín hiệu quang đi quang không bị phản xạ trở lại. Do đó mối nối sợi quang chỉ thích hợp với hai sợi quang. Và chúng phải có cùng hình dạng đường kính và độ bền tương thích nhau. 

Các phương pháp hàn nối cáp quang 

Hàn nối nhiệt hạch (Fusion Splicing)

Đây là phương pháp ưu việt nhất, được sử dụng rộng rãi trong các mạng cáp quang đường trục và FTTx nhờ chất lượng mối nối cực kỳ cao. 

Nguyên tắc

Sử dụng máy hàn cáp quang (Fusion Splicer) để: 

1. Căn chỉnh (Alignment): Hai đầu sợi quang (đã được cắt phẳng) được căn chỉnh siêu chính xác, thường là theo dõi (Core-to-Core Alignment) hoặc vỏ (Cladding Alignment). 

2. Hợp nhất (Fusion): Máy phóng hồ quang điện (Arc) với nhiệt độ cao (khoảng 1800 độ C). Để nung chảy và hợp nhất hai sợi thủy tinh lại với nhau, tạo thành một khối liền mạch. 

Ưu điểm

• Suy hao thấp nhất: Độ suy hao tín hiệu cực kỳ nhỏ (thường ≤ 0.05dB/ mối). Đảm bảo đường truyền xa và ổn định. 
• Độ bền tuyệt đối: Mối nối bền vững, chịu được tác động cơ học và môi trường (độ ẩm, nhiệt độ). 
• Phản xạ ngược thấp: Lý tưởng cho các mạng tốc độ cao và cáp quang Single-mode. 

2. Nối cơ học (Mechanical Splicing)

Phương pháp này tạo ra một mối nối tạm thời hoặc bán cố định mà không cần sử dụng nhiệt. 

Nguyên tắc

Sử dụng một khớp nối cơ học (Mechanical Splice Connector)

1. Căn chỉnh: Hai đầu sợi quang được đặt vào một ống nhựa đặc biệt bên trong khớp nối. 

2. Giữ và tiếp xúc: Khớp nối sẽ căn chỉnh hai đầu sợi và giữ chúng tiếp xúc gần nhau. Bên trong khớp nối có chứa một loại gel chiết suất quang học để lấp đầy khe hở. Giảm thiểu suy hao do phản xạ. 

Ưu điểm

• Nhanh chóng và đơn giản: Thao tác dễ dàng, không cần máy hàn nhiệt, thích hợp cho việc sửa chữa khẩn cấp hoặc lắp đặt nhanh 
• Chi phi đầu tư thấp: Không cần mua máy hàn

Mất mối nối sợi quang là gì? 

Mất mối nối sợi quang (Splice Loss) là thuật ngữ chỉ sự suy hao (mất mát) công suất tín hiệu ánh sáng xảy ra tại điểm kết nối cố định giữa hai đoạn sợi quang. 

Nguyên nhân gây mất mối nối

Sự mất mát tín hiệu ánh sáng tại mối nối xảy ra khi ảnh sáng không thể truyền hoàn hảo từ lõi sợi quang thứ nhất sang lõi sợi quang thứ hai. Các nguyên nhân chính bao gồm: 

1. Sự sai lệch hình học (Intrinsic Loss)

Đây là sự khác biệt vốn có giữa hai sợi quang được nối: 

• Sai lệch đường kính lõi (Core Diameter Mismatch): Lõi sợi quang có đường kính khác nhau 
• Sai lệch độ mở số (Numerical Aperture Mismatch): Khả năng thu nhận ánh sáng của hai sợi khác nhau 
• Độ đồng tâm lõi không hoàn hảo (Core Concentricity): Lõi sợi không nằm chính xác ở trung tâm hình học của vỏ sợi. 

2. Sự sai lệch trong quá trình kết nối (Extrinsic Loss)

Đây là các lỗi phát sinh trong quá trình thi công: 

• Sai lệch trục: Hai lõi sợi quang không nằm trên cùng một đường thẳng. Đây là nguyên nhân phổ biến nhất. 
• Sai lệch góc: Mặt cắt của hai sợi không vuông góc hoàn toàn hoặc không tiếp xúc song song (đặc biệt trong nối cơ học)
• Khe hở giữa hai mặt sợi: Khoảng cách giữa hai đầu sợi quá lớn 
• Lõi mặt cắt: Mặt sợi quang không bằng phẳng, không nhẵn hoặc không vuông góc, gây phản xạ ngược và tán xạ

3. Nhiễm bẩn và hư hỏng 

• Bề mặt không sạch: Bụi, dầu hoặc hơi ẩm trên bề mặt sợi trước khi hàn/ nối. 
• Lỗi trong quá trình hợp nhất (đối với hàn nhiệt): Các bong bóng khí nhỏ hoặc sự đồng nhất trong thủy tinh sau khi nung chảy. 

Ảnh hưởng của mất mối nối khi hàn nối cáp quang 

Chất lượng của mối nối ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất của toàn bộ mạng cáp quang: 

1. Giảm công suất tín hiệu: Mất mối nối làm giảm cường độ tín hiệu truyền đi. Khiến tín hiệu suy yếu nhanh hơn theo khoảng cách

2. Hạn chế khoảng cách truyền dẫn: Mức suy hao cao có thể làm giảm đáng kể khoảng cách tối đa mà tín hiệu có thể truyền trước khi cần bộ khuếch đại hoặc bộ thu phải nhạy hơn 

3. Tăng tỷ lệ lỗi bit (BER): Suy hao cao làm giảm tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu (SNR) tại bộ thu, dẫn đến tăng lỗi trong việc tái tạo dữ liệu

Trong các dự án viễn thông lớn, mất mối nối nhiệt hạch tiêu chuẩn thường được yêu cầu dưới 0.1dB cho mỗi nối. 

Viễn Thông Hà Nội là một trong những công ty hàng đầu trong lĩnh vực viễn thông và công nghệ thông tin tại Việt Nam. Với hơn 10 năm kinh nghiệm trong ngành, Viễn Thông Hà Nội đã không ngừng phát triển và mở rộng thị trường, trở thành đối tác tin cậy của nhiều tổ chức, doanh nghiệp trong và ngoài nước. Đặc biệt, dịch vụ hàn cáp quang của Viễn Thông Hà Nội luôn được đánh giá cao về độ tin cậy, chất lượng và tiến độ hoàn thành. Quý khách hàng đang có nhu cầu hay quan tâm đến Hàn nối cáp quang. Vui lòng tham khảo tại đây. 

Cách đo suy hao mối nối sợi quang 

Việc đo suy hao mối nối sợi quang là một bước cực kỳ quan trọng để đánh giá chất lượng của việc thi công. Cũng như đảm bảo hiệu suất hoạt động của toàn bộ mạng cáp quang. Có hai phương pháp chính và đáng tin cậy nhất để đo suy hao mối nối sợi quang. 

1. Phương pháp đo bằng OTDR 

Đây là phương pháp phổ biến và được ưu tiên nhất vì nó cung cấp cái nhìn tổng thể về chất lượng mối nối. Đồng thời vẽ ra “bản đồ” suy hao của toàn tuyến cáp. 

Nguyên tắc hoạt động

OTDR hoạt động bằng cách gửi một xung ánh sáng mạnh vào sợi quang và đo lường ánh sáng phản xạ ngược quay trở lại. Khi xung ánh sáng đi qua một mối nối. Nó sẽ ghi nhận một điểm suy giảm công suất (Bước nhảy suy hao) và một điểm phản xạ ngược (từ khe hở mối nối, nếu có)

Quy trình đo mối nối 

Thiết lập OTDR: Kết nối OTDR với đầu sợi quang cần đo. Sử dụng một dây mồi để loại bỏ “vùng chết” của thiết bị. Giúp đo được mối nối đầu tiên

Chạy dấu vết: Thực hiện đo và thu được một biểu đồ (dấu vết). Thể hiện công suất tín hiệu theo khoảng cách 

Xác định mối nối: Trên biểu đồ, mỗi mối nối sẽ xuất hiện dưới dạng một bước nhảy suy hao công suất đột ngột 

Đo suy hao: Đây là kỹ thuật quan trọng nhất. Suy hao mối nối thực tế phải đo từ hai hướng (một lần từ đầu A sang B. Và một lần từ đầu B sang A). Sau đó lấy giá trị trung bình cộng của hai kết quả để loại bỏ lỗi do sự khác biệt giữa hai sợi quang. 

2. Phương pháp đo bằng nguồn sáng và đồng hồ đo công suất (OLS & OPM)

Phương pháp này đơn giản hơn nhưng chỉ đo được suy hao tổng thể của tuyến hoặc suy hao của mối nối đơn lẻ (nếu có thể ngắt kết nối). 

Quy trình đo tổng thể (End-to-End Loss)

1. Chuẩn hóa: Kết nối nguồn sáng (OLS) và đồng hồ đo công suất (OPM) trực tiếp bằng dây nhảy quang để thiết lập mức công suất tham chiếu (0dBm hoặc 0dB)

2. Đo tuyến: Giữ nguyên OLS ở đầu A, kết nối OPM ở đầu B của tuyến cáp đã nối. 

3. Đọc kết quả: Giá trị đọc được trên OPM là suy hao tổng thế của toàn bộ tuyến cáp. Bao gồm suy hao của sợi cáp, các mối nối và các đầu nối. 

Quy trình đo mối nối đơn lẻ (Cut-back/ Insertion Loss)

Phương pháp này thường được sử dụng trong phòng thí nghiệm hoặc khi cần kiểm tra suy hao của một thành phần cụ thể

1. Đo công suất gốc: Đo công suất tín hiệu đi qua sợi quang trước khi thực hiện mối nối (P1)

2. Thực hiện mối nối: Cắt sợi và thực hiện mối nối 

3. Đo công suất sau nối: Đo công suất tín hiệu đi qua sợi quang sau khi mối nối (P2)

Mong rằng với bài viết trên, VTHN đã giúp bạn hiểu rõ hơn về Hàn nối cáp quang là gì?

Cũng như hiểu về mối nối sợi quang. Quý khách có nhu cầu hàn nối cáp quang vui lòng liên hệ qua Fanpage hoặc Hotline 0888.550.111 để được tư vấn cũng như hỗ trợ mua hàng với giá ưu đãi nhất!