Ngày ni, Internet đang trở thành một nhu cầu cần thiết, góp đều bạn sống mọi địa điểm trên trái đất hoàn toàn có thể giao tiếp, hiệp thương, học hành, sắm sửa, giải trí thuận tiện, lập cập. Các vận dụng, các dịch vụ bên trên Internet cũng càng ngày càng cách tân và phát triển theo, vấn đề đó đòi hỏi tốc độ, đường truyền liên kết Internet cao.
Cáp quang biến đổi lựa chọn số một – thỏa mãn nhu cầu các hình thức luôn luôn yên cầu mạng kết nối vận tốc cao nlỗi IPTV, hội nghị vô tuyến, đoạn phim trực con đường, giám sát từ bỏ xa IP Camera… Nhưng tại sao cáp quang đãng lại có chức năng truyền cài thông báo với tốc độ cao và định hình nhỏng vậy?
Hãy cùng Viễn thông 3 Miền tò mò về cáp quang cũng như nguyên tắc truyền tín hiệu trong sợi quang trong bài viết này.
Bạn đang xem: Sợi quang học là ứng dụng của hiện tượng gì
Trước tiên,hãy thuộc nói lại một số định nghĩa cơ bạn dạng :
I, Sợi quang
1,Sợi quang đãng là gì?
Sợi quang học là đông đảo tua mỏng tanh nlỗi tua tóc được làm bởi thuỷ tinch hoặc có những lúc là bằng nhựa, gồm chức năng truyền phát dữ liệu số với vận tốc ánh nắng. Kích thước của gai quang rất bé dại,cỡ micromet (µm). Sợi quang quẻ truyền tải dữ liệu bởi gần như xung tia nắng,cho nên ít bị tác động vày sự việc nhiễu năng lượng điện từ bỏ, không nhiều suy hao và thường xuyên được sử dụng mang đến kết nối khoảng cách xa.
2, Nguyên ổn lí truyền biểu lộ vào sợi quang
tin tức được truyền dẫn qua gai quang bước đầu nghỉ ngơi dạng một chiếc năng lượng điện với theo một lượng dữ liệu số hoá. Một mối cung cấp sáng, hay là nguồn laser, gửi hoá cái điện này thành những xung ánh sáng với chuyển chúng vào đầy đủ sợi quang. Ở điểm thừa nhận biểu hiện, một điốt hình ảnh (sản phẩm dò ánh sáng) nhận xung ánh sáng với gửi hoá chúng thành cái điện với tái chế tạo lại đọc tin nơi bắt đầu.
Xung ánh sáng trải qua lõi của gai quang quẻ bằng rất nhiều hướng được điện thoại tư vấn là đông đảo đường dẫn (mode) bằng cách sự phản xạ qua lớp đánh bọc ngoại trừ.
Nguim lý truyền bộc lộ trong tua quang đãng :
2.1. Ứng dụng hiện tượng phản xạ toàn phần (Multimode Step Index: tách suất bước)Lúc tia nắng truyền từ bỏ môi trường xung quanh nhìn trong suốt 1 (tất cả chiết suất n1) quý phái môi trường xung quanh nhìn trong suốt 2 (tất cả chiết suất n2) nếu như n1> n2và góc truyền phù hợp thì đã xảy ra hiện nay tượngphản xạ toàn phần. Nhờ quá trình sự phản xạ toàn phần trên những mặt phẳng thân lớp core (chiết suất n1) cùng lớp Cladding mà tín hiệu ánh sáng sẽ được truyền đi dọc từ sợi cáp quang quẻ ko độc nhất vô nhị thiết yêu cầu truyền theo con đường thẳng.
Nhược điểm của loại Multimode Step Index: dấu hiệu tia nắng bị phân tán thiều những phía khác nhau dẫn tới sự tiêu tốn các về tích điện (giảm cường độ tín hiệu) cần ít được áp dụng chỉ áp dụng so với tua cáp gồm lõi bằng plastic.
2.2. Ứng dụng hiện tượng bức xạ toàn phần (Multimode Graded Index : chiết suất biến đổi đổi)
3, Tốc độ truyền xung ánh nắng vào tua quang phụ thuộc vào vào rất nhiều yếu tố nào?
Ánh sáng trong cáp gai quang truyền qua lõi cùng va đập liên tiếp vào lớp đánh bao phủ.Bởi bởi lớp đánh che không hấp phụ bất kì ánh nắng vào lõi bắt buộc sóng ánh sáng có thể truyền đi cùng với cự li khôn cùng xa. Tuy nhiên ánh nắng cũng rất có thể bị giảm sút bởi sự ko tinch khiến của chất liệu thủy tinh. Sự suy bớt biểu đạt dựa vào vào độ tinch khiết của thủy tinh trong hoặc plastic- vật tư làm ra tua cáp quang đãng.
II, Cáp quang
1, Cấu tạo của tua cáp quang
Sợi cáp quang được cấu trúc tự ba yếu tố chính: lõi (core), lớp bức xạ ánh nắng (cladding), lớp vỏ bảo đảm chính (primary coating tuyệt còn gọi coating, primary buffer).
Core được làm bằng gai thủy tinh hoặc plastic sử dụng truyền dẫn ánh sáng.Bao bọc core là cladding – lớp chất thủy tinh hay plastic – nhằm mục tiêu bảo đảm với bức xạ ánh sáng trở về core.Primary coating là lớp vỏ vật liệu bằng nhựa PVC góp bảo vệ core cùng cladding không biến thành lớp bụi, ẩm, trầy và xước. Hai loại cáp quang đãng thịnh hành là :GOF (Glass Optical Fiber) – cáp quang có tác dụng bằng thuỷ tinch.POF (Plastic Optical Fiber) – cáp quang đãng làm bằng plastic. POF bao gồm đường kính core hơi bự khoảng tầm 1mm, áp dụng mang lại truyền dẫn biểu lộ khoảng cách ngắn, mạng vận tốc tốt.Trên các tư liệu kỹ thuật, các bạn thường trông thấy cáp quang GOF ghi những thông số kỹ thuật 9/125µm, 50/125µm giỏi 62,5/125µm, đây là đường kính của core/cladding; còn primary coating có đường kính mặc định là 250µm.
Bảo vệ tua cáp quang là lớp vỏ ngoài với nhiều lớp khác nhau phụ thuộc vào cấu tạo, tính chất của từng các loại cáp. Nhưng tất cả ba lớp bảo đảm chính là :
lớp chịu đựng lực kéo (strength member).lớp vỏ bảo đảm an toàn ngoài (buffer)lớp áo giáp (jacket) – tùy theo tài liệu sẽ có tên điện thoại tư vấn khác nhau.Strength member là lớp chịu nóng, Chịu đựng kéo căng, thường làm cho từ các gai Kevlar.Buffer hay làm bởi vật liệu nhựa PVC, đảm bảo tách va đập, không khô ráo. Lớp bảo vệ không tính thuộc là Jacket. Mỗi một số loại cáp, tùy thuộc vào những hiểu biết áp dụng sẽ có thêm các lớp jacket không giống nhau.Jacket có chức năng chịu va đập, nhiệt cùng Chịu đựng mài mòn, bảo vệ phần bên trong tránh ẩm ướt với những ảnh hưởng từ bỏ môi trường xung quanh.
Xem thêm: Tại Sao Diet Coke Là Gì - Diet Soda Có Thực Sự Tốt Cho Bạn
Có nhì giải pháp xây cất khác nhau nhằm bảo đảm an toàn tua cáp quang đãng là ống đệm ko chặt (loose-tube) và ống đệm chặt (tight buffer).
Loose-tube thường dùng ngoại trừ ttách (outdoor), chất nhận được chứa được nhiều sợi quang đãng phía bên trong. Loose-tube góp gai cáp quang đãng “giãn nở” trước việc biến hóa ánh nắng mặt trời, giãn nở thoải mái và tự nhiên, không trở nên căng, bẻ gập ngơi nghỉ phần đông vị trí cong.Tight-buffer hay được dùng vào đơn vị (indoor), bao quanh khít tua cáp quang quẻ (nlỗi cáp điện), góp dễ lắp ráp lúc xây cất.2, Các loại cáp quang phổ biến hiện nay nay
Các loại cáp quang đãng không giống nhau phụ thuộc vào chỉ số khúc xạ, vật liệu được sử dụng và cách thức truyền ánh nắng.
Phân nhiều loại dựa trên chỉ số khúc xạ:
Step Index:Loại này gồm một lõi được bảo phủ vị lớp quấn tất cả chỉ số khúc xạ cố định.Graded Index:Chỉ số khúc xạ của sợi quang đãng giảm lúc khoảng cách xuyên trung tâm từ bỏ trục tua tăng.Phân nhiều loại dựa trên những vật tư được sử dụng:
Sợi quang quẻ nhựa:polymethyl methacrylate là làm từ chất liệu cốt tử nhằm truyền ánh sáng.Sợi tdiệt tinh:nhiều loại này bao hàm những tua chất thủy tinh rất là mịn.Phân các loại dựa vào cơ chế truyền ánh sáng:
Single Mode:Những gai này được sử dụng để truyền biểu đạt mặt đường lâu năm.Multimode:Các sợi này được thực hiện để truyền bộc lộ khoảng cách nđính.Phân các loại dựa vào sự phối hợp của các một số loại trên:
Step index-single modeGraded index-Single modeStep index-MultimodeGraded index-Multimode3, Các thông số kỹ thuật cáp quang
Suy hao quang quẻ (Optical loss): lượng hiệu suất quang (optical power) mất trong suốt quy trình truyền dẫn qua cáp quang quẻ, điểm ghnghiền nối. Ký hiệu dB.Suy hao bức xạ (Optical Return loss): tia nắng bị phản xạ tại các điểm ghnghiền nối, đầu nối quang quẻ.Suy hao xúc tiếp (Insertion loss): giảm năng suất quang sinh sống nhì đầu ghnghiền nối. Giá trị thông thường từ 0,2dB – 0,5dB.Suy hao (Attenuation): nấc suy giảm công suất quang quẻ trong veo quy trình truyền dẫn bên trên một khoảng cách khẳng định. Ký hiệu dB/km. ví dụ như, cùng với cáp quang đãng Multimode sinh hoạt bước sóng 850nm suy bớt 3dB/km, trong khi sinh sống bước sóng 1300nm chỉ suy sút 1dB/km. Cáp quang đãng Singlemode: suy bớt 0,4dB/km làm việc 1310nm, 0,3dB/km sinh hoạt 1550nm. Đầu nối (connector) suy giảm 0,5dB/cặp đấu nối. Điểm ghxay nối (splice) suy sút 0,2 dB/điểm.Bước sóng (Wavelength): là chu kỳ dịch rời của sóng điện trường đoản cú. Ký hiệu nm (nanometer).Ánh sáng họ nhìn thấy được tất cả wavelength tự 400nm cho 700nm (color tím mang đến color đỏ). Cáp quang quẻ áp dụng tia nắng phía trong vùng mặt trời bao gồm wavelength lớn hơn wavelength mà ta bắt gặp – trong tầm 850nm, 1300nm với 1550nm. Các bước sóng truyền dẫn quang được xác minh dựa vào hai yếu tố nhằm mục tiêu khắc phục và hạn chế tình trạng suy hao do tích điện với vật tư truyền dẫn: công việc sóng phía bên trong vùng mặt trời với quá trình sóng không bên trong vùng hấp thu, cản trở năng lượng ánh nắng truyền dẫn (absorption) vì chưng tạp chất lẫn trong cáp quang đãng trường đoản cú quá trình sản xuất.
Vậy bởi vì sao họ ko thực hiện các bước sóng nhiều năm hơn? Bước sóng hồng ngoại là sự việc chuyến qua thân ánh sáng và nhiệt độ. Cách sóng dài thêm hơn, nhiệt xung quang đãng càng lạnh rộng, biểu thị nhiễu loàn nhiều hơn nữa. Do đó, thường xuyên POF có bước sóng 650nm, 850nm. GOF cùng với Multimode vận động sống 850nm với 1300nm, Singlemode làm việc 1310nm, 1550nm. Giữa nhị bước sóng 1300nm và 1310nm ko khác hoàn toàn nhau, chỉ là biện pháp qui ước nhằm tách biệt áp dụng cáp quang Singlemode tuyệt Multimode.
III, Kết luận
Trước đây, cáp quang chỉ dùng để liên kết những mặt đường trục bao gồm của non sông, nhà cung ứng dịch vụ, doanh nghiệp lớn béo do chi phí không hề nhỏ.
Lúc này, giá thành cáp quang đãng cùng những phụ kiện quang vẫn phải chăng rộng so với bí quyết nay vài năm. Cùng cùng với việc vận dụng những chiến thuật như IP.. Camera, VoIP.., Hội nghị tivi qua mạng, kết nối mạng gigabit giữa những tòa đơn vị, văn phòng, xưởng sản xuất; cáp quang quẻ dần dần phát triển thành chắt lọc số một mang đến việc triển khai hạ tầng mạng đòi hỏi nhiều băng thông với vận tốc cao.