Ngày nay, nhu cầu về các ứng dụng kỹ thuật số như: Truyền hình cáp, internet tốc độ cao, Tivi HD siêu nét.... Để đáp ứng được các nhu cầu đó của người tiêu dùng. Nhà sản xuất phải đưa ra một giải pháp tối ưu để truyền tải dữ diệu gồm hình ảnh và âm thanh tới từng hộ gia đình, tổ chức. Mà không làm suy hao tín hiệu, vẫn đảm bảo tính được chất lượng dịch vụ.
Bạn đã nghe nói nhiều về các thành ngữ như “ lắp internet cáp quang ”, “ truyền hình cáp quang ”... Vậy bạn đã hiểu cáp quang là gì chưa ạ. Nó có nguồn gốc từ khi nào, cấu tạo cáp quang ra sao... Hãy cùng Panaco tìm hiểu nhé.
Tại sao Panaco lại nói về cáp quang mà không nói về camera quan sát như thường lệ. Bởi vì các dự án mà Panaco thực hiện có sự can thiệp của cáp quang. Nếu không có cáp quang bạn không thể lắp được camera ở những nơi có diện tích trên 5hecta đâu nhé.
>>>> Giải pháp lắp đặt camera nhà xưởng
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 được sử dụng để truyền tín hiệu trong khoảng cách rất xa.
Năm 1966 tại nước Anh, hai kỹ sư Charles Kuen Kao và George Hoocman đã khám phá ra những sợi quang, sợi thủy tinh trong suốt, mỏng hơn sợ tóc.
Trải qua khá nhiều khó khăn, năm 1971 Nữ Hoàng Anh đã xem video truyền qua các sợi cáp quang ấy. Đến cuối những năm 70 của thể kỷ 20 các sợi quang mới được sử dụng phổ biến. Nhưng đến 1990 công nghệ cáp quang mới thật sự bùng nổ, cáp quang là cơ sở của Internet và Wifi. Hiện nay đa số chúng ta đều sử dụng cáp quang để gởi các tệp tin như âm thanh, hình ảnh đi xa từ nước này sang nước khác. Từ châu lục này sang châu lục khác mà không cần quan tâm tới dung lượng của tập tin nhiều. Cáp quang đóng vai trò rất quan trọng trong ngành giải trí đa phương tiện ở mọi quốc gia.
Sợi cáp quang được cấu tạo từ ba thành phần chính. Phần lõi (core) Lớp phản xạ ánh sáng (cladding) Lớp vỏ bảo vệ chính (primary coating hay còn gọi coating, primary buffer).
+ Phần lõi cáp quang hay còn gọi core thường được làm bằng sợi thủy tinh hoặc plastic dùng truyền dẫn ánh sáng.
+ Lớp phản xạ ánh sáng được bao bọc lõi cáp quang là lớp phản xạ ánh sáng hoặc lớp thủy tinh hay plastic – nhằm bảo vệ và phản xạ ánh sáng trở lại lõi . Primary coating là lớp vỏ nhựa PVC giúp bảo vệ core và cladding không bị bụi, ẩm, trầy xước.
+ Lớp vỏ bảo vệ cáp quang lớp vỏ ngoài gồm nhiều lớp khác nhau tùy theo cấu tạo, tính chất của mỗi loại cáp. Nhưng có ba lớp bảo vệ chính là lớp chịu lực kéo (strength member), lớp vỏ bảo vệ ngoài (buffer) và lớp áo giáp (jacket). Tùy theo tài liệu sẽ có tên gọi khác nhau.
- Strength member là lớp chịu nhiệt, chịu kéo căng, thường làm từ các sợi Kevlar.
- Buffer thường làm bằng nhựa PVC, bảo vệ tránh va đập, ẩm ướt. Lớp bảo vệ ngoài cùng là Jacket. Mỗi loại cáp, tùy theo yêu cầu sử dụng sẽ có thêm các lớp jacket khác nhau.
- Jacket có khả năng chịu va đập, nhiệt và chịu mài mòn, bảo vệ phần bên trong tránh ẩm ướt và các ảnh hưởng từ môi trường.
Ngoài ra, trên dây cáp quang còn có dây thép gia cường với mục đích gắn vào trụ điện, hoặc chôn dưới đất... tăng độ bền và giảm độ co giản cho sợ quang.
Cáp quang ngày càng rẻ và phổ biến hơn mang lại cơ hội sử dụng internet tốc độ cao cho người dân tại Việt Nam. Hiện tại có 4 nhà mạng lắp đặt internet cáp quang tại Việt Nam đó là: Viettle, FPT, VNPT, SPT. Các nhà mạng này luôn đưa ra các gói cước phù hợp với từng gia đình và doanh nghiệp. Mỗi gói cước dựa trên một phương thức kết nối khác nhau mà trọng tâm là hai phương thức: FTTH và FTTB ngoài ra còn có FTTC nhưng loại này ít thấy.
Việc phân loại cáp quang chủ yếu là dựa vào cách kết nối mà nhà mạng cung cấp cho bạn. Vì vậy với 2 phương thức ta có 2 loại cáp quang phổ biến đó là FTTH và FTTB.
Fiber to the Home (FTTH) là kết nối cáp quang thuần túy được đi trực tiếp từ nhà mạng (ISP) đến hộ gia đình hoặc doanh nghiệp.
Để nhận biết bằng mắt thường thì cách dễ nhất để biết một căn hộ có dùng FTTH hay không thì bạn chỉ cần nhìn vào nơi đặt router của căn nhà. Nơi đó sẽ có một hoặc hai sợi cáp quang dài nhìn tương tự như hình bên dưới. Được nối vào một bộ nhận rồi qua một bộ chuyển đổi tín hiệu (Converter, hay còn gọi là Optical Converter hay Media Converter) trước khi đi vào router của người dùng. Một số thiết bị mới hơn thì không cần dùng bộ nhận hay converter nữa mà đi thẳng vào thiết bị mạng luôn.
Phương thức kết nối FTTH
Đây là loại cáp quang phổ biên trên thế giới, tuy nhiên khác với FTTH là FTTB và FTTC đó là cách kết nối từ nhà cung cấp dịch vụ đến từng hộ gia đình hay doanh nghiệp.
Đó là sự pha trộn giữa cáp quang với cáp đồng truyền thống. FTTB và FTTC sử dụng cáp quang để nối từ nhà mạng đến một thùng tín hiệu, còn từ thùng này đến từng căn hộ thì sử dụng cáp đồng. Lý do mà các nhà mạng đưa ra loại hình FTTB và FTTC bởi vì chi phí rẻ hơn so với FTTH, từ đó giảm giá các gói cước xuống thấp hơn.
Giữa FTTB và FTTC cũng có những điểm khác nhau nhất đinh, nó nằm ở độ dài của đoạn cáp đồng được sử dụng. Nhìn vào hình bên dưới, bạn có thể thấy rằng FTTB chỉ dùng một đoạn cáp đồng ngắn, thường là từ thùng ở chân tòa nhà cao ốc lên đến các căn hộ bên trong. FTTC thì dùng đoạn cáp đồng dài hơn (nhưng tối đa cũng chỉ 300m), còn FTTN thì dùng sợi cáp đồng lên đến hơn 300m.
Phương thức kết nối của các loại cáp quang hiện nay
Về tốc độ của các loại cáp quang hiện nay:
Chính vì độ dài của đoạn cáp đồng mà nó ảnh hưởng đến tốc độ truyền tải tín hiệu, cũng là tốc độ truyền tín hiệu Internet của chúng ta. Do sợi cáp càng dài thì điện trở càng lớn, các điện tử di chuyển khó hơn nên tín hiệu đi chậm hơn. Trong khi đó, với cáp quang thì sự suy giảm tín hiệu là không đáng kể do ánh sáng chỉ đơn giản là bị phản xạ liên tục từ đầu này đến đầu kia của cáp mà thôi. Nói cách khác, tốc độ của FTTH > FTTB > FTTC > FTTN.
Nên chọn loại cáp quang nào là phù hợp?
Chọn FTTH: Khi bạn cần tốc độ nhanh nhất có thể, cả cho việc download lẫn upload. Nếu bạn hay xem phim HD trên mạng, hay tải phim, thường xuyên upload file lớn lên mạng. Hoặc cần ngồi nhà remote vào máy tính công ty thì FTTH là thứ bạn nên chọn. Nếu chi phí lắp đặt bạn có thể đảm đương được thì nên đi FTTH vì nó còn tốt cho cả tương lai nữa. Nếu bạn mở công ty thì cũng nên chọn FTTH. Nhưng chi phí cho gói cáp quang FTTH có thể đặt gấp 5 tới 10 lần so với FTTB nhé
Chọn FTTB: Khi bạn chỉ cần tốc độ download nhanh, còn việc upload thì không quan trọng lắm. Nó phù hợp cho xem phim, duyệt web nói chung, tải các file lớn từ Internet về máy tính, chơi game,... nhưng sẽ không hợp khi bạn thường xuyên upload. Ngoài ra, nếu kinh phí hạn chế thì bạn cũng nên chọn FTTB do chi phí lắp đặt ban đầu rẻ hơn. Và đa số người dân đều lắp đặt gói cáp quang này.
Với những ưu điểm vượt trội so với mạng cáp đồng. Nên cáp quang đã được ứng dụng và góp phần không nhỏ vào việc phát triển hệ thống mạng viễn thông tại Việt Nam. Ứng dụng của cáp quang được sử dụng nhiều nhất đó chính là truyền tín hiệu mạng. Dưới đây là một số ứng dụng của cáp quang trong mạng viễn thông hiện nay:
+ Mạng cáp quang nối nhiều quốc gia trên thế giới
+ Mạng quang riêng của các công ty đường sắt, điện lực, bộ ngành…
+ Đường cáp quang trung kế, đường cáp qang thả biển xuyên quốc gia
+ Đường cáp quang truyền số liệu, mạng LAN, mạng nội bổ
+ Mạng cáp quang truyền hình, internet cáp quang nhỏ lẻ đến từng hộ gia đình…
+ Cáp quang còn được ứng dụng trong lĩnh vực y học, quân sự, hàng không....
Giả sử bạn muốn chiếu một chùm đèn pin xuống một hành lang dài thẳng. Chỉ cần chỉ chùm tia thẳng xuống hành lang - ánh sáng truyền theo đường thẳng, vì vậy không có vấn đề gì. Vậy nếu hành lang có một chỗ uốn cong? Bạn có thể đặt một cái gương ở chỗ uốn cong để phản chiếu các chùm ánh sáng xung quanh góc. Điều gì nếu hành lang quanh co với nhiều khúc cua? Bạn có thể đặt nhiều gương tại bức tường đặt góc chùm tia để nó phản chiếu từ bên này sang bên kia hành lang. Đây là chính xác những gì sẽ xảy ra trong một sợi quang học.
Ánh sáng trong Cable sợi quang truyền qua lõi và va đập liên tục vào lớp sơn phủ ( Cladding ) , nguyên tắc này được gọi là “ phản chiếu toàn bộ bên trong “. Bởi vì lớp sơn phủ không hấp thu bất kì ánh sáng trong lõi nên sóng ánh sáng có thể truyền đi với cự li rất xa .
Tuy nhiên có một số ánh sáng lại bị giảm sút hầu hết là do nguyên nhân sự không tinh khiến của thủy tinh . Sự suy giảm tín hiệu phụ thuộc vào độ tinh khiến của thủy tinh , bước sóng của ánh sáng - ví dụ 850nm = 60-75% / km ; 1300nm = 50-60% / km , 1550nm hơn 50%/km . Một số loại Cable quang chất lượng cao sẽ có mức suy giảm tín hiệu ít hơn , chưa tới 10%/km với bước sóng 1550nm .
Các bộ phân chính trong một sợi cáp quang: .
• Sợi quang – Dẫn các tín hiệu ánh sáng .
• Bộ phận tái tạo ánh sáng - Có thể cần thiết để tăng tín hiệu ánh sáng (đối với khoảng cách xa.
• Bộ thu ánh sáng - nhận và giải mã các tín hiệu ánh sáng
Bộ phận truyền
Bộ phận truyền giống như thủy thủ trên boong tàu gửi. Nó nhận và hướng các thiết bị quang học bật và tắt ánh sáng theo chuỗi chính xác, do đó tạo ra một tín hiệu ánh sáng.
Bộ phận truyền là bộ phận gần với sợi quang học và thậm chí có thể có một những ống kính tập trung ánh sáng vào sợi Cable quang. Các Laser có nhiều năng lượng hơn đèn LED, nhưng thay đổi tùy theo nhiệt độ và chi phí tốn kém hơn. Các bước sóng phổ biến nhất của các tín hiệu ánh sáng là 850 nm, 1.300 nm, và 1.550 nm (tia hồng ngoại, sóng ánh sáng mà mắt người không nhìn thấy ).
Bộ phận tái tạo ánh sáng (Optical Regenerator)
Như đã đề cập ở trên, một số trường hợp bị mất tín hiệu khi ánh sáng được truyền qua sợi quang, đặc biệt là trên một khoảng cách dài (hơn một nửa dặm, hoặc 1 km) như với cáp ngầm dưới biển. Do đó, một hoặc nhiều bộ phận tái tạo ánh sáng tín hiệu được ghép dọc theo cáp để tăng tín hiệu ánh sáng đã bị xuống cấp này.
Dây nhảy quang là một phần của sợi cáp quang
Một bộ phận tái tạo quang học bao gồm các sợi quang học với một lớp phủ đặc biệt ( doping ) được kích lên bằng Laser. Khi tín hiệu suy hao đi vào lớp phủ này năng lượng từ Laser. Cho phép kích các phân tử tín hiệu trở nên mạnh hơn để phát ra một tín hiệu ánh sáng mới và mạnh hơn, với đặc điểm tương tự như tín hiệu ánh đầu vào. Về cơ bản, Bộ tái tạo ánh sáng là một bộ khuếch đại laser cho các tín hiệu đến.
Bộ thu ánh sáng
Bộ phận quang nhận giống như các thủy thủ trên boong của tàu nhận tín hiệu. Nó lấy tín hiệu của ánh sáng kỹ thuật số được truyền đến, giải mã chúng. Và gửi các tín hiệu điện tử cho máy tính, truyền hình, hoặc điện thoại của người sử dụng (thuyền trưởng của thuyền nhận). Người nhận sử dụng một photocell hoặc photodiode để tách ánh sáng.
Trên đây là những gì mà Panaco nói về cáp quang. Nếu các bạn có nhu cầu lắp đặt camera bằng cáp quang thì vui lòng liên hệ công ty Panaco theo địa chỉ bên dưới chân Website. Xin cảm ơn!
