Những gì bạn cần biết về cáp quang (fiber optic cables)

Đây như bạn các thấy dưới đây tôi chỉ cần rút phích cắm của internet , các bạn nghĩ điều gì sẽ xảy ra có lẽ ai trong gia đình tôi cũng sẽ phát điên mất , thật sự họ sẽ điên lên khi đang xem được cái gì đó thật sự hay ho trên facebook mà nó lại xoay thế này.

Tôi có internet gigabit , 1000 megabit mỗi giây điều đó thật tuyệt vời đúng không tất cả là nhờ chiếc cáp nhỏ này ngay dưới đây , một sợi cáp quang , giờ ta sẽ suy nghĩ một chút cáp ethernet đồng được dùng từ xưa tới nay nó rất tốt , nó cũng khá tuyệt và khi chúng ta đi tín hiệu xuống dây nó sẽ cung cấp internet cho các bạn để đang đọc bài viết bây giờ.

Tại sao cáp quang lại sử dụng ánh sáng

Cáp quang không giống như người bạn đồng hành ethernet của chúng ta đã sử dụng trước giờ , nó không dùng điện để gửi tín hiệu qua dây của mình , giống như cách chúng ta đã nói ở trên nó sử dụng ánh sáng , chính xác là xung ánh sáng , đi xuống những sợi cáp nhỏ bé này và wow chúng ta có internet và tất cả những nội dung trên đó, nhưng vấn đề là nó hoạt động như thế nào, trước khi đi vào vấn đề đó chúng ta hãy nói về lí do tại sao, ý tôi là tại sao lại sử dụng ánh sáng để gửi lưu lượng truy cập internet.

Khi nhắc tới ánh sáng chúng ta suy nghĩ tới gì đầu tiên , nhanh , chớp nhoáng như tốc độ ánh sáng , vậy khi chúng tôi sử dụng ánh sáng để truyền dữ liệu internet hoặc internet để lưu lượng truy cập có phải nó sẽ di chuyển nhanh với tốc độ ánh sáng , nghe thì thật là tuyệt vời , nhưng thực sự để mà nó thì nó không phải bằng tốc độ ánh sáng , nó đã phải cắt giảm khoảng 31% so với tốc độ ánh sáng và lí do tại sao thì tôi sẽ không giải thích ở đây vì nghe nó sẽ rất hàn lâm nhưng thực sự cáp này không chỉ đi nhanh mà còn có thể đi rất xa.

Bây giờ nhìn đoạn cáp kia đi , tôi biết là nó không dài lắm , nhưng chúng tôi có thể làm cho đoan cáp này dài một cách không tưởng, nghĩa là ở đây chúng tôi có thể truyền tín hiệu trên đoạn cáp này dài hơn 100km và điều đó không làm hao tổn tín hiệu bởi vì nó có độ suy hao tín hiệu thấp ,  giờ hãy nghĩ về cáp đồng ethernet khi cáp ethernet càng dài thì cường độ tín hiệu của nó càng suy giảm , đấy là lí do khi sản xuất chúng tôi thường giới hạn khoảng 100m khi sản xuất cáp ethernet.

Nhưng với sợi quang ánh sáng có thể truyền đi và nó có độ suy giảm siêu thấp trong một quãng đường dài 100km, và hãy xem đây nó còn có một lợi thế hơn nhiều so với cáp đồng đó là nó không có EMI (nhiễu song điện từ) , nào giờ hãy 1 lần nữa nghĩ về cáp ethernet chúng là những sợi dây đồng có dòng điện chạy qua và điều đó tạo ra trường điện từ bên trong và khi có 2 dây cáp gần nhau có những nguồn đi lơ lửng xung quanh nó và có thể gây nhiễu xuyên âm gây rối cho tín hiệu, và lưu lượng truy cập của bạn , về cơ bạn thì các bạn cũng có thể thấy nó không tốt gây ra nhiều vấn đề.

Và hãy nhìn vào ánh sáng nó không có EMI bởi vì nó không tạo ra trường điện từ , do đó chúng ta hãy trở lại câu hỏi ban đầu đặt ra tại sao chúng ta lại sử dụng sợi quang , đơn giản theo tôi đó là vì tốc độ ánh sáng rất nhanh , nó có thể đi rất xa , và đặc biệt không có EMI , và tôi tự hỏi tại sao mọi người không sử dụng sợi quang ngay bây giờ với những đặc tính tuyệt vời của nó.

Cách cáp quang hoạt động

Giờ chúng ta hãy nói một chút đến khoa học và công nghệ đi ,để xem cách nó hoạt động bởi vì cơ bản mà nói mọi thứ trong công nghệ chúng ta đều nghĩ là wow tại sao nó lại hoạt động như thế được tại sao có thể làm như thế được về cơ bản nó thật là tuyệt vời vì vậy sẽ có 2 loại cáp quang trong tự nhiên thứ nhất là single-mode và thứ hai chính là multimode – fiber cả 2 đều là những loại cáp tuyệt vời nhưng chúng có những đặc điểm khác biệt và chúng ta sẽ thường sử dụng chúng trong những trường hợp khác nhau.

Multimode – Fiber

Đầu tiên chúng ta hãy đi tìm hiểu vê multimode – fiber ,  giờ chúng ta hãy cắt một sợi cáp đa sợi để xem bên trong chúng ta có gì trong này , thật sự nếu thực tế chúng ta sẽ không thể nhìn thấy gì nhiều vì nó rất nhỏ và thực ra nó cũng là một lợi ích của cáp quang , nó rất nhẹ vì vậy tôi sẽ cho bạn xem hình ảnh dưới đây để nhìn rõ hơn về lõi của nó.

Đầu tiên chúng ta có Fiber Core ( Lõi ) đó là những gì ánh sáng truyền qua với sợi quang đa sợi , nhìn như vậy thì chúng ta thấy nó khá nhỏ đúng không nhưng để tôi nói cho bạn biết nó thật sự lớn hơn gấp 10 lần so với lõi sợi single – mode , nó thường nằm trong khoảng từ 50-60,2 micromet , thật ra thì trên thực tế nó thật sự rất nhỏ.

Ngay bên ngoài lõi chúng ta thấy Cladding( Lớp bọc ) nó sẽ có trong cả cáp quang đa sợi và cáp đơn nó sẽ khoảng 125 micron , thông thường thì nó sẽ được làm bằng nhựa, nhưng nó cũng có thể là thủy tinh , cách ánh sáng truyền xuống lỗi này thực sự khá tuyệt ánh sáng trong lõi truyền trong lõi bật đi bật lại nhờ sự khúc xạ ánh sáng.

Và ở đầu bài tôi cũng đã nói về tốc độ ánh sáng tại sao nó không thể nhanh như tốc độ ánh sáng bởi vì ánh sáng là phương tiện thay đổi trong chân không chắc chắn nó là tốc độ ánh sáng, nhưng khi đi qua cấu trúc thủy tinh hoặc nhựa của lớp bọc nó sẽ bị giảm đi khoảng 31% , nhưng nó vẫn nhanh đúng chứ.

Ánh sáng sẽ đi xuyên qua dây cáp ngay cả khi bạn uốn tròn nó nhưng nhân tiện ở đây bạn không nên gập nó lại bởi vì vỏ nó là thủy tinh hoặc nhựa khi và khi bạn làm điều đó nó sẽ đứt gãy và không sử dụng được và đó là lí do bạn chỉ nên cuộn tròn nó lại cho gọn và không bao giờ nên bẻ cong nó.

Nhưng so với single-mode thì nó ít hơn một thứ đó là khoảng cách , cáp quang thì có độ suy giảm thấp , đúng vậy , nhưng độ suy giảm của multimode nó sẽ vẫn cao hơn single-mode ,  đây là thứ các bạn có thể nhìn thấy trên dây mutltimode-fiber nó sẽ ghi giới hạn ở trên dây nên nó không thể đi tới bất cứ đâu chúng ta muốn như sợi đơn single – mode.

Tiếp theo là lớp vỏ (coating) , lớp vỏ phủ này để làm gì nói đơn giản lớp vỏ giống như một lớp phủ đặc biệt xung quanh lõi để đảm bảo ánh sáng không rời khỏi lõi , đảm bảo nó không bị dội ra ngoài và phần còn lại của cáp chỉ để bảo vệ những sợi cáp nhỏ bé mỏng manh này không bị đứt vì nó thật sự rất mỏng manh.

Single – mode

Và giờ đến với loại cáp đơn single – mode thực sự thì trong 2 loại tôi phải nói thật đây mới là loại đỉnh nhất ở đây và giờ chúng ta hãy cắt nó ra tiếp để phân tích nào , và nếu quan sát nó sẽ gần như giống hệt nhau , điều khác biệt nó sẽ thực sự nằm ở phần lõi.

Phần lõi ở đây nhỏ hơn rất nhiều nó từ 5 – 9 micromet và điều này tạo nên sự khác biệt trên thế giới này , bởi vì nó cực nhỏ nó có 9 thanh vi mô chính vì vậy nó không có chỗ để phản xạ xung quanh giống như multimode – fiber , nên khi truyền nó sẽ giống như một viên đạn xuyên thẳng qua nó và chính vì vậy nó có độ suy giảm thấp hơn , và có thể đi xa hơn ,với những khoảng cách ấn tượng như lên tới 100km,một điều khác nữa là sợi đơn hỗ trợ băng thông cao hơn.

Vậy điều đó đặt ra câu hỏi chúng ta nên sử dụng single mode hay multimode – fiber , khi chúng ta đọc từ trên xuống này rồi chắc hẳn ai cũng nghĩ single-mode khá tuyệt vời đúng không như kiểu nó vượt trội hơn hẳn so với multimode fiber , vậy sử dụng cái nào ? câu trả lời của chúng tôi là sử dụng cả 2 , một trong lí do chúng tôi sử dụng cả 2 đó là do sợi đơn đắt hơn , đôi khi chúng ta không cần những ưu điểm tuyệt vời của single-mode để xử lý ở những khoảng cách ngắn , mà vẫn có thể tối ưu được bằng đa sợi mà tiết kiệm được rất nhiều chi phí.

Làm thế nào để sử dụng cáp quang

Tất nhiên khi nhìn vào 2 loại cáp chúng ta có thể thấy cái đầu nối kì cục , sao cũng được tôi cũng không biết nó là hình gì nữa , nhưng ở đây chúng tôi có các loại đầu nối quang hiện giờ nó thực sự chưa phải tất cả nhưng cũng là loại thông dụng hiện giờ.

Ví dụ đơn giản như đầu nối LC một đầu nối được sự dụng rất nhiều trong các loại cáp quang mới , ngoài ra còn có đầu nối LC , nhưng dù là đầu quang gì để đảm bảo bạn sẽ mua đúng loại cáp với đầu nối phù hợp. Hãy tìm hiểu xem bạn cắm nó vào cái gì nó sẽ là một cái switch hãy kiểm tra xem cái swtich đó có cổng kết nối LC hay không,.. Chỉ cần đảm bảo rằng thiết bị bạn sử dụng cắm vào nó sẽ có những đầu nối phù hợp.

Và cuối cùng khi chúng ta so sánh cáp đồng ethernet so với cáp quang chúng ta có thể nói cáp quang vượt trội hơn về mọi mặt , và hi vọng bài viết này sẽ cho các bạn một lượng kiến thức đủ để nếu trong công việc chúng ta nhìn thấy những sợi cáp kì lạ này nó sẽ giúp bạn dễ dàng hơn , à còn một chút nữa đó là các sợi cáp thường được mã hóa bằng màu sắc , đó là khi bạn thấy một sợi cáp màu vàng và bạn kiểu à hóa ra đó là single-mode và khi nó màu xanh nước da trời bạn có thể nhận ra đó là multimode-fiber.

Xem thêm:

Những điều bạn nên biết về cáp quang ADSS

Nâng cao trải nghiệm tòa nhà thông minh bằng kết nối cáp quang