221871976 Cơ Bản Về Cap Quang

8/17/2019 221871976 Cơ Bản Về Cap Quang

1/15

Cơ bản về cáp quang | Cấu tạo của cáp quang, Các đặc điểm, phân loại cáp quang

Năm 1966, Charles Kuen Kao và George Hockman, hai kỹ sư trẻ tại Phòng thí nghiệm chuẩn viễn thông (Anh),đã công bố khám phá mới đầy hứa hẹn về khả năng của sợi quang - những sợi thủy tinh hoặc nhựa trongsuốt, linh hoạt và mỏng hơn một sợi tóc.

Đến năm 1970, Corning Glass Works, hãng sản xuất gốm sứ và thủy tinh của Mỹ, lần đầu tiên sản xuất thànhcông sợi cáp quang thành phẩm có thể sử dụng để truyền dữ liệu tốc độ cao và sao đó đã được các công tyviễn thông triển khai sử dụng.

Tuy nhiên phải đến những năm 90 với sự bùng nổ của internet đã khiến công nghệ cáp quang được ứng dụngrộng rãi và trở nên không thể thiếu trong việc truyền tải dữ liện. Cáp quang là cơ sở của Internet và Wi-Fi. Hiệnnay, mọi doanh nghiệp với mạng LAN đều sử dụng nó. Mọi người cũng nhờ đến cáp quang mỗi khi gửi e-mail,tin nhắn SMS, ảnh, video và các file dữ liệu khác.

1. Cấu tạo của cáp quang

Cáp quang có cấu tạo gồm dây dẫn trung tâm là sợi thủy tinh hoặc plastic đã được tinh chế nhằm cho phéptruyền đi tối đa các tín hiệu ánh sáng. Sợi quang được tráng một lớp lót nhằm phản chiếu tốt các tín hiệu ánhsáng và hạn chế sự gẫy gập của sợi cáp quang. Sợi cáp quang được cấu tạo từ ba thành phần chính: lõi (core) Lớp phản xạ ánh sáng (cladding) Lớp vỏ bảo vệ chính (primary coating hay còn gọi coating, primary buffer).

Core được làm bằng sợi thủy tinh hoặc plastic dùng truyền dẫn ánh sáng. Bao bọc core là cladding – lớp thủytinh hay plastic – nhằm bảo vệ và phản xạ ánh sáng trở lại core. Primary coating là lớp vỏ nhựa PVC giúp bảovệ core và cladding không bị bụi, ẩm, trầy xước.

Hai loại cáp quang phổ biến là GOF (Glass Optical Fiber) – cáp quang làm bằng thuỷ tinh và POF (PlasticOptical Fiber) – cáp quang làm bằng plastic. POF có đường kính core khá lớn khoảng 1mm, sử dụng chotruyền dẫn tín hiệu khoảng cách ngắn, mạng tốc độ thấp. Trên các tài liệu kỹ thuật, bạn thường thấy cápquang GOF ghi các thông số 9/125µm, 50/125µm hay 62,5/125µm, đây là đường kính của core/cladding; còn

primary coating có đường kính mặc định là 250µm. Bảo vệ sợi cáp quang là lớp vỏ ngoài gồm nhiều lớp khác nhau tùy theo cấu tạo, tính chất của mỗi loại cáp.Nhưng có ba lớp bảo vệ chính là lớp chịu lực kéo (strength member), lớp vỏ bảo vệ ngoài (buffer) và lớp áogiáp (jacket) – tùy theo tài liệu sẽ có tên gọi khác nhau. Strength member là lớp chịu nhiệt, chịu kéo căng,thường làm từ các sợi Kevlar. Buffer thường làm bằng nhựa PVC, bảo vệ tránh va đập, ẩm ướt. Lớp bảo vệngoài cùng là Jacket. Mỗi loại cáp, tùy theo yêu cầu sử dụng sẽ có thêm các lớp jacket khác nhau. Jacket cókhả năng chịu va đập, nhiệt và chịu mài mòn, bảo vệ phần bên trong tránh ẩm ướt và các ảnh hưởng từ môitrường. Có hai cách thiết kế khác nhau để bảo vệ sợi cáp quang là ống đệm không chặt (loose-tube) và ống đệm chặt(tight buffer).

Loose-tube thường dùng ngoài trời (outdoor), cho phép chứa nhiều sợi quang bên trong. Loose-tube giúp sợicáp quang “giãn nở” trước sự thay đổi nhiệt độ, co giãn tự nhiên, không bị căng, bẻ gập ở những chỗ cong.


2/15

Tight-buffer thường dùng trong nhà (indoor), bao bọc khít sợi cáp quang (như cáp điện), giúp dễ lắp đặt khi thicông

2. Phân loại cáp quang

Cáp quang Singlemode (SM) có đường kính core khá nhỏ (khoảng 9µm), sử dụng nguồn phát laser truyềntia sáng xuyên suốt vì vậy tín hiệu ít bị suy hao và có tốc độ khá lớn. SM thường hoạt động ở 2 bước sóng(wavelength) 1310nm, 1550nm.

Cáp quang Singlemode truyền được dữ liệu với khoảng cách không giới rất xa, được các đơn vị viễn thôngsử dụng để truyền dữ liệu trong hệ thống của họ. Hiện nay các dịch vụ viễn thông hiện nay được rất đông đảongười dân sử dụng nên các nhà cung cấp dịch vụ liên tục phải mở rộng hệ thống truyền dẫn quang của họ đểcó thể đáp ứng nhu cầu của khách hàng, do vậy đã làm cho cáp quang Singlemode trở nên rất phổ dụng, hạthành hạ đi rất nhiều.

Cáp quang Multimode (MM) có đường kính core lớn hơn SM (khoảng 50µm, 62.5µm). MM sử dụng nguồnsáng LED (Light Emitting Diode) hoặc laser để truyền tia sáng và thường hoạt động ở 2 bước sóng 850nm,1300nm; MM có khoảng cách kết nối và tốc độ truyền dẫn nhỏ hơn SM.

Cáp quang Multimode hiện nay được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng truyền dữ liệu với khoảng cách ≤5Km, thường được các doanh nghiệp, cơ quan sử dụng trong các hệ thống mạng nội bộ, truyền thông trongcông nghiệp

MM có hai kiểu truyền: chiết xuất bước (Step index) và chiết xuất liên tục (Graded index). Các tia sáng kiểuStep index truyền theo nhiều hướng khác nhau vì vậy có mức suy hao cao và tốc độ khá chậm. Step index ítphổ biến, thường dùng cho cáp quang POF. Các tia sáng kiểu Graded index truyền dẫn theo đường cong vàhội tụ tại một điểm. Do đó Graded index ít suy hao và có tốc độ truyền dẫn cao hơn Step index. Graded indexđược sử dụng khá phổ biến.


3/15

Truyền dẫn tín hiệu trên cáp quang có hai dạng đơn công (simplex) và song công (duplex). Simplex truyền tínhiệu chỉ 1 chiều. Duplex có thể truyền nhận tín hiệu 1 chiều bán song công (half -Duplex) hoặc cả 2 chiều songcông toàn phần (full-Duplex) Duplex ở cùng thời điểm tùy theo cách cấu hình.

3. Ưu điểm của cáp quang

Dung lượng lớn Kích thước và trọng lượng nhỏ do đó dễ dàng lắp đặt Không bị nhiễu bởi các tín hiện điện, điện từ hoặc thậm chí cả bức xạ ánh sáng Tính cách điện do được làm từ thủy tinh, không chứa vật chất dẫn điện nên rất an toàn khi sử dụng

trong các môi trường đòi hỏi tính an toàn cao Tính bảo mật cao do không thể bị trích để lấy trộm thông tin bằng các phương tiện điện thông thường

Độ tin cậy cao do cáp quang được thiết kế thích hợp có thể chịu đựng được những điều kiện về nhiệt

độ và độ ẩm khắc nghiệt và thậm chí có thể hoạt động ở dưới nước Tính linh hoạt do các hệ thống thông tin quang đều khả dụng cho hầu hết các dạng thông tin số liệu,thoại và video. Các hệ thống này đều có thể tương thích với các chuẩn RS.232, RS422, V.35, Ethernet,

Arcnet, FDDI, T1, T2, T3, Sonet, thoại 2/4 dây, tín hiệu E/M, video tổng hợp và còn nhiều nữa Dễ dàng nâng cấp khi chỉ cần thay thế thiết bị thu phát quang còn hệ thống cáp sợi quang vẫn có thể

được dữ nguyên

4. FTTH là gì? Internet cáp quang là gì?

Internet cáp quang (FTTH) là dịch vụ viễn thông băng thông rộng bằng cáp quang được nối đến tận nhà đểcung cấp các dịch vụ tốc độ cao như điện thoại, Internet tốc độ cao và TV. Bằng cách triển khai cáp quang đếntận nhà khách hàng, tốc độ mạng sẽ nhờ vậy mà tăng lên gấp bội phần. Internet cáp quang là cách gọi khác của FTTH, FTTH là cụm từ viết tắt của thuật ngữ Fiber -To-The-Home. Làdịch vụ truy cập Internet hiện đại nhất với đường truyền dẫn hoàn toàn bằng cáp quang đến địa chỉ thuê bao.Mạng cáp quang được đưa đến địa chỉ thuê bao giúp khách hàng sử dụng được đa dịch vụ trên mạng viễnthông chất lượng cao, kể cả dịch vụ truyền hình giải trí.

Ưu điểm của FTTH Đường truyền có tốc độ ổn định; tốc độ truy cập Internet cao. Không bị suy hao tín hiệu bởi nhiễu điện từ, thời tiết hay chiều dài cáp. An toàn cho thiết bị, không sợ sét đánh lan truyền trên đường dây. Nâng cấp băng thông dễ dàng mà không cần kéo cáp mới.

So sánh ADSL với FTTH Tốc độ upload của FTTH vượt qua ngưỡng của chuẩn ADSL2+ (1Mbps) hiện tại và có thể ngang bằng với tốcđộ download. Vì vậy thích hợp với việc truyền tải dữ liệu theo chiều từ trong mạng khách hàng ra ngoàiinternet. Độ ổn định và tuổi thọ cao hơn dịch vụ ADSL do không bị ảnh hưởng bởi nhiễu điện, từ trường; Khảnăng nâng cấp tốc độ (download/upload) dễ dàng. Bên cạnh các ứng dụng như ADSL, FTTH còn có thể cung cấp Triple Play Services (dữ liệu, truyền hình,

thoại), với ưu thế băng thông vượt trội, FTTH sẵn sàng cho các ứng dụng đòi hỏi băng thông cao, đặc biệt làtruyền hình độ phân giải cao (HDTV) yêu cầu băng thông lên đến vài chục Mbps, trong khi ADSL không đápứng được. Độ ổn định ngang bằng như dịch vụ internet kênh thuê riêng Leased -line nhưng chi phí thuê baohàng tháng thấp hơn vài chục lần. 4. Các thành phần cơ bản khi đấu nối a. Đường dây cáp quang: Dẫn từ tủ cáp quang gần nhất về nhà bạn. Đường dây này phải đạt tiêu chuẫnkhông gấp khúc (gãy), tại một điểm uốn phải có độ cong tiêu chuẫn.


4/15

b. Hộp phối quang (OPTICAL DISTRIBUTION FRAME) : Cuối đường dây cáp quang vào nhà bạn và trước các thiết bị khác là nơi lắp đặt hộp phối quang. Thôngthường sử dụng là hộp phối quang treo.

c. Bộ chuyển đổi (Converter): Tính hiệu ánh sáng sẽ được bộ chuyển đổi chuyển thành tính hiệu điện trướckhi vào Router.


5/15

d. Router: router thường có 2 cổng ký hiệu WAN và LAN. Cổng WAN được kết nối đến Bộ chuyển đổi bằngcáp đồng qua đầu nối RJ45. Cổng LAN được kết nối đến Switch cũng bằng cáp đồng qua RJ45.

e. Đầu nối: Là nơi kết nối các thiết bị truyền nhận quang. Thường có hai dạng Vuông hoặc Tròn


6/15

f. Dây nhãy quang (Patchcord): Kết nối giữa hộp phối quang và bộ chuyển đổi là 2 dây nhãy quang qua 4đầu nối.

g. Cáp đồng và đầu nối RJ45: Kết nối giữa ngõ ra bộ chuyển đổi và ngõ vào WAN của Modem, giữa ngõ raLAN của Modem và ngõ vào của Switch.


7/15

5. Sơ đồ đấu nối:

Kinh doanh và làm dịch vụ các thiế t bị máy văn phòng(máy tính, máy in, máy fax, máy photo....Hệ thố ng mạng LAN),thiế t bị camera cho các tổ chứ c,

Cơ quan nhà nước, các doanh nghiệp hiện công ty đã có nhiều đố i tác lớn như Trường đại học xây dựng, Cty lưới điện cao thế mi ền bắc, công ty bấ tđộng sản Vigracera, Công ty CP Sông Đà...... - Thực hiện trin hai lắp đt,a ảo tr, Ứng cứu mạng vin thông cho các tp đoàn vin thông hàng đu ca Việt am như PT, CCT, Viettel,EVNT

Thi công công trình và kinh doanh thiết bị viễn thông Thi công công trình, sản xuất, kinh doanh và bảo hành các thiết bị viễn thông


8/15

Trung tâm Dịch vụ Viễn thông SPT (STS) có đội ngũ nhân lực chuyên nghiệp, chuyên thi công, xây lắp, bảo trì các

công trình viễn thông, đồng thời kinh doanh và bảo hành các thiết bị viễn thông với mục tiêu mang đến cho kháchhàng những dịch vụ chất lượng cao và các giải pháp kỹ thuật tối ưu. Dịch vụ được cung cấp bởi Trung tâm Dịch vụ Viễn thông SPT (thành viên trực thuộc của SPT)

29. Page 28 III. Mạng truyền dẫn quang. 1. Tiến trình phát triển của hệ thống thông tin quang. 1.1 Giới thiệu chung.Hệ thống thông tin được hiểu một cách đơn giản là một hệ thống để truyền thông tin từ nơi này đến nơi khác.Khoảng cách giữa các nơi này có thể từ vài trăm mét đến vài trăm kilomet. Hệ thống thông tin quang là một hệ thốngthông tin bằng ánh sáng và dùng sợi quang để truyền thông tin. Thông tin truyền đi trong hệ thống thông tin quangđược thực hiện ở tần số sóng mang cao trong vùng nhìn thấy hoặc vùng hồng ngoại gần của phổ sóng điện từ. Kỹthuật thông tin quang ngày càng được sử dụng rộng rãi trong viễn thông, truyền số liệu, truyền hình cáp, ... 1.2 Lịchsử phát triển của hệ thống thông tin quang. Việc thông tin liên lạc bằng ánh sáng đã sớm xuất hiện trong sự pháttriển của loài người khi con người trước đó đã liên lạc với nhau bằng cách ra dấu. Đây cũng được xem là một dạngcủa thông tin quang bởi vì không thể ra dấu trong bóng tối. Thông tin được gửi từ người này đến người khác thôngqua bức xạ mặt trời. Thông tin kiểu này sơ khai nên rất chậm, khoảng cách lan truyền có ngắn... Trải qua một thờigian dài một thời gian dài từ khi con người sử dụng ánh sáng mặt trời và lửa để làm thông tin liên lạc đến ngày naylịch sử của thông tin quang đã qua những bước phát triển và hoàn thiện có thể tóm tắt bằng những mốc chính sau: +Năm 1775: Paul Revere đã sử dụng ánh sáng để báo hiệu quân đội Anh từ Bonston sắp kéo tới. + Năm 1790:Claude Chappe, là một kỹ sư người Pháp, đã xây dựng một hệ thống điện báo quang (optical telegraph). Hệ thốngnày gồm một chuỗi các tháp với các đèn báo hiệu trên đó. Thời đó tin tức được vượt chặn đường 200 Km trong vòng15 phút. + Năm 1854: John Tyndall, nhà vật lý tự nhiên người Anh, đã thực hiện thành công một thí nghiệm đángchú ý nhất là ánh sáng có thể truyền qua một môi trường điện trong suốt. + Năm 1870: cũng John Tyndall đã chứngminh được rằng ánh sáng có thể dẫn được theo một vòi nước uốn cong dựa vào nguyên lý phản xạ toàn phần.

30. Page 29 + Năm 1880: Alexander Graham Bell, người Mỹ, đã phát minh ra một hệ thống thông tin ánh sáng, đó làhệ thống photophone. Ông ta đã sử dụng ánh sáng mặt trời từ một gương phẳng mỏng đã điều chế tiếng nói đểmang tiếng nói đi. Ở máy thu, ánh sáng mặt trời đã được điều chế đập vào tế bào quang dẫn, selen, nó sẽ biến đổithông điệp thành dòng điện. Bộ phận máy điện thoại hoàn tất hệ thống này. Hệ thống photophone chưa bao giờ đạtđược thành công trên thương mại, mặt dù nó đã làm việc tốt hơn, do nguồn nhiễu quá lớn làm giảm chất lượngđường truyền. + Năm 1934: Norman R.French, một kỹ sư người Mỹ, nhận được bằng sáng chế về hệ thống thông tinquang. Phương tiện truyền dẫn của ông là thanh thủy tinh. + Vào những năm 1950: Brian O’Brien, Harry Hopkins vàNariorger Kapany đã phát triển sợi quang có hai lớp, bao gồm lớp lõi (core) bên trong (ánh sáng lan truyền trong lớpnày) và lớp bọc (Cladding) bao xung quanh bên ngoài lớp lõi, nhằm giữ ánh sáng ở lõi. Sợi này sau đó được các nhà

khoa học trên phát triển thành Fibrescope uốn cong (một loại kính soi bằng sợi quang), một thiết bị có khả năngtruyền một hình ảnh từ đầu sợi tới cuối sợi. Tính uốn cong của Fiberscope cho phép ta quan sát một vùng mà takhông thể xem một cách bình thường được. Đến nay, hệ thống Fiberscope vẫn còn được sử dụng rộng rãi, đặc biệttrong ngành y dùng để soi bên trong cơ thể người. + Vào năm 1958: Charles H.Townes đã phát minh ra con Lazercho phép tăng cường và tập trung nguồn sáng để ghép vào sợi. + Năm 1960: Theodor H.maiman đưa laser vào hoạtđộng thành công, làm tăng dung lượng hệ thống thông tin quang rất cao. + Năm 1966: Charles K.Kao và GeorgeHockham thuộc phòng thí nghiệm Standard Telecommunication của Anh thực hiện nhiều thí nghiệm để chứng minhrằng nếu thủy tinh được chế tạo trong suốt hơn bằng cách giảm tạp chất trong thủy tinh thì sự suy hao ánh sáng sẽđược giảm tối thiểu. Và họ cho rằng nếu sợi quang được chế tạo đủ tinh khiết thì ánh sáng có thể truyền đi xa nhiềuKm. + Năm 1967: suy hao sợi quang được báo cáo là α gần bằng 1000 dB/Km. + Năm 1970: hãng Corning GlassWorks đã chế tạo thành cộng sợi SI có suy hao α < 20 dB/Km ở bước sóng 633 nm. + Năm 1972: loại sợi GI được

Địa chỉ 10 Cô Giang, Phường Cô Giang, Quận 1, Thành phố Hồ Chí Minh

Điện thoại (+84 8) 54 040 000

Fax (+84 8) 54 040 005

Email [email protected]

GÀNH NGHỀ VÀ PHẠM VI HOẠT ĐỘNG :

Trung Tâm Dịch Vụ Viễn Thông SPT (STS) hoạt động trên toàn lãnh thổ Việt Nam, với chức năng hoạt động :

* Xây dựng công trình Bưu Chính Viễn Thông. Mạng cáp quang, cáp đồng, cáp đồng trục, hầm cống cáp. * Thiết kế, lắp đặt, bảo trì hệ thống thiết bị thuê bao và mạng lưới bưu chính viễn thông chuyên dùng. * Thiết lập mạng lưới kinh doanh các dịch vụ viễn thông. * Sản xuất lắp ráp thiết bị viễn thông, dịch vụ sửa chữa, bảo trì, bảo hành thiết bị đầu cuối viễn thông. * Lắp đặt hệ thống điện công nghiệp, dân dụng, anten truyền hình cáp và truyền hình vệ tinh. * Kinh doanh lắp đặt thiết bị bảo vệ, Camera quan sát, thiết bị báo động, phòng cháy chữa cháy.

mailto:[email protected]:[email protected]:[email protected]


9/15

chế tạo với suy hao α là 4dB/Km. + Năm 1983: Sợi single mode được sản xuất ở Mỹ. + Năm 1988: Công ty NECthiết lập một mạng đường dài mới có tốc độ 10 Gbit/s trên chiều dài 80,1 Km dùng sợi dịch tán sắc và Lazer hồi tiếpphân bố. + Hiện nay sợi quang có suy hao α ≤ 2,2 dB/Km ở bước sóng 1550 nm và có những loại sợi đặc biệt có suyhao thấp hơn giá trị này rất nhiều.

31. Page 30 2. Các thiết bị quang. 2.1 Sợi cáp quang. Cáp quang là một loại cáp viễn thông làm bằng thủy tinh hoặcplastic, sử dụng ánh sáng để truyền tín hiệu. a. Cấu tạo sợi cáp quang. Hai loại cáp quang phổ biến là GOF (Glass

Optical Fiber) – cáp quang làmbằng thuỷ tinh và POF (Plastic Optical Fiber) – cáp quang làm bằng plastic. POF cóđường kính core khá lớn khoảng 1mm, sử dụng cho truyền dẫn tín hiệu khoảng cách ngắn, mạng tốc độ thấp. Cácthành phần chính của sợi cáp quang: Sợi cáp quang được cấu tạo từ ba thành phần chính: lõi (core), lớp phản xạánh sáng (cladding), lớp vỏ bảo vệ chính (primary coating hay còn gọi coating, primary buffer).

32. Page 31 Trên các tài liệu kỹ thuật, cáp quang GOF ghi các thông sốđường kính của core/cladding là9/125µm(single mode), 50/125µm hay 62,5/125µm(multimode), còn primary coating có đường kính mặc định là250µm Core được làm bằng sợi thủy tinh hoặc plastic dùng truyền dẫn ánh sáng. Bao bọc core là cladding – lớp thủytinh hay plastic – nhằm bảo vệ và phản xạ ánh sáng trở lại core. Primary coating là lớp vỏ nhựa PVC giúp bảo vệcore và cladding không bị bụi, ẩm, trầy xước. Các thành phần bảo vệ sợi cáp quang: Bảo vệ sợi cáp quang là lớp vỏngoài gồm nhiều lớp khác nhau tùy theo cấu tạo, tính chất của mỗi loại cáp. Nhưng có ba lớp bảo vệ chính là lớpchịu lực kéo (strength member), lớp vỏ bảo vệ ngoài (buffer) và lớp áo giáp (jacket) – tùy theo tài liệu sẽ có tên gọikhác nhau. Strength member là lớp chịu nhiệt, chịu kéo căng, thường làm từ các sợi Kevlar. Buffer thường làm bằngnhựa PVC, bảo vệ tránh va đập, ẩm ướt. Lớp bảo vệ ngoài cùng là Jacket. Mỗi loại cáp, tùy theo yêu cầu sử dụng sẽcó thêm các lớp jacket khác nhau. Jacket có khả năng chịu va đập, nhiệt và chịu mài mòn, bảo vệ phần bên trong

tránh ẩm ướt và các ảnh hưởng từ môi trường.

33. Page 32 Có hai cách thiết kế khác nhau để bảo vệ sợi cáp quang là ống đệm không chặt (loose - tube) và ốngđệm chặt (tight buffer). Loose-tube thường dùng ngoài trời (outdoor), cho phép chứa nhiều sợi quang bên trong.Loose-tube giúp sợi cáp quang “giãn nở” trước sự thay đổi nhiệt độ, co giãn tự nhiên, không bị căng, bẻ gập ởnhững chỗ cong. Cáp quang outdoor Tight-buffer thường dùng trong nhà (indoor), bao bọc khít sợi cáp quang(như cáp điện), giúp dễ lắp đặt khi thi công. b.Truyền tia sáng trong sợi quang. Cáp quang dùng ánh sáng truyền dẫntín hiệu, các tia sáng bên trong cáp quang có hai kiểu truyền dẫn là đơn mốt (Singlemode) và đa mốt (Multimode) Đểnhận biết được 2 loại này, trước hết chúng ta cần tìm hiều một vài khái niêm cơ bản sau.

34. Page 33 Mode Thuật ngữ Mode được dùng trong cáp sợi quang xuất phát từ tiếng Latin có nghĩa là tia sáng(path). Khi lan truyền trong sợi quang, ánh sáng sẽ đi theo rất nhiều đường, mỗi đường có thể được xem như một tiasáng (Mode). Các tia sáng lan truyền trong sợi quang được chia làm 3 loại: Axial Mode High Order Mode Low OrderMode Tia sáng lan truyền dọc theo trục trung tâm của sợi quang. Thời gian tia sáng lan truyền trong sợi quang từ A

đến B là nhanh nhất Những tia sáng lan truyền trong sợi quang có số lần phản xạ lớn. Thời gian tia sáng lan truyềntrong sợi quang từ A đến B lâu hơn so với các tia sáng Low Order Mode Những tia sáng lan truyền trong sợi quangcó số lần phản xạ ít. Thời gian tia sáng lan truyền trong sợi quang từ A đến B nhanh hơn các tia sáng High OrderMode.

35. Page 34 Cáp quang Singlemode (SM)là sợi quang mà trong đó chỉ có một tia sáng Axial được lan truyền Vìđường kính lõi rất nhỏ (khoảng 10 nên SM không bị ảnh hưởng bởi hiện tượng tán sắc. Cáp quang Multimode(MM)là sợi quang lan truyền đồng thời cả 3 loại tia sáng (Axial Mode, High Order Mode và Low Order Mode). Có 2loại sợi quang Multimode gồm: Sợi quang Multimode chiết suất bậc (Step Index Multimode) Các tia sáng trong sợiquang Step Index Multimode Các tia sáng trong sợi quang Step Index Multimode truyền theo nhiều hướng khác nhauvì vậy có mức suy hao cao và tốc độ khá chậm. Step index ít phổ biến, thường dùng cho cáp quang POF Để hạnchế sự ảnh hưởng của hiện tượng tán sắc, các nhà sản xuất đã cho ra đời loại cáp sợi quang Multimode chiết suấtbiến đổi (Graded Index Multimode).

36. Page 35 Sợi quang Multimode chiết suất biến đổi (Graded Index Multimode) Các tia sáng kiểu Graded index

truyền dẫn theo đường cong và hội tụ tại một điểm. Do đó Graded index ít suy hao và có tốc độ truyền dẫn cao hơnStep index. Graded index được sử dụng khá phổ biến. Các tia sáng trong sợi quang Graded Index Multimode Đặcđiểm và ứng dụng của sợi Singlemode và Multimode: Singlemode hay Multimode đều có ưu điểm và tính năng riêng,mỗi chuẩn này được thiết kế để chạy cho một vùng yêu cầu của thực tế Single mode Multimode Đặc điểm SM cóđường kính lõi rất nhỏ (khoảng 10 . MM có đường kính core lớn hơn SM (khoảng 50µm, 62.5µm). SM sử dụngnguồn phát laser truyền tia sáng xuyên suốt vì vậy tín hiệu ít bị suy hao và có tốc độ khá lớn. MM sử dụng nguồnsáng LED (Light Emitting Diode) hoặc laser để truyền tia sáng. SM thường hoạt động ở 2 bước sóng 1310nm,1550nm. MM thường hoạt động ở 2 bước sóng 850nm, 1300nm.


10/15

37. Page 36 SM có đường kính ruột sợi nhỏ nên việc hàn nối các sợi gặp rất nhiều khó khăn hơn sợi MM MM cókhoảng cách kết nối và tốc độ truyền dẫn nhỏ hơn SM. Ứng dụng SM dùng cho khoảng cách xa hàng nghìn km, phổbiến trong các mạng điện thoại, mạng truyền hình cáp và được các đơn vị viễn thông sử dụng để truyền dữ liệu tronghệ thống của họ . MM Sử dụng cho truyền tải tín hiệu trong khoảng cách ngắn ≤ 5Km, thường được sử dụng trongcác hệ thống mạng nội bộ, truyền thông trong công nghiệp,... -Step index: dùng cho khoảng cách ngắn, phổ biếntrong các đèn soi trong -Graded index: thường dùng trong các mạng LAN c. Truyền dẫn tín hiệu trên cáp quang.Truyền dẫn tín hiệu trên cáp quang có hai dạng đơn công (simplex) và song công (duplex). - Simplex truyền tín hiệu

chỉ 1 chiều. - Duplex có thể truyền nhận tín hiệu 1 chiều bán song công (half -Duplex) hoặc cả 2 chiều song công toànphần (full-Duplex) Duplex ở cùng thời điểm tùy theo cách cấu hình.

38. Page 37 Ứng dụng của cáp quang Mạng truyền dẫn quang có thể được xây dựng làm các tuyến đường trục,trung kế, liên tỉnh, thuê bao kéo dài cho tới cả việc truy nhập vào mạng thuê bao linh hoạt và đáp ứng được mọi môitrường lắp đặt từ trong nhà, trong các cấu hình thiết bị cho tới các hệ thống truyền dẫn xuyên lục địa, vượt đạidương...Các hệ thống thông tin quang cũng rất phù hợp cho các hệ thống truyền dẫn số không loại trừ tín hiệu dướidạng ghép kênh nào, các tiêu chuẩn Bắc Mỹ, Châu Âu hay Nhật Bản. Trước đây, cáp quang chỉ dùng để kết nối cácđường trục chính của quốc gia, nhà cung cấp dịch vụ, doanh nghiệp lớn vì chi phí khá cao. Nhưng hiện nay, cápquang được sử dụng khá rộng rãi ở các doanh nghiệp vừa, nhỏ, các trường đại học và người sử dụng thôngthường. d. Ƣu – nhƣợc điểm của cáp quang so với cáp đồng: Ƣu điểm: Cáp quang đã trở thành một phương tiệnthông dụng cho nhiều yêu cầu truyền thông. Nó có những ưu điểm vượt hơn so với các phương pháp truyền dẫnđiện thông thường. Phần dưới đây nêu những ưu điểm điểm của Cáp quang: - Cáp quang dùng ánh sáng truyền dẫntín hiệu, do đó ít suy hao và thƣờng đƣợc dùng cho kết nối khoảng cách xa. Trong khi cáp đồng sử dụng dòng điệnđể truyền tín hiệu, dễ bị suy hao trong quá trình truyền và có khoảng cách kết nối ngắn hơn - Kích thƣớc và trọng

lƣợng nhỏ: So với một cáp đồng có cùng dung lượng, cáp sợi quang có đường kính nhỏ hơn và khối lượng nhẹ hơnnhiều. Do đó dễ lắp đặt chúng hơn, đặcbiệt ở những vị trí có sẵn dành cho cáp (như trong các đường ống đứngtrong các tòa nhà), ở đó khoảng không là rất ít. - Dung lƣợng tải cao hơn : Bởi vì sợi quang mỏng hơn cáp đồng,nhiều sợi quang có thể được bó vào với đường kính đã cho hơn cáp đồng. Điều này cho phép nhiều kênh đi quacáp.

39. Page 38 - Chất lƣợng tín hiệu tốt hơn - Không giống tín hiệu điện trong cáp đồng, tín hiệu ánh sáng từ sợi quangkhông bị nhiễu với những sợi khác trong cùng cáp. Điều này làm cho chất lượng tín hiệu tốt hơn. - Không bị nhiễubởi các tín hiện điện, điện từ hoặc thậm chí cả bức xạ ánh sáng. - Sử dụng điện nguồn ít hơn: Bởi vì tín hiệu trongcáp quang giảm ít, máy phát có thể sử dụng nguồn thấp hơn thay vì máy phát với điện thế cao được dùng trong cápđồng. - Tính bảo mật: Sợi quang cung cấp độ bảo mật thông tin cao. Một sợi quang không thể bị trích để lấy trộmthông tin bằng các phương tiện điện thông thường như sự dẫn điện trên bề mặt hay cảm ứng điện từ, và rất khótrích để lấy thông tin ở dạng tín hiệu quang. Các tia sáng truyền lan ở tâm sợi quang và rất ít hoặc không có tia nàothoát khỏi sợi quang đó. Thậm chí nếu đã trích vào sợi quang được rồi thì nó có thể bị phát hiện nhờ kiểm tra côngsuất ánh sáng thu được tại đầu cuối. Trong khi các tín hiệu thông tin vệ tinh và viba có thể dễ dàng thu để giải mãđược. - Tính cách điện: Sợi quang là một vật cách điện. Sợi thủy tinh này loại bỏ nhu cầu về các dòng điện chođường thông tin. Cáp sợi quang làm bằng chất điện môi thích hợp không chứa vật dẫn điện và có thể cho phép cáchđiện hoàn toàn cho nhiều ứng dụng. Nó có thể loại bỏ được nhiễu gây bởi các dòng điện chạy vòng dưới đất haynhững trường hợp nguy hiểm gây bởi sự phóng điện trên các đường dây thông tin như sét hay những trục trặc vềđiện. Đây là một phương tiện an toàn thường được dùng ở nơi cần cách điện. - Độ tin cậy cao - do cáp quang đượcthiết kế thích hợp có thể chịu đựng được những điều kiện về nhiệt độ và độ ẩm khắc nghiệt và thậm chí có thể hoạtđộng ở dưới nước. - Tính linh hoạt: do các hệ thống thông tin quang đều khả dụng cho hầu hết các dạng thông tin sốliệu, thoại và video. Các hệ thống này đều có thể tương thích với các chuẩn RS.232, RS422, V.35, Ethernet, Arcnet,FDDI, T1, T2, T3, Sonet, thoại 2/4 dây, tín hiệu E/M, video tổng hợp và còn nhiều nữa.

40. Page 39 - Dễ dàng nâng cấp khi chỉ cần thay thế thiết bị thu phát quang còn hệ thống cáp sợi quang vẫn có thểđược dữ nguyên. - Sự tái tạo tín hiệu: Công nghệ ngày nay cho phép thực hiện những đường truyền thông bằng cápquang dài trên 70 km trước khi cần tái tạo tín hiệu, khoảng cách này còn có thể tăng lên tới 150 km nhờ sử dụng cácbộ khuếch đại laze. Trong tương lai, công nghệ có thể mở rộng khoảng cách này lên tới 200 km và có thể 1000 km.

Chi phí tiết kiệm được do sử dụng ít các bộ lắp trung gian và việc bảo dưỡng chúng có thể là khá lớn. Ngược lại, cáchệ thống cáp điện thông thường cứ vài km có thể đã cần có một bộ lặp. Nhƣợc điểm - Dòn và dễ gãy - Cài đặt đòihỏi phải có chuyên môn nhất định - Nối cáp khó khăn, dây cáp dẫn càng thẳng càng tốt. do cáp quang không thể bẻcong nên khi nối cáp quang vào các thiết bị khác chúng ta phải thông qua hộp đấu nối. Cáp quang và các thiết bị đikèm, chi phí hàn nối rất đắt tiền so với các loại cáp đồng. e. Các thông số quang cần quan tâm. Suy hao quang(Optical loss): lượng công suất quang (optical power) mất trong suốt quá trình truyền dẫn qua cáp quang, điểm ghépnối. Ký hiệu dB. Suy hao phản xạ (Optical Return loss): ánh sáng bị phản xạ tại các điểm ghép nối,đầunốiquang. Suyhao tiếp xúc (Insertion loss): giảm công suất quang ở hai đầu ghép nối. Giá trị thông thường từ 0,2dB – 0,5dB. Suyhao (Attenuation): mức suy giảm công suất quang trong suốt quá trình truyền dẫn trên một khoảng cách xác định. Ký hiệu dB/km. Ví dụ, với cáp quang Multimode ở bước sóng 850nm suy giảm 3dB/km, trong khi ở bước sóng 1300nmchỉ suy giảm 1dB/km. Cáp quang Singlemode: suy giảm 0,4dB/km ở 1310nm, 0,3dB/km ở 1550nm.


11/15

41. Page 40 Đầu nối (connector) suy giảm 0,5dB/cặp đấu nối. Điểm ghép nối (splice) suy giảm 0,2 dB/điểm. Bƣớcsóng (Wavelength): là chu kỳ di chuyển của sóng điện từ. Ký hiệu nm. Ánh sáng chúng ta nhìn thấy được cówavelength từ 400nm đến 700nm (màu tím đến màu đỏ). Cáp quang sử dụng ánh sáng nằm trong vùng hồng ngoạicó wavelength lớn hơn wavelength mà ta nhìn thấy – trong khoảng 850nm, 1300nm và 1550nm. Các bước sóngtruyền dẫn quang được xác định dựa trên hai yếu tố nhằm khắc phục tình trạng suy hao do năng lượng và vật liệutruyền dẫn: các bƣớc sóng nằm trong vùng hồng ngoại và các bƣớc sóng không nằm trong vùng hấp thu, cản trởnăng lượng ánh sáng truyền dẫn do tạp chất lẫn trong cáp quang từ quá trình sản xuất

42. Page 41 f. Các loại cáp quang. - Loại lõi 8.3micron, lớp lót 125micron, chế độ đơn. - Loại lõi 62.5micron, lớp lót125micron, đa chế độ. - Loại lõi 50micron, lớp lót 125micron, đa chế độ. - Loại lõi 100micron, lớp lót 140micron, đachế độ g. Một số loại cáp quang thông dụng. 2.2 Đầu nối quang. a. Khái niệm. Đầu nối (Connector): là thiết bị để nốicáp sợi quang với các thiết bị quang b. Phân loại. Đầu nối thông dụng :SC/PC, SC/APC, SC/UPC, ST/UPC, FC/APC,FC/UPC, LC/UPC, LC/APC ….ST (straight tip), FC (fiber connector) là các kiểu đầu nối quang có dạng hình tròn, SC(subscriber connector) là đầu vuông to, LC là đầu vuông nhỏ...)

43. Page 42

44. Page 43 Các đầu nối chuyên dụng SMA 905,SMA906,D4, BICONIC, DIN

45. Page 44 c. Cấu tạo. Bên trong đầu nối là ferrule, giúp bảo vệ và giữ thẳng sợi cáp quang. Ferrule được làm bằngthủy tinh, kim loại, plastic hoặc gốm (ceramic) – trong đó chất liệu gốm là tốt nhất Đỉnh của ferrule được làm nhẵn(polish) với ba dạng điểm tiếp xúc chính PC (Physical Contact), UPC (Ultra Physical Contact) và APC (AngledPhysical Contact), giúp đảm bảo chỗ ghép nối có ít ánh sáng bị mất hoặc bị phản xạ nhất PC: được vạt cong, sửdụng với các kiểu đầu nối FC, SC, ST. PC, có giá trị suy hao phản xạ (optical return loss) là 40dB. UPC cũng đượcvạt cong như PC nhưng giảm return loss hơn. UPC có giá trị return loss 50dB (là giải pháp giúp giảm giá trị suy hao).UPC dùng với các đầu nối FC, SC, ST, DIN, E2000. APC được vạt chéo 8 độ, loại bỏ hầu hết sự phản xạ ở điểmghép nối và có giá trị return loss 60dB ( suy hao ít nhất). 2.3 Dây nhảy quang, dây nối quang. a. Dây nối quang. Dâynối quang – pigtaill: là một đoạn sợi quang có đường kính la 0.9 mm, được gắn một đầu với đầu nối quang, đầu cònlại để chờ, nhằm mục đích gắn vào cáp quang.

46. Page 45 Dây nối dùng để nối giữa cáp quang với ODF. b. Dây nhảy quang. Dây nhảy quang là một đoạn sợiquang có đường kính thông dụng là 0.9, 2.0, 2.4, 3.0 mm, hai đầu được gắn vào cáp quang, các đầu nối có thể làdạng PC, UPC, APC thuộc chuẩn SC, ST, LC, MU, E2000,.... Dây nhảy quang dùng để kết nối từ hộp ODF đến thiếtbị quang điện hoặc giữa 2 ODF với nhau

47. Page 46 2.4 ODF (Optical Distribution Frame) : ODF là là nơi tập trung cáp để đấu nhảy vào hệ thống của đài

trạm, đồng thời là nơi tập trung tất cả đầu cáp từ ngoài tủ vào trong đài trạm. Tất cả được đấu trên đầu connecternhờ những sợi dây nhảy quang. Những sợi quang trên 1 tuyến cáp quang sẽ đấu vào 1 phía ODF, phía còn lại sẽdùng để gắn dây nhảy quang (pig tail), dây nhảy quang này sẽ đi đến thiết bị (hoặc nối đến 1 ODF khác, tùy mụcđích sử dụng). Phòng lắp ODF thường được đặt gần phòng lắp thiết bị đài, là nơi đo thử, kiểm tra mạng cáp và cápthuê bao. Sử dụng dây nhảy đầu nối giữa các đầu connecter tạo nên sự linh hoạt và dễ dàng thay đổi cáp khi hưhỏng hay thuê bao di dời từ nơi này sang nơi khác. Nhược điểm là suy hao ở điểm đấu nhảy rất lớn. Thường đượcdùng ở các điểm kết cuối (terminate) của cáp.

48. Page 47 2.5 Tủ cáp gốc: Là nơi kết cuối cáp gốc từ ODF trung tâm trong đài trạm kéo đến, thường dùng cáp 24FO, từ tủ cáp các tuyến cáp gốc được kéo đến các tủ cáp S1. Trong tủ sử dụng dây nhảy quang và đầu connecter,bộ chia 1:4 để đấu nối đến các tủ S2. Các tủ S1 thường có các tên được sơn bên ngoài tủ là CO1.00, CO2.00… 2.6Tủ cáp phối: Là nơi kết cuối cáp phối từ S1 kéo đến, thường dung là cáp 12 FO. Trong tủ sử dụng bộ chia 1:16, dâynhảy quang và đầu connecter để đấu nối thuê bao. Các tủ S2 thường có các tên được sơn bên ngoài tủ làCO1.00.01, CO2.00.01…. 2.7 Măng xông quang. a. Khái niệm: Măng xông quang là thiết bị thường được dùng đểnối kéo dài cáp, hoặc rẽ nhánh ở giữa một tuyến cáp Hình ảnh măng xông 4FO, 2FO Khi chôn hoặc treo cáp quang

ngoài đường, mỗi cuộn cáp quang đều có chiều dài nhất định, vì vậy cáp quang ngoại vi muốn phát triển đi xa hơnphải dung nhiều cuộn cáp

49. Page 48 để kéo và dùng máy hàn cáp quang, ống co nhiệt để nối lại. Măng-xông là thiết bị dùng để cố định lạiđiểm nối đó để thành 1 tuyến cáp hoàn chỉnh. Nó cũng được sử dụng để nối lại tuyến cáp khi có sự cố đứt cáp xảyra. Có thể sử dụng măng-xông để rẽ 1 số sợi quang trong 1 tuyến cáp, nhập với 1 tuyến cáp khác và đi về hướng đótùy mục đích sử dụng b. Cấu tạo: - Măng xông quang được làm bằng nhựa plastic - Bên trong măng xông có cáckhay, đặt chồng lên nhau. Các khay này là nơi dùng để đặt các mối hàn giữa 2 sợi quang Các phụ kiện trong khaychứa của măng xông


12/15

50. Page 49 Các phụ kiện thêm vào trong kit - Phần vỏ của măng xông được cấu tạo cứng chắc để chống lại tácđộng của môi trường và các tác động vật lý bên ngoài. Các vật liệu cấu tạo Vỏ khuôn măng xông : Polypropylene Đaikhóa: Thép Van thông khí: Thép Băng bịt kín măng xông: Cao su Acylic Vòng đệm: PBT Hình ảnh bên ngoài và trongmăng xông 24FO - Kích thước của măng xông Kích thước ngoài (LxWxH) 15.7” x 6.9” x 4.2”(399x175x109 mm)Khoảng trống bên trong măng xông (LxWxH) 12” x 4.7” x 3.3”(295x120x84 mm) Trọng lượng (không bao gồm kit)1715 g

51. Page 50 Đường kính của cáp 0.4 – 1 inch(10 – 25 mm) Số lượng port cáp vào ra 4 (02 ở mỗi đầu) - Dung lượngcủa măng xông Số lượng cáp có thể lắp đặt 2 – 4 Số lượng tối đa đặt khay đỡ mối hàn 3M FOT001 4 Dung lượngcủa khay đỡ mối hàn 3M FOT001 12 Chiều dài quấn vòng của sợi quang trần 2x0.8 m Chiều dài quấn vòng của sợiquang chứa trong ống đệm 2x0.8 m c. Công dụng: Nhiệt độ hoạt động : ( - ) ÷ (+ 60o C) Đảm bảo độ an toàn chođiểm nối, điểm đấu nối sẽ kiên cố, lâu dài, suy hao điểm đấu nhảy thấp Vỏ bọc bảo vệ mối nối khỏi bị oxy hóa vàchống lại tác động của môi trường và các tác động vật lý bên ngoài. 2.8Máy hàn cáp quang: a. Khái niệm: Máy hàncáp quang là một thiết bị dùng để nối hai sợi cáp quang lại với nhau, sợi cáp quang này được dùng để truyền thôngtin trên nền quang. Bản chất nguyên lý nối hai sợi cáp quang : để nối hai sợi quang thủy tinh lại với nhau cần phảinung nóng chúng lên trên 1000 độ để hai sợi này nóng chảy và gắn lại với nhau. Để làm được điều này, người tadùng hai điện cực và phóng hồ quang giữa hai điện cực đốt nóng hai sợi quang.

52. Page 51 Máy hàn cáp quang b. Phân loại: Về phương pháp chia các loại máy hàn thì có nhiều quan điểm khácnhau, tuy nhiên có thể chia ra các máy hàn cáp quang hiện nay như sau: - Chia theo công nghệ: Máy hàn cáp quangdạng gắn lõi (tạm dịch): tiêu biểu cho loại máy hàn này là: Fujikura FSM-60S, FSM-50S, Innoinstrument IFS-7,Sumitomo Type 39, Type 37, Furukawa S177A Máy hàn cáp quang dạng gắn vỏ (tạm dịch): tiêu biêu cho loại máyhàn này là: Fujikura FSM-18S, Fitel S122A, Sumitomo Type 25s... - Chia theo công dụng: Máy hàn cáp quang dùngcho sản xuất: Máy hàn cáp quang dùng thi công mạng truyền dẫn: Máy hàn cáp quang thi công thuê bao FTTH,FTTX Máy hàn cáp quang trong phòng thí nghiệm... c. Cấu tạo:

53. Page 52 Sơ lược về một số hệ thống cơ bản của máy hàn cáp quang ta có: - Hệ thống gán hai sợi sát nhau đểchúng có thể dính lại với nhau, hệ thống này là hệ thống quan trọng nhất của máy, lý do: sợi quang có đường kínhlõi rất nhỏ cỡ micromet, lên hệ thống này phải có độ chính xác rất cao, đây là sản phẩm cơ khí chính xác - Buồngphóng hồ quang với hai điện cực - Hệ thống cảm nhận sợi, đo suy hao sau hàn, đo độ gán - Hệ thống hiển thị - PINđể đi công trường, dao cắt sợi, dụng cụ thi công sợi. d. Hàn cáp quang: - Mối hàn: kết nối hai sợi quang cố định - Sosánh với khớp nối (connector): Suy hao thấp, suy hao phản hồi (return loss) thấp và độ bền vật lý tốt hơn so vớiconnector Chi phí thấp hơn Cần ít nhân công hơn để có thể thực hiện kết nối (chế tạo connector) Mối nối nhỏ, gọnhơn có thể đặt vào măng xông cáp - Phân loại: Hàn nóng chảy (Fusion splice): Sử dụng tia hồ quang do hai điệncực tạo ra để làm nóng chảy sợi quang ở nhiệt độ 2000o C để kết dính hai sợi quang Hàn cơ khí (Mechanicalsplice):Tuốt lớp phủ, làm sạch và cắt sợi quang. Sau đó canh chỉnh và giữ sợi quang cố định tại một vị trí bằng keo

epoxy hoặc bằng kẹp cơ khí 2.9 Dao cắt sợi quang: a. Khái niệm -ứng dụng: Dao cắt sợi cáp quang thường được đikèm với máy hàn cáp quang. Nên rất nhiều người không để ý và lưu tâm tới thiết bị này tuy nhiên đây được coi làmột trong những sản phẩm mấu chốt nếu muốn có năng suất cao khi hàn cáp quang. Bởi nó là thiết bị được dùngđầu tiên trong công đoạn hàn cáp quang và sản phẩm của dao cắt sợi quang ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượngmối hàn

54. Page 53 Dao cắt sợi cáp quang là thiết bị dùng để cắt sợi cáp quang, sản phẩm sau khi cắt sẽ được đưa vàomáy hàn cáp quang, nơi diễn ra thao tác gắn sợi quang. Sợi cáp quang nói ở đây là sợi quang silica, một dạng thủytinh, nên khi cắt rất rễ bị vỡ sước thành sợi quang làm lỗi cho hệ thống hàn sau đó. Nếu thành phẩm hàn cáp quangkhông đạt yêu cầu, máy hàn sẽ loại sợi vừa cắt và yêu cầu cắt lại việc này lặp đi lặp lại cho đến khi đạt yêu cầu vềgóc máy hàn quang mới nhận b. Phân loại: - Phân theo số thao tác của người thực hiện Loại 1 thao tác cắt: ngườidùng làm duy nhất 1 động tác ấn dao là tự động cắt sợi các model tiêu biểu của loại này như: ILSINTECH CI-02, CI-03A, CI-03B Loại 2 thao tác cắt: người dùng làm 02 động tác để thực hiện cắt, model thuộc loại này là: Fujikura CT-20 Loại 3 thao tác cắt: Người dùng làm 03 động tác để cắt sợi, model loại này là: Fujikura CT-30, Sumitomo FC-7SLoại 4 thao tác cắt: Người dùng dùng 04 thao tác để cắt sợi, model loai này là: Sumitomo FC-6S, ILSINTECH CI-01

55. Page 54 - Phân theo cơ chế thực hiện cắt của dao Cơ thế thanh trượt cơ khí: vidụ như: CT-20, CT-30, FC-7S Cơchế điền dầu: vidụ: ILSINTECH CI-02 Cơ chế dùng sóng điện từ để cắt sợi: vidụ: ILSINTECH Ultra sonic cleaver -Phân theo số lượng sợi cắt. Cắt sợi đơn, cắt 01 sợi Cắt sợi đa, cắt nhiều sợi, thường là 12 sợi cùng 1 lúc c. Quytrình cắt sợi: Đẩy bộ phận trượt lưỡi dao về phía trước và mở bộ giữ sợi to và nhỏ (xem ảnh trên) Sử dụng dao tuốtvỏ sợi quang tuốt bỏ sạch lớp vỏ, với khoảng cách 30 - 40mm. Sử dụng bông hoặc giấy lau chuyên dụng thấm cồnvà lau sạch phần sợi đã tuốt vỏ Đặt phần sợi quang đã tuốt và lau sạch vào rãnh (đảm bảo lớp vỏ sợi quang đãđược tuốt bỏ và lau sạch) và nằm thẳng chính xác trên 2 miếng đệm. Đóng nắp giữ sợi nhỏ trước và nắp giữ sợi tosau. Tay trái giữ thân dao, tay phải ấn đẩy phận trượt lưỡi dao về phía sau để cắt sợi. Tay trái cầm giữ sợi quang vàgiữ thân dao, tay phải mở nắp giữ sợi to trước và năp giữ sợi nhỏ sau để lấy sợi ra. Chú ý: Luôn lau vệ sinh sạch


13/15

đoạn cáp quang cần hàn và phần sợi quang thô. Cẩn thận với mặt sợi quang đã được cắt, tránh để đầu cáp tiếp xúcvới bất kỳ vật khác hoặc bị bụi bẩn

56. Page 55 2.10 Máy đo OTDR: a. Khái niệm: OTDR là từ viết tắt của từ Optical Time Domain Reflectometer cónghĩa là: máy đo thời gian phản xạ của tín hiệu quang. Nó xác định sự cố và suy hao của tính hiệu tài bất kỳ điểmnào trên sợi quang b. Cấu tạo: Sơ đồ khối tổng quát của máy đo OTDR:

57. Page 56 Trong Set up OTDR điển hình, bộ vi xử lý sẽ gửi các bộ chỉ thị tới bộ tạo xung và laser mà cung cấpxung ánh sáng sử dụng bởi OTDR (OTDR thường được trang bị với 2 laser trong đó mỗi một laser sẽ xác định chomỗi cửa sổ phát của sợi quang). Những xung này thông qua 1 " Optical coupler " mà cho phép xung di chuyển quatới cổng OTDR và đầu ra, vào trong sợi quang đang được định rõ. Khi sự phản xạ đến trở lại OTDR chúng ở đườngtrực tiếp từ laser nguồn bởi "Optical coupler" và trong photodetector thác (bộ giải mã tín hiệu quang thành tín hiệuđiện hoạt động theo nguyên lý thác lũ, ký hiệu là APD). Tín hiệu này sau đó được đưa đến bộ chuyển đổi A/D vàđược gửi vào bộ vi xử lý để tiến hành phân tích và hiển thị. Khi đồ thị đã được hiển thị trên màn hình thì mỗi mộtđiểm trên màn hình sẽ đại diện cho 1 giá trị trung bình của 12 điểm mẫu. c. Nguyên lý đo của OTDR: OTDR sẽ gửicác xung ánh sáng ngắn vào sợi quang. Sự tán xạ ánh sáng xảy ra trong sợi quang, chính xác tại các chỗ bị giánđoạn như các connector, mối hàn nối, các đoạn cong và các loại hỏng khác ... Ánh sáng tán xạ này sẽ quay trở lạiOTDR và OTDR sẽ tiến hành phân tích các tín hiệu phản hồi này. Đặc biệt cường độ tín hiệu này sẽ được đo trongmối quang hệ với thời gian bên trong sợi (thời gian từ lúc bắt đầu phát xung ánh sáng vào sợi cho đến khi thu nhậnđược ánh sáng phản hồi quay trở lại). Trong khi đó quãng thời gian lúc phát ra và lúc thu về có liên quan đến tốc độtruyền của ánh sáng trong chất liệu bằng sợi thuỷ tinh. Do vậy mà OTDR có thể tính toán được các khoảng cách tớiđược các sự cố đặc trưng. Công thức sau minh hoạ cách đo khoảng cách của OTDR như sau: Trong đó: D: là

khoảng cách hiển thị từ điểm bắt đầu đến sự cố C: là tốc độ của ánh sáng trong chân không (2998000 km/s) t: là thờigian trễ từ lúc phát xung tới lúc thu xung ánh sáng (mà chia cho 2)

58. Page 57 n: là chỉ số khúc xạ của sợi quang dưới sự kiểm tra (thường được xác định tại nhà máy) OTDR sử dụnghệ quả tán xạ ngược Rayleigh và sự phản xạ Fresnel để đo các tình trạng của sợi quang Tán xạ ngược: khi ánhsáng gặp những điểm không đồng nhất trong sợi quang Phản xạ: khi có sự thay đổi về chiết suất của môi trườngtruyền (thủy tinh và không khí) Công suất dội về do hiện tượng phản xạ lớn hơn rất nhiều so với hiện tượng tán xạngược d. Ứng dụng của máy OTDR: OTDR đươc xem như là một thiết bị không thể thiếu trong hệ thống truyền dẫnquang. Từ lúc lắp đặt tuyến cáp đến công việc bảo dưỡng và sửa chữa đều không thể thiếu máy OTDR. OTDRđược sử dụng với các mục đích sau: Đo suy hao toàn bộ tuyến cáp quang. Đo suy hao phản hồi (return loss) tại cácmối nối Đo suy hao phản xạ của khớp nối. Định vị điểm đứt sợi quang. Phát hiện đoạn cáp bị chèn ép hoặc uốn congquá mức cho phép

59. Page 58 3. Mô hình hệ thống thông tin quang điển hình: 3.1 Mô hình hệ thống thông tin quang: Sơ đồ khối của hệthống thông tin quang. - Hình trên biểu thị cấu hình cơ bản của một hệ thống thông tin quang. Nói chung, tín hiệuđiện từ máy điện thoại, từ các thiết bị đầu cuối, số liệu hoặc Fax được đưa đến bộ E/O để chuyển thành tín hiệuquang, sau đó gởi vào cáp quang. Khi truyền qua sợi quang, công suất tín hiệu (ánh sáng) bị suy yếu dần và dạngsóng bị rộng ra. Khi truyền tới đầu bên kia sợi quang, tín hiệu này được đưa vào bộ O/E để tạo lại tín hiệu điện, khôiphục lại nguyên dạng như ban đầu mà máy điện thoại, số liệu và Fax đã gửi đi. - Như vậy cấu trúc cơ bản của mộthệ thống thông tin quang có thể được mô tả đơn giản như trên gồm: Bộ phát quang. Bộ thu quang. Môi trườngtruyền dẫn cáp sợi quang.

60. Page 59 - Bộ phát: Nguồn tín hiệu thông tin như tiếng nói, hình ảnh, dữ liệu... sau khi được xử lý trở thành tínhiệu điện (có thể ở dạng tương tự hoặc số) sẽ được đưa đến bộ phát quang (cụ thể là nguồn quang). Các tín hiệuđiện đưa vào bộ phát quang được điều chế quang theo nhiều phương pháp điều biến khác nhau (điều biến trực tiêpcường độ ánh sáng hay điều biến gián tiếp) để thu được tín hiệu quang. Tín hiệu quang này sẽ được ghép vào sợiquang để truyền đi tới phía thu. - Môi trường truyền dẫn cáp sợi quang: là môi trường truyền dẫn ánh sáng (tín hiệuđã được điều chế quang) từ đầu phát tới đầu thu. Trong quá trình truyền dẫn này, do đặc tính quang học của ánhsáng và sợi quang mà tín hiệu quang bị suy giảm (suy hao và tán sắc). Cự ly truyền dẫn càng dài thì ánh sáng bị suy

giảm càng mạnh, điều này dẫn đến khó khăn khi khôi phục tín hiệu ở phía thu. Do vậy, trên tuyến truyền dẫn thôngtin quang, thường có các bộ khuếch đại tín hiệu quang và các trạm lặp nhằm tái tạo lại tín hiệu bị suy giảm trênđường truyền. - Bộ thu: Tín hiệu thu được từ môi trường truyền dẫn sẽ được bộ thu quang tiếp nhận. Tại đây, tínhiệu quang sẽ được biến đổi ngược trở lại thành tín hiệu điện như tín hiệu phát ban đầu. Cuối cùng ta thu được tínhiệu thông tin cần. Nếu cự ly thông tin quá dài thì trên tuyến có thể có một hoặc nhiều trạm lặp (Repeater). Cấu trúcđơn giản của một trạm lăp (cho một hướng truyền dẫn) được minh họa ở hình bên dưới.

61. Page 60 - Trạm lặp khi truyền trên sợi quang, công suất tín hiệu quang bị suy yếu dần (do sợi quang cóđộ suy hao). Nếu cự ly thông tin quá dài thì tín hiệu quang này có thể không đến được đầu thu hoặc đếnđầu thu với công suất còn rất thấp đầu thu không nhận biết được, lúc này ta phải sử dụng trạm lặp (hay còngọi là trạm tiếp vận). Chức năng chính của trạm lặp là thu nhận tín hiệu quang đã suy yếu, tái tạo chúng trở


14/15

thành tín hiệu điện. Sau đó sửa dạng tín hiệu điện này, khuếch đại tín hiệu đã sửa dạng, chuyển đổi tín hiệuđã khuếch đại thành tín hiệu quang. Và cuối cùng đưa tín hiệu quang này lên đường truyền để truyền trựctiếp đến đầu thu. Như vậy, tín hiệu ở ngõ vào và ngõ ra của trạm lặp đều ở dạng quang, và trong trạm lặpcó cả khổi O/E và E/O. 3.2 Cấu trúc truyền dẫn mạng đƣờng trục Ring: - Xu thế hiện nay trên thế giới vàcủa ngành Bưu điện là xây dựng mạng NGN với công nghệ truyền tải quang thế hệ sau dựa trên công nghệchuyển mạch quang WDM với khả năng dung lượng cao và chi phí thấp. Hiện nay ở Việt Nam, công nghệWDM đã được triển khai ở cấp đường trục. Với tốc độ phát triển theo hàm số mũ của các dịch vụ đa

phương tiện trên nền IP đặc biệt là sự phát triển không ngừng ở các thiết bị di động( Tablet, Smart phone...)làm tăng nhu cầu người sử dụng Internet lên rất nhiều, đã thúc đẩy việc áp dụng công nghệ mạng truy nhậpbăng rộng (xDSL, FTTx…) và sẽ gây ra sự tắc nghẽn trong vùng mạng đô thị(MAN) nếu bản thân mạngđường trục của các nhà mạng không đáp ứng đủ. Sự phát triển công nghệ Cloud Computing, Cloud Mobilelàm tăng nhu cầu băng thông Internet rất nhiều.

62. Page 61 - Trong khi đó, với sức ép cạnh tranh, các nhà khai thác mạng không muốn đầu tư quá nhiềuvào hạ tầng mạng nhưng vẫn phải đảm bảo vấn đề an toàn thông tin liên tục và phát triển lâu dài về sau. -Vì vậy các công nghệ quang mới cần tận dụng cơ sở hạ tầng hiện có và hiện nay đã phát triển, ứng dụngcác công nghệ có tính kế thừa như NG-SDH, RPR và WDM với cấu hình Ring trong môi trường mạng MAN.Mạng quang hiện ở Việt nam được triển khai phổ biến với cấu hình Ring rất hiệu quả. Do vậy, vấn đề nổilên đó là việc thiết kế và khai thác hiệu quả mạng quang, nhất là đối với mạng MAN có cấu trúc Ring màhiện đang được triển khai phổ biến trên thế giới cũng như ở Việt nam.

63. Page 62 Mạng quang hiện nay ở Việt nam chủ yếu được triển khai dựa theo cấu trúc đa Ring trên cơ

sở công nghệ SDH và WDM. Điển hình mạng quang đường trục của VNPT đã nâng cấp lên sử dụng côngnghệ WDM cấu hình Ring, và sắp tới cũng sẽ triển khai trong mạng MAN. Các tuyến cáp đường trục quantrọng T-V-H, C-S-C và đặc biệt tuyến cáp quang biển SEA-ME-WE3, AAG là xa lộ thông tin nối Việt Namvới các nước trong khu vực và quốc tế. Mạng viễn thông đã và đang phát triển về cả chất lượng và tốc độ.Tuyến thông tin quang đường trục DWDM tốc độ 10 Gbit/s đã đáp ứng nhu cầu thông tin ngày càng tăng cảvề tốc độ và sự an toàn thông tin trong thời gian qua.

64. Page 63 Đặc điểm cấu trúc mạng Ring quang: - Cấu trúc liên kết mạng Ring (vòng khép kín) nối cácđiểm tập trung mạng trên một vòng cáp, không có đầu nào bị hở. Tín hiệu truyền đi theo một chiều và đi quatừng core Router. Mỗi Router đóng vai trò như một bộ chuyển tiếp khuếch đại tín hiệu và gửi nó tới máy tínhtiếp theo. Do tín hiệu đi qua từng máy nên sự hỏng hóc của một máy có thể ảnh hưởng đến toàn mạng. -Ta có 2 dạng Ring chính: Ring với 2 cáp; Ring với 4 cáp;

65. Page 64 Xét mô hình phân tích kiểu Ring với 2 cáp được ứng dụng ở nước ta: Mô hình này khá đơngiản, Lúc hệ thống hoạt động bình thường tín hiệu liên lạc giữa các Node đi liên tục qua lại với nhau. Nếugặp sự cố trên một đường thì bắt buộc phải đi theo hướng còn lại, thông qua Node trung gian. Lúc đóchúng ta có thể sửa chữa khắc phục sự cố mà vẫn đảm bảo thông tin không bị trì hoãn. (Với điều kiện sựcố không đồng thời trên các hướng) VD: Chẳng hạn gặp sự cố trên 1 đường trực tiếp giữa Hà nội và ĐàNẵng thì buộc dữ liệu từ Hà nội đến Đà nẵng, cũng như Đà nẵng đến Hà nội phải thông qua Node TP HồChí Minh.

66. Page 65 Tuy nhiên nếu hướng liên lạc với TP Hồ Chí Minh cũng bị lỗi thì hệ thống Failse hoàn toàn. Vìvậy người ta dùng hệ thống Ring 4 dây để nâng cao độ an toàn Xét hệ thống Ring 4 dây: - Do các Nodeđược kết nối xuyên suốt nhau nên chỉ cần thông tin liên lạc giữa các Node đảm bảo thì hệ thống sẽ hoạtđộng xuyên suốt đến tất cả các Node mạng còn lại. Tuy nhiên để đảm bảo quá trình thông tin liên tục khixảy ra sự cố không mong muốn người ta thường dùng một đôi cáp bảo vệ cho việc thông tin giữa hai điểmNode mạng, đề phòng khi xảy ra sự cố trên một đường thì vẫn còn một đường liên lạc và dễ dàng khắcphục sự cố cho đường hỏng đó mà không ảnh hưởng đến quá trình thông tin.

67. Page 66 Khi cần truyền dữ liệu từ Node A - Node D mà đường truyền chính bị sự cố giữa A- D dữ liệuđược truyền trên đường bảo vệ. Đường truyền chính từ Node A-C bị lỗi hoàn toàn dữ liệu được truyềntheo đường vòng Ta thấy việc dùng 4 dây tuy tốn kém ban đầu nhƣng hệ thống đƣợc đảm bảm an toàn caohơn rất nhiều so với phƣơng pháp Ring 2 dây, giúp đảm bảo cho các hệ thống thông tin quan trọng. Tuynhiên giá thành đầu tƣ ban đầu sẽ cao hơn so với cấu trúc 2 dây. Nên thực tế thƣờng thấy ở những hệthống 2 dây thƣờng phải đảm bảo bảo vệ tốt hơn, và đƣợc triển khai ở những nơi ít sự cố.

68. Page 67 - Trên các node chính lại được nối Ring ra các node phụ với các điểm node thường là cácSwitch, tại đây tùy theo yêu cầu hệ thống mà sử dụng cấu trúc mạng khác nhau...cho phù hợp và tiết kiệmnhất. 3.3 Cấu trúc truyền dẫn mạng Nhánh: 3.3.1 AON và PON: AON (Active Optical Network - mạng cáp


15/15

quang chủ động ) là kiến trúc mạng điểm - điểm (point to point ) , thông thường mỗi thuê bao có một đườngcáp quang riêng chạy từ thiết bị trung tâm (Access Node ) đến thuê bao (FTTH - Fiber to the Home )

69. Page 68 Sơ đồ mạng AON - Mạng AON có nhiều ưu điểm như: Tầm kéo dây xa (lên đến 70km màkhông cần bộ lặp (repeater) Tính bảo mật cao (do việc can thiệp nghe lén trên đường truyền gần như làkhông thể ) Dễ dàng nâng cấp băng thông thuê bao khi cần , dễ xác định lỗi - Bên cạnh đó AON cũng cókhuyết điểm: Chi phí cao do việc vận hành các thiết bị trên đường truyền đều cần nguồn cung cấp Mỗi thuê

bao là một sợi quang riêng Cần nhiều không gian chứa cáp Mô hình triển khai mạng AON

70. Page 69 PON (Passive Optical Network ) là kiến trúc mạng điểm - nhiều điểm (point to multipoint ) . Để giảm chi phí trên mỗi thuê bao , đường truyền chính sẽ đi từ thiết trung tâm OLT (Optical LineTermination ) qua một thiết bị chia tín hiệu (Splitter) và từ thiết bị này mới kéo đến nhiều người dùng (có thểchia từ 32- 64 thuê bao) Sơ đồ mạng PON - Mạng PON có nhiều ưu điểm như: Splitter không cần nguồncung cấp , có thể đặt bất kỳ đâu nên nếu triển khai cho nhiều thuê bao thì chi phí giảm đáng kể so với AONHệ thống cũng tiết kiệm điện hơn và không gian chứa cáp cũng ít hơn so với AON ( do Splitter không cầnnguồn cung cấp) - PON cũng có nhiều khuyết điểm: Khó nâng cấp băng thông khi thuê bao yêu cầu (dokiến trúc điểm đến nhiều điểm sẻ ảnh hưởng đến những thuê bao khác trong trường hợp đã dùng hết băngthông ) Khó xác định lỗi hơn do 1 sợi quang chung cho nhiều người dùng

71. Page 70 Tính bảo mật cũng không cao bằng AON (có thể bị nghe lén nếu dữ liệu không mã hóa ) Môhình triển khai mạng PON So sánh hai công nghệ AON và PON: Công nghệ AON PON Băng thông trênmỗi thuê bao 100Mbps – 1Gbps 2,5Gbps/1,25Gbps nếu không dùng splitter, triển khai theo mô hình điểm -

điểm, tuy nhiên thường chia thành 1:32 (78Mbps) hay 1:64 (39Mbps). Tăng băng thông tạm thời cho thuêbao (cần sao lưu dự phòng máy chủ, chẳng hạn) Đơn giản Phức tạp Số thuê bao bị ảnh hưởng khi có lỗi ítNhiều Thời gian xác định lỗi Nhanh Chậm hơn Khả năng bị nghe lén Rất thấp Cao Độ tin cậy của đườngcáp đến thuê bao Cao do tùy mô hình khách hàng có thể được kết nối theo dual-homing (có 2 đường truyềnkhác nhau), vòng tròn (ring) hay 2 kết nối Thấp, không có phương án 2 kết nối trên một PON Chi phí triểnkhai Cao do mỗi thuê bao là một sợi quang riêng Thấp vì sợi quang từ OLT sẽ được chia sẻ cho nhiều thuêbao qua bộ chia thụ độn

Trong thời gian thực tập tại Công ty cổ phần thương mại và dịch vụ VIỆT ĐAN, nhóm của chúng em đã được tạođiều kiện để tiếp xúc với môi trường thực tế, đây là điều mà rất nhiều sinh viên mong muốn trong những năm thánghọc đại học. Suốt khoảng thời gian này, nhóm chúng em đã nhận được sự hướng dẫn nhiệt tình từ Thầy và các anhchị tại nơi làm việc và đã học hỏi được nhiều kiến thức cũng như kinh nghiệm làm việc. Nhóm xin gửi lời cảm ơn trântrọng đến thầy Ths. Ngô Đắc Thuần – người đã giới thiệu nhóm em đến thực tập tại Công ty cổ phần thương mại vàdịch vụ VIỆT ĐAN. Nhóm cũng xin chân thành gởi lời cảm ơn đến thầy Đặng Quốc Rạng người đã tận tình hướng

dẫn nhóm chúng em trong suốt thời gian thực tập. Nhóm đặc biệt gởi lời cảm ơn đến anh Việt và anh Bằng – hai anhđã trực tiếp chỉ dạy nhóm cũng như đưa nhóm đi thực hiện tại các công trình thực tế, qua đó giúp chúng em có đượcnhững kiến thức vô cùng quí báu để một phần có thể chuẩn bị cho công việc sau khi ra trường. Cuối cùng, nhóm xinkính chúc quí thầy cô và toàn thể các anh chị trong công ty cổ phần thương mại dịch vụ VIỆT ĐAN dồi dào sức khỏevà đạt được nhiều thành công trong công việc cũng như trong cuộc sống!

Documents

221871976 Cơ Bản Về Cap Quang