Hỏi đáp về cáp quang

Sợi quang là những dây nhỏ và dẻo truyền các ánh sáng nhìn thấy được và các tiahồng ngoại. Chúng có 3 lớp: lõi (core), áo (cladding) và vỏ bọc (coating). Để ánh sángcó thể phản xạ một cách hoàn toàn trong lõi thì chiết suất của lõi lớn hơn chiết suấtcủa 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 tinhhay chất dẻo (Silica), chất dẻo, kim loại, fluor, sợi quang kết...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Hỏi đáp về cáp quangHỏi:1. Cho em hỏi về sự khác nhau giữa cáp quang SM và MM?2. Các thiết bị đầu cuối để hàn sợi cáp quang trước khi gắn nó vào switch. Trên một sốswitch, em thấy có giao tiếp FX; đôi khi em thấy giao tiếp cáp quang là SX hoặc LX.Vậy ttrong ttrường hợp nào thì mình sẽ dùng fx, và trong trường hợp nào mình dùngsx. Sợi cáp patch-cable để dùng cho fx là st/sc. Tuy nhiên em không phân biệt đượctrong trường hợp nào em dùnng st/st hoặc sc/sc. Các anh có thể giải thích cho em đượckhông?3. Các bạn thử lý giải tại sao sợi đơn mode cần đến các bộ suy hao 5dB, 10dB ởkhoảng cách gần?Trả lời:1. Sợi quang là những dây nhỏ và dẻo truyền các ánh sáng nhìn thấy được và các tiahồng ngoại. Chúng có 3 lớp: lõi (core), áo (cladding) và vỏ bọc (coating). Để ánh sángcó thể phản xạ một cách hoàn toàn trong lõi thì chiết suất của lõi lớn hơn chiết suấtcủa 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 tinhhay chất dẻo (Silica), chất dẻo, kim loại, fluor, sợi quang kết tinh).Thành phần lõi và vỏ có chiếc suất khác nhau. Chiết suất của những lớp này như thếnày sẽ quyết định tính chất của sợi quang. Chúng được phân loại thành các loại sợiquang đơn mode (Single Mode - SM) và đa mode (Multimode -MM) tương ứng với sốlượng mode của ánh sáng truyền qua sợi quang. Mode sóng là một trạng thái truyền ổnđịnh của sóng ánh sáng (cũng có thể hiểu một mode là một tia).Sợi quang đơn mode hay sợi quang đa mode đều chỉ truyền một tín hiệu (là dữ liệu màta cần truyền). Muốn truyền nhiều dữ liệu từ các kênh khác nhau, ta phải dùng đếncông nghệ WDM (truyền nhiều bước sóng trên cùng một sợi quang). Sợi đa mode cóthể truyền cùng lúc nhiếu ánh sáng với góc anpha khác nhau, còn sợi đơn mode chỉ cóthể truyền 1 ánh sáng với 1 bước sóng nhất định. Do sợi quang là vật liệu truyềnthông tin dựa trên định luật phản xạ ánh sáng. Tia sáng khi đi từ môi trường có chiếtsuất cao qua môi trường chiết suất thấp thì không đi thằng (hay còn gọi là tán xạ) màsẽ phản xạ lại. Do đó, khi ánh sáng mang thông tin, sẽ được truyền đi mà không bị suyhao gì cả (vì nó cứ chạy lòng vòng trong đó, phản xạ bên này, rồi phản xạ bên kia. Sợiquang đơn mode thì lõi có chiết suất là một hằng số và chiết suất của vỏ cũng là 1hằng số. Khi đó ánh sáng sẽ truyền đi theo đường ziczac trong sợi quang (độ lệnh phacủa tín hiệu khi đó sẽ đáng kể). Sợi đa mode là công nghệ tiên tiến hơn, chiết suất từlõi ra đến vỏ sẽ giảm từ từ (nhưng vẫn đảm bảo một tỉ số chiết suất để ánh sáng chỉphản xạ chứ không tán xạ), khi đó thì ánh sáng sẽ đi theo đường cong, độ lệnh pha sẽít hơn nhiều so với hình ziczac của loại đơn mode. Đa mode còn chia làm 2 loại, đó làstep mode và grade mode. Step mode thì chiết suất từ lõi đến vỏ giàm dần, nhưng theotừng nấc, còn grade mode thì giàm liên tục và dĩ nhiên là grade mode sẽ tốt hơn stepmode. Dĩ nhiên là việc dùng đa mode thì còn phụ thuộc nhiều yếu tố nữa như là giáthành, các thiết bị đầu cuối (ghép kênh quang). Sợi SM chỉ truyền được một modesóng do đường kính lõi rất nhỏ (khoảng 10 micromet). Do chỉ truyền một mode sóngnên SM không bị ảnh hưởng bởi hiện tượng tán sắc và thực tế SM thường được sửdụng hơn so với MM. Sợi MM có đường kính lõi lớn hơn SM (khoảng 6-8 lần), có thểtruyền được nhiều mode sóng trong lõi.Thông số vật lý của hai loại cáp này: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.Hiện nay, cáp quang single mode chỉ dùng cho đường trục, ngoài việc giá thành ra,công nghệ của cáp single mode rất khắc khe, và rất khó trong việc thi công cũng nhưsử dụng. Lý do chính là do lớp lõi của cáp single mode rát nhỏ (khoang 27 Micromet)còn của multi mode thi lớn hơn rất nhiều (khoảng 130 Micromet). Ngoài ra, do kết cấulõi single mode cho ánh sáng đi theo đường thẳng, mà giá thành chế tạo, cũng như độchính xác trong thi công, thiết bị công nghệ cao... làm cho cáp SM khó thực hiện trongcác công trình dân sự.Về Coating thì tùy thuộc vào dặc tính cần bảo vệ mà người ta làm lớp này, tuy nhiênthông thường đối với cáp out door thì nó là 250, với cáp indoor thì nó là 900, điều nàykhông phụ thuộc vào cáp SM hay MM. Về sử dụng thì tùy thuộc vào công suất phát,độ nhạy thu, khoảng cách truyền dẫn, tốc độ yêu cầu và giá thành mà người ta quyếtđịnh dùng SM hoặc MM.Minh họa hình đường đi của ánh sáng truyền trong lõi (mà nguyên nhân là do kết cấucủa lõi Single Mode Multi Mode:===================- - - - - - >- - - - - - - - >- - - đường ánh sáng===================Single Mode===================/////////- - - - - - - - - - - - - - - - - - đường ánh sáng/////////===================Multi modeTiếp cận theo quang học tia (ray optic), mode của sợi quang được hiểu là một tia sóngánh sáng đơn sắc. Sợi quang đa mode là sợi quang ...