Cáp quang là gì? Ứng dụng của cáp quang trong cuộc sống hiện nay

Công nghệ thông tin ngày càng phát triển kéo theo các loại hình dịch vụ cao phát triển. Trong đó có nhu cầu rất lớn về băng thông mạng, mạng cáp quang… Tuy nhiên, bạn đã thực sự hiểu hết về chúng. Cáp quang là gì? Mạng cáp quang là gì? Chúng ta hãy cùng tìm hiểu qua bài viết dưới đây nhé!

Cáp quang là gì?

Cáp quang chính là sợi dây cáp có thiết kế dài mỏng. Có đường kính khoảng 1 sợi tóc. Cáp bao gồm sợi dẫn trung tâm được làm từ thủy tinh hoặc plastic tái chế. Chúng được cố định thành bó một cách tối ưu nhất cho việc truyền tin diễn ra nhanh nhất. Cáp quang được tráng lớp lót để phản chiếu các tín hiệu ánh sáng. Bên cạnh đó còn giúp khắc phục sự gãy của dây. Từ đó tín hiệu được truyền đi nhanh và xa hơn. Cáp quang rất ít khi bị nhiễu khi sử dụng nên người dân rất thích sử dụng.

Cấu tạo của cáp quang

Cấu tạo của cáp quang bao gồm các bộ phận sau đây:

• Core: Đóng vai trò là trung tâm phản chiếu. Nơi giúp ánh sáng đi qua được.
• Cladding: Vật chất quang được cấu tạo bên ngoài để bao bọc lõi dây. Chúng đóng vai trò phản xạ lại ánh sáng vào trong lõi.
• Coating: Lớp phủ có tính dẻo bên ngoài để bảo vệ sợi dây. Khắc phục việc ẩm thấp, hỏng hóc do môi trường.
• Strength member: Đây là lớp chịu nhiệt, chịu kéo căng được làm từ sợi kim loại có dạng sợi. Hay có thể làm bằng lớp thép mỏng được làm hình gợn sóng.
• Jacket: Một bó được tập hợp hàng ngàn sợi cáp quang.

Các loại cáp quang phổ biến nhất hiện nay

Phân loại theo chỉ số khúc xạ

• Step Index: Lớp bọc bao quanh lõi có chỉ số khúc xạ nhất định.
• Graded Index: Khi khoảng cách xuyên tâm của trục sợi tăng thì chỉ số khúc xạ giảm.

Phân loại theo vật liệu sử dụng

• Sợi quang nhựa: Đóng vai trò là chất liệu chủ chốt để truyền ánh sáng.
• Sợi thủy tinh: Bao gồm các sợi thủy tinh cực kỳ mịn.

Phân loại theo chế độ truyền ánh sáng

• Single Mode: Truyền tín hiệu khoảng cách xa.
• Multimode: Truyền tín hiệu khoảng cách gần.

Phân loại theo sự kết hợp

• Step index-single mode
• Graded index-Single mode
• Step index-Multimode
• Graded index-Multimode

Ưu điểm của cáp quang là gì?

• Cáp quang có dung lượng lớn.
• Dễ lắp đặt do có kích thước nhỏ.
• Không gây nhiễu khi không bị ảnh hưởng bởi các tín hiệu điện, bức xạ.
• Chất liệu có tính cách điện cao nên an toàn với môi trường và người sử dụng.
• Không lấy trộm được thông tin do có tính bảo mật vô cùng cao.
• Độ tin cậy cao do cáp quang được thiết kế thích hợp có thể chịu đựng được những điều kiện về nhiệt độ và độ ẩm khắc nghiệt.
• Thông tin khả dụng do cáp quang có tính linh hoạt rất cao. Các dạng thông tin được truyền rất nhiều từ số liệu, thoại đến video.
• Hệ thống được chuẩn hóa tiêu chuẩn RS232, RS433, Ethernet…
• Dễ dàng sửa chữa, nâng cấp khi chỉ cần thay thế thiết bị thu phát quang. Còn các bộ phận khác vẫn có thể được giữ nguyên.

Nhược điểm của cáp quang

• Việc lắp đặt, xây dựng hệ thống cáp rất khó khăn. Yêu cầu dây cáp cần thẳng, không bị gãy gập.
• Chi phí hàn nối, bảo trì cũng cao hơn so với cáp đồng. Gây tốn kém cho người sử dụng cũng như quá trình lắp đặt.

Cơ chế hoạt động của cáp quang

Cáp quang hoạt động dựa theo nguyên tắc phản xạ toàn phần. Chúng có thể sử dụng để truyền dữ liệu rất lớn. Dây cáp quang được thiết kế để có thể uốn cong các tia sáng vào sâu bên trong. Liên tục truyền các tia sáng đi khiến chúng bị bật khỏi tường sợi quang. Dữ liệu sẽ được truyền từ điểm đầu đến điểm cuối. Một số trường hợp ánh sáng bị suy giảm do các yếu tố tác động nhưng tín hiệu vẫn được đánh giá cao hơn so với cáp kim loại.

Ứng dụng của cáp quang

Multimode

Sử dụng để truyền tín hiệu trong khoảng cách gần. Bao gồm:

• Step index: Được sử dụng thông thường bên trong các đèn soi trong.
• Graded index: Được sử dụng cho hệ thống các mạng LAN.

Single mode

Khác với Multimode, Single mode được sử dụng cho khoảng cách rất xa. Ứng dụng cụ thể có thể kể đến mạng điện thoại, cáp truyền hình… Đây là cáp truyền tín hiệu rất xa mà không cần khuếch đại.

Như vậy, bài viết trên đã cung cấp các kiến thức cần thiết nhất liên quan đến cáp quang. Khái niệm cáp quang là gì, cấu tạo, ưu nhược điểm… Hy vọng bài viết sẽ giúp đỡ bạn nhiều trong cuộc sống nhé!