tranquang3012
Tài xế O-H
OPTICAL FIBRES
1. Cáp quang là gì?
-Cáp quang là một công nghệ sử dụng các sợi thủy tinh mỏng được gọi là sợi quang. Các sợi thường được bó bởi hàng chục hoặc thậm chí hàng ngàn vào cáp quang. Những loại cáp này có thể mang một lượng lớn dữ liệu trên một khoảng cách dài với tổn thất tối thiểu.
-Việc sử dụng sợi quang đã cách mạng hóa việc truyền dữ liệu, dẫn đến tốc độ truyền dữ liệu lớn hơn dây đồng có khả năng và trên khoảng cách xa hơn.
2. Cấu trúc của sợi cáp quang:
-Cáp quang được làm bằng các sợi mỏng hoặc sợi thủy tinh không dày hơn chiều rộng của tóc người. Các sợi quang bao gồm lõi, một lớp ốp và lớp phủ bên ngoài thường được gọi là bộ đệm.
Lõi của cáp quang được làm từ những sợi thủy tinh siêu mỏng siêu tinh khiết. Tín hiệu ánh sáng được tạo ra từ một nguồn (như LED hoặc laser) được phóng từ máy phát vào lõi.
Một lớp thủy tinh được gọi là "lớp phủ" bao quanh lõi của cáp quang và hoạt động như lớp phủ. Nó phản chiếu ánh sáng trở lại lõi, giúp duy trì công suất tín hiệu.
Áo khoác bên ngoài hoặc "bộ đệm" của cáp quang thường được làm bằng vật liệu nhựa. Nó bảo vệ sợi khỏi độ ẩm và hư hại, bảo tồn độ bền của sợi thủy tinh trong lõi. Nhờ sự kết hợp của các lớp chuyên dụng này, ánh sáng có thể truyền đi phần lớn không bị cản trở trong toàn bộ mạng cáp. Một máy thu sau đó nhận được tín hiệu ở cuối một liên kết.
3. Ưu điểm của sợi cáp quang:
Cáp quang cung cấp nhiều lợi thế so với cáp đồng, bao gồm băng thông lớn hơn và tốc độ cao hơn, cũng như khả năng miễn nhiễm với nhiễu điện từ.
Tốc độ cực nhanh: Nhanh như thế nào là nhanh? Cáp quang có thể truyền dữ liệu với tốc độ lên tới 800 Gbps (trung tâm dữ liệu tối đa hiện nay, nhưng về mặt lý thuyết tốc độ có thể còn nhanh hơn). Các dịch vụ internet băng thông rộng tận dụng các loại cáp đó để cung cấp một số tốc độ internet nhanh nhất cho hàng triệu khách hàng.
Băng thông lớn hơn: Sợi quang có thể truyền nhiều tần số ánh sáng, truyền nhiều dữ liệu hơn ở công suất cao hơn. Ví dụ: một kết nối cáp quang duy nhất có thể truyền phim ở định dạng HD trong vòng chưa đầy một phần mười giây; Mạng văn phòng dây đồng điển hình sẽ mất khoảng một phút để thực hiện nhiệm vụ tương tự.
Ít mất dữ liệu: Mất hoặc suy giảm là thước đo hiệu suất trong các tiêu chuẩn cáp và mạng. Sợi quang ít bị mất dữ liệu do nhiễu điện từ cáp điện, tín hiệu vô tuyến và thậm chí cả pháo sáng mặt trời. Không ăn mòn: Vì cáp quang được làm bằng vật liệu phi kim loại, các kết nối sợi không thể bị ăn mòn. Tuy nhiên, chúng dễ bị ô nhiễm bởi bụi và độ ẩm, đó là lý do tại sao các kết nối sợi cần được kiểm tra thường xuyên và giữ sạch sẽ để có hiệu suất tốt nhất.
Truyền qua khoảng cách xa hơn: Cáp đồng được giới hạn chiều dài 100 mét mà không có bộ lặp tín hiệu, nhưng cáp quang có thể mang tín hiệu trong 100 km mà không làm mất cường độ tín hiệu. Cáp quang có một số thách thức. Mặc dù sợi quang có chi phí cạnh tranh với đồng, nhưng các thiết bị điện tử cần thiết cho mạng cáp quang đắt hơn. Cáp quang cũng đòi hỏi các công cụ chuyên dụng, quy tắc an toàn, và kỹ năng lắp đặt, bảo trì, sửa chữa. Chúng có thể được quản lý với thiết bị, đào tạo và hỗ trợ thích hợp.
4. Các loại sợi cáp quang:
Có hai loại sợi quang: đa mode và đơn-mode. Chúng có thể phân biệt bằng đường kính lõi và lớp phủ của chúng.
Sợi đơn mode: Sợi này có lõi nhỏ thường rộng 9 μm và đường kính ốp 125 μm. Sợi quang đơn mode chỉ cho phép một loại chế độ ánh sáng được truyền qua sợi quang. Do đó, việc truyền tải tập trung vào laser và hiệu quả, dẫn đến mất tín hiệu tối thiểu và cho phép các ứng dụng băng thông cao trên một khoảng cách dài.
Sợi đa mode: Sợi Multimode có hai kích thước lõi, với đường kính 50 μm và 62,5 μm, và đường kính ốp là 125 μm. Với lõi lớn hơn, sợi quang đa mode có thể truyền nhiều chế độ ánh sáng hơn cùng một lúc. Cáp quang đa mode lý tưởng cho khoảng cách ngắn hơn trong mạng doanh nghiệp và trung tâm dữ liệu. Các loại cáp này có thể dễ lắp đặt hơn nhờ lõi lớn hơn, có thể căn chỉnh đơn giản hơn.
4. Sự giảm dần trong sợi cáp quang:
Khi ánh sáng di chuyển qua một sợi quang, sức mạnh của nó giảm dần do hiện tượng được gọi là giảm dần của sợi quang. Giảm dần này, còn được gọi là mất mát sợi hoặc mất mát tín hiệu, là một yếu tố quan trọng trong truyền thông qua sợi quang. Hãy tìm hiểu về cơ bản về giảm dần và tác động của nó đối với truyền tải:
1. Đơn vị Đo Lường: o Giảm dần thường được biểu thị bằng decibel trên mỗi kilômét (dB/km) tại các bước sóng cụ thể.
2. Các Loại Mất Mát Giảm Dần:
o Mất Mát Tự Nhiên: Bao gồm mất mát quang tự nhiên do các yếu tố như phân tán Rayleigh và hấp thụ.
o Mất Mát Bổ Sung:
Mất Mát Uốn Cong: Khi sợi quang bị uốn cong, một phần ánh sáng bị mất do phân tán.
Mất Mát Kéo Dài: Uốn cong nhẹ do kéo dài gây mất mát. Tạp Chất: Tạp chất trong sợi quang hấp thụ và phân tán ánh sáng đang truyền. Chỉ Số Khúc Xạ Không Đều: Mất mát do chỉ số khúc xạ không đồng nhất. Mất Mát Nối Đầu: Mất mát từ nối đầu sợi quang (ví dụ: sợi quang chế độ đơn yêu cầu độ đồng trục thấp hơn 0,8 μm).
3. Giá Trị Mất Mát Quang Thông Thường (trong dB/km):
o Sợi Quang Đơn mode (9/125 μm):
780 nm: 3 dB/km
850 nm: 2,5 dB/km
1310 nm: 0,3-0,8 dB/km
1550 nm: 0,15-0,4 dB/km o Sợi Quang Đa mode (50/125 μm):
Biến đổi dựa trên bước sóng và loại (ví dụ: 3,5-7,0 dB/km tại 850 nm).
o Sợi Nhựa: Trên 300 dB/km (mất mát đáng kể do tính chất vật liệu).
5. Nguyên tắc khi làm việc với sợi cáp quang:
Đeo kính bảo hộ: Luôn đeo kính bảo bộ khi xử lý sợi quang để bảo vệ mắt khỏi các mảnh sợi quang
Tránh tiếp xúc trực tiếp với mắt: Không nhìn thẳng vào đầu sợi quang cho đến khi bạn chắc chắn không có ánh sáng được truyền qua
Không sử dụng chất mài mòn: Không lau sợi quang bằng vặt liệu mài mòn hoặc dung môi hữu cơ như axeton
Tránh uốn cong và kéo dài: Uốn cong hoặc kéo dài sợi quang có thể gây ra mất tín hiệu và tổn thương cho sợi.
Giữ sạch sợi quang: Bất kỳ bụi bẩn hoặc tạp chất nào cũng có thể gây mất mát tín hiệu, do đó cần giữ cho đầu sợi quang luôn sạch sẽ.
1. Cáp quang là gì?
-Cáp quang là một công nghệ sử dụng các sợi thủy tinh mỏng được gọi là sợi quang. Các sợi thường được bó bởi hàng chục hoặc thậm chí hàng ngàn vào cáp quang. Những loại cáp này có thể mang một lượng lớn dữ liệu trên một khoảng cách dài với tổn thất tối thiểu.
-Việc sử dụng sợi quang đã cách mạng hóa việc truyền dữ liệu, dẫn đến tốc độ truyền dữ liệu lớn hơn dây đồng có khả năng và trên khoảng cách xa hơn.
2. Cấu trúc của sợi cáp quang:
-Cáp quang được làm bằng các sợi mỏng hoặc sợi thủy tinh không dày hơn chiều rộng của tóc người. Các sợi quang bao gồm lõi, một lớp ốp và lớp phủ bên ngoài thường được gọi là bộ đệm.
Lõi của cáp quang được làm từ những sợi thủy tinh siêu mỏng siêu tinh khiết. Tín hiệu ánh sáng được tạo ra từ một nguồn (như LED hoặc laser) được phóng từ máy phát vào lõi.
Một lớp thủy tinh được gọi là "lớp phủ" bao quanh lõi của cáp quang và hoạt động như lớp phủ. Nó phản chiếu ánh sáng trở lại lõi, giúp duy trì công suất tín hiệu.
Áo khoác bên ngoài hoặc "bộ đệm" của cáp quang thường được làm bằng vật liệu nhựa. Nó bảo vệ sợi khỏi độ ẩm và hư hại, bảo tồn độ bền của sợi thủy tinh trong lõi. Nhờ sự kết hợp của các lớp chuyên dụng này, ánh sáng có thể truyền đi phần lớn không bị cản trở trong toàn bộ mạng cáp. Một máy thu sau đó nhận được tín hiệu ở cuối một liên kết.
3. Ưu điểm của sợi cáp quang:
Cáp quang cung cấp nhiều lợi thế so với cáp đồng, bao gồm băng thông lớn hơn và tốc độ cao hơn, cũng như khả năng miễn nhiễm với nhiễu điện từ.
Tốc độ cực nhanh: Nhanh như thế nào là nhanh? Cáp quang có thể truyền dữ liệu với tốc độ lên tới 800 Gbps (trung tâm dữ liệu tối đa hiện nay, nhưng về mặt lý thuyết tốc độ có thể còn nhanh hơn). Các dịch vụ internet băng thông rộng tận dụng các loại cáp đó để cung cấp một số tốc độ internet nhanh nhất cho hàng triệu khách hàng.
Băng thông lớn hơn: Sợi quang có thể truyền nhiều tần số ánh sáng, truyền nhiều dữ liệu hơn ở công suất cao hơn. Ví dụ: một kết nối cáp quang duy nhất có thể truyền phim ở định dạng HD trong vòng chưa đầy một phần mười giây; Mạng văn phòng dây đồng điển hình sẽ mất khoảng một phút để thực hiện nhiệm vụ tương tự.
Ít mất dữ liệu: Mất hoặc suy giảm là thước đo hiệu suất trong các tiêu chuẩn cáp và mạng. Sợi quang ít bị mất dữ liệu do nhiễu điện từ cáp điện, tín hiệu vô tuyến và thậm chí cả pháo sáng mặt trời. Không ăn mòn: Vì cáp quang được làm bằng vật liệu phi kim loại, các kết nối sợi không thể bị ăn mòn. Tuy nhiên, chúng dễ bị ô nhiễm bởi bụi và độ ẩm, đó là lý do tại sao các kết nối sợi cần được kiểm tra thường xuyên và giữ sạch sẽ để có hiệu suất tốt nhất.
Truyền qua khoảng cách xa hơn: Cáp đồng được giới hạn chiều dài 100 mét mà không có bộ lặp tín hiệu, nhưng cáp quang có thể mang tín hiệu trong 100 km mà không làm mất cường độ tín hiệu. Cáp quang có một số thách thức. Mặc dù sợi quang có chi phí cạnh tranh với đồng, nhưng các thiết bị điện tử cần thiết cho mạng cáp quang đắt hơn. Cáp quang cũng đòi hỏi các công cụ chuyên dụng, quy tắc an toàn, và kỹ năng lắp đặt, bảo trì, sửa chữa. Chúng có thể được quản lý với thiết bị, đào tạo và hỗ trợ thích hợp.
4. Các loại sợi cáp quang:
Có hai loại sợi quang: đa mode và đơn-mode. Chúng có thể phân biệt bằng đường kính lõi và lớp phủ của chúng.
Sợi đơn mode: Sợi này có lõi nhỏ thường rộng 9 μm và đường kính ốp 125 μm. Sợi quang đơn mode chỉ cho phép một loại chế độ ánh sáng được truyền qua sợi quang. Do đó, việc truyền tải tập trung vào laser và hiệu quả, dẫn đến mất tín hiệu tối thiểu và cho phép các ứng dụng băng thông cao trên một khoảng cách dài.
Sợi đa mode: Sợi Multimode có hai kích thước lõi, với đường kính 50 μm và 62,5 μm, và đường kính ốp là 125 μm. Với lõi lớn hơn, sợi quang đa mode có thể truyền nhiều chế độ ánh sáng hơn cùng một lúc. Cáp quang đa mode lý tưởng cho khoảng cách ngắn hơn trong mạng doanh nghiệp và trung tâm dữ liệu. Các loại cáp này có thể dễ lắp đặt hơn nhờ lõi lớn hơn, có thể căn chỉnh đơn giản hơn.
4. Sự giảm dần trong sợi cáp quang:
Khi ánh sáng di chuyển qua một sợi quang, sức mạnh của nó giảm dần do hiện tượng được gọi là giảm dần của sợi quang. Giảm dần này, còn được gọi là mất mát sợi hoặc mất mát tín hiệu, là một yếu tố quan trọng trong truyền thông qua sợi quang. Hãy tìm hiểu về cơ bản về giảm dần và tác động của nó đối với truyền tải:
1. Đơn vị Đo Lường: o Giảm dần thường được biểu thị bằng decibel trên mỗi kilômét (dB/km) tại các bước sóng cụ thể.
2. Các Loại Mất Mát Giảm Dần:
o Mất Mát Tự Nhiên: Bao gồm mất mát quang tự nhiên do các yếu tố như phân tán Rayleigh và hấp thụ.
o Mất Mát Bổ Sung:
Mất Mát Uốn Cong: Khi sợi quang bị uốn cong, một phần ánh sáng bị mất do phân tán.
Mất Mát Kéo Dài: Uốn cong nhẹ do kéo dài gây mất mát. Tạp Chất: Tạp chất trong sợi quang hấp thụ và phân tán ánh sáng đang truyền. Chỉ Số Khúc Xạ Không Đều: Mất mát do chỉ số khúc xạ không đồng nhất. Mất Mát Nối Đầu: Mất mát từ nối đầu sợi quang (ví dụ: sợi quang chế độ đơn yêu cầu độ đồng trục thấp hơn 0,8 μm).
3. Giá Trị Mất Mát Quang Thông Thường (trong dB/km):
o Sợi Quang Đơn mode (9/125 μm):
780 nm: 3 dB/km
850 nm: 2,5 dB/km
1310 nm: 0,3-0,8 dB/km
1550 nm: 0,15-0,4 dB/km o Sợi Quang Đa mode (50/125 μm):
Biến đổi dựa trên bước sóng và loại (ví dụ: 3,5-7,0 dB/km tại 850 nm).
o Sợi Nhựa: Trên 300 dB/km (mất mát đáng kể do tính chất vật liệu).
5. Nguyên tắc khi làm việc với sợi cáp quang:
Đeo kính bảo hộ: Luôn đeo kính bảo bộ khi xử lý sợi quang để bảo vệ mắt khỏi các mảnh sợi quang
Tránh tiếp xúc trực tiếp với mắt: Không nhìn thẳng vào đầu sợi quang cho đến khi bạn chắc chắn không có ánh sáng được truyền qua
Không sử dụng chất mài mòn: Không lau sợi quang bằng vặt liệu mài mòn hoặc dung môi hữu cơ như axeton
Tránh uốn cong và kéo dài: Uốn cong hoặc kéo dài sợi quang có thể gây ra mất tín hiệu và tổn thương cho sợi.
Giữ sạch sợi quang: Bất kỳ bụi bẩn hoặc tạp chất nào cũng có thể gây mất mát tín hiệu, do đó cần giữ cho đầu sợi quang luôn sạch sẽ.
