Cáp quang là gì? Cấu tạo sợi cáp quang như thế nào ? Cấu trúc ra là sao?
Với sự phát triển mạnh mẽ của mạng cáp quang, không thể phủ nhận ý nghĩa của cáp quang đối với mọi mặt đời sống. Với đa số người sử dụng chỉ hiểu nôm na cáp quang có tốc độ nhanh, mạnh mẽ hơn cáp đồng. Mà không hiểu rõ bản chất, cấu trúc cáp quang là gì? Cấu tạo cáp quang ra làm sao?.
Vậy cáp quang là gì?
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, mỏng thành phần của thủy tinh trong suốt bằng đường kính của một sợi tóc. Chúng được sắp xếp trong bó được gọi là cáp quang và được sử dụng để truyền tín hiệu trong khoảng cách rất xa. Không giống như cáp đồng truyền tín hiệu bằng điện, cáp quang ít bị nhiễu, tốc độ cao (đây là tốc độ truyền dữ liệu, phân biệt với tốc độ tín hiệu) và truyền xa hơn.
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 có cấu tạo như thế nào?
Cấu tạo của cáp quang?
Cấu tạo của cáp quang.
Các sợi cáp quang được sắp xếp trong bó một cách hợp lý cùng với các thành khác để bảo vệ sợi quang trong quá trình thi công và đảm bảo tín hiệu truyền trong sợi cáp quang ít bị suy hao nhất. 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.
Một sợi cáp quang bao gồm 5 thành phần chính:
+ Core (lõi): trung tâm phản chiếu ánh sáng của sợi quang
+ Cladding (lớp bọc core): là lớp thứ hai bao quanh core có chiết suất nhỏ hơn chiết suất của core, chức năng phản xạ các tia sáng hướng trở về core. 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
+ Coating (lớp phủ): Lớp phủ có chức năng loại bỏ những tia khúc xạ ra ngoài lớp bọc, chống lại sự xâm nhập của hơi nước, tránh sự trầy xước, 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. Vật liệu dùng làm lớp phủ có thể là Epoxy Acrylate, polyurethanes, Ethylene Vinyl Acetate…
+ Srength member (thành phần gia cường): vật liệu thường được dùng là sợi tơ Aramit (Kevlar), kim loại có dạng sợi, hoặc lớp băng thép mỏng được dập gợn sóng hình sin.
+ Outer Jacket (vỏ ngoài): vỏ cáp có tác dụng bảo vệ ruột cáp tránh những ảnh hưởng của tác động bên ngoài như va đập, loài vật gặm nhấm, ẩm ướt, nhiệt độ…Các vật liệu làm vỏ cáp thường được sử dụng: PVC, PE, HDPE, PUR chúng có các tính nhẹ, bền khi bi tác động lực, khó cháy, cách điện và nhiệt tốt.
So sánh cáp quang với cáp đồng.
Ưu điểm của cáp quang là gì:
Suy hao thấp: Đối với cáp quang sử dụng tín hiệu ánh sáng để truyền dữ liệu thì suy hao không thay đổi theo tần số của tín hiệu, khoảng cách truyền lên tới 2000 mét với cáp Multimode.
Dải thông rộng: Hiện nay, băng tần của sợi quang có thể lên đến hàng THz
Trọng lượng nhẹ: Trọng lượng cảu cáp quang nhỏ hơn so với cáp đồng nên cho phép lắp đặt dễ dàng hơn
Kích thước nhỏ: Cáp quang có kích thước nhỏ sẽ dễ dàng cho việc thiết kế mạng ở những nơi có không gian hẹp
Không bị can nhiễu sóng điện từ
An toàn: vì sợi quang là một chât điện môi nên nó không dẫn điện
Bảo mật: Sợi quang không thể bị trích để lấy trộm thông tin bằng các phương tiện thông thường như cáp đồng.
Linh hoạt: Các hệ thống thông tin quang đều khả dụng cho hầu hết các dạng thông tin dạng số liệu, thoại và video.
Nhược điểm của cáp quang như sau:
Chuyển đổi Quang – Điện: Trước khi đưa tín hiệu điện vào sợi quang, tín hiệu điện phải được biến đổi thành sóng ánh sáng.
Dòn, dễ gãy: Sợi quang sử dụng trong viễn thông được chế tạo từ thủy tinh nên dòn và dễ gẫy.
Sửa chữa: Kích thước sợi quang nhỏ nên việc hàn nối gặp nhiều khó khăn, muốn hàn nối cần có các thiết bị chuyện dụng, nhân viên kỹ thuật phải có kỹ năng tốt.
An toàn thi công: Tín hiệu ánh sáng sử dụng để truyền trong sợi quang là ánh sáng hồng ngoại, nếu để chiếu trực tiếp vào mắt sẽ gây hại cho mắt.
Ứng dụng cáp quang là gì.
Multimode
Sử dụng cho truyền tải tín hiệu trong khoảng cách ngắn, bao gồm:
– Step index: Dùng cho khoảng cách ngắn, phổ biến trong các đèn soi trong.
– Graded index: Thường dùng trong các mạng LAN.
Single mode
Dùng cho khoảng cách xa hàng nghìn km, phổ biến trong các mạng điện thoại, mạng truyền hình cáp, đường kính 8um, truyền xa hàng trăm km mà không cần khuếch đại.
