Cáp quang là gì? Cấu tạo sợi cáp quang như thế nào ? Cấu tạo sợi cáp quang và phân loại cáp.

Chủng loại cáp quang trong ngành công nghiệp cáp cấu trúc vô cùng đa dạng. Ứng với mỗi loại môi trường khác nhau, cấu tạo cáp quang cũng được chế tạo khác nhau để tương thích. Cáp quang thường được cấu tạo từ các thành phần cơ bản sau: sợi quang (filber), lớp bảo vệ (coating), lớp ống đệm bảo vệ (buffer), lớp chịu lực (strength members) và lớp vỏ ngoài bảo vệ (jacket).

  • Sợi quang (fiber) bao gồm 2 thành phần là lõi (core) và lớp phản xạ (cladding). Trong đó lõi thường được làm bằng sợi thủy tinh (glass) hoặc nhựa (plastic) dùng để lan truyền ánh sáng; lớp phản xạ có cấu tạo tương tự như lõi, nhưng có chiết xuất nhỏ hơn và bao bọc xung quanh lõi giúp ánh sáng phản xạ trở lại lõi.
  • Lớp bảo vệ (coating): thường được làm bằng nhựa PVC dùng bảo vệ sợi quang tránh bị trầy xước trong suốt quá trình sản xuất cáp quang.
  • Lớp ống đệm bảo vệ (buffer) : thường được chia làm 2 loại gồm ống đệm chặt (tight buffer) và ống đệm không chặt (loose buffer). -Loại ống đệm chặt được làm bằng nhựa dẻo, ít bị tác động của nhiệt, có độ uốn cong tốt nên thường được sử dụng để chế tạo các loại dây đấu nối (patch cord). -Loại ống đệm không chặt là loại ống bằng nhựa có đường kính lớn hơn đường kính của sợi quang, cho phép chứa nhiều sợi quang bên trong giúp cho sợi quang co giãn tự nhiên khi nhiệt độ của môi trường thay đổi. Ngoài ra, bên trong ống đệm còn có thêm một lớp chất nhờn để ngăn ẩm, chống cháy và giúp làm sạch sợi quang dễ dàng khi cần hàn hoặc bấm đầu nối cáp. Với nhiều ưu điểm trên nên nó thường được dùng trong các đường truyền dẫn cao và trong điều kiện môi trường thay đổi nhiều như ngoài trời.

  • Lớp chịu lực (strength members): được làm bằng sợi gia cường “aramid yarn” (Kevlar). Trong quá trình lắp đặt và thi công, lớp chịu lực sẽ bảo vệ cáp quang không bị đứt trước các lực kéo cáp quá lớn.
  • Lớp vỏ ngoài bảo vệ (jacket): là lớp bảo vệ ngoài cùng, có khả năng chịu va đập, nhiệt và chịu mài mòn cao, bảo vệ phần bên trong tránh ẩm ướt và các ảnh hưởng từ môi trường như các tia hồng ngoại. Lớp vỏ bảo vệ được phân loại theo môi trường sử dụng và tiêu chí chống cháy.

Phân loại cáp quang

Cáp quang hiện nay có hai loại chính là Multimode (Đa mode) và Singlemode (Đơn mode).

  • Cáp quang Multimode hiện nay được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng truyền dữ liệu với khoảng cách ≤ 5Km, thường được các doanh nghiệp, cơ quan sử dụng trong các hệ thống mạng nội bộ, truyền thông trong công nghiệp,…
  • Cáp quang Singlemode là loại cáp có đường kính lõi nhỏ (<10 Micron), truyền được dữ liệu với khoảng cách không giới rất xa, được các đơn vị viễn thông sử dụng để truyền dữ liệu trong hệ thống của họ. 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.

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.