- Trung tâm dịch vụ diện rộng
100 11 01Thông tin số
4.2.3 Truyền dẫn bằng cỏp sợi quang
Trong những năm gần đõy, với những tớnh năng ưu việt và chi phớ đầu tư ngày càng giảm, cụng nghệ thụng tin quang đó và đang phỏt triển rất nhanh. Thụng tin quang đó được triển khai trong cả mạng đường dài (liờn tỉnh và quốc tế) và mạng nội hạt. Trong mạng thụng tin quang thỡ mụi trường truyền dẫn sợi quang và cỏp sợi quang đúng vai trũ hết sức quan trọng. Đặc tớnh của sợi quang và cỏp sợi quang ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng của hệ
thống. Vỡ vậy cần nghiờn cứu kỹ lưỡng về cấu tạo, tớnh chất và cỏc thụng số của sợi quang
để lựa chọn, thiết kế, xõy dựng và bảo dưỡng tuyến thụng tin cỏp sợi quang theo cỏc tiờu
chuẩn và yờu cầu đặt ra.
Muốn hỡnh thành một tuyến thụng tin quang, ngoài cỏp sợi quang phải cú thiết bị thụng tin quang. Thiết bị thụng tin quang cú cỏc bộ phận chủ yếu như chuyển đổi mó nhỏnh phỏt, bộ chuyển đổi mó nhỏnh thu, chuyển tớn hiệu điện thành tớn hiệu quang, chuyển tớn hiệu quang thành tớn hiệu điện, cỏc kờnh nghiệp vụ, v.v.
Tại phớa phỏt, việc chuyển tớn hiệu điện thành tớn hiệu quang chủ yếu sử dụng cỏc
nguồn quang bằng bỏn dẫn. Hiện tại cú 2 loại nguồn quang chủ yếu, đú là diode phỏt xạ ỏnh sỏng (LED) và laser diode (LD). Mỗi loại nguồn quang này cú ưu điểm và nhược điểm riờng và được ứng dụng vào từng tuyến thụng tin quang cụ thể. Ngược lại, ở đầu thu, tớn hiệu
quang được chuyển thành tớn hiệu điện nhờ diode tỏch quang. Mỗi loại diode tỏch quang
cũng cú đặc tớnh riờng và sử dụng thớch hợp cho mỗi tuyến cụ thể do đú, phải lựa chọn nguồn quang và diode tỏch quang phự hợp khi thiết kế một tuyến thụng tin cỏp sợi quang nào
đú.
Cáp quang
Máy phát Bộ phát quang Bộ thu quang Máy thu
Hỡnh 4.11: Bộ biến đổi điện/quang (E/O)
So với cỏc mụi trường truyền dẫn khỏc, cỏp quang cú rất nhiều ưu điểm như: nhẹ và linh hoạt, cú khả năng chống ảnh hưởng của trường điện từ, cú dung lượng truyền dẫn lớn, suy hao ớt và khụng dẫn điện v.v. Do đú cỏp quang trở thành một mụi trường truyền dẫn quan trọng trong mạng viễn thụng núi chung.
Ưu điểm của hệ thống thụng tin quang:
- Khoảng cỏch giữa cỏc trạm lặp lớn hơn - Kớch cỡ của cỏp nhỏ
- Linh hoạt - Khối lượng nhẹ - Khụng bị xuyờn kờnh - Băng tần lớn
- Cú khả năng chống lại nhiễu điện từ
Sợi quang là loại sợi điện mụi cú chỉ số chiết xuất thấp. Sợi cú cấu trỳc hỡnh trụ, làm bằng vật liệu điện mụi trong suốt, bao gồm lừi để truyền ỏnh sỏng và bao quanh lừi là vỏ cú chỉ số chiết suất nhỏ hơn chỉ số chiết suất của lừi tạo điều kiện để ỏnh sỏng truyền được
trong lừi (Hỡnh 4.12). Ngoài ra, vỏ cũn cú tỏc dụng bảo vệ lừi. Để trỏnh trầy xước vỏ và tăng
độ bền cơ học, sợi quang thường được bao bọc thờm một lớp chất dẻo tổng hợp. Lớp vỏ bảo
vệ này sẽ ngăn chặn cỏc tỏc động cơ học vào sợi, gia cường thờm cho sợi, bảo vệ sợi khụng bị nứt do kộo dón hoặc xước do cọ xỏt bề mặt; mặt khỏc tạo điều kiện bọc sợi thành cỏp sau này. Lớp vỏ bọc này được gọi là lớp vỏ bọc sơ cấp.
Lừi Vỏ Lớp vỏ bọc sơ cấp
Hỡnh 4.12: Cấu trỳc sợi quang
Tuỳ thuộc từng loại sợi mà cú sự phõn bố chiết xuất khỏc nhau trong lừi sợi. Nếu chiết xuất phõn bố đều thỡ gọi là sợi chiết xuất bậc, nếu phõn bố theo qui luật tăng dần dần gọi là sợi chiết xuất gradient. Kớch thước của sợi phụ thuộc loại sợi, đường kớnh vỏ d của cỏc loại sợi thường là 125μm. Tổng hợp ba yếu tố là phõn bố chiết xuất, phương thức truyền súng ỏnh sỏng qua lừi và kớch thước của lừi, cú thể chia thành ba loại sợi:
- Sợi đa mode chiết xuất bậc. - Sợi đa mode chiết xuất gradient. - Sợi đơn mode (chiết xuất bậc).
Sợi chiết suất phân bậ
Sợi chiết suất biến đổi đều
Sợi đơn mode
Sợi đa mode
Hỡnh 4.13: Cỏc kiểu sợi quang
Ngoài ra, khi phõn loại theo cấu trỳc vật liệu sợi quang được chia thành cỏc loại như: - Sợi thuỷ tinh (loại sợi thụng thường)
- Sợi lừi thuỷ tinh vỏ chất dẻo - Sợi thuỷ tinh nhiều thành phần - Sợi chất dẻo, …