kỹ thuật hàn cáp quang

May 17, 2014 TLT 1
KỸ THUẬT CÁP QUANG
OPTICAL FIBER TECHNOLOGIES
T.BDKTNVBĐ – 07-2007
May 17, 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
May 17, 2014 TLT 3
7. LÝ THUYẾT HÀN NỐI SỢI QUANG – 2 TIẾT
A. CÁC PHƯƠNG PHÁP HÀN NỐI SỢI
QUANG
B. BẢO VỆ MỐI HÀN VÀ KHỚP NỐI
May 17, 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.

May 17, 2014 TLT 5
A. KỸ THUẬT HÀN NỐI SỢI QUANG
May 17, 2014 TLT 6
A. KỸ THUẬT HÀN NỐI SỢI QUANG
•
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
May 17, 2014 TLT 7
Ví dụ của một kết nối cơ khí của hãng
Corning CamSplice™
May 17, 2014 TLT 8
A. KỸ THUẬT HÀN NỐI SỢI QUANG

•
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,…
May 17, 2014 TLT 9
A. KỸ THUẬT HÀN NỐI SỢI QUANG
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).
•
Chất lượng:

–
Mối nối hàn nhiệt thường có suy hao thấp và phản xạ ít hơn mối nối cơ
khí.
–
Tuyến quang có cự ly xa thường chọn các mối nối hàn nhiệt. Các mạng
LAN, cự ly gần thường dùng mối nối cơ khí
–
Các tia phản xạ trong các mối nối cơ khí cũng là vấn đề lớn với các tín
hiệu Analog như CATV, do đó các hệ thống này thường dùng các mối
nối hàn nhiệt.
May 17, 2014 TLT 10
A. KỸ THUẬT HÀN NỐI SỢI QUANG
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
May 17, 2014 TLT 11
A. KỸ THUẬT HÀN NỐI SỢI QUANG
•
bước 1 - Chuẩn bị sợi
quang:
–

Lột các lớp bảo vệ sợi
(lớp bọc chặt, lớp áo,
ống) cho đến khi chỉ
còn duy nhất sợi
quang (Lõi và
Gradding 125µm)
–
Quan trọng là sợi
quang phải được làm
sạch
May 17, 2014 TLT 12
A. KỸ THUẬT HÀN NỐI SỢI QUANG
•
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
May 17, 2014 TLT 13

A. KỸ THUẬT HÀN NỐI SỢI QUANG
Mặt cắt
xấu
Mặt cắt
tốt
May 17, 2014 TLT 14
A. KỸ THUẬT HÀN NỐI SỢI QUANG
•
bước 3 - Hàn sợi
quang: Gồm hai bước
chính sau:
–
Gióng (alignment)
–
Làm nóng chảy
(melting hay heating)
May 17, 2014 TLT 15
A. KỸ THUẬT HÀN NỐI SỢI QUANG
•
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
May 17, 2014 TLT 16

A. KỸ THUẬT HÀN NỐI SỢI QUANG
•
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
–
Bước 2: Bấm cáp để tạo mặt cắt tốt
–
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
May 17, 2014 TLT 17
A. KỸ THUẬT HÀN NỐI SỢI QUANG
•
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
May 17, 2014 TLT 18
A. KỸ THUẬT HÀN NỐI SỢI QUANG

•
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.
May 17, 2014 TLT 19
A. KỸ THUẬT HÀN NỐI SỢI QUANG
•
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 10-15 giây
–
Những máy hàn chính xác cao hàn khoảng
trên 30 giây cho 1 mối hàn. Thời gian này
giành cho việc phân tích và gióng thẳng các
sợi quang.
May 17, 2014 TLT 20
A. KỸ THUẬT HÀN NỐI SỢI QUANG
•
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)
May 17, 2014 TLT 21
A. KỸ THUẬT HÀN NỐI SỢI QUANG
•
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.
May 17, 2014 TLT 22
So sánh các loại bảo vệ mối hàn
May 17, 2014 TLT 23
A. KỸ THUẬT HÀN NỐI SỢI QUANG
•
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)
May 17, 2014 TLT 24
A. KỸ THUẬT HÀN NỐI SỢI QUANG
•
Giá thành của một máy hàn nhiệt?
–
$10,000 - $30,000
–
Phụ thuộc một số đặc tính và độ chính xác của
máy
May 17, 2014 TLT 25
A. KỸ THUẬT HÀN NỐI SỢI QUANG
•
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: