Cấu tạo sợi cáp quang là giống nhau đối với bất kỳ cáp nào. Hãy cùng goviettel.com xem xét việc xây dựng chung của một sợi quang học.Nếu các từ sợi cáp quang là một chút lạ cho bạn, chỉ cần nghĩ về chúng như là dây có thể truyền ánh sáng. Do đó, các dây này mỏng và linh hoạt. Chúng không được làm bằng kim loại, giống như dây thường xuyên mà bạn thấy chạy quanh nhà bạn. Thay vào đó, chúng được tạo thành từ các loại kính đặc biệt hoặc nhựa trong suốt.
Cấu tạo sợi cáp quang
Tương tự như cáp đồng, cáp quang khác nhau về thông số kỹ thuật, chủ yếu phụ thuộc vào ứng dụng mà chúng được thiết kế. Các biến thể có thể ảnh hưởng đến cấu tạo sợi cáp quang. Ví dụ như đường kính lõi, vật liệu được sử dụng và cáp môi trường có thể được sử dụng. Để hiểu rõ hơn về cấu tạo sợi cáp quang, ta nên xem xét các thành phần của nó. Khi tước cáp quang của các lớp của nó, các thành phần sau đây có thể quan sát được:
– Vỏ sợi cáp quang ở ngoài cùng;
– Lớp màng bảo vệ tùy chọn tránh thiệt hại vật chất;
– Một lớp bảo vệ khác;
– Đệm lõi;
– Sợi cáp quang.
Có một vài loại sợi quang khác nhau có sẵn trên thị trường. Cấu tạo sợi cáp quang cơ bản bao gồm ba phần sau đây:
1. Core – Lõi cáp quang
2. Tấm ốp – Cladding
3. Vỏ ốp sợi cáp quang – Jacket
Lõi của sợi quang
Lõi là phần quang trọng nhất trong cấu tạo sợi cáp quang. Phần lõi là phần trong cùng được làm bằng thủy tinh hoặc nhựa trong suốt. Nó là cực kỳ mỏng, linh hoạt và có hình dạng hình trụ.
Lớp phủ chỉ đơn giản là lớp bảo vệ bảo vệ lõi và lớp phủ khỏi đứt sợi quang.
Kích thước của lõi là khác nhau giữa 8 và 63 micron. Các mảnh của sợi rất nhỏ bé có thể dễ dàng thâm nhập vào da và trong một số trường hợp đi qua cơ thể con người với các mạch máu. Đây là một trong nhiều lý do tại sao cài đặt nên được thực hiện bởi các chuyên gia sử dụng thiết bị đặc biệt dự định.
Mục đích duy nhất của nó là giữ cho tất cả ánh sáng trong chính nó và hướng ánh sáng theo một hướng song song với trục của nó.
Vì nó là sóng mang chính và hướng dẫn của sóng ánh sáng, nó có thể được gọi là ống dẫn sóng quang học. Bởi cùng một mã thông báo, cấu trúc của nó có ảnh hưởng đến việc truyền ánh sáng. Do đó, tất cả các dữ liệu đang được chuyển giao sẽ có các thông số truyền dẫn hoặc các thuộc tính của nó dựa trên cấu trúc của phân đoạn sợi quang này.
>>> Tận dụng lợi thế của kết nối trung tâm dữ liệu
Tấm ốp sợi quang
Lớp ốp là lớp thứ hai ở phía trên lõi. Nó cũng được làm bằng thủy tinh hoặc nhựa trong suốt. Nhưng với một vật liệu khác, vì vậy chỉ số khúc xạ của lớp phủ thấp hơn so với lõi.
Để hiểu được nhu cầu cho một lớp thứ cấp được làm từ một vật liệu khác, chúng ta sẽ xem xét lại một khái niệm cơ bản về sự truyền ánh sáng; khúc xạ.
Khi ánh sáng từ môi trường có chiết suất cao chuyển sang môi trường có chỉ số khúc xạ thấp, nó chuyển động khỏi chỉ số bình thường tại điểm giao nhau. Đường màu đỏ chạy ra khỏi bình thường khi nó đi vào lớp phủ, có chỉ số khúc xạ thấp hơn. Bây giờ bạn có thể nghĩ ra một lý do là tại sao điều này là cần thiết?
Như một vấn đề của thực tế, lớp ốp là không thực sự cần thiết cho tuyên truyền ánh sáng. Nhưng nó làm tăng hiệu quả và giảm thất thoát tán xạ ngoài việc cung cấp độ bền cơ học. Vì vậy, chúng tôi cũng có thể sử dụng nó!
Vỏ sợi cáp quang sợi quang
– Vỏ sợi cáp quang tồn tại hoàn toàn để bảo vệ lõi và lớp phủ.
– Nó được tạo thành từ các loại nhựa dẻo và chống mài mòn.
– Thông thường, vỏ sợi cáp quang có một lớp bên dưới nó được gọi là bộ đệm.
– Các bộ đệm và vỏ sợi cáp quang cùng nhau bảo vệ sợi quang từ thiệt hại về môi trường và vật lý.
Ba phần này là phổ biến cho tất cả các loại cáp và tạo nên cấu trúc chung của sợi quang. Xin lưu ý rằng có rất nhiều ứng dụng của sợi quang trong cuộc sống và trong nhiều ngàng ghề khác nhau; cho phép bạn thấy khó khăn khi tiếp cận các địa điểm; cảm biến sợi quang; cho phép bạn đo một số lượng vật lý, v.v…
Phân loại cáp quang
Hiện nay, cáp quang được phân thành hai loại chính: Multimode (Đa mode) và Singlemode (Đơn mode).
Cáp quang Multimode thường được sử dụng trong các ứng dụng truyền dữ liệu với khoảng cách tương đối ngắn, thường áp dụng cho hệ thống mạng nội bộ của doanh nghiệp, truyền thông trong ngành công nghiệp, v.v., với khoảng cách dưới 5 km.
Cáp quang Singlemode là một loại cáp với đường kính lõi nhỏ (<10 Micron), cho phép truyền dữ liệu ở khoảng cách rất xa. Loại cáp này thường được sử dụng bởi các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông để xây dựng hệ thống truyền dẫn quang, đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của người dùng. Điều này đã làm cho cáp quang Singlemode trở nên rất phổ biến và đã trải qua sự phát triển và mở rộng đáng kể.
Đặc điểm của cáp quang
- Phát: Một nguồn sáng, thường sử dụng đèn LED hoặc laser, gửi tín hiệu dữ liệu dưới dạng tia ánh sáng vào sợi cáp quang.
- Nhận: Sử dụng cảm biến quang học để chuyển đổi tia ánh sáng vào tín hiệu dữ liệu.
- Cáp quang truyền tải dữ liệu bằng sóng ánh sáng và không sử dụng tín hiệu điện, do đó có tốc độ truyền dữ liệu nhanh, không bị nhiễu và khó bị nghe trộm.
- Độ suy giảm tín hiệu (suy dần) trên cáp quang thấp hơn so với cáp đồng, cho phép truyền tín hiệu xa hơn, thậm chí hàng ngàn kilômét.
- Cài đặt và vận hành cáp quang yêu cầu kiến thức chuyên môn cao.
- Sợi cáp quang và thiết bị kèm theo thường có chi phí cao hơn so với cáp đồng.
Ứng dụng Loại sợi quang multimode thường được sử dụng để truyền tín hiệu trong khoảng cách ngắn, bao gồm:
- Sợi step index: Thích hợp cho khoảng cách ngắn, thường được sử dụng trong các ứng dụng như đèn soi.
- Sợi graded index: Phổ biến trong các mạng LAN (Mạng Lưới Cục Bộ), nơi các khoảng cách ngắn cần truyền dữ liệu.
Loại sợi quang single mode được sử dụng cho khoảng cách xa hàng nghìn kilômét, và thường được áp dụng trong các mạng điện thoại và mạng truyền hình cáp. Sợi quang loại này có đường kính chỉ 8 micromet, cho phép truyền tín hiệu xa hàng trăm kilômét mà không cần sự khuếch đại tín hiệu
Ưu điểm và Nhược điểm của Cáp Quang
Các Ưu điểm của Cáp Quang
- Suy hao thấp: Cáp quang sử dụng tín hiệu ánh sáng để truyền dữ liệu, và suy hao không thay đổi theo tần số của tín hiệu. Điều này cho phép truyền tín hiệu qua khoảng cách xa mà không mất nhiều tín hiệu, và khoảng cách lên tới 2000 mét với cáp Multimode.
- Dải thông rộng: Sợi quang có khả năng truyền tải ở nhiều bước sóng, và hiện nay, băng tần của sợi quang có thể lên đến hàng trăm terahertz (THz), cung cấp khả năng truyền tải tốc độ cao cho các ứng dụng đòi hỏi băng thông lớn.
- Trọng lượng nhẹ: Cáp quang nhẹ hơn so với cáp đồng, điều này giúp lắp đặt dễ dàng và giảm gánh nặng trên cơ sở hạ tầng.
- Kích thước nhỏ: Sợi quang có kích thước nhỏ, cho phép thiết kế mạng ở những nơi có không gian hẹp mà không cần nhiều không gian lắp đặt.
- Không bị can nhiễu sóng điện từ: Cáp quang không nhạy với tác động từ sóng điện từ, loại bỏ hiện tượng nhiễu elektromagnetik.
- An toàn: Sợi quang không dẫn điện, làm cho cáp quang an toàn khi tiếp xúc với nước và các tác nhân môi trường khác.
- Bảo mật: Sợi quang không thể bị trích để truy cập thông tin bên trong bằng cách thông thường như cáp đồng. Điều này làm tăng tính bảo mật của dữ liệu.
- Linh hoạt: Các hệ thống thông tin quang có khả năng truyền tải đa dạng dạng thông tin, bao gồm số liệu, thoại và video, giúp chúng trở nên linh hoạt trong nhiều ứng dụng.
Các Nhược điểm của Cáp Quang
- Chuyển đổi Quang – Điện: Để truyền tín hiệu, tín hiệu điện cần được chuyển đổi thành sóng ánh sáng và ngược lại. Điều này có thể đòi hỏi các thiết bị phức tạp.
- Dòn, dễ gãy: Sợi quang được làm từ thủy tinh hoặc nhựa, làm cho chúng dễ dàng gãy khi bị uốn cong quá mức.
- Sửa chữa khó khăn: Với kích thước nhỏ và cơ cấu tinh vi, việc sửa chữa sợi quang đòi hỏi thiết bị và kỹ thuật viên có kỹ năng đặc biệt.
- An toàn thi công: Tín hiệu ánh sáng hồng ngoại sử dụng trong cáp quang có thể gây hại cho mắt nếu chiếu trực tiếp vào mắt, do đó, an toàn trong quá trình thi công và bảo vệ mắt là quan trọng.
Tổng kết
Như vậy, trong bài viết này goviettel.com đã cùng bạn khám phá về cấu tạo sợi cáp quang bao gồm các thành phần quan trọng như lõi quang, lớp phản xạ, lớp bảo vệ, lớp ống đệm, lớp chịu lực và lớp vỏ bảo vệ. Sự kết hợp thông minh giữa các thành phần này làm cho cáp quang trở thành công nghệ truyền thông hiệu quả, với ưu điểm vượt trội về tốc độ, băng thông và độ an toàn. Cấu tạo chi tiết của sợi cáp quang đã được thiết kế và phát triển để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao về truyền dữ liệu và viễn thông trong thế kỷ 21.