Cáp quang là một loại cáp mạng chứa các sợi thủy tinh bên trong một lớp vỏ cách điện. Chúng được thiết kế cho mạng dữ liệu hiệu suất cao, đường truyền dài và viễn thông. So với cáp dây truyền thống, cáp quang cung cấp băng thông cao hơn và truyền dữ liệu trên khoảng cách xa hơn. Cáp quang hỗ trợ phần lớn internet, truyền hình cáp và hệ thống điện thoại trên thế giới.
Cáp quang truyền tải tín hiệu liên lạc bằng xung ánh sáng do laser nhỏ hoặc diode phát sáng tạo ra.
Cách Hoạt Động Của Cáp Quang
Một cáp quang bao gồm một hoặc nhiều sợi thủy tinh, mỗi sợi chỉ dày hơn một chút so với tóc người. Trung tâm của mỗi sợi gọi là lõi (core), cung cấp đường dẫn cho ánh sáng di chuyển. Lõi được bao quanh bởi một lớp thủy tinh gọi là vỏ (cladding) phản chiếu ánh sáng về phía trong để tránh mất tín hiệu và cho phép ánh sáng đi qua các khúc cua trong cáp.
Hai loại chính của cáp quang là single-mode (môde đơn) và multi-mode (môde đa). Single-mode dùng sợi thủy tinh cực mảnh và laser tạo ánh sáng, trong khi multi-mode dùng LED.
Mạng quang single-mode thường sử dụng kỹ thuật Wave Division Multiplexing (WDM - Đa phương tiện chia sóng) để tăng lượng lưu lượng dữ liệu mà sợi có thể mang. WDM cho phép ánh sáng ở nhiều bước sóng khác nhau được kết hợp (multiple) và sau đó tách riêng (de-multiple), truyền hiệu quả nhiều luồng liên lạc qua một xung ánh sáng đơn lẻ.
Ưu Điểm Của Cáp Quang
Cáp quang cung cấp một số ưu điểm so với cáp đồng đường dài.
- Cáp quang hỗ trợ dung lượng cao hơn. Lượng băng thông mạng một cáp quang có thể mang dễ dàng vượt quá cáp đồng có độ dày tương tự. Cáp quang định mức 10 Gbps, 40 Gbps và 100 Gbps là tiêu chuẩn.
- Vì ánh sáng có thể truyền xa hơn nhiều trên cáp quang mà không mất cường độ, nhu cầu về bộ khuếch đại tín hiệu được giảm thiểu.
- Cáp quag ít bị nhiễu hơn. Cáp mạng đồng cần屏蔽 để bảo vệ khỏi nhiễu điện từ. Mặc dù屏蔽 giúp ích, nhưng không đủ ngăn chặn nhiễu khi nhiều cáp được bố trí gần nhau. Tính chất vật lý của cáp quang tránh được hầu hết các vấn đề này.
Cáp Quang Đến Nhà, Triển Khai Khác Và Mạng Quang
Trong khi hầu hết cáp quang được lắp đặt để hỗ trợ kết nối đường dài giữa các thành phố và quốc gia, một số nhà cung cấp internet gia đình đã đầu tư mở rộng lắp đặt quang đến khu dân cư ngoại ô để truy cập trực tiếp cho hộ gia đình. Nhà cung cấp và chuyên gia ngành gọi đây là cài đặt "last-mile" (chặng cuối).
Một số dịch vụ fiber-to-the-home (quang đến nhà) nổi tiếng bao gồm Verizon FIOS và Google Fiber. Các dịch vụ này có thể cung cấp tốc độ internet gigabit cho hộ gia đình. Tuy nhiên, chúng thường cũng cung cấp các gói dung lượng thấp hơn cho khách hàng. Các gói tiêu dùng gia đình thường được viết tắt bằng các từ viết tắt sau:
- FTTP (Fiber to the Premises): Quang được kéo thẳng đến tòa nhà.
- FTTB (Fiber to the Building/Business/Block): Tương tự FTTP.
- FTTC/N (Fiber to the Curb/Node): Quang kéo đến node nhưng sau đó dây đồng hoàn thiện kết nối bên trong tòa nhà.
- Direct fiber: Quang rời văn phòng trung tâm và kết nối trực tiếp đến một khách hàng. Cung cấp băng thông lớn nhất, nhưng direct fiber đắt đỏ.
- Shared fiber: Tương tự direct fiber trừ khi khi cáp tiếp cận nhà khách hàng lân cận, nó tách thành các sợi quang khác cho những người dùng đó.
Dark Fiber (Quang Tối) Là Gì?
Thuật ngữ dark fiber (thường viết dark fibre hoặc gọi là unlit fibre) phổ biến nhất chỉ cáp quang đã lắp đặt nhưng hiện không được sử dụng. Thuật ngữ đôi khi cũng chỉ các cài đặt quang vận hành riêng tư.
Câu Hỏi Thường Gặp
- Cáp quang có tốt hơn cáp đồng không? "Tốt hơn" tùy góc nhìn. Vì không dùng điện, internet quang ít bị ngắt khi mất điện hơn các loại internet tốc độ cao khác. Bên cạnh độ tin cậy cao hơn, internet quang cũng nhanh hơn — và đắt hơn — cáp internet truyền thống.
- Internet quang nhanh hơn internet cáp đến đâu? Công nghệ cáp hiện hỗ trợ khoảng 1.000 Mbps băng thông, trong khi internet quang hỗ trợ tốc độ lên đến 2.000 Mbps. Ở 1.000 Mbps, bạn tải phim HD 2 giờ trong ~32 giây. Ở 2.000 Mbps, mất ~17 giây.
- Thành phần cơ bản của cáp quang là gì? Cáp quang có 3 thành phần thiết yếu: lõi (core), vỏ (cladding) và lớp phủ (coating).