Bài 27. Phản xạ toàn phần

Định nghĩa và cấu tạo1.Định nghĩa Cáp quang là một loại cáp viễn thông làm bằng thủy tinh hoặc nhựa, sử dụng ánh sáng để truyền tín hi ệu.. Chúng được sắp xếp trong bó được gọi là cáp qu

CÁP QUANG

I Định nghĩa và cấu tạo

1.Định nghĩa

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

ệu

Chúng được sắp xếp trong bó được gọi là cáp quang và được sử dụng để truyền tín hiệu trong khoảng cách rất xa.

2 Cấu Tạo

Cáp quang có cấu tạo gồm dây dẫn trung tâm là sợi thủy tinh hoặc plastic đã được tinh c

hế nhằm cho phép truyền đi tối đa các tín hiệu ánh sáng Sợi quang được tráng một lớp l

ót nhằm phản chiếu tốt các tín hiệu

Cáp quang gồm các phần sau:

_Core: Trung tâm phản chiếu của sợi quang nơi

ánh sáng đi

_Cladding: Vật chất quang bên ngoài bao bọc lõi

mà phản xạ ánh sáng trở lại vào lõi.

_Buffer coating: Lớp phủ dẻo bên ngoài bảo vệ sợi không bị hỏng và ẩm ướt

_Jacket: Hàng trăm hay hàng ngàn sợi quang đ ược đặt trong bó gọi là Cáp quang Những bó này đư

ợc bảo vệ bởi lớp phủ bên ngoài của cáp được gọi là jacket.

Phân loại: Gồm 2 loại chính Multimode (đa mode)

Multimode stepped index (chiết suất liên tục): Lõi lớn (100 micron), các tia tạo xung ánh sáng có th

ể đi theo nhiều đường khác nhau trong lõi: thẳng, zig-zag… tại điểm đến sẽ nhận các chùm tia riên

g lẻ, vì vậy xung dễ bị méo dạng.

Multimode graded index (chiết suất bước):Lõi có chỉ số khúc xạ giảm dần từ trong ra ngoài claddin

g Các tia gần trục truyền chậm hơn các tia gần cladding Các tia theo đường cong thay vì zig-zag Các chùm tia tại điểm hội tụ,vì vậy xung ít bị méo dạng

Single mode (đơn mode)

Lõi nhỏ (8 micron hay nhỏ hơn), hệ số thay đổi khúc xạ thay đổi từ lõi ra

cladding ít hơn multimode Các tia truyền theo phương song song trục Xung nhận

được hội tụ tốt, ít méo dạng

Minh họa hình đường đi của ánh sáng truyền trong lõi (mà nguyên nhân

là do kết cấu của lõi Single Mode, Multi Mode)

Phát: Một điốt 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 bị nghe trộm

Độ suy dần thấp hơn các loại cáp đồng nên có thể tải các tín hiệu đi xa hàng ngàn km

Cài đặt đòi hỏi phải có chuyên môn nhất định

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

Đặc điểm

Nối cáp khó khăn,yêu cầu cáp phải càng thẳng càng tốt, không gập.

Chi phí - Chi phí hàn nối và thiết bị đầu cuối cao hơn so với cáp đồng.

Nhược điểm

II ỨNG DỤNG

Sử dụng cho truyền tải tín hiệu trong khoảng cách ngắn, bao gồm: Step index: dùng cho khoảng cách ngắn, phổ biến trong các đèn soi trong

Graded index: thường dùng trong các mạng LAN

Multimode

Dùng cho khoảng cách xa hàng nghìn km, phổ biến trong các mạng điện thoại, mạng truyền hình cáp Đường kính 8u m,truyền xa hàng trăm km mà không cần khuếch đại

Single mode

Cáp quang biển (single mode) thường bị hư hại

Khi phỏng vấn Guillaume Le Saux - thuyền trưởnng tàu lắp đặt và sửa chữa hệ thống cáp biển mang tên Pierre de Fermat của nhà mạng Orange, Pháp Ông đã có hơn 16 năm kinh nghiệm làm việc trong lĩnh vực này

- Cá mập có cắn cáp quang không ?

- Có, cá mập có thể đánh hơi thấy các bức xạ điện từ và vì tính hiếu kì nên sẽ cắn dẫn đến hư hỏng Khi biển ấm, tuỳ vào khu vực chúng tôi sẽ bọc những đường dây bằng các ống nhôm ngăn sóng Nếu không cảm nhận được năng lượng toả ra chúng sẽ không thấy cáp để phá hoại nữa

Cáp biển bị hỏng vì những lý do nào khác?

- 80% là do các hoạt động của con người theo thời gian Trong đó chiếm nhiều nhất là việc thả lưới đánh cá Với sức kéo ngang ngửa với 2 chiếc

xe buýt ở London dưới đáy đại dương, khả năng gây tổn hại cáp là rất cao.

Ngoài ra cáp biển cũng bị hỏng do việc thả neo Trường hợp này cũng không quá hiếm bởi nhiều lúc thuyền trưởng cũng mắc phải sai lầm Một vài nước ở Châu Phi có cảng đậu ngay khu vực đặt cáp Thỉnh thoảng bão hay thuyền bị xô đẩy làm mỏ neo chuyển động đè lên đường dây Nguyên nhân còn lại thuộc về thiên nhiên Ví dụ như sóng thần ở Châu Á năm 2015 đã khiến các tàu sửa chữa phải làm việc nhiều tháng liền để khắc phục hậu quả.