Trang chủ » Kiến thức tổng hợp » Tìm Hiểu Cáp Quang Là Gì? Cấu Tạo & Và Ứng Dụng Thế Nào?
Mạng cáp quang đã mang đến cho người dùng internet một trải nghiệm hoàn toàn mới lạ với tốc độ nhanh gấp 200 lần so với cáp đồng truyền thống. Vây mạng cáp quang là gì? Cấu tạo và ứng dụng thế nào? Hãy cùng FPT Telecom tìm hiểu chi tiết trong bài viết dưới đây!
1. Cáp Quang Là Gì?
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.
2. Cấu Tạo Của Cáp Quang
Cáp quang được làm từ chất liệu gì? Cấu tạo của cáp quang ra sao? Hình vẽ dưới đây giúp bạn có cái nhìn toàn diện nhất về cấu tạo của cáp quang!
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…
Tham khảo ngay:
3. Phân Loại Mạng Cáp Quang
Có 2 loại cáp quang chính đang được sử dụng trên thị trường hiện nay, gồm:
3.1. Cáp quang Single Mode [SM]
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.
3.2. Cáp quang Multimode [MM]
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 MM 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.
4. 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.
5. Ưu – Nhược Điểm Của Mạng Cáp Quang
5.1. 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.
5.2. 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.
6. Kết Luận
Như vậy, qua bài viết này bạn đã phần nào nắm được khái niệm “cáp quang là gì?”, cấu tạo, ứng dụng & các ưu nhược điểm của cáp quang. Về cơ bản thì sử dụng cáp quang ngày một phổ biến. Mặc dù không phải là ở thời điểm hiện tại, song trong tương lai chắc chắn cáp quang sẽ hoàn toàn thay thế cáp đồng truyền thống
Đây cũng là mục tiêu mà nhiều nhà mạng viễn thông đang hướng đến, trong đó có FPT Telecom. Có nhu cầu lắp mạng cáp quang FPT siêu tốc hoặc còn bất cứ thắc mắc nào liên quan đến cáp quang, các bạn hãy liên hệ với chúng tôi hoặc để lại bình luận bên dưới để được giải đáp!
1. Cáp quang là gì? Lịch sử của cáp quang
1.1 Cáp quang là gì?
Cáp quang là cáp viễn thông được làm từ chất liệu thủy tinh hoặc là nhựa, dùng ánh sáng để truyền tín hiệu đi. Cáp quang dài và mỏng, phần thủy tinh trong suốt chỉ bằng một sợi tóc, được sắp xếp trong bó và có khả năng truyền tín hiệu với khoảng cách xa.
1.2 Lịch sử của cáp quang
Có thể nói cáp quang đã mở ra một kỷ nguyên mới cho hệ thống thông tin thế giới, nếu như không có cáp quang thì internet sẽ không thể có bước phát triển vượt bậc như hiện nay và mọi người cũng không thể gọi điện thoại đi quốc tế được. Tuy cáp quang có vai trò vô cùng quan trọng trong cuộc sống con người nhưng không phải người nào cũng biết được ai phát minh ra cáp quang và quá trình hoàn thiện để cáp quang có thể hoàn mỹ như thời điểm hiện tại.
Vào năm 1966, hai kỹ sư trẻ làm việc tại Phòng thí nghiệm chuẩn viễn thông của Anh là Charles Kuen Kao và George Hockman đã công bố một khám phá mới đầy tính hứa hẹn về sợi quang hay là những sợi bằng thủy tinh hoặc bằng nhựa trong suốt, mỏng hơn một sợi tóc. Tuy nhiên vào thời điểm sợi quang được công bố thì việc sử dụng không mấy khả quan khi mà thông điệp được chuyển thành xung ánh sáng chỉ đi được một khoảng cách rất ngắn, đây chính là hiện tượng giảm cường độ theo từng dB/km. Sau một thời gian nghiên cứu, Kao đã phát hiện ra nguyên nhân của tình trạng trên là do một vài khiếm khuyết bên trong vật liệu, nếu như khắc phục được thì tỷ lệ thất thoát sẽ giảm xuống mức có thể chấp nhận được là 20 dB/km.
Năm 1970, hãng sản xuất gốm sứ và thủy tinh của Mỹ là Corning Glass Works tuyên bố họ đã thành công chế tạo ra một cáp quang phá vỡ giới hạn 20 dB. Trong khi các công ty khách đặt sự chú ý vào việc lọc thủy tinh thì Corning lại nghiên cứu chất silica, đây có thể nói là một hướng đi đúng đắn của công ty này.
Đến cuối những năm 70, công nghệ cáp quang đã được các công ty viễn thông triển khai và sử dụng phổ biến nhưng nó chỉ làm nên một cuộc cách mạng vào những năm 90. Cáp quang thực sự bùng nổ với internet vì nó là cơ sở, nền tảng của internet và wifi. Ngày nay cáp quang ngày càng thể hiện được vai trò của nó trong nhiều lĩnh vực cuộc sống.
2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của cáp quang
2.1 Cấu tạo cáp quang
Cáp quang được làm bằng từ chất liệu gì? Thành phần chính của sợi cáp quang gồm có phần lõi, lớp phản xạ ánh sáng và lớp vỏ bảo vệ chính. Cụ thể:
Phần lõi: Được làm bằng plastic hoặc sợi thủy tinh dùng để truyền dẫn ánh sáng. Lớp phản xạ ánh sáng: Bao bọc phần lõi cáp quang giúp bảo vệ và phản xạ ánh sáng trở lại lõi. Lớp vỏ bảo vệ chính: Gồm có nhiều lớp khác nhau, phụ thuộc vào tính chất và cấu tạo của mỗi loại cáp. Tuy nhiên có ba lớp bảo vệ chính đó là lớp chịu lực kéo, lớp vỏ bảo vệ ngoài và lớp áo giáp. Trong đó lớp chịu lực kéo được làm từ sợi Kevlar có tác dụng chịu nhiệt, chịu lực kéo căng; lớp vỏ bảo vệ ngoài làm bằng nhựa PVC giúp tránh va đập và ẩm ướt; lớp áo giáp có khả năng chịu và đập, nhiệt độ và sự mài mòn, bảo vệ các bộ phận bên trong.
2.2 Nguyên lý làm việc của cáp quang
Ánh sáng bên trong sợi quang được truyền qua lõi, va đập liên tục vào lớp phản xạ ánh sáng theo nguyên tắc phản chiếu toàn bộ bên trong. Do lớp phản xạ ánh sáng này không hấp thu ánh sáng bên trong lõi cho nên sóng ánh sáng có thể truyền đi rất xa. Nếu như ánh sáng bị giảm sút thì nguyên nhân chủ yếu là do thủy tinh không tinh khiết.
3. Cáp quang kéo được bao xa? Mạng cáp quang có bị sét đánh không?
Đây là câu hỏi được khá nhiều người quan tâm trước khi quyết định có nên lắp mạng cáp quang hay không? Hiện nay các nhà mạng đều đang hoàn thiện hệ thống cáp quang của mình cho nên dù bạn ở thành thị hay nông thôn đều có thể đăng ký sử dụng cáp quang với tốc độ nhanh và ổn định nhất.
Ngoài ra quý khách có thể hoàn toàn yên tâm trong quá trình sử dụng cáp quang vì so với cáp đồng, cáp quang không dẫn sét nên an toàn tuyệt đối và không gây ảnh hưởng tiêu cực nào đến hệ thống dữ liệu.
4. Ứng dụng của cáp quang là gì?
Hiện nay cáp quang có 2 loại chính đó là Singlemode [đơn mode] và Multimode [đa mode]. Ứng dụng của mỗi loại cáp quang là khác nhau. Nếu như cáp quang Multimode được sử dụng nhiều để truyền tải dữ liệu trong khoảng cách ngắn [≤ 5Km] nên thường được các cơ quan, các doanh nghiệp, tổ chức, trường học,… sử dụng cho hệ thống mạng nội bộ thì cáp quang Singlemode lại được dùng để truyền tải dữ liệu với khoảng cách xa [không giới hạn] nên thường được các nhà cung cấp internet sử dụng trong hệ thống mạng trong nước hoặc đường truyền quốc tế.
Còn ứng dụng thực tế đối với đời sống hàng ngày là truyền tải tín hiệu internet để các bạn có thể xem phim, nghe nhạc, chém nhảm trên facebook, xem youtube....
5. Các nhà mạng cung cấp dịch vụ internet cáp ở Việt Nam
Đến thời điểm hiện tại, có rất nhiều đơn vị cung cấp dịch vụ viễn thông internet bằng cáp quang tại Việt Nam, trong đó tiêu biểu nhất là FPT Telecom, Viettel Telecom, VNPT và một vài đơn vị khác như: CMC telecom, SCTV...
Như vậy qua bài viết trên, phần nào bạn đã nắm được cáp quang là gì, lịch sử cáp quang hình thành như thế nào, cấu tạo và ứng dụng của cáp quang. Chúc các bạn vui vẻ!
Xem thêm: cáp quang biển hoàn thành khắc phục sự cố