Cáp quang là gì? Cấu tạo và ứng dụng cáp quang

Mạng viễn thông thế giới đã chuyển mình mạnh mẽ trong nhiều năm qua với bước tiến từ mạng dây đồng sang mạng cáp quang. Vậy cáp quang là gì? Đây là câu hỏi được không ít người tìm kiếm hằng ngày trên nền tảng Google. Do đó, hãy cùng DATECH tìm hiểu về mạng cáp quang qua bài viết này nhé!

Cáp quang là gì?

Cáp quang là một loại cáp mạng, cấu tạo gồm vỏ bọc cách điện bên ngoài và các sợi thủy tinh bên trong. Nhiệm vụ chính của cáp quang là truyền dữ liệu đi xa, với hiệu suất cao. So với các loại cáp có dây truyền thống, cáp quang cung cấp lượng lớn băng thông và truyền dữ liệu đi trên một khoảng cách xa hơn. Ngày nay, cáp quang được ứng dụng nhiều trong các hệ thống Internet, truyền hình cáp và điện thoại. 

Cáp quang là gì?

Cáp quang là một phần quan trọng của công nghệ viễn thông ngày nay. Nhờ có các sợi làm bằng thủy tinh hoặc nhựa trong suốt, loại hình cáp mạng này giúp truyền thông tin dưới dạng xung ánh sáng trong khoảng cách xa. 

Cáp quang có vai trò quan trọng đối với viễn thông

So với các loại cáp thông thường, các sợi quang có đường kính nhỏ tương tự tóc người và được bó lại với nhau gọi sợi cáp quang. Điều này giúp truyền đi được nhiều dữ liệu, nhanh và xa hơn. Ngoài ra, chính công nghệ này là nền tảng phát triển, phục vụ cho các gia đình và doanh nghiệp dịch vụ Internet cáp quang, điện thoại hay tivi.

Lợi ích khi sử dụng cáp quang:

• Mạng cáp quang cung cấp khả năng truy cập thông tin không giới hạn.
• Cáp quang có khả năng truyền băng thông cao lên đến THz hoặc Tbits/s.
• Hao mòn và tổn hao truyền dẫn thấp nhỏ hơn 0,2dB/km, vi sóng cg1dB và cặp đồng xoắn 10dB/km.
• Các loại dây cáp quang gần như không tỏa nhiệt trong quá trình sử dụng.
• Không bị rò rỉ năng lượng hay nhiễm điện từ.

Cáp quang mang lại nhiều lợi ích trong cuộc sống

Cáp quang làm bằng gì?

Từng loại cáp quang sẽ được cấu tạo khác nhau để phù hợp với mục đích và nhu cầu sử dụng của mọi người. Nhìn chung, chúng ta có thể nhận định một số thành phần cơ bản trong cấu tạo cáp quang như sau:

• Lõi (Core): Thường được làm bằng thủy tinh hoặc nhựa để thuận tiện cho quá trình truyền dẫn ánh sáng. Đây là phần trung tâm của sợi quang.
• Lớp phản xạ ánh sáng (Cladding): Lớp này bao bọc lõi bên trong để bảo vệ và phản xạ ánh sáng trở lại. Lõi sẽ định hướng ánh sáng duy chuyển xuyên suốt cáp quang bằng cách phản xạ toàn phần ánh sáng giữa core và cladding.
• Lớp phủ (Coating): Là lớp phủ dẻo hay vỏ nhựa bên ngoài để bảo vệ core và cladding khỏi bụi, hơi nước và các tác động lực từ bên ngoài. Để phân biệt các loại coating với nhau, ta có tiêu chuẩn màu của ngành viễn thông.
• Thành phần gia cường (Strength member): Thường là Aramid, kim loại có dạng sợi hoặc lớp thép mỏng được dập hình sin.
•  Lớp vỏ ngoài (Outer Jacket): Đây là lớp vỏ để bảo vệ phần ruột bên trong khỏi những ngoại lực, môi trường bên ngoài. Lớp vỏ ngoài có độ đàn hồi, độ giãn nở tốt phù hợp đối với điều kiện thời tiết khắc nghiệt.

Cấu tạo cáp quang 

Đặc điểm của mạng cáp quang là gì?

Mạng cáp quang là bước tiến công nghệ quan trọng trong thiết bị mạng của nhân loại. Ngày nay, hàng tỷ người trên thế giới vẫn đang sử dụng các ứng dụng của cáp quang trong đời sống. Có 3 đặc điểm chính để tạo nên trải nghiệm khi sử dụng mạng cáp quang như sau:

• Tốc độ đường truyền cao: Nguyên lý hoạt động chủ yếu dựa vào ánh sáng để truyền/nhận tín hiệu. Do đó, tốc độ của mạng cáp quang trở nên vượt trội hơn các loại cáp trước đây.
• Băng thông rộng: Mạng cáp quang giúp các tín hiệu truyền đi trên toàn thế giới ổn định, mềm mượt hơn. 
• Độ ổn định cao: So với các loại cáp mạng ngày trước, độ ổn định của cáp quang đã được tối ưu rất nhiều và phù hợp với đa dạng nhu cầu sử dụng.  

Mạng cáp quang tăng trải nghiệm cho người sử dụng

Nguyên lý hoạt động của cáp quang

Bên trong sợi quang, ánh sáng được truyền đi liên tục thông qua lõi. Hai yếu tố chính là core và cladding phản xạ ánh sáng toàn phần để ánh sáng được bảo toàn và truyền đi xa nhất. Nếu có trường hợp ánh sáng bị suy yếu thì nguyên nhân chủ yếu đến từ vật liệu làm lõi (thủy tinh hoặc nhựa trong suốt) không được tinh khiết. 

Phân loại cáp quang

Trên thị trường hiện nay, dây cáp quang được sử dụng phổ biến có 2 loại chính là cáp đơn mode (Single Mode) và cáp đa mode (Multimode).

Cáp quang single mode (SM)

Cáp quang single mode có tốc độ truyền tải dữ liệu khoảng 1,25 - 16Gb, giá thành không quá cao nên được sử dụng khá phổ biến. Các nhà mạng lớn (VIETTEL, VNPT,...), dịch vụ cung cấp Internet, đường truyền mạng gia đình,... cũng đang sử dụng loại cáp quang này.

Cáp quang đơn mode có core nhỏ (khoảng 9 micromet), hệ số thay đổi khúc xạ giữa lõi và lớp phản xạ cũng thấp. Ngoài ra, loại cáp này truyền tín hiệu theo trục thẳng, với bước sóng khoảng 1310 - 1550nm nên có thể triển khai phạm vi tối đa 120km.

Hình ảnh cáp quang single mode

Cáp quang single mode có thiết kế linh hoạt, giúp thuận lợi đi dây nên có thể thi công trong nhà và ngoài trời. SM là một lựa chọn lý tưởng để thi công mạng LAN nội bộ đi qua các vị trí như: dưới cống bể, treo trên cột điện, chôn ngầm, hầm lò,...

Cáp quang multimode (MM)

Cáp quang multimode gồm nhiều sợi quang kết nối lại với nhau nên có lõi lớn hơn cáp single mode, kích thước khoảng 50 - 62,5 micromet. Loại cáp này truyền ánh sáng từ đèn led hoặc laser và hoạt động chủ yếu ỏa hai bước sóng là 850nm và 1300nm. Do đó, phạm vi kết nối sẽ nhỏ hơn cáp quang single mode nhưng tốc độ truyền đi lại cao hơn rất nhiều.

Hình ảnh cáp quang multimode

Các loại dây cáp quang multimode truyền ánh sáng đi thông qua 2 kiểu sau:

• Chiết xuất bước: Có bước sóng truyền ánh sáng không giống nhau. Do đó, ít phổ biến bởi mức suy hao cao nhưng tốc độ không tương xứng. 
• Chiết xuất liên tục: Có bước sóng truyền ánh sáng theo đường cong và hội tụ tại một điểm. Do đó, loại cáp quang multimode này được sử dụng phổ biến bởi sự suy hao ít và tốc độ truyền tải cao.  

Đối tượng chủ yếu sử dụng cáp quang multimode là các doanh nghiệp, tổ chức, cơ quan,... Những đối tượng này sử dụng hệ thống mạng nội bộ để truyền dữ liệu với khoảng cách dưới 2km. 

Các loại mạng cáp quang phổ biến hiện nay

Có một số loại mạng cáp quang phổ biến hiện nay. Tuy nhiên, tất cả đều đi dây từ trung tâm mạng đến lề đường gần khu vực khách hàng của họ hoặc trực tiếp nhà ở để cung cấp kết nối Internet. 

• Fiber to the Home (FTTH) hoặc Fiber to the Premises (FTTP): Đây là loại mạng cáp quang nhanh nhất hiện nay. Đây là loại cáp mạng kết nối 100% cáp quang. Trong đó, cáp quang được lắp đặt đến các thiết bị đầu cuối kết nối trực tiếp tại nhà ở, khu chung cư, văn phòng,... 

FTTH là mạng cáp quang phổ biến nhất hiện nay

• Fiber to the Curb (FTTC): Kết nối cáp quang một phần vì cáp quang không được đi dây trực tiếp từ trung tâm mạng đến một vị trí nhất định. Sau đó, dây cáp đồng sẽ mang tín hiệu về đến kết nối của bạn.
• Fiber to the Building (FTTB): Tương tự mạng cáp quang FTTC, FTTB truyền tín hiệu trên cáp quang đến một vị trí cố định và hệ thống cáp khác sẽ làm phần còn lại.

Ứng dụng của cáp quang là gì

Hiện nay, hai loại cáp quang phổ biến là cáp quang multimode và cáp quang single mode nên ứng dụng cũng tương đối khác nhau trên chúng.

Multimode

Cáp quang multimode chủ yếu được sử dụng để truyền tín hiệu trong phạm vi nhỏ, từ 5km trở lại. Do đó, đây là lựa chọn phổ biến của các đơn vị sử dụng hệ thống mạng nội bộ như: công ty, cơ quan, doanh nghiệp, trường học, bệnh viện,... 

Single mode

Đối với cáp quang single mode có khả năng truyền tải bước sóng ánh sáng xa hơn rất nhiều, các nhà mạng thường sử dụng để cung cấp các dịch vụ Internet. Tính ứng dụng của cáp mạng single mode rộng trên phạm vi trong nước nói riêng và thế giới nói chung.

Trong đời sống, mọi người thường sử dụng kết nối từ cáp mạng single mode cho các hoạt động như: xem phim, nghe nhạc, đọc báo điện tử, trực tuyến mạng xã hội,...

Ứng dụng cáp quang single mode trong giải trí

Ưu và nhược điểm của cáp quang là gì?

Tương tự các loại dây cáp mạng khác, cáp quang tuy có nhiều lợi ích nhưng cũng tồn tại những nhược điểm nhất định.

Ưu điểm

• Băng thông lớn: Tốc độ truyền tải dữ liệu của cáp quang được cải tiến hơn rất nhiều do khả năng khúc xạ ánh sáng toàn phần.
• Chi phí rẻ: Dây sợi quang có giá thành tương đối tốt hơn dây đồng. Ngoài ra, nhiều đơn vị đang cung cấp dây cáp quang cũng góp phần khiến giá thành cạnh tranh hơn.  
• Nhẹ hơn: Sợi quang học nhẹ hơn và có thể kéo dài nên có đường kính mỏng so với sợi đồng. Giúp hài hòa thông gian tại một số khu vực như nhà ở, trường học,...
• Khả năng kết nối cao: Dây cáp quang chiếm ít diện tích, tạo điều kiện có các đường dây khác có thể kết nối vào chung cổng cấu hình router và trên các thiết bị khác.
• Ổn định tín hiệu: Các loại cáp quang được ứng dụng công nghệ tiên tiến giúp duy trì sự ổn định của tín hiệu. Ngoài ra, chất liệu được thiết kế tối ưu để bảo toàn ánh sáng trong quá trình truyền tín hiệu.
• Tín hiệu ánh sáng: Khác với tín hiệu điện trong các loại dây cáp phổ thông, ánh sáng không gây nhiễu tín hiệu trên các thiết bị khác và hạn chế tình trạng nhiễm từ.
• Tuổi thọ dài: Vòng đời của một sợi quang tương đối dài, có thể hơn 100 năm.  

Sợi quang học có độ bền cao

Nhược điểm

• Công suất thấp: Nguồn sáng từ mạng cáp quang được giới hạn ở mức công sức nhất định. Tuy nhiên, bạn có thể điều chỉnh với các bộ phát công suất cao nhưng sẽ phát sinh thêm chi phí.
• Suy hao cao: Sợi quang học được thiết kế từ thủy tinh hoặc nhựa trong suốt nên khá mỏng mảnh và dễ vỡ so với dây đồng. 
• Khoảng cách ngắn: Để tăng tín hiệu truyền/nhận, độ phát và bộ thu phải gần nhau hoặc có bộ lắp trung gian.

Giải đáp một số thắc mắc về dây cáp quang

Ngoài các vấn đề như cáp quang là gì, ứng dụng, phân loại,... Dưới đây là một số câu hỏi được nhiều bạn quan tâm nhất.

Cáp quang có tốt hơn cáp không?

Tùy vào mục đích sử dụng của mọi người mà có nhận định khác nhau. Internet cáp quang ít bị ảnh ngắt kết nối do không sử dụng điện so với các loại Internet tốc độ cao khác. Ngoại ra, mạng cáp quang cho độ tin cậy và tốc độ cao hơn nhưng chi phí cao so với các loại Internet truyền thống.

Tốc độ mạng cáp quang nhanh hơn

So sánh cáp quang với cáp đồng

Mạng cáp quang có bị sét đánh không?

Không, mạng cáp quang không truyền tín hiệu điện nên không bị ảnh hưởng bởi sét. Ngoài ra, các yếu tố bên ngoài như: thời tiết, xung điện, điện từ,... đều không làm suy hao tín hiệu trong quá trình sử dụng. Tốc độ truyền dẫn được đảm bảo ở mức tối đa. 

Tại sao đường truyền cáp quang bị gián đoạn?

Trong quá trình sử dụng, nhiều lúc mạng cáp quang sẽ bị chậm hoặc mất kết nối. Nguyên nhân chủ yếu đến từ việc đoạn cáp bị đứt, hư hại dẫn đến suy giảm băng thông, ngắt quãng trong quá trình truyền tín hiệu. Đường truyền bị ảnh hưởng lớn nhất là tín hiệu giữa quốc gia và quốc tế.

Sửa sự cố cáp quang mạng bị đứt

Đơn vị thi công mạng cáp quang uy tín tại Việt Nam

Ngày nay, mạng cáp quang đã trở thành một phần không thể thiếu trong đời sống hằng ngày. Nhận thấy nguồn lợi từ việc cung cấp dịch vụ internet cáp quang, nhiều đơn vị đã có mặt trên thị trường. Tuy nhiên, chất lượng dịch vụ không đồng nhất dẫn đến nhiều mối quan tâm cho người tiêu dùng.

DATECH tự hào là một trong những đơn vị được cấp phép phân phối các sản phẩm công nghệ uy tín hiện nay. Dịch vụ thi công, lắp đặt mạng cáp quang tại DATECH được mọi người tin dùng bởi những giá trị sau:

• Giá thành cạnh tranh so với các đơn vị lắp đặt cáp quang hiện nay trên thị trường.
• Dịch vụ chăm sóc khách hàng tận tâm. DATECH luôn đề cao trải nghiệm của bạn ngay nFgay từ những thời điểm đầu tiên được tư vấn.
• Bạn có thể linh động trong phương thức thanh toán, giúp tiết kiệm thời gian chuẩn bị tiền mặt.
• DATECH hỗ trợ khách hàng 24/7 khi có nhu cầu lắp đặt hệ thống mạng cáp quang.

>>> Bạn có thể xem thêm thông tin về DATECH tại đây nhé!

Đơn vị thi công, lắp đặt mạng cáp quang DATECH

Kết luận

Cáp quang là gì? Đây là một loại dây mạng được sử dụng phổ biến nhất hiện nay. Mạng cáp quang có ứng dụng trong hầu hết các hoạt động đời sống như: xem phim, nghe nhạc, truyền hình, làm việc,... Ưu điểm nổi bật của cáp quang là tốc độ và băng thông truyền tín hiệu lớn và phạm vi rộng hơn các loại dây cáp mạng truyền thống. Mạng cáp quang FTTH được ưa chuộng sử dụng do khả năng truyền tín hiệu nhanh nhất. 

Nếu còn đang băn khoăn một đơn vị thi công, lắp đặt hệ thống mạng cáp quang thì bạn hãy liên hệ với DATECH để được nhân viên tư vấn về các dịch vụ của chúng tôi nhé!