Tìm hiểu về cáp quang dùng trong viễn thông tại trung tâm viễn thông Hậu Lộc

Nội dung trang MỤC LỤC…………………………………………..…………………..…….2 LỜI NÓI ĐẦU…………………………………………………………..……3 PHẦN A: GIỚI THIỆU VỀ TRUNG TÂM……………………….…....…..6 Phần B: NỘI DUNG THỰC TẬP………………………………….…….....10 1. CÁP QUANG………………………………………………………….…...10 1.1 Giới thiệu………………………………………………………….10 1.2 Khái niệm về cáp quang…………………………………….…..…10 1.3 Cấu trúc của cáp………………………………………….….….…10 1.4 Đặc điểm của cáp…………………………………………….…....12 1.5 Phân loại của cáp quang…………………………………….….….13 1.6 Ưu điểm và nhược điểm của cáp quang…………………….…..…14 2. CÁP QUANG TRONG THỰC TẾ………………………………….…....16 2.1 Cáp dưới nước……………………………………………….….....16 2.1.1 Cấu trúc cáp dưới nước……………………………….….…..16 2.1.2 Lớp vỏ của cáp……………………………………….….…...17 2.1.3 Thông số kĩ thuật…………………………………………......18 2.1.4 Ứng dụng…………………………………………………......19 2.2 Cáp sợi quang chôn trực tiếp phi kim loại…………………….........19 2.2.1 Cấu trúc của cáp…………………………………………..….19 2.2.2 Đặc tính kĩ thuật…………………………………………..….20 3. CÁCH NỐI CÁP QUANG…………………………………………….….21 4. SO SÁNH CÁP QUANG VÀ CÁP ĐỒNG………………………………22 KẾT LUẬN…………………………………………………………………...24 Lời cảm ơn Qua 3 năm học tập tập tại trường đại học Điện Lực đến nay em đã hoàn thành khóa học. Với lòng biết ơn sâu sắc của mình em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô khoa Điện tử viễn thông đã giảng dạy và hướng dẫn em trong suốt quá trình học tập tại nhà trường cũng như hoàn thành báo cáo tốt nghiệp này. Đồng tời em xin chân thành cảm ơn ban giám đốc cùng toàn thể các anh chị trong trung tâm viễn thông Hậu Lộc đã tạo mọi điều kiện và tận tình giúp đỡ em trong suốt quá trình thực tập. Vì thời gian có hạn và kiến thức của em còn nhiều hạn chế nên báo cáo này của em chắc chắn không tránh khỏi thiếu xót, em rất mong nhận được sự giúp đỡ của thầy cô cùng toàn thể các bạn trong lớp để em hoàn thành bài báo cáo này Hậu lộc, ngày 30 tháng 5 năm 2011 Sinh viên thực hiện Nguyễn Thị Hồng

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

MỤC LỤC

Danh sách các từ viết tắt

Từ viết tắt Nghĩa của từ viết tắt

VNPT Hậu Lộc Trung tâm viễn thông Hậu LộcBCVT Bưu chính viễn thông

PE Plyetilen

SI Chiết suất phân bậc

GI Chiết suất giảm dần

Danh mục các hình vẽ

Hình 1: Cấu trúc sợi quang

Hình 2: Sợi quang có chiết suất phân bậc Hình 3: Sợi quang có chiết suất giảm dần Hình 4: Sợi quang đơn mode

Hình 5: Mặt cắt sợi quang

Hình 6: Bảng mã màu sợi quang

Nội dung trang

MỤC LỤC……… ……… …….2

LỜI NÓI ĐẦU……… ……3

PHẦN A: GIỚI THIỆU VỀ TRUNG TÂM……….… … 6

Phần B: NỘI DUNG THỰC TẬP……….…… 10

1 CÁP QUANG……….… 10

1.1 Giới thiệu……….10

1.2 Khái niệm về cáp quang……….… …10

1.3 Cấu trúc của cáp……….….….…10

1.4 Đặc điểm của cáp……….… 12

1.5 Phân loại của cáp quang……….….….13

1.6 Ưu điểm và nhược điểm của cáp quang……….… …14

2 CÁP QUANG TRONG THỰC TẾ……….… 16

2.1 Cáp dưới nước……….… 16

2.1.1 Cấu trúc cáp dưới nước……….….… 16

2.1.2 Lớp vỏ của cáp……….….… 17

2.1.3 Thông số kĩ thuật……… 18

2.1.4 Ứng dụng……… 19

2.2 Cáp sợi quang chôn trực tiếp phi kim loại……… 19

2.2.1 Cấu trúc của cáp……… ….19

2.2.2 Đặc tính kĩ thuật……… ….20

3 CÁCH NỐI CÁP QUANG……….….21

4 SO SÁNH CÁP QUANG VÀ CÁP ĐỒNG………22

KẾT LUẬN……… 24

Lời cảm ơn

Qua 3 năm học tập tập tại trường đại học Điện Lực đến nay em đã hoàn thành khóa học Với lòng biết ơn sâu sắc của mình em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô khoa Điện tử viễn thông đã giảng dạy và hướng dẫn

em trong suốt quá trình học tập tại nhà trường cũng như hoàn thành báo cáo tốt nghiệp này Đồng tời em xin chân thành cảm ơn ban giám đốc cùng toàn thể các anh chị trong trung tâm viễn thông Hậu Lộc đã tạo mọi điều kiện và tận tình giúp đỡ em trong suốt quá trình thực tập Vì thời gian có hạn và kiến thức của em còn nhiều hạn chế nên báo cáo này của em chắc chắn không tránh khỏi thiếu xót, em rất mong nhận được sự giúp đỡ của thầy cô cùng toàn thể các bạn trong lớp để em hoàn thành bài báo cáo này!

Hậu lộc, ngày 30 tháng 5 năm 2011

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thị Hồng

- Một là hệ thống toàn bộ nội dung, kiến thức đã được học trong toàn khóa nhằm hoàn thiện tri thức khoa học của một sinh viên tốt nghiệp ở bậc đại học, cao đẳng

- Hai là để giúp các sinh viên tìm hiểu, nghiên cứu các hoạt động thực tiễn của cơ sở thực tập nói chung cũng như các vấn đề về chuyên môn đã được đào tạo

- Ba là nắm được phương pháp tiếp cận và giải quyết các vấn đề thuộc chuyên ngành đào tạo trên cơ sở những kiến thức đã học và thực tiễn hoạt động, trên

cơ sở gắn lý thuyết với thực tiễn, đồng thời đề xuất được các giải pháp, các kiến nghị khoa học nhằm góp phần giải quyết thực tiễn trong quá trình đổi mới quản lý sản xuất – kinh doanh, qua đó nâng cao nhận thức của sinh viên

Được sự giúp đỡ của nhà trường và các thầy cô giáo trong khoa Điện tử viễn thông, hiện nay em đang được thực tập tại trung tâm viễn thông Hậu Lộc Trong giai đoạn đầu của quá trình thực tập, một trong những yêu cầu là viết một báo cáo tổng hợp trình bày tổng quan về hoạt động của đơn vị nơi thực tập

Kết cấu báo cáo của em gồm 2 phần như sau:

Phần I: Giới thiệu trung tâm viễn thông Hậu Lộc

Phần II: Tìm hiểu về cáp quang dùng trong viễn thông

PHẦN A: GIỚI THIỆU TRUNG TÂM VIỄN THÔNG HẬU

LỘC

Tên trung tâm: TRUNG TÂM VIỄN THÔNG HẬU LỘC

Địa chỉ: thị trấn Hậu lộc, huyện Hậu lộc, tỉnh Thanh Hóa

và nhân dân là nhiệm vụ hàng đầu trong mục tiêu, kế hoạch hoạt động của đơn vị Trong những năm qua, mặc dù gặp những khó khăn nhất định nhưng được được sự quan tâm lãnh đạo, chỉ đạo, sự phối hợp đồng bộ có hiệu quả của các cấp, các ngành

và sự chỉ đạo trực tiếp, sát sao về chuyên môn của VNPT Thanh Hóa cùng với sự

nỗ lực vượt qua khó khăn của tập thể cán bộ, công chức của đơn vị Trung tâm Viễn Thông Hậu Lộc đã hoàn thành xuất sắc nhiệm vụ được giao, khai thác ngày càng có hiệu quả mạng lưới viễn thông để kinh doanh phục vụ sự phát triển kinh tế xã hội của địa phương trong thời kỳ hội nhập kinh tế quốc tế, góp phần thúc đẩy phát triển kinh tế xã hội của huyện, thúc đẩy sự nghiệp công nghiệp hóa hiện đại hóa nông nghiệp nông thôn của tỉnh Đến nay, trên địa bàn huyện mạng lưới viễn thông ngày càng được đầu tư hiện đại trải khắp, đồng bộ; các dịch vụ viễn thông được triển khai áp dụng kịp thời; công tác quy hoạch đúng hướng đáp ứng được nhu cầu thông tin liên lạc của các tổ chức và cá nhân

CƠ CẤU TỔ CHỨC

Với mô hình cơ cấu tổ chức gọn nhẹ, khoa học, năng động và hiệu quả, cán

bộ quản lí và kĩ thuật có trình độ chuyên môn cao, đội ngũ công nhân kĩ thuật lành nghề, giàu kinh nghiệm, có uy tín lâu năm, bao gồm:

Tổ kinh tế tổng hợp: có 8 công nhân viên chính thức và 6 công nhân viên hợp đồng

Tổ kinh doanh dịch vụ Đại Lộc : 11 người

Tổ kinh doanh dịch vụ Thành Lộc : 7 người

Tổ kinh doan dịch vụ Hậu Lộc : 10 người

Tổ kinh doanh dịch vụ Hoa Lộc : 10 người

Tổ kinh doanh dịch vụ Minh Lộc : 11 người

CÁC HÌNH THỨC HOẠT ĐỘNG VÀ KINH DOANH

VNPT Hậu Lộc có chức năng hoạt động sản xuất kinh doanh và phục vụ chuyên ngành Viễn thông - Công nghệ thông tin, cụ thể như sau:

• Tổ chức xây dựng, quản lý, vận hành, lắp đặt, khai thác, bảo dưỡng, sửa chữa mạng Viễn thông trên địa bàn huyện

• Tổ chức, quản lý, kinh doanh và cung cấp các dịch vụ Viễn thông - Công nghệ thông tin trên địa bàn huyện

• Sản xuất, kinh doanh, cung ứng, đại lý vật tư, thiết bị Viễn thông - Công nghệ thông tin theo yêu cầu sản xuất kinh doanh của đơn vị và nhu cầu của khách hàng

• Khảo sát, tư vấn, thiết kế, lắp đặt, bảo dưỡng các công trình Viễn thông - Công nghệ thông tin

• Kinh doanh dịch vụ quảng cáo, dịch vụ truyền thông

• Tổ chức phục vụ thông tin đột xuất theo yêu cầu của cấp Ủy Đảng, Chính quyền địa phương và cấp trên

Kinh doanh các ngành nghề khác trong phạm vi được Tập đoàn BCVT Việt Nam cho phép và phù hợp với quy định của pháp luật

CÁC DỊCH VỤ CỦA VIỄN THÔNG HẬU LỘC

♦ Dịch vụ Viễn thông:

• Dịch vụ điện thoại cố định

• Dịch vụ điện thoại vô tuyến cố định Gphone

• Dịch vụ điện thoại di động Vinaphone

• Dịch vụ gia tăng của tổng đài điện thoại

• Dịch vụ điện thoại 171, 1717

• Dịch vụ truyền số liệu, thuê kênh riêng

Sợi cáp quang truyền ánh sáng có mang thông tin nhờ vào hiện tượng phản xạ toàn phần của ánh sáng trong môi trường lưỡng chiết (chiết xuất của môi trường).

1.2 Khái niệm về cáp quang

Cáp quang là một loại cáp viễn thông làm bằng thủy tinh hoặc nhựa, sử dụng ánh sáng để truyền tín hiệu

Cáp quang dài, mỏng thành phần của thủy tinh trong suốt bằng đường kính của một sợi tóc Chúng được sắp xếp trong bó được gọi là cáp quang và sử dụng để truyền tín hiệu trong khoảng cách rất xa

1.3 Cấu trúc của cáp quang

Thành phần chính của sợi dẫn quang là lõi (core) và lớp bọc (cladding) Ngoài ra còn 2 lớp: lớp vỏ sơ cấp (primary) và lớp vỏ thứ cấp (secondary coating)

Hình 1: cấu trúc sợi quang

• Lõi và lớp bọc Cấu trúc cơ bản của sợi quang gồm có một lớp lõi hình trụ bằng vật liệu thủy tinh có tỉ số chiết suất n1 lớn và bao quanh lõi là lớp bọc hình ống đồng tâm với lõi

và có chiết xuất n2 < n1 Lõi được dùng để dẫn ánh sáng và lớp bọc để giữ ánh sanfsgtaapj trung trong lõi nhờ sự phản xạ toàn phần giữa lõi và lớp bọc Vật liệu dùng làm lõi và lớp bọc thông dụng nhất là thủy tinh Loại thủy tinh trong suốt tạ ra các sợi dẫn quang chính là thủy tinh oxit, trong đó dioxit silic là loại oxit thông dụng nhất, nó có chỉ số chiết suất tại bước sóng 850nm là 1,458 Để tạo ra hai loại vật liệu gần giống nhau làm lõi và lớp bọc, tức là tạo ra hai loại vật liệu có chỉ số chiết suất hơi chênh lệch nhau, người ta thêm vào Flo và các oxit khác nhau

Các loại sợi có lõi và lớp bọc đều là thủy tinh, các sợi này có suy hao nhỏ cho nên chúng đóng vai trò quan trọng và phù hợp với các tuyến thông tin quang cự ly

xa và tốc độ cao Đối với cự ly ngắn (cỡ vài trăm mét), các loại sợi lõi thủy tinh và lớp bọc chất dẻo được sử dụng để giảm chi phí, vì cự ly này cho phép sử dụng sợi suy hao lớn

• Lớp vỏ sơ cấp (primary coating)

Để tránh cọ trầy xước lớp bọc, sợi quang thường được bao bọc thêm một lớp chất dẻo Lớp vỏ bảo vệ này sẽ ngăn chặn các tác động cơ học vào sợi, gia cường thêm cho sợi, bảo vệ sợi không bị nhăn lượn sóng, kéo dãn hoặc cọ sát bề mặt chống xâm nhập của hơi nước, mặt khác cũng tạo điều kiện để bọc sợi thành cáp sau này Lớp vỏ này được gọi là lớp vỏ sơ cấp Chiết suất của lớp vỏ bọc sơ cấp lớn hơn chiết

suất vỏ bọc và chiết suất lõi Lớp vỏ bọc sơ cấp có nhuộm màu để phân biệt thứ tự sợi.

• Lớp vỏ thứ cấp (secondary coating) Lớp vỏ thứ cấp hay lớp vỏ sợi quang có tác dụng tăng cường sức chịu đựng của sợi quang trước tác động cơ học và sự thay đổi nhiệt độ Lớp vỏ sợi quang có hai dạng chính: bọc lỏng và bọc chặt

Dạng bọc lỏng: Các sợi quang sau khi bọc sơ cấp được đặt trong các ống hoặc các rãnh chữ V trên lõi chất dẻo Các ống và rãnh có kích thước lớn hơn nhiều so với sợi quang để các sợi quang có thể nằm tự do trong đó Kỹ thuật bọc lỏng sợi cho phép bảo vệ sợi tránh được các ứng suất bên trong Mỗi ống hoặc rãnh có thể chứa một hoặc một số sợi quang, khoảng trống dư trong ống hoặc rãnh được độn chất lỏng nhớt

Dạng bọc chặt: Sợi quang sau khi đã bọc vỏ sơ cấp sẽ được bọc thêm lớp chất dẻo ôm sát lớp vỏ sơ cấp, gọi là vỏ bọc chặt Vỏ bọc chặt sẽ làm tăng lực cơ học của sợi và chống các ứng suất bên trong Có các cách bọc chất dẻo cho sợi như sau: bọc riêng từng sợi, bọc dạng băng từ 2 đến 12 sợi song song

1.4 Phân loại sợi quang

Việc phân loại theo sợi quang phụ thuộc vào sự thay đổi chiết suất của lõi sợi được chia làm 3 loại sợi quang thông dụng như sau:

a) Sợi quang có chiết suất phân bậc (sợi SI: Step-Index):

Đây là loại có chỉ số chiết suất đồng đều ở lõi sợi và khác nhau rõ rệt với chiết suất lớp vỏ phản xạ Các tia sáng từ nguồn sáng truyền vào sợi quang với góc tới khác nhau sẽ truyền theo những đường truyền khác nhau, tức là truyền cùng vận tốc nhưng thời gian đến cuối sợi sẽ khác nhau Do đó khi đưa một xung ánh sáng vào đầu sợi do hiện tượng tán sắc ánh sáng nên cuối sợi nhận được một xung ánh sáng rộng hơn Loại sợi này có độ tán sắc ánh sáng lớn nên không thể truyền tín hiệu số tốc độ cao và cự ly quá dài

b) Sợi quang có chiết suất giảm dần (Sợi GI: Gradien-Index):

Sợi GI có phần chiết suất hình Parabol, chỉ số chiết suất cỉa lõi không đều nhau,

mà nó thay đổi một cách liên tục giảm dần từ tâm lõi ra ranh giới phân cách lõi-vỏ, nên tia sáng truyền trong lõi bị uốn cong dần Độ tán sắc của sợi GI nhỏ hơn nhiều

so với sợi SI

c) Phân loại theo mode truyền dẫn:

• Sợi đa mode (MM : Multi Mode)

Sợi đa mode là sợi truyền dẫn đồng thời nhiều mode sóng khác nhau, có thể là đa mode chiết suất phân bậc hoặc chiết suất giảm dần

Cấu trúc của sợi đa mode: đường kính lõi a=50µm, đường kính lớp bọc 125µm, độ chênh lệch chiết suất Δ=0,01, chiết suất lõi n=1,46

• Sợi đơn mode ( SI: Single Mode) :

Sợi đơn mode có dạng phân bố chiết suất phân bậc và chỉ truyền một mode sóng trong sợi, do đó độ tán sắc xấp xỉ bằng không

Thông số cấu trúc của sợi đơn mode: đường kính lõi a=10µm, đường kính lớp bọc 125µm, độ chênh lệch chiết suất Δ=0,003, chiết suất lõi n=1,46

1.5 Đặc điểm của sợi quang.

- Phát : một diot phát sáng (LED) hoặc laser truyền dữ liệu xung ánh sáng vào cáp quang

- Nhận : Sử dụng cảm ứng quang chuyển xung ánh sáng ngược thành data

- Cáp quang chỉ truyền sóng ánh sáng (không truyền tín hiệu điện) nên nhanh, không bị nhiễu và không bị nghe trộm

- Độ suy hao thấp hơn các loại cáp đồng nên có thể tải các tín hiệu đi xa hàng nghìn

km

- Cài đặt đòi hỏi phải có chuyên môn nhất định

- Cáp quang với các thiết bị đi kèm rất đắt tiền so với các loại cáp đồng.

1.6 Ưu điểm và nhược điểm của cáp quang

a) Ưu điểm

- Dung lượng lớn: Các sợi quang có khả năng truyền lưu lượng lớn thông tin Với công nghệ hiện nay trên hai sợi quang có thể truyền được đồng thời 60000 cuộc đàm thoại Mỗi cáp sợi quang (có đường kính ngoài 2cm) có thể chứa khoảng 200 sợi quang, sẽ tăng được dung lượng đường truyền lên 6000000 cuộc đàm thoại So với các phương tiện truyền dẫn bằng dây thông thường, mỗi cáo lớn gồm nhiều đôi dây

có thể truyền được 500 cuộc đàm thoại Với cáp đồng trục có khả năng với 10000 cuộc đàm thoại và một tuyến viba hay vệ tinh có thể mang được 2000 cuộc gọi đồng thời

- Kích thước và trọng lượng nhỏ: So với một cáp đồng có cùng dung lượng, cáp sợi quang có đường kính nhỏ hơn và nhẹ hơn rất nhiều Do đó dễ lắp đặt chúng hơn, đặc biệt ở những vị trí có sẵn dành cho cáp (như trong các đường ống trong các tòa nhà) ở đó khoảng không là rất ít

- Không bị nhiễm điện: Truyền dẫn sợi quang không bị ảnh hưởng bởi nhiễu điện

từ hay nhiễu tần số vô tuyến Sợi quang có thể cung cấp một đường truyền tốt nhất trong môi trường khắc nhiệt nhất Cáp sợi quang cũng không bị nhiễu xuyên âm

- Tính cách điện: Sợi quang là một vật cách điện Sợi thủy tinh này loại bỏ các nhu cầu về dòng điện trong đường thông tin Cáp sợi quang làm bằng chất điện môi thích hợp không chứa vật dẫn điện và có thể cho phép cách điện hoàn toàn cho nhiều ứng dụng Nó có thể loại bỏ được nhiễu gây ra bởi các dòng điện chạy vòng dưới đất hay những trường hợp nguy hiểm gây ra bởi sự phóng điện trên các đường dây thông tin như sét hay những trục trặc về điện Đây thực sự là những phương tiện an toàn thường được dùng ở nơi cần cách điện

- Tính bảo mật: Sợi quang cung cấp độ bảo mật thông tin cao Một sợi quang không thể bị trích để lấy trộm thông tin bằng các phương tiện điện thông thường như dẫn điện trên bề mặt hay cảm ứng điện từ, và rất khó trích để lấy thông tin ở dạng tín hiệu quang Các tia sáng truyền lan ở tâm sợi quang rất ít hoặc không có tia nào thoát ra khỏi sợi quang đó Trong khi các tín hiệu trong thông tin và viba có thể dễ dàng thu để giải mã được

- Độ tin cậy cao và dễ bảo dưỡng: Sợi quang là một phương tiện truyền dẫn đồng nhất và không gây ra hiện tượng pha-ding Những tuyến cáp quang được thiết kế thích hợp có thể chịu đựng được những điều kiện về nhiệt độ và độ ẩm khắc nhiệt thậm chí có thể hoạt động được cả dưới nước Sợi quang có thời gian hoạt động lâu, ước tính trên 30 năm đối với một số cáp Yêu cầu về bảo dưỡng đối với một hệ thống cáp quang là ít hơn so vói yêu cầu của một hệ thống thông thường do cần ít trạm lặp hơn trong một tuyến thông tin

- Tính linh hoạt: các hệ thống thông tin quang đều khả dụng cho hầu hết các loại thông tin số liệu, thoại và video Các hệ thống này đều có thể tương thích với các chuẩn RS232, Ethernet, FDDI…

- Không bị cháy: Vì không có điện xuyên qua cáp quang nên không có nguy cơ hỏa hoạn xảy ra

- Sử dụng nguồn điện ít hơn: Bởi vì tín hiệu diện trong cáp quang giảm ít, máy phát có thể sử dụng nguồn thấp hơn thay vì máy phát điện với điện thế cao được dùng trong cáp đồng