Khái niệm cáp quang và phân loại cáp quang thường dùng

Cáp quang ngày càng được sử dụng rộng rãi bởi những ưu điểm vượt trội của nó so với cáp đồng. Cùng với sự phát triển của khoa học – kỹ thuật, CNTT ở nước ta trong những năm gần đây phát triển rất mạnh. Mạng máy tính cũng đã phát triển một cách nhanh chóng và đa dạng cả về quy mô, hệ điều hành và ứng dụng. Với sự phát triển mạnh mẽ như vậy, không thể phủ nhận ý nghĩa của cáp quang đối với mọi mặt của đời sống. Vậy cáp quang là gì và phân loại cáp quang ra sao hãy cùng chúng tôi tìm hiểu qua bài viết này nhé.

Khái niệm cáp quang

Cáp quang là một loại cáp viễn thông làm bằng thủy tinh hoặc nhựa, sử dụng ánh sáng để truyền tín hiệu, cáp quang dài và mỏng. Chúng được sắp xếp trong một bó, chúng không như cáp mạng đồng truyền tín hiệu bằng tín hiệu điện, dây cáp quang ít bị nhiễu, tốc độ truyền cao (đây là tốc độ truyền dữ liệu và phân biệt với tốc độ tín hiệu) và truyền xa hơn rất nhiều.

Cấu tạo của cáp quang

Cấu tạo của cáp quang gồm 3 thành phần chính đó là:

Lõi (hay Core): là phần trung tâm phản chiếu của sợi quang nơi ánh sáng đi và nó được làm bằng sợi thủy tinh hoặc plastic để truyền dẫn ánh sáng.
Lớp phản xạ ánh sáng (Cladding): bao bọc lõi (core) là lớp phản xạ ánh sáng nhằm bảo vệ và phản xạ ánh sáng trở lại vào lõi. Ánh sáng truyền đi từ đầu này đến đầu kia sợi quang bằng cách phản xạ toàn phần tại mặt ngăn cách giữa core lớp bọc và được định hướng trong core.
Lớp phủ(coating): là lớp phủ dẻo bên ngoài (hay còn gọi là lớp vỏ nhựa PVC) giúp bảo vệ core và cladding không bị bụi, ẩm, trầy xước, chống lại sự xâm nhập của hơi nước, giảm sự gập gãy uốn cong của sợi cáp quang. Lớp phủ này được nhuộm các màu khác nhau theo chuẩn màu được quy định trong ngành viễn thông để phân biệt với nhau
Thành phần gia cường (Srength member): là vật liệu thường được dùng là sợi tơ Aramit, kim loại có dạng sợi, hoặc lớp băng thép mỏng được dập gợn thành sóng hình sin.
Lớp vỏ ngoài (Outer Jacket) :vỏ cáp có tác dụng bảo vệ ruột cáp tránh khỏi những ảnh hưởng của tác động bên ngoài như va đập, loài vật gặm nhấm, ẩm ướt,…

khái niệm cáp quang — Cấu tạo của cáp quang luồn cống

Trong các loại cáp quang thì tia sáng lan truyền được chia làm 3 tia:

Tia High Order Mode là những tia sáng lan truyền trong sợi cáp quang có số lần phản xạ lớn. Thời gian tia sáng lan truyền trong sợi quang từ A đến B lâu hơn so với các tia sáng Low Order Mode.
Tia Low Order Mode là: những tia sáng lan truyền trong sợi cáp quang có số lần phản xạ ít. Thời gian tia sáng lan truyền trong sợi quang từ A đến B nhanh hơn các tia sáng High Order Mode.
Tia Axial Mode là: tia sáng lan truyền dọc theo trục trung tâm của sợi cáp quang. Thời gian tia sáng lan truyền trong sợi quang từ A đến B là nhanh nhất.

Các tia sáng High Order, Axial và Lower lan truyền trong sợi quang theo các đường có chiều dài khác nhau. Do dó, các tia sáng được truyền tại một thời điểm với cùng một vận tốc lan truyền đến cuối sợi quang ở những thời điểm khác nhau. Sự chênh lệch về thời gian giữa các tia sáng trong cáp quang được gọi là DT. Hiện tượng này gọi là hiện tượng tán sắc.

Hiện tượng tán sắc trong cáp quang làm hạn chế băng thông và ảnh hưởng đến việc truyền dữ liệu. Đối với tín hiệu số thì gây ra sự chồng lấp giữa các bit còn đối với tín hiệu tương tự thì làm méo dạng tín hiệu.

Phân loại cáp quang:

Cáp quang gồm 2 loại chính và đang được sử dụng trên thị trường hiện nay là:

1. Cáp quang Single Mode (SM): có đường kính lõi khá nhỏ (khoảng 9 micro 9/125) hệ số thay đổi khúc xạ thay đổi từ lõi ra cladding ít hơn multimode. Các tia truyền theo phương song song trục. Sử dụng nguồn sáng laser truyền tia sáng xuyên suốt vì vậy tín hiệu rất ít khi bị suy hao và có tốc độ khá lớn.

– Cáp quang Singlemode có các bước sóng chuẩn là: 1310, 1550, 1627. Hiện nay trong các doanh nghiệp thiết bị SM dùng công nghệ DWM ngoài ra còn sử dụng thêm nhiều bước sóng khác nữa.

– Cáp quang singlemode chỉ có một tia sáng Axial được lan truyền. Do đó, hiện tượng tán sắc ánh sáng không xuất hiện ở sợi quang Singlemode. Mà nó làm cho sợi quang Singlemode có băng thông lớn hơn và truyền dữ liệu đi xa hơn so với sợi quang Multimode.

– Cáp quang Singlemode Là sản phẩm thiết kế linh hoạt sử dụng cho cả ứng dụng ngoài trời lẫn trong nhà. Việc đi dây linh hoạt, không phải chuyển loại dây. Nên rất đa năng trong việc thi công trong nhà thang máng cáp (indoor) hoặc ngoài trời (outdoor) đi dưới cống bể, treo cột điện, chôn ngầm trực tiếp, hầm lò là lựa chọn lý tưởng cho phát triển hệ thống mạng LAN nội bộ. Hiện nay các dịch vụ viễn thông hiện nay được rất đông đảo người dân sử dụng nên các nhà cung cấp dịch vụ liên tục phải mở rộng hệ thống truyền dẫn quang của họ để có thể đáp ứng nhu cầu của khách hàng, do vậy đã làm cho cáp quang Singlemode trở nên rất phổ dụng, hạ thành hạ đi rất nhiều.

2. Cáp quang Multimode (MM): có đường kính core lớn hơn SM (khoảng 50/125µm, 62.5/125µm), sử dụng nguồn sáng Led hoặc laser để truyền tia sáng và thường hoạt động ở 2 bước sóng 850nm, 1300nm. Multimode có khoảng cách kết nối và tốc độ truyền dẫn nhỏ hơn SingleMode.

– Đặc điểm của sợi cáp quang Multimode là lan truyền đồng thời cả 3 loại tia sáng (Axial Mode, High Order Mode và Low Order Mode).

– Multimode có hai kiểu truyền đó là: chiết xuất bước và chiết xuất liên tục . Các tia sáng kiểu chiết xuất bước truyền theo nhiều hướng khác nhau vì vậy có mức suy hao cao và tốc độ khá chậm. Chiết xuất bước ít phổ biến, thường dùng cho cáp quang POF. Các tia sáng kiểu chiết xuất liên tục truyền dẫn theo đường cong và hội tụ tại một điểm. Do đó chiết xuất liên tục ít suy hao và có tốc độ truyền dẫn cao hơn chiết xuất bước. Chiết xuất liên tục được sử dụng khá phổ biến.

– Cáp quang Multimode hiện nay được các doanh nghiệp, tổ chức và cơ quan sử dụng trong các hệ thống mạng nội bộ, truyền thông trong công nghiệp. Sử dụng vô cùng rộng rãi trong các ứng dụng truyền dữ liệu với khoảng cách dưới 5km.

Trên đây là toàn bộ thông tin về khái niệm cáp quang, phân loại cáp quang trên thị trường Việt hiện nay. Chúc quý độc giả có những tin tức bổ ích.