Cáp quang là gì? Cấu tạo và ứng dụng ra sao?

Có rất nhiều đường truyền để truyền dẫn internet và một trong những đường truyền đang được sử dụng phổ biến nhất hiện nay là đường truyền cáp quang. Với dây dẫn truyền tín hiệu là dây cáp quang. Vậy cáp quang là gì? Cấu tạo, ứng dụng ra sao? Cùng tìm hiểu qua bài viết dưới đây nhé!

1. Tìm hiểu Cáp quang là gì? Lịch sử ra đời của cáp quang

Cáp quang là cáp viễn thông làm từ thủy tinh hoặc nhựa, truyền tín hiệu bằng ánh sáng. Sợi cáp quang dài, mỏng thành phần là thủy tinh trong suốt, có đường kinh bằng đường kính sợi tóc. Chúng được sắp xếp trong bó gọi là cáp quang và được dùng để truyền tín hiệu khoảng cách xa. Khác với cáp đồng truyền tín hiệu bằng điện thì cáp quang truyền bằng ánh sáng, ít bị nhiễu và tốc độ cao hơn.

Lịch sử của cáp quang

Dường như cáp quang đã mở ra kỷ nguyên mới cho hệ thống thông tin thế giới. Tuy cáp quang có vai trò quan trọng trong đời sống và mọi người vẫn đang sử dụng mỗi ngày. Nhưng không phải ai cũng biết cáp quang do ai phát minh, từ lúc nào và quá trình hoàn thiện ra sao để có thể hoàn mỹ như bây giờ.

Năm 1966

2 kỹ sư là Charles Kuen Kao và George Hockman làm việc tại phòng thí nghiệm chuẩn viễn thông của Anh đã công bố 1 khám phá mới đầy tính hứa hẹn về sợi quang, mỏng hơn 1 sợi tóc. Nhưng vào thời điểm đó thì việc dùng sợi quang không mấy khả quan khi thông điệp được chuyển thành xung ánh sáng thì chỉ đi được 1 khoảng cách rất ngắn, đây là hiện tượng giảm cường độ theo từng dB/km. Sau khi nghiên cứu một thời gian thì Kao phát riện ra nguyên nhân là do một vài khiếm khuyết bên trong vật liệu, nếu khắc phục được sẽ giảm tỉ lệ thất thoát xuống mức 20bB/km, mức này có thể chấp nhận được.

Đến năm 1970

Hãng sản xuất gốm sứ và thủy tinh Corning Glass Works (Mỹ) đã tuyên bố họ chế tạo thành công cáp quang phá vỡ giới hạn 20dB. Corning đã nghiên cứu chất silica thay vì đặt sự chú ý vào việc lọc thủy tinh như những công ty khác. Đây là một hướng đi đúng đắn của công ty này.

Đến cuối năm 70

Công nghệ cáp quang đã được triển khai và sử dụng phổ biến nhưng nó thực sự trở thành “cuộc cách mạng” vào những năm 90. Cáp quang thực sự bùng nổ vì nó là cơ sở, nền tảng cảu internet và wifi. Ngày nay cáp quang càng thể hiện rõ được vai trò của mình trong nhiều lĩnh vực cuộc sống.

2. Cấu tạo của cáp quang

Cấu tạo chính của sợi cáp quang gồm phần lõi, lớp phản xạ ánh sáng và vỏ bảo vệ chính:

• Phần lõi: làm bằng sợi thủy tinh hoặc plastic dùng để truyền dẫn ánh sáng.
• Lớp phản xạ ánh sáng. Bao bọc xung quanh lõi giúp bảo vệ lõi và phản xạ ánh sáng trở lại lõi.
• Lớp vỏ bảo vệ chính: gồm nhiều lớp khác nhau, tùy vào cấu tạo từng loại cáp. Tuy nhiên có 3 lớp bảo vệ chính là lớp chịu lực, lớp vỏ bảo vệ ngoài, lớp áo giáp. Lớp chịu lực được làm từ sợi Kevlar với tác dụng chịu nhiệt, chịu lực kéo căng. Lớp vỏ bảo vệ ngoài làm bằng nhựa PVC dùng để bảo vệ sợi quang tránh vị va đập, trầy xước. Lớp áo giáp với khả năng chịu va đập, nhiệt và mài mòn, bảo vệ các bộ phận bên trong.

3. Ứng dụng của cáp quang

Hiện có 2 loại cáp quang chính đó là Singlemode và Multimode, ứng dụng của mỗi loại là khác nhau:

• Cáp Singlemode. Dùng để truyền tải dữ liệu với khoảng cách xa hàng trăm km mà không cần khuếch đại nên thường được sử dụng trong hệ thống mạng trong nước hoặc đường truyền quốc tế, mạng điện thoại, truyền hình cáp.
• Cáp Multimode. Được dùng để truyền tải dữ liệu trong khoảng cách ngắn (dưới 5km) nên thường dùng cho hệ thống mạng nội bộ.

Còn ứng dụng thực tế của mạng cáp quang với đời sống hàng ngày là truyền tải tín hiệu. Internet tốc độ cao, giúp bạn xem phim, nghe nhạc, tìm kiếm tài liệu, xem youtube, game online, lướt web mượt mà,…