Trong kỷ nguyên số, nhu cầu truyền tải dữ liệu tốc độ cao, dung lượng lớn ngày càng trở nên cấp thiết. Cáp quang, với khả năng truyền tín hiệu bằng ánh sáng, đã trở thành xương sống của mọi mạng lưới viễn thông, Internet, truyền hình cáp và hệ thống mạng nội bộ. Tuy nhiên, khi tìm hiểu về công nghệ này, bạn sẽ nhận thấy rằng không phải tất cả các loại cáp quang đều giống nhau. Vậy dây cáp quang có những loại nào? Và làm thế nào để phân biệt các loại cáp quang một cách chính xác?

Bài viết này, Fasttel sẽ đi sâu vào phân tích và phân loại các loại cáp quang phổ biến nhất trên thị trường, từ cấu tạo, đặc điểm kỹ thuật cho đến ứng dụng thực tế. Hiểu rõ sự khác biệt giữa chúng sẽ giúp bạn đưa ra lựa chọn đúng đắn, đảm bảo hiệu suất tối ưu và tiết kiệm chi phí cho dự án của mình.

Dây cáp quang có những loại nào?

Phân loại cáp quang dựa trên cấu tạo và nguyên lý truyền dẫn

Đây là cách phân loại cơ bản và quan trọng nhất, giúp phân biệt hai loại cáp quang chính: Single mode và Multimode. Sự khác biệt cốt lõi nằm ở đường kính lõi (core) và cách ánh sáng truyền qua.

1. Cáp quang Single mode (SMF – Single Mode Fiber):

Đặc điểm: Cáp quang Single mode có đường kính lõi rất nhỏ, chỉ khoảng 9µm (micron mét). Kích thước này chỉ đủ để một tia sáng duy nhất truyền qua. .
Nguyên lý hoạt động: Vì chỉ có một đường đi thẳng, tín hiệu ánh sáng không bị tán sắc mode (modal dispersion), một hiện tượng làm tín hiệu bị méo và suy hao trên khoảng cách xa. Điều này giúp tín hiệu được truyền đi với tốc độ cực cao và giữ được chất lượng trên một khoảng cách rất xa, lên tới hàng chục, thậm chí hàng trăm kilômét.
Nguồn sáng: Yêu cầu nguồn phát laser có độ chính xác cao và đắt tiền.
Màu sắc vỏ cáp: Thường có màu vàng (Yellow Jacket) theo tiêu chuẩn TIA/EIA.
Ưu điểm: Tốc độ truyền cao, khoảng cách truyền xa, băng thông rộng.
Nhược điểm: Chi phí thiết bị đầu cuối (module quang, switch) cao hơn, việc hàn nối đòi hỏi độ chính xác cao.
Ứng dụng: Thích hợp cho các mạng lưới viễn thông đường dài, kết nối liên tỉnh, liên quốc gia, cáp quang biển và các dự án FTTx (Fiber to the x).

2. Cáp quang Multimode (MMF – Multi Mode Fiber):

Đặc điểm: Cáp quang Multimode có đường kính lõi lớn hơn nhiều so với Singlemode, thường là 50µm hoặc 62.5µm. Kích thước lõi lớn cho phép nhiều tia sáng truyền qua cùng một lúc.
Nguyên lý hoạt động: “Multimode” có nghĩa là nhiều tia sáng được truyền đồng thời qua lõi, phản xạ liên tục với thành lõi. Điều này gây ra hiện tượng tán sắc mode, khiến các tia sáng đến đích vào những thời điểm khác nhau, làm tín hiệu bị méo và giới hạn khoảng cách truyền dẫn.
Nguồn sáng: Thường sử dụng nguồn phát LED hoặc laser giá thành rẻ hơn (VCSEL).
Màu sắc vỏ cáp: Được mã hóa màu sắc để phân biệt các loại:
- OM1 (Màu cam): Lõi 62.5µm, truyền 100 Mbps trên khoảng cách 2km.
- OM2 (Màu cam hoặc xanh lá): Lõi 50µm, tốt hơn OM1.
- OM3 (Màu xanh dương): Lõi 50µm, tối ưu cho 10 Gbps trên khoảng cách 300m.
- OM4 (Màu tím): Lõi 50µm, tối ưu cho 10 Gbps trên khoảng cách 550m.
- OM5 (Màu vàng chanh): Lõi 50µm, hỗ trợ WDM (ghép kênh phân chia theo bước sóng), truyền 40/100 Gbps.
Ưu điểm: Chi phí thiết bị đầu cuối thấp hơn, dễ lắp đặt hơn.
Nhược điểm: Khoảng cách truyền ngắn, giới hạn về tốc độ.
Ứng dụng: Thích hợp cho mạng LAN nội bộ, trung tâm dữ liệu (Data Center), nơi cần tốc độ cao trên khoảng cách ngắn.

Xem thêm: Nguyên lý hoạt dộng và cách sử dụng Media Converter

Phân loại cáp quang dựa trên môi trường sử dụng

Ngoài cấu tạo lõi, cáp quang còn được thiết kế với các lớp vỏ bọc đặc biệt để phù hợp với từng môi trường lắp đặt cụ thể.

1. Cáp quang trong nhà (Indoor Fiber Optic Cable):

Đặc điểm: Thường có lớp vỏ bọc bằng vật liệu LSZH (Low Smoke Zero Halogen) hoặc PVC, có khả năng chống cháy, ít khói độc khi cháy. Cấu tạo đơn giản, không có lớp giáp kim loại.
Ứng dụng: Dùng để đi dây trong các tòa nhà văn phòng, khu dân cư, trung tâm dữ liệu.
Loại phổ biến: Cáp quang 8FO, 12FO, 24FO.

2. Cáp quang ngoài trời (Outdoor Fiber Optic Cable):

Được thiết kế để chống chịu với các yếu tố môi trường khắc nghiệt như nước, nhiệt độ, tia UV, và tác động cơ học.
Cáp quang chôn ngầm (Direct Buried): . Có thêm lớp vỏ bọc bằng thép hoặc băng thép để chống lại sự cắn phá của côn trùng, gặm nhấm và các tác động từ đất.
Cáp quang luồn cống (Duct Cable): Có lớp vỏ bọc bằng vật liệu chống ẩm, không có lớp giáp nặng. Thường có cấu tạo ống lỏng để bảo vệ sợi quang khi luồn qua các ống cống.
Cáp quang treo (Aerial Cable): Có thêm một sợi dây thép gia cường (dây treo) hoặc sợi FRP để chịu lực căng khi kéo trên không.

3. Cáp quang đa năng (Indoor/Outdoor Fiber Optic Cable):

Kết hợp các đặc điểm của cả cáp trong nhà và ngoài trời, cho phép lắp đặt linh hoạt ở cả hai môi trường. Thường có thêm lớp vỏ chống cháy nhưng vẫn có khả năng chống nước, chống tia UV.

Phân loại cáp quang dựa trên số sợi quang (FO)

Số sợi quang (FO – Fiber Optic) là một yếu tố quan trọng quyết định dung lượng truyền tải của cáp:

Cáp quang 2FO: Chỉ có 2 sợi quang, thường dùng cho các kết nối điểm-điểm đơn giản.
Cáp quang 4FO: 4 sợi quang, dùng để kết nối các thiết bị yêu cầu 2 cặp sợi quang.
Cáp quang 8FO, 12FO, 24FO: Phổ biến trong các dự án mạng LAN, mạng đô thị, dùng để kết nối các trung tâm dữ liệu, các tủ rack.
Cáp quang 48FO, 96FO, 144FO, 288FO: Dùng làm cáp trục chính (backbone) trong các mạng lưới viễn thông, mạng campus, nơi cần dung lượng truyền tải lớn.

Số lượng sợi quang càng nhiều, cáp càng có khả năng truyền tải dung lượng lớn, nhưng cũng đồng nghĩa với chi phí cao hơn và quá trình thi công phức tạp hơn.

Phân loại cáp quang dựa trên cấu trúc sợi

1. Cáp quang ống lỏng (Loose Tube):

Đặc điểm: Các sợi quang được đặt lỏng trong một ống đệm nhựa lớn, bên trong có chứa một loại gel chống ẩm. Cấu trúc này giúp sợi quang không bị ảnh hưởng bởi sự co giãn của cáp do nhiệt độ.
Ưu điểm: Độ bền cao, chống chịu tốt với các tác động ngoại lực, nhiệt độ.
Nhược điểm: Kích thước lớn hơn, khó thi công hơn.
Ứng dụng: Phổ biến cho các loại cáp ngoài trời, chôn ngầm, luồn cống.

2. Cáp quang ống chặt (Tight Buffer):

Đặc điểm: Mỗi sợi quang được bọc trong một lớp đệm chặt bằng vật liệu nhựa dẻo.
Ưu điểm: Nhỏ gọn, dễ thi công, có thể cắm trực tiếp vào đầu nối.
Nhược điểm: Kém bền hơn cáp ống lỏng khi bị tác động cơ học.
Ứng dụng: Thường dùng cho cáp trong nhà, cáp nhảy (patch cord) hoặc cáp riser (dọc theo các tầng của tòa nhà).

Kết luận

Việc phân biệt các loại cáp quang không chỉ giúp bạn hiểu rõ hơn về công nghệ mà còn là yếu tố quyết định sự thành công của một dự án mạng. Dù là lựa chọn cáp Singlemode hay Multimode, cáp trong nhà hay ngoài trời, với số lượng sợi quang phù hợp, mỗi quyết định đều ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất, độ tin cậy và chi phí. Hãy luôn xác định rõ nhu cầu về tốc độ, khoảng cách và môi trường lắp đặt trước khi đưa ra quyết định cuối cùng.

Tin Tức

Dây cáp quang có những loại nào? Phân biệt các loại cáp quang