Cáp quang là gì? đôi nét về các thành phần cáp quang

Cáp quang là gì? 

Charles Kuen Kao và George Hockman là hai kỹ sư trẻ tại Phòng thí nghiệm chuẩn viễn thông (Anh), đã công bố khám phá mới đầy hứa hẹn về khả năng của cáp quang là sợi thủy tinh hoặc nhựa trong suốt và mỏng hơn một sợi tóc trong năm 1966. Nhưng phải đến những năm 90 với sự bùng nổ của internet đã khiến công nghệ cáp quang được ứng dụng rộng rãi và trở nên không thể thiếu trong việc truyền tải dữ liện. Mọi người cũng nhờ đến cáp quang mỗi khi dùng hệ thống mang gửi e-mail, tin nhắn, ảnh, video và chia sẻ các file dữ liệu khác…

Cáp quang được cấu tạo từ 3 thành phần chính:

1. Lõi
2. Lớp phản xạ ánh sáng
3. Lớp vỏ bảo vệ chính

Cáp quang có cấu tạo gồm dây dẫn trung tâm là sợi thủy tinh hoặc nhựa trong suốt đã được tinh chế nhằm cho phép truyền đi tối đa các tín hiệu ánh sáng.

Cáp quang là lớp vỏ ngoài gồm nhiều lớp khác nhau tùy theo cấu tạo, tính chất của mỗi loại cáp. Truyền dẫn tín hiệu trên cáp quang có hai dạng đơn công (simplex) và song công (duplex). Simplex truyền tín hiệu chỉ 1 chiều. Duplex có thể truyền nhận tín hiệu 1 chiều bán song công (half-Duplex) hoặc cả 2 chiều song công toàn phần (full-Duplex) Duplex ở cùng thời điểm tùy theo cách cấu hình.

Dây cáp quang - Nền tảng của một tòa nhà thông minh

Dây cáp quang sử dụng các sợi thủy tinh để truyền ánh sáng. Các xung ánh sáng vận chuyển tín hiệu giao tiếp giữa các thiết bị. Tại trung tâm của sợi cáp quang là một lõi nhỏ bên trong mang ánh sáng lan truyền. Bao quanh lõi là lớp vỏ bọc bên ngoài. Cả lõi và lớp phủ đều là thủy tinh nhưng có “chiết suất” khác nhau, về cơ bản có nghĩa là ánh sáng truyền với tốc độ khác nhau qua các vật liệu. Kết quả là các xung ánh sáng được tạo ra từ laser hoặc đèn LED ở một đầu của cáp quang được gửi qua lõi sợi quang và được phản xạ trở lại lõi khi ánh sáng chạm vào lớp phủ sợi quang, do đó giữ ánh sáng trong lõi trung tâm. .

Dây cáp quang có lõi bên trong nhỏ (10 micron trở xuống) chỉ có một đường dẫn cho ánh sáng và được gọi là sợi cáp quang singlemode. Dây cáp quang có lõi lớn hơn một chút (50 và 62,5 micron) có nhiều đường dẫn ánh sáng và được gọi là sợi dây cáp quang multimode. Lớp phủ của cả hai loại sợi này là 125 micron. Để so sánh, tóc người thường nằm trong khoảng từ 40 đến 120 micrômet (một micrômet bằng một phần triệu mét, hay khoảng 0,00004 inch).

Khi xung ánh sáng truyền qua cáp quang, nó sẽ mất nguồn. Sự mất mát này, được gọi là suy giảm, suy hao được đo bằng decibel. Sự suy giảm của cáp quang phụ thuộc vào bước sóng. Cáp quang Multimode hoạt động ở bước sóng thấp có thể có độ suy hao dưới 3,5 decibel / km và ít hơn 1,5 decibel / km ở bước sóng cao hơn.

Cáp quang Singlemode có hiệu suất vượt trội với độ suy giảm tối đa từ 0,5 đến 1 decibel mỗi km và có thể được sử dụng ở mọi nơi trong mạng nhưng thường được sử dụng cho khoảng cách xa hơn. Cáp quang Multimode được sử dụng cho khoảng cách ngắn hơn (dưới một dặm) và thường được tìm thấy trong các tòa nhà.

Ngoài khả năng băng thông cao của dây cáp quang, các lợi ích chính bao gồm khả năng miễn nhiễm với nhiễu điện cơ, miễn nhiễm với nhiễu tần số vô tuyến và sử dụng ở khoảng cách xa hơn.