Cáp quang là gì? Tìm hiểu cấu tạo của cáp quang

Ngày nay với sự phát triển của công nghệ thông tin, cùng với đó là sự xuất hiện của các loại hình dịch vụ như: internet tốc độ cao, truyền hình HD Tivi… làm gia tăng không ngừng như cầu về băng thông mạng, chúng ta đã nghe rất nhiều về mạng cáp quang, internet cáp quang, công nghệ truyền dẫn bằng cáp quang… vậy cáp quang là gì? cáp quang có cấu tạo như thế nào? Chúng ta cùng tìm hiểu qua bài viết sau đây:

Cáp quang là gì?

Các ứng dụng thực tiễn của Cáp Quang đến đời sống hiện nay

Cáp quang là một trong những loại cáp viễn thông phổ biến nhất hiện nay. Cáp quang được làm bằng nhựa hoặc thủy tinh, sử dụng ánh sáng để truyền dẫn tín hiệu. Cáp quang có thiết kế đường kính nhỏ và mỏng hơn cáp đồng. Các sợi cáp quang được sắp xếp trong một bó, tốc độ đường truyền cao, ít bị nhiễu và truyền xa hơn nhiều so với cáp đồng.

Cấu tạo của cáp quang

Cáp quang là gì? Tìm hiểu cấu tạo của cáp quang

Cáp quang có cấu tạo gồm dây dẫn trung tâm là sợi thủy tinh hoặc plastic đã được tinh chế nhằm cho phép truyền đi tối đa các tín hiệu ánh sáng. Sợi quang được tráng một lớp lót nhằm phản chiếu tốt các tín hiệu.

Cấu tạo cáp quang gồm các thành phần chính sau:

  • Lõi (Core): Lõi cáp quang được làm bằng sợi thủy tinh hoặc plastic, chức năng truyền dẫn ánh sáng. Đây cũng là phần trung tâm phản chiếu của sợi quang nơi ánh sáng đi.
  • Lớp phản xạ ánh sáng (Cladding): Lớp này bao bọc bên ngoài lớp core, chức năng bảo vệ và phản xạ ánh sáng trở lại vào lõi core.
  • Lớp phủ (coating): Đây là lớp phủ dẻo bên ngoài (còn được gọi là lớp vỏ nhựa PVC), chức năng bảo vệ lớp core và cladding bên trong, ngăn không cho bụi bẩn, hơi nước xâm nhập vào bên trong, giảm sự gãy gập, uốn cong của sợi cáp quang.
  • Thành phần gia cường (Srength member): Lớp này thường làm từ sợi tơ Aramit (Kevlar) kim loại có dạng sợi, hoặc lớp băng thép mỏng được dập gợn sóng thành hình sin; đây cũng là lớp chịu nhiệt, chịu kéo căng rất tốt.
  • Lớp vỏ ngoài (Outer Jacket): Lớp này đóng vai trò rất lớn trong bảo vệ ruột cáp khỏi những tác động trực tiếp từ môi trường bên ngoài như va đập, mưa gió, các loài gặm nhấm…

Phân loại cáp quang

Có 2 loại cáp quang chính đang được sử dụng trên thị trường hiện nay, gồm:

Cáp quang Single Mode (SM)

Cáp quang là gì? Tìm hiểu cấu tạo của cáp quang

Loại cáp quang này có đường kính lõi rất nhỏ (khoảng 9 micro) nên chỉ truyền được một bước sóng, không bị ảnh hưởng bởi hiện tượng tán sắc, sử dụng nguồn sáng laser truyền tia sáng xuyên suốt, do đó tốc độ khá lớn và tín hiệu rất ít khi bị suy hao.

Cáp quang Single mode sử dụng được cho cả ứng dụng trong nhà lẫn ngoài trời. Nhờ sự đa di năng trong thi công nên SM ngày càng được sử dụng phổ biến, giá thành của loại cáp quang này cũng đã hạ hơn so với trước đây.

Cáp quang Multimode (MM)

Cáp quang là gì? Tìm hiểu cấu tạo của cáp quang

Cáp quang MM có đường kính lõi lớn hơn nhiều so với cáp quang SM (từ 6-8 lần), có thể truyền được nhiều bước sóng trong lõi. MM sử dụng nguồn sáng laser hoặc Led để truyền tia sáng và thường hoạt động ở 2 bước sóng 1300nm, 850nm. Cáp quang MM có mức suy hao cao và tốc độ khá chậm.

Multimode có hai kiểu truyền đó là: chiết xuất bước và chiết xuất liên tục. Trong đó, chiết xuất bước tính phổ biến thấp, thường dùng cho cáp quang POF. Chiết xuất liên tục ít suy hao và có tốc độ truyền dẫn cao hơn so với chiết xuất bước. Trong hai kiểu truyền này thì chiết xuất liên tục được sử dụng phổ biến hơn.

Mạng cáp quang Multimode được các tổ chức/ cơ quan/ doanh nghiệp sử dụng trong hệ thống mạng nội bộ, truyền thông trong công nghiệp; ngoài ra chúng còn được sử dụng rộng rãi rộng rãi trong các ứng dụng truyền dữ liệu với khoảng cách dưới 5km.

Ứng Dụng Của Cáp Quang Trong Đời Sống

  • Cáp quang Multimode được sử dụng cho truyền tải tín hiệu trong khoảng cách ngắn, phổ biến trong các đèn soi trong (đối với Step index) hoặc dùng trong các mạng LAN (đối với Graded index).
  • Cáp quang Single mode dùng cho khoảng cách xa, lên đến hàng nghìn km, được sử dụng phổ biến trong các mạng truyền hình cáp, mạng điện thoại, mạng đường kính 8um… mà không cần khuếch đại.

 Ưu – Nhược điểm của mạng cáp quang

Ưu điểm của cáp quang

  • Cáp quang có dung lượng lớn, tốc độ cáp quang truyền tải dữ liệu nhanh.
  • Kích thước và trọng lượng của cáp quang tương đối nhỏ, dễ dàng lắp đặt
  • Cáp quang không bị nhiễu bởi các tín hiện điện từ, điện, bức xạ ánh sáng, ổn định khi sử dụng
  • An toàn trong sử dụng do không chứa vật dẫn điện, mỏng và khó cháy.
  • Tính bảo mật cao, các thông tin truyền tải không dễ dàng bị đánh cắp
  • Độ bền bỉ tốt, tồn tại được trong môi trường khắc nghiệt như: Ở dưới nước, độ ẩm cao, nhiệt độ cao…
  • Tính linh hoạt cao, tương thích với các chuẩn: RS422, RS.232, V.35, Arcnet, Ethernet, FDDI, Sonet, tín hiệu E/M, T1, T2, T3, thoại 2/4 dây, video tổng hợp…
  • Dễ dàng nâng cấp khi có nhu cầu.

Nhược điểm của cáp quang

  • Chuyển đổi Quang – Điện: Trước khi đưa các tín hiệu điện vào sợi quang, tín hiệu điện bắt buộc phải được biến đổi thành sóng ánh sáng.
  • Sửa chữa kỳ công: Do kích thước sợi quang nhỏ nên khi sửa chữa (hàn, nối..) kỹ thuật viên sẽ gặp khó khăn, đòi hỏi phải có tay nghề cao và được trang bị thiết bị chuyên dụng.

Hệ thống chuyển tiếp của cáp quang

Bộ phận truyền: Tạo ra và mã hóa các tín hiệu ánh sáng

Ở bộ phận này sẽ nhận và hướng các thiết bị quang học bật và tắt ánh sáng theo chuỗi chính xác, do đó tạo ra một tín hiệu ánh sáng. Bộ phận truyền là bộ phận gần với sợi quang học và thậm chí có thể có một những ống kính tập trung ánh sáng vào sợi cáp quang.

Các Laser có nhiều năng lượng hơn đèn LED, nhưng thay đổi tùy theo nhiệt độ và chi phí tốn kém hơn. Các bước sóng phổ biến nhất của các tín hiệu ánh sáng là 850 nm, 1.300 nm, và 1.550 nm.

Bộ phận tái tạo ánh sáng: Có thể cần thiết để tăng tín hiệu ánh sáng

Các bộ phận tái tạo ánh sáng được ghép dọc theo cáp để tăng tín hiệu ánh sáng. Bởi lẽ trong một số trường hợp xảy ra tình trạng bị mất tín hiệu khi ánh sáng được truyền qua sợi quang, đặc biệt trên khoảng cách dài. Một bộ phận tái tạo quang học bao gồm các sợi quang học với một lớp phủ đặc biệt được kích lên bằng Laser.

Khi tín hiệu suy hao đi vào lớp phủ này năng lượng từ Laser cho phép kích các phân tử tín hiệu trở nên mạnh hơn để phát ra một tín hiệu ánh sáng mới và mạnh hơn, với đặc điểm tương tự như tín hiệu ánh đầu vào.

Bộ thu ánh sáng: Nhận và giải mã các tín hiệu ánh sáng

Bộ phận này lấy tín hiệu của ánh sáng kỹ thuật số được truyền đến, giải mã chúng và gửi các tín hiệu điện tử cho máy tính, truyền hình, hoặc điện thoại của người sử dụng. Người nhận sử dụng một photocell hoặc photodiode để tách ánh sáng.

Mua cáp quang Single mode và Multimode ở đâu?

Viễn Thông Khải Phong chuyên cung cấp cáp quang các loại Single mode, multimode trong nhà và ngoài trời; các loại cáp treo, cáp cống; cáp quang chôn trực tiếp, cáp quang khoảng vượt ADSS của các hãng Vincap, Telvina, Sacom. Cáp quang nhập khẩu của AMP, Necero, Alantek, … với chất lượng vượt trội và đảm bảo giá thành cạnh tranh.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *