Tìm Hiểu Về Cáp Quang

Tìm Hiểu Về Cáp Quang
WEDNESDAY, 7. OCTOBER 2009, 08:31:13
Qua các diễn đàn công nghệ thông tin tôi tham gia, tôi nhận thấy một điều là hầu hết các bạn hay thắc mắc đến vấn đề cáp quang, có lẽ các thắc
mắc của các bạn cũng phải thôi, vì đối với loại cáp đặc biệt này nếu không làm chuyên về mảng hạ tầng hoặc chuyên về viễn thông sẽ rất khó tìm
hiểu thực tế. Bài viết đúc kết từ kinh nghiệm bản thân qua các dự án thi công cáp quang và quá trình nghiên cứu về cáp quang. Mong rằng có thể hổ
trợ các bạn trong khâu chọn lựa thiết bị, giải pháp phù hợp.
Sợi quang là những dây nhỏ và dẻo truyền các ánh sáng nhìn thấy được và các tia hồng ngoại. Chúng có 3 lớp: lõi (core), áo (cladding) và vỏ bọc
(coating).
- Để ánh sáng có thể phản xạ một cách hoàn toàn trong lõi thì chiết suất của lõi lớn hơn chiết suất của áo một chút.
- Vỏ bọc ở phía ngoài áo bảo vệ sợi quang khỏi bị ẩm và ăn mòn, đồng thời chống xuyên âm với các sợi đi bên cạnh.
Lõi và áo được làm bằng thuỷ tinh hay, chất dẻo (Silica), kim loại, fluor, sợi quang kết tinh). Chúng được phân loại thành các loại sợi quang đơn
mode Single Mode (SM) và đa mode Multimode (MM) tương ứng với số lượng mode của ánh sáng truyền qua sợi quang. Mode sóng là một trạng
thái truyền ổn định của sóng ánh sáng (cũng có thể hiểu một mode là một tia).
Cấu tạo bên trong
Theo Mode thì có: SM và MM (MM có 2 loại: 62.5 và 50).
Theo môi trường lắp đặt thì có Outdoor và Indoor.
Outdoor lại chia ra thành các loại: F8 và Underground
Single Mode và Multi Mode
- Sợi SM chỉ truyền được một mode sóng do đường kính lõi rất nhỏ (khoảng 10 micromet). Do chỉ truyền một mode sóng nên SM không bị ảnh
hưởng bởi hiện tượng tán sắc và thực tế SM thường ít được sử dụng hơn so với MM.
- Sợi MM có đường kính lõi lớn hơn SM (khoảng 6-8 lần), có thể truyền được nhiều mode sóng trong lõi.
Ngoài ra chúng còn được phân loại thành sợi quang có chỉ số bước và chỉ số lớp tuỳ theo hình dạng và chiết suất của các phần của lõi sợi quang.
Khoảng cách giữa 2 thiết bị đấu nối bằng cáp quang không quy định cụ thể là bao nhiêu KM. Khoảng cách giữa 2 thiết bị căn cứ vào tính toán suy
hao toàn tuyến, công suất phát, độ nhạy thu và công suất dự phòng của thiết bị.
Thông thường mỗi thiết bị đều có khuyến cáo chạy ở cự ly nhất định, tuy nhiên đó chỉ là tính tương đối thôi.
Chuẩn bước sóng cho thiết bị chạy SM và MM có khác nhau:
MM có các bước sóng chuẩn là: 780, 850 và 1300. Hiện nay các thiết bị ít dùng bước sóng 780.
SM có các bước sóng: 1310, 1550, 1627. Hiện nay các thiết bị SM dùng công nghệ DWM thì còn có thể sử dụng nhiều bước sóng khác nữa.
Đa phần cáp quang single mode chỉ dùng cho đường trục, ngoài việc giá thành, công nghệ của cáp single mode rất khắc khe, và rất khó trong việc thi
công cũng như sử dụng. Lý do: lớp lõi của cáp single mode rất nhỏ (khoảng 27 Micromet), còn của multi mode thi lớn hơn rất nhiều (khoảng 130
Micromet). Ngoài ra, do kết cấu lõi single mode cho ánh sáng đi theo đường thẳng, mà giá thành chế tạo, cũng như độ chính xác trong thi công, thiết

bị công nghệ cao... làm cho cáp Single Mode khó thực hiện trong các công trình dân sự.
Còn việc phân biệt: chủ yếu là do đường đi của ánh sáng truyền trong lõi (mà nguyên nhân là do kết cấu của lõi)
Trong Single mode, ánh sáng đi theo gần như một đường thẳng trùng với trục cáp, còn trong Multi Mode, ánh sáng đi theo một chùm tia sáng có
dạng đồ hình Sin đồng trục (vì thế mà ta có thể ghép thêm nhiều ánh sáng có các bước sóng khác nhau).
Về thông số vật lý:
Đường kính lõi sợi ( phần truyền tin): Core.
SM: 9/125;
MM: 50/125 và 62.5/125.
Đường kính vỏ phản xạ: Cladding thì cả SM và MM đều như nhau là 125um.
Về Coating thì tùy thuộc vào dặc tính cần bảo vệ mà người ta làm lớp này, tuy nhiên thông thường đối với cáp Outdoor thì nó là 250, với cáp Indoor
thì nó là 900, điều này không phụ thuộc vào nó la cáp SM hay MM.
Về sử dụng thì tùy thuộc vào công suất phát, độ nhạy thu, khoảng cách truyền dẫn, tốc đọ yêu cầu và giá thành mà người ta quyết định dùng SM
hoặc MM.
Các loại Connector của cáp quang:
Việc chọn lựa Connector phụ thuộc vào việc chọn lựa ODF Quang ( là tủ cố định vị trí đấu nối của sợi quang ) và kiểu Modular trên thiết bị Switch
hoặc Converter.
Thiết bị chuyển đổi tín hiệu cáp Quang sang cáp đồng.
Kỹ thuật mài đầu Connector cáp quang:
Lấy đầu Connector gắn vào sợi quang rồi mài cho phẳng đầu. Có nhiều loại đầu connector của các hãng khác nhau nhung ở VN thì chủ yếu là đầu
connector AMP thôi, loại đầu này không cần dùng keo gắn mà nó có khoá sợi ở trong. Thi công theo kỹ thuật này thì đơn giản nhưng suy hao cao do
làm thủ công và chi phí sửa chữa và xử lý sự cố cáp bằng chi phí làm ban đầu do các đầu Connector chỉ dùng được 1 lần duy nhất.
Kỹ thuật hàn nối bằng hổ quang:
Dùng máy hàn cáp quang chuyên dụng hàn một sợi dây nối vào cáp, dây nối là loại dây đã có 1 đầu Connector gắn sẵn rồi ( patch cord quang )
Kỹ thuật này có nhược điểm là ít người làm vì chi phí đầu tư máy khá cao (khoảng 12K USD/ sợi ) nhưng ưu điểm của nó là chi phí sửa chữa và xử
lý sự cố khá rẻ do dây nối có thể sử dụng nhiều lần (mỗi sợi dây nối dài trung bình 2,5 mét. Mỗi lần xử lý phải cắt đi 3 cm).
Mình có quay đoạn phim hàn cáp quang bằng máy, nếu các bạn có nhu cầu tìm hiểu vui lòng gửi mail cho mình.
Các vấn đề thảo luận riêng đến từng dự án cụ thể các bạn có thể gửi Email hoặc điện thoại trực tiếp cho mình.
Nguyễn Thượng Triều.