Cáp quang là một loại cáp viễn thông sử dụng ánh sáng để truyền tín hiệu, các sợi quang dùng để truyền tín hiệu được làm từ nhựa hoặc thủy tinh. Do đó, cáp quang rất ít khi bị nhiễu, tốc độ truyền dữ liệu thì cao và khoảng cách truyền đi xa hơn so với cáp đồng.

Contents

Tìm hiểu về Mode là gì?

Thuật ngữ Mode được dùng trong cáp sợi quang có nghĩa là tia sáng. Khi lan truyền trong sợi quang, ánh sáng sẽ đi theo rất nhiều đường, mỗi đường có thể được xem như một tia sáng.

Hình ảnh: Các loại Mode

Trong các loại cáp quang thì tia sáng lan truyền được chia làm 3 tia:

Tia High Order Mode là những tia sáng lan truyền trong sợi cáp quang có số lần phản xạ lớn. Thời gian tia sáng lan truyền trong sợi quang từ A đến B lâu hơn so với các tia sáng Low Order Mode.
Tia Low Order Mode là: những tia sáng lan truyền trong sợi cáp quang có số lần phản xạ ít. Thời gian tia sáng lan truyền trong sợi quang từ A đến B nhanh hơn các tia sáng High Order Mode.
Tia Axial Mode là: tia sáng lan truyền dọc theo trục trung tâm của sợi cáp quang. Thời gian tia sáng lan truyền trong sợi quang từ A đến B là nhanh nhất.

Các tia sáng High Order, Axial và Lower lan truyền trong sợi quang theo các đường có chiều dài khác nhau. Do dó, các tia sáng được truyền tại một thời điểm với cùng một vận tốc lan truyền đến cuối sợi quang ở những thời điểm khác nhau. Sự chênh lệch về thời gian giữa các tia sáng trong cáp quang được gọi là Dt. Hiện tượng này gọi là hiện tượng tán sắc.

Hiện tượng tán sắc trong cáp quang làm hạn chế băng thông và ảnh hưởng đến việc truyền dữ liệu. Đối với tín hiệu số thì gây ra sự chồng lấp giữa các bit còn đối với tín hiệu tương tự thì làm méo dạng tín hiệu.

Cách phân biệt cáp quang Singlemode và cáp quang Multimode

Bước sóng là khoảng cách giữa hai đỉnh sóng hoặc tổng quát là giữa hai cấu trúc lặp lại của sóng tại một thời điểm nhất định.Trong MM và SM chuẩn bước sóng cho thiết bị mạng chạy cũng khác nhau như:

Hình ảnh: Bước sóng của 2 loại cáp quang

Cáp quang Singlemode có các bước sóng chuẩn là: 1310, 1550, 1627. Hiện nảy trong các doanh nghiệp thiết bị SM dùng công nghệ DWM ngoài ra còn sử dụng thêm nhiều bước sóng khác nữa.
Cáp quang Multimode có các bước sóng chuẩn là: 1300, 850, 780. Hiện nay, các thiết bị mạng ít dùng bước sóng 780.

Hiện nay đa phần cáp quang SM chỉ dùng cho đường trục, ngoài việc giá thành thì yêu cầu công nghệ của cáp SM rất khắt khe và rất khó trong việc thi công – sử dụng. Ngoài ra, do kết cấu lõi SM cho ánh sáng đi theo đường thẳng, mà giá thành chế tạo, độ chính xác cao.

1. Cáp quang Multimode

Hình ảnh: Cáp quang Multimode

Đặc điểm của sợi cáp quang Multimode là lan truyền đồng thời cả 3 loại tia sáng (Axial Mode, High Order Mode và Low Order Mode).

Có 2 loại sợi quang Multimode gồm:

– Sợi quang Multimode chiết suất bậc: là sợi quang có lõi đồng nhất có chiết suất là n1 và lớp phản xạ ánh sáng xung quanh lõi có chiết suất n2 (n2 < n1)

Sợi quang Multimode chiết suất bậc bị ảnh hưởng nhiều bởi hiện tượng tán sắc, do đó băng thông không cao và không được sử dụng trong các hệ thống mạng. Để hạn chế sự ảnh hưởng của hiện tượng tán sắc, các nhà sản xuất đã cho ra đời loại cáp sợi quang Multimode chiết suất biến đổi.

– Sợi quang Multimode chiết suất biến đổi: lõi sợi quang được kết hợp từ nhiều lớp thủy tinh có chiết suất n1, n2, n3… khác nhau thay vì chỉ có một chiết suất như trong lõi của sợi quang Step Index Multimode. Lớp thủy tinh bên trong có chiết suất cao hơn và lớp bên ngoài có chiết suất thấp hơn. Các tia sáng sẽ lan truyền nhanh hơn khi gặp chiết suất thấp và chậm hơn khi gặp chiết suất cao. Do vậy, sợi quang chiết suất luôn biến đổi làm giảm độ chênh lệch thời gian Dt, hạn chế hiện tượng tán sắc và giúp tăng băng thông sử dụng trở nên phổ biến trong hệ thống mạng hiện nay của các doanh nghiệp, cơ quang.

2. Cáp quang Singlemode

Hình ảnh: Cáp quang Singlemode

Là sợi quang mà trong đó chỉ có một tia sáng Axial được lan truyền. Do đó, hiện tượng tán sắc ánh sáng không xuất hiện ở sợi quang Singlemode. Mà nó làm cho sợi quang Singlemode có băng thông lớn hơn và truyền dữ liệu đi xa hơn so với sợi quang Multimode.