Thuật ngữ sợi quang
Định nghĩa ngắn gọn cho các thuật ngữ dùng trong toàn bộ chuyên mục này, được nhóm theo đúng trình tự thường gặp: vật lý của ánh sáng trong thủy tinh, các loại sợi quang và cáp quang, các thành phần thụ động giữa hai transceiver, đầu nối, lắp đặt, đo kiểm và vận hành. Mỗi mục đều trỏ tới tài liệu nơi thuật ngữ đó được giải thích sâu hơn. Từ vựng phía transceiver — form factor, DDM, bản đồ bộ nhớ, mã tuân thủ — nằm trong từ điển thuật ngữ quang học.
Vật lý ánh sáng và sợi quang
| Thuật ngữ | Ý nghĩa | Xem |
|---|---|---|
| Lõi | vùng thủy tinh trung tâm (9 µm đơn mode, 50 hoặc 62,5 µm đa mode) có chiết suất cao hơn, dẫn ánh sáng | Ánh sáng lan truyền như thế nào |
| Lớp vỏ | lớp thủy tinh 125 µm có chiết suất thấp hơn bao quanh lõi; ánh sáng bị giam giữ nhờ bước nhảy chiết suất | như trên |
| Lớp phủ | lớp acrylate kép (250 hoặc 200 µm) bảo vệ thủy tinh; được tuốt bỏ trước khi hàn nối | Sợi quang được sản xuất như thế nào |
| Chiết suất (n) | tỷ số giữa tốc độ ánh sáng trong chân không và tốc độ ánh sáng trong vật liệu; khoảng 1,468 đối với silica | Ánh sáng lan truyền như thế nào |
| Chiết suất nhóm (IOR) | chiết suất quyết định tốc độ của một xung; giá trị được nhập vào OTDR (1,467–1,469) | Đọc đường cong OTDR |
| Khẩu độ số (NA) | sin của góc chấp nhận tối đa; 0,12–0,14 đơn mode, 0,20 đa mode | Ánh sáng lan truyền như thế nào |
| Phản xạ toàn phần | hiệu ứng giữ ánh sáng trong lõi khi ánh sáng chạm ranh giới lõi–lớp vỏ ở góc nông | như trên |
| Mode | dạng phân bố trường ổn định mà sợi quang có thể mang; sợi đơn mode mang một mode trên bước sóng cắt của nó | như trên |
| Đường kính trường mode (MFD) | bề rộng hiệu dụng của vệt sáng đơn mode (9,2 µm tại 1310 nm, 10,4 µm tại 1550 nm); lệch nhau gây suy hao mối hàn | như trên |
| Bước sóng cắt | dưới bước sóng này, sợi đơn mode mang nhiều hơn một mode; bước sóng cắt khi đã lắp cáp ≤ 1 260 nm | như trên |
| Diện tích hiệu dụng (A_eff) | diện tích mà công suất trải ra (≈ 80 µm² ở G.652); càng nhỏ thì hiệu ứng phi tuyến càng mạnh | Hiệu ứng phi tuyến |
| Suy hao | công suất mất đi theo khoảng cách, tính bằng dB/km; 0,35 dB/km tại 1310 nm, 0,2 dB/km tại 1550 nm | Suy hao và các cửa sổ truyền dẫn |
| Tán xạ Rayleigh | tán xạ do các thăng giáng mật độ bị đóng băng trong thủy tinh; nguồn suy hao chiếm ưu thế, giảm theo lũy thừa bậc bốn của bước sóng; nguồn gốc của tán xạ ngược trong OTDR | như trên |
| Đỉnh hấp thụ nước | dải hấp thụ OH quanh 1 383 nm; bị triệt trong sợi quang có đỉnh hấp thụ nước thấp (G.652.C/D) | như trên |
| Cửa sổ truyền dẫn | vùng bước sóng có suy hao thấp: 850, 1 310, 1 550 nm và các băng O–L | như trên |
| Suy hao uốn cong vĩ mô | ánh sáng mất đi tại một chỗ uốn cong rõ rệt dưới bán kính tối thiểu; tăng theo bước sóng | Sự cố tuyến cáp quang |
| Suy hao uốn cong vi mô | suy hao do lệch trục ở mức vi mô, gây ra bởi áp lực cáp, băng giá hoặc ứng suất lớp phủ | như trên |
| Tán sắc mode | xung bị giãn ra trong sợi đa mode vì các mode truyền với tốc độ khác nhau; quyết định tích số băng thông–khoảng cách | Tán sắc và băng thông |
| Tán sắc màu (CD) | xung bị giãn ra vì các bước sóng khác nhau truyền với tốc độ khác nhau; D tính bằng ps/(nm·km), bằng 17 tại 1550 nm trên G.652 | như trên |
| Bước sóng tán sắc bằng không (λ₀) | nơi tán sắc màu bằng 0: 1 310 nm trên G.652, 1 550 nm trên G.653 | như trên |
| Tán sắc mode phân cực (PMD) | sự giãn xung vì hai mode phân cực truyền với tốc độ khác nhau; hệ số tính bằng ps/√km | như trên |
| Độ trễ nhóm vi sai (DGD) | độ trễ tức thời giữa hai mode phân cực, tính bằng ps; giá trị trung bình của nó chính là PMD của liên kết | Đặc trưng hóa sợi quang |
| Băng thông mode (EMB) | tích số băng thông–khoảng cách của sợi đa mode tính bằng MHz·km (OM3 2 000, OM4 4 700) | Tán sắc và băng thông |
| Hiệu ứng phi tuyến (SPM, XPM, FWM, SBS, SRS) | méo phụ thuộc công suất: tự điều chế pha, điều chế pha chéo, trộn bốn sóng, tán xạ Brillouin và tán xạ Raman | Hiệu ứng phi tuyến |
| Phản xạ Fresnel | phản xạ tại mọi bước nhảy chiết suất, 3,6 % (−14,4 dB) tại mặt tiếp giáp thủy tinh–không khí | Phản xạ và suy hao phản xạ |
| Hệ số phản xạ | phần công suất phản xạ của một sự kiện, tính bằng dB âm (−55 dB đối với một cặp UPC sạch) | như trên |
| Suy hao phản xạ quang (ORL) | tổng công suất phản xạ về của toàn bộ liên kết, tính bằng dB dương | như trên |
| Cầu chì sợi quang | hiện tượng phá hủy lõi tự lan truyền ở mức công suất trên khoảng 1 W, lan về phía nguồn | Độ tin cậy và lão hóa |
| Thử ứng suất | lực căng (0,69 GPa, 1 % biến dạng) mà mỗi mét sợi quang phải chịu được tại nhà máy | như trên |
| Mỏi tĩnh | sự phát triển chậm của các khuyết tật bề mặt dưới tác động của ứng suất và độ ẩm; lý do có quy tắc giới hạn 20 % biến dạng | như trên |
Các loại sợi quang và cáp quang
| Thuật ngữ | Ý nghĩa | Xem |
|---|---|---|
| G.652.D | sợi đơn mode tiêu chuẩn có đỉnh hấp thụ nước thấp; loại sợi mặc định của thế giới | Các loại sợi quang |
| G.655 | sợi dịch tán sắc khác 0 dùng cho DWDM đường dài thập niên 2000 | như trên |
| G.657 | sợi đơn mode kháng uốn cong (A1: bán kính 10 mm, A2/B2: 7,5 mm, B3: 5 mm) | như trên |
| G.654 | sợi lõi silica tinh khiết dịch bước sóng cắt, 0,15–0,17 dB/km, dùng cho cáp biển và đường dài coherent | như trên |
| OM1–OM5 | các cấp đa mode: OM1 62,5 µm; OM2 50 µm, OM3/OM4 tối ưu hóa cho laser, OM5 băng rộng | như trên |
| OS1a, OS2 | các cấp sợi đơn mode đã lắp cáp theo ISO/IEC 11801: 1,0 dB/km trong nhà, 0,4 dB/km ngoài trời | Bản đồ tiêu chuẩn |
| Sợi bù tán sắc (DCF) | sợi có tán sắc âm lớn, dùng trong module để triệt tán sắc của tuyến | Tán sắc và băng thông |
| Sợi giữ phân cực (PM) | sợi có ứng suất tích hợp giữ nguyên phân cực đã phát; có trong transceiver và thiết bị đo | Các loại sợi quang |
| Ống đệm lỏng | kết cấu cáp trong đó 12 hoặc 24 sợi nằm tự do trong một ống chứa gel hoặc ống khô, tách khỏi ứng suất của cáp | Cấu tạo cáp quang |
| Đệm chặt | lớp nhựa 900 µm bọc quanh từng sợi; dùng cho cáp trong nhà và pigtail | như trên |
| Ribbon, ribbon cuộn được | 12 sợi dán liền cạnh nhau (hoặc dán gián đoạn) để hàn hàng loạt và tăng mật độ | như trên |
| Micro-cable, microduct | cáp nhỏ (sợi 200 µm) được thổi vào ống 5–16 mm | như trên |
| ADSS | cáp treo tự đỡ toàn điện môi dùng cho hành lang đường dây điện | như trên |
| OPGW | dây chống sét quang: sợi quang nằm trong dây chống sét của đường dây cao thế | như trên |
| Thành phần chịu lực | thanh sợi thủy tinh, sợi aramid hoặc thép chịu lực căng thay cho sợi quang | như trên |
| Giáp bảo vệ | băng thép gợn sóng, dây thép hoặc sợi điện môi chống dập và chống gặm nhấm | như trên |
| Chặn nước | gel hoặc băng và sợi trương nở dạng khô ngăn nước di chuyển dọc theo cáp | như trên |
| LSZH, CPR Euroclass, OFNP/OFNR | các cấp chống cháy của vỏ cáp trong nhà theo quy định IEC, EU và NEC | như trên |
| Mã màu (TIA-598) | xanh dương, cam, xanh lá, nâu, xám, trắng, đỏ, đen, vàng, tím, hồng, xanh ngọc cho sợi 1–12 và cho các ống | như trên |
Thành phần thụ động
| Thuật ngữ | Ý nghĩa | Xem |
|---|---|---|
| Hạ tầng thụ động | mọi thứ giữa hai transceiver mang ánh sáng mà không cần điện tử: cáp, bảng đấu nối, mối hàn, đầu nối, bộ chia quang, bộ lọc | Hạ tầng thụ động |
| Bảng đấu nối, ODF | đơn vị tủ rack hoặc khung nơi các sợi cáp kết thúc tại các adapter để đấu dây nhảy quang | như trên |
| Adapter (coupler) | ống lồng xuyên vách căn chỉnh hai ferrule đầu nối | như trên |
| Pigtail | đoạn sợi ngắn có đầu nối ở một đầu, được hàn với sợi cáp ở đầu kia | như trên |
| Dây nhảy quang (jumper) | sợi quang đã gắn đầu nối dùng để đấu từ panel tới thiết bị hoặc từ panel tới panel | như trên |
| Măng xông | hộp kín ngoài trời nơi cáp được mở ra và các sợi được hàn nối trên khay | như trên |
| Khay hàn | khay trong măng xông hoặc panel giữ các ống bảo vệ mối hàn và phần sợi dư | Hàn nối và đấu cuối |
| Ống bảo vệ mối hàn | ống co nhiệt có thanh thép bên trong, bảo vệ một mối hàn nhiệt | như trên |
| Tủ phân phối quang (FDH) | tủ cáp ngoài trời của một PON, chứa bộ chia quang và điểm đấu chéo | Cấu trúc mạng sợi quang |
| Bộ chia quang | bộ chia công suất thụ động 1:2 … 1:128 dùng cho PON; 3,5 dB cho mỗi lần chia đôi cộng thêm suy hao dư | Hạ tầng thụ động |
| Bộ lọc WDM, bộ ghép/tách kênh, OADM | các thành phần ghép hoặc tách các bước sóng trên một sợi | như trên |
| Bộ suy hao | phần tử cố định hoặc điều chỉnh được, đưa thêm suy hao để bảo vệ bộ thu khỏi quá tải | Quỹ công suất tuyến |
| Đầu cuối không phản xạ | đầu cuối không phản xạ (loại APC hoặc loại hấp thụ) cho một sợi không sử dụng | Phản xạ và suy hao phản xạ |
| Cassette, cáp trục MPO, breakout | hệ thống cáp mô-đun trung tâm dữ liệu: cáp trục MPO, cassette phân tách ra đầu nối LC | Cấu trúc mạng sợi quang |
| Cực tính (phương pháp A/B/C) | sơ đồ giữ đúng cặp sợi phát và thu xuyên suốt qua các cáp trục MPO | Đấu nối breakout và MPO |
| Dây mồi, dây đuôi | sợi dài 150–1 000 m đặt trước và sau liên kết cần đo để OTDR nhìn thấy được đầu nối đầu tiên và cuối cùng | Đọc đường cong OTDR |
Đầu nối
| Thuật ngữ | Ý nghĩa | Xem |
|---|---|---|
| Ferrule | ống trụ gốm (2,5 mm cho SC/FC/ST, 1,25 mm cho LC) giữ và căn chỉnh đầu sợi quang | Đầu nối và các loại sợi quang |
| Mặt đầu nối | đầu đã đánh bóng của ferrule và sợi quang; được soi kiểm tra trước mỗi lần ghép nối | Kiểm tra và vệ sinh mặt đầu nối |
| LC, SC, FC, ST, MPO/MTP | các họ đầu nối: LC song công nhỏ (transceiver), SC (PON, panel), FC có ren (thiết bị đo), ST kiểu lưỡi lê (thế hệ cũ), MPO 12–24 sợi (quang học song song) | Đầu nối và các loại sợi quang |
| PC, UPC, APC | các kiểu đánh bóng: tiếp xúc vật lý, đánh bóng siêu tinh (xanh dương, −50 dB), vát góc 8° (xanh lá, −60 dB, không bao giờ ghép với UPC) | như trên |
| Suy hao chèn | suy hao thêm vào bởi một cặp đầu nối hoặc một mối hàn; điển hình 0,3 dB, tối đa 0,75 dB mỗi cặp trong cáp có cấu trúc | Quỹ công suất tuyến |
| Ghép nối (mating) | cắm hai đầu nối vào nhau qua một adapter; 500–1 000 lần cắm rút trong vòng đời một đầu nối | Độ tin cậy và lão hóa |
| Then (key), chốt dẫn hướng | các chi tiết cố định vị trí xoay (góc APC, thứ tự sợi trong MPO) | Đầu nối và các loại sợi quang |
Lắp đặt và tuyến cáp
| Thuật ngữ | Ý nghĩa | Xem |
|---|---|---|
| Ống dẫn, ống dẫn phụ, microduct | các loại ống mà cáp quang được kéo vào hoặc thổi vào | Tuyến cáp và thi công |
| Thổi cáp (jetting) | lắp đặt cáp bằng khí nén dọc theo ống dẫn; tính bằng km cho mỗi lượt thổi | như trên |
| Lực kéo | lực tác động lên cáp trong khi lắp đặt, giới hạn bởi độ bền kéo định mức của cáp | như trên |
| Bán kính uốn cong tối thiểu | 20 lần đường kính cáp khi đang chịu lực kéo, 10 lần sau khi lắp đặt; 30 mm đối với sợi trần | như trên |
| Chôn trực tiếp | cáp đặt trong rãnh đào hoặc cày xuống đất, không có ống dẫn; có giáp bảo vệ | như trên |
| Treo trên không | cáp trên cột hoặc tháp: buộc lashing, figure-8, ADSS, OPGW | như trên |
| Độ võng | độ chùng xuống theo phương thẳng đứng của một nhịp cáp treo; quyết định lực căng và khoảng hở | như trên |
| Độ chùng dự trữ, vòng cáp dự trữ | cáp dư được cuộn tại măng xông và cột để phục vụ hàn nối và sửa chữa sau này | như trên |
| Khoan ngầm định hướng (HDD) | lắp đặt ống dẫn không đào rãnh, luồn dưới đường và sông | như trên |
| Cọc mốc, băng cảnh báo | dấu hiệu trên mặt đất và trong rãnh cáp báo hiệu một tuyến cáp chôn ngầm | như trên |
| Hoàn công | tài liệu ghi lại những gì thực sự đã lắp đặt, không phải những gì đã thiết kế | Tài liệu và nhãn |
Đo kiểm và đo lường
| Thuật ngữ | Ý nghĩa | Xem |
|---|---|---|
| Nguồn sáng và máy đo công suất (LSPM, OLTS) | phép đo suy hao tham chiếu: phát một công suất đã biết, đo công suất đến; Tier 1 | Đo kiểm và đo lường |
| Phương pháp tham chiếu (một dây nhảy) | cách đưa máy đo về 0 sao cho các đầu nối của chính liên kết được tính vào kết quả | như trên |
| Encircled flux | điều kiện phát chuẩn hóa cho phép đo suy hao đa mode (TIA-526-14, IEC 61280-4-1) | như trên |
| OTDR | máy phản xạ miền thời gian quang: phát xung và vẽ đồ thị tán xạ ngược cùng phản xạ theo khoảng cách | Đọc đường cong OTDR |
| Độ rộng xung | thời lượng xung OTDR (5 ns–20 µs), đánh đổi giữa độ phân giải và tầm đo | như trên |
| Vùng chết (sự kiện, suy hao) | khoảng cách sau một phản xạ trong đó các sự kiện không thể tách riêng hoặc đo được | như trên |
| Dải động | khoảng dB khả dụng của OTDR giữa mức tán xạ ngược ban đầu và mức nhiễu | như trên |
| Hệ số tán xạ ngược | phần công suất xung mà sợi quang tán xạ ngược lại, dùng để tính hệ số phản xạ | như trên |
| Ghost | một sự kiện phản xạ giả do phản xạ nhiều lần gây ra | như trên |
| Gainer | suy hao mối hàn âm giả tạo do lệch tán xạ ngược; được triệt tiêu khi lấy trung bình hai chiều đo | như trên |
| Đo hai chiều | đo OTDR từ cả hai đầu rồi lấy trung bình; bắt buộc để có suy hao mối hàn và đầu nối thực sự chính xác | như trên |
| Tệp .sor | định dạng tệp đường cong OTDR theo tiêu chuẩn (Telcordia SR-4731) | như trên |
| Máy đo ORL (OCWR) | thiết bị đo tổng suy hao phản xạ của một liên kết | Phản xạ và suy hao phản xạ |
| Đèn dò lỗi trực quan (VFL) | laser đỏ cho thấy chỗ đứt và chỗ uốn cong gấp trong dây và trong khay | Đo kiểm và đo lường |
| Bộ nhận dạng sợi quang | công cụ kẹp ngoài phát hiện lưu lượng và chiều truyền trong một sợi bị uốn cong mà không cần tháo đấu nối | như trên |
| Kính hiển vi soi sợi quang | kính hiển vi video chấm điểm mặt đầu nối theo IEC 61300-3-35 | Kiểm tra và vệ sinh mặt đầu nối |
| Tier 1, Tier 2 | các mức đo theo TIA-568.3-D: đạt/không đạt về suy hao/chiều dài/cực tính; cộng thêm mô tả đặc tính bằng OTDR | Đo kiểm và đo lường |
| Đặc trưng hóa sợi quang | đo CD, PMD, suy hao phổ, ORL và độ trễ trước khi triển khai dịch vụ tốc độ cao hoặc DWDM | Đặc trưng hóa sợi quang |
| Quỹ công suất tuyến | công suất phát trừ đi độ nhạy bộ thu, so với tổng các suy hao và các khoản phạt | Quỹ công suất tuyến |
| Dự trữ | số decibel còn lại trong quỹ công suất sau khi trừ hết suy hao và các khoản phạt; 3 dB là mục tiêu thiết kế thông thường | như trên |
| Hộ chiếu liên kết, giá trị tham chiếu | các giá trị ghi lại khi đưa vào vận hành (OTDR, suy hao, DDM) mà mọi phép đo sau này được so sánh với | Tài liệu và nhãn |
Vận hành và an toàn
| Thuật ngữ | Ý nghĩa | Xem |
|---|---|---|
| Sợi quang tối | sợi đã lắp đặt nhưng chưa gắn thiết bị, được cho thuê hoặc dự trữ | Cấu trúc mạng sợi quang |
| Hệ thống đo kiểm sợi quang từ xa (RFTS) | một OTDR đấu thường trực vào các sợi đang khai thác qua bộ ghép 1625/1650 nm, báo động khi có sự kiện mới | Bảo trì và khôi phục |
| Cảm biến âm học phân tán (DAS) | dùng chính sợi quang làm cảm biến rung động để phát hiện hoạt động đào bới gần cáp | như trên |
| Khôi phục | quá trình từ khi báo động đến khi sửa chữa tạm thời rồi sửa chữa vĩnh viễn một chỗ đứt | như trên |
| Tự động giảm công suất (APR, ALS) | tắt bộ khuếch đại khi mất tín hiệu để sợi quang bị đứt không gây nguy hiểm | An toàn và thao tác |
| Cấp laser (IEC 60825-1) | 1, 1M, 2, 3R, 3B, 4 — cấp nguy hiểm của một nguồn phát | như trên |
| Mức nguy hiểm (IEC 60825-2) | cấp công suất có thể tiếp cận được tại một vị trí trong hệ thống sợi quang | như trên |
| DDM / DOM | chẩn đoán số của transceiver: công suất Tx và Rx, nhiệt độ, dòng phân cực — máy đo công suất tích hợp sẵn của liên kết | Kiến thức cơ bản về DDM |
Trong CodingBox
Phía bàn thử của vốn từ vựng này — những gì module báo cáo về bước sóng, mã đầu nối, các định mức chiều dài sợi quang và DDM của nó — chính là những gì CodingBox đọc và giải mã, nhờ vậy các thuật ngữ ở trên gặp gỡ đúng ngôn từ của chính transceiver trên màn hình Check (Check transceiver, Từ điển thuật ngữ quang học).