Các điều kiện và đặc điểm của kết nối cáp quang có ảnh hưởng rất lớn đến hiệu suất của một tuyến sợi quang. Suy hao kết nối cao (ví dụ: suy hao chèn), suy hao phản hồi thấp hoặc độ phản xạ cao sẽ ảnh hưởng tiêu cực đến các ứng dụng (ví dụ: 10GBASE-LRM) đang chạy trên mạng. Ngược lại, suy hao phản hồi cao thường dẫn đến suy hao chèn thấp. Việc phân biệt rõ sự khác nhau giữa ba thuật ngữ này rất quan trọng để tránh nhầm lẫn khi triển khai và bảo trì hệ thống cáp quang.
Suy hao quang (optical loss) tại các đầu nối, đôi khi được gọi là suy giảm (attenuation), đơn giản là sự giảm năng lượng quang học khi truyền qua môi trường, chẳng hạn như một cặp kết nối sợi quang. Suy hao phản hồi (return loss) là lượng ánh sáng bị phản xạ ngược lại từ một điểm gián đoạn duy nhất trong liên kết sợi quang, ví dụ như một cặp kết nối. Suy hao phản hồi còn được gọi là độ phản xạ (reflectance). Trong một hệ thống truyền dẫn lý tưởng, cả suy hao quang và công suất phản xạ đều bằng không.
Các phương trình tính suy hao quang, suy hao phản hồi và độ phản xạ như sau:
- Suy hao quang (Optical Loss): 10 * log(Năng lượng vào / Năng lượng ra) (dB)
- Suy hao phản hồi (Return Loss): 10 * log(Năng lượng tới / Năng lượng phản xạ) (dB)
- Độ phản xạ (Reflectance): 10 * log(Năng lượng phản xạ / Năng lượng tới) (dB)
Suy hao phản hồi và độ phản xạ được sử dụng để mô tả hiện tượng phản xạ ngược tại một cặp kết nối. Điểm khác biệt chính là suy hao phản hồi sử dụng giá trị dB dương, trong khi độ phản xạ sử dụng giá trị dB âm. Sự khác biệt này có thể bắt nguồn từ lĩnh vực điện, nơi suy hao phản hồi có dấu âm được gọi là hệ số phản xạ.
Mục Lục
Tiêu Chuẩn IEC và TIA về Suy Hao Phản Hồi trong Cáp Quang MPO
Vào tháng 5 năm trước, một Báo cáo Kỹ thuật (IEC / TR 61282-15) về thử nghiệm cáp quang điểm cuối MPO (Multi-fiber Push On) đã được công bố. Gần đây, một tiểu ban trong TIA (TR42.11) đã quyết định tham khảo Báo cáo Kỹ thuật này trong tiêu chuẩn cáp cấu trúc đang được cập nhật (TIA 568.3-D). Mặc dù có sự đồng thuận về việc tham khảo Báo cáo Kỹ thuật, một điểm không chính xác liên quan đến suy hao phản hồi đã được chỉ ra và cần được xem xét kỹ lưỡng.
Trong IEC / TR 61282-15, phần về suy hao phản hồi và độ phản xạ quang học nêu rõ: “Tất cả các đầu cắm MPO singlemode có mặt cắt APC (Angled Physical Contact) được xác định với suy hao phản hồi thấp (ví dụ: > 50 dB).” Và đầu cắm MPO Multimode có mặt cắt tiếp xúc vật lý (PC) thường có suy hao phản hồi cao (ví dụ: 20 dB).”
Vấn đề tranh luận nằm ở chỗ giá trị “> 50 dB” cho suy hao phản hồi nên được coi là một giá trị cao, chứ không phải là một giá trị thấp. Tương tự, giá trị “20 dB” cho suy hao phản hồi nên được coi là thấp, không phải cao. Sự nhầm lẫn này có thể phát sinh do xu hướng hiểu 20 dB suy hao phản hồi (hoặc -20 dB độ phản xạ) là một tỷ lệ phần trăm lớn đối với công suất phản xạ, do đó sử dụng từ “cao” trong trường hợp này. Tuy nhiên, điều này không chính xác về mặt kỹ thuật và các nhà sản xuất kết nối cần làm rõ vấn đề này.
Sự Khác Biệt Giữa Suy Hao Phản Hồi và Độ Phản Xạ
Điều gây nhầm lẫn nằm ở vấn đề độ phản xạ, một giá trị âm (ví dụ: -20 dB), sử dụng ngôn ngữ khác. Ví dụ: -20 dB được coi là độ phản xạ cao và -50 dB được coi là độ phản xạ thấp. Suy hao phản hồi và độ phản xạ thực chất là cùng một đại lượng, chỉ khác nhau về dấu. Giá trị dương thường được sử dụng để xác định sự suy hao do phản xạ của một kết nối, trong khi giá trị âm được sử dụng để xác định độ phản xạ của một kết nối. Các thiết bị đo OTDR (Optical Time Domain Reflectometer) thường sử dụng giá trị âm cho sự phản xạ của kết nối.
Ví dụ: bề mặt đầu kết nối mở có thể có độ phản xạ -14 dB hoặc suy hao phản hồi +14 dB. Nếu có nhiều công suất phản xạ, chẳng hạn như phản xạ 4% từ đầu nối mở, việc tính toán độ phản xạ sẽ là < 10 * log(0,04) >. Tùy thuộc vào cách sắp xếp của tỉ số tạo ra 4% (ví dụ: 0,04) phản xạ, tính toán tổn thất trở lại sẽ là +14 dB (suy hao phản hồi) hoặc -14 dB (độ phản xạ).
Lưu Ý Quan Trọng Khi Triển Khai Đường Cáp Quang
Trong quá trình kết nối và triển khai đường cáp sợi quang, điều quan trọng nhất cần ghi nhớ là:
- Suy hao chèn càng thấp càng tốt.
- Suy hao phản hồi 50 dB tốt hơn suy hao phản hồi 20 dB.
- Độ phản xạ -50 dB tốt hơn độ phản xạ -20 dB.
Để kết nối mang lại hiệu suất tốt với suy hao phản hồi 50 dB (hoặc độ phản xạ -50 dB), điều bạn cần là suy hao chèn càng gần 0 dB càng tốt.
Tóm lại, hiểu rõ các khái niệm về suy hao chèn, suy hao phản hồi và độ phản xạ là rất quan trọng để đảm bảo hiệu suất tối ưu của hệ thống cáp quang. Việc tuân thủ các tiêu chuẩn và lưu ý những điểm quan trọng khi triển khai sẽ giúp bạn xây dựng một mạng lưới cáp quang ổn định và đáng tin cậy.