Ưu điểm và nhược điểm của truyền dẫn cáp quang

Theo báo cáo được Global Newswire đưa tin, thị trường cáp quang toàn cầu được định giá khoảng 2,75 tỷ USD vào năm 2016 và dự kiến ​​đạt khoảng 3,72 tỷ USD vào năm 2012. Những thống kê này cho thấy truyền dẫn cáp quang đang trải qua thời kỳ hoàng kim và sẽ thay đổi đáng kể ngành viễn thông. 

Được thúc đẩy bởi nhu cầu ngày càng tăng về băng thông cao hơn và kết nối tốc độ nhanh hơn cho nhiều mục đích công nghiệp và dân dụng, truyền dẫn cáp quang ngày càng trở nên phổ biến hơn trong xã hội hiện đại. Trong hướng dẫn này, những ưu điểm và nhược điểm của truyền dẫn cáp quang sẽ được tìm hiểu chi tiết.

Công nghệ truyền dẫn sợi quang

Thông thường, một hệ thống thông tin cáp quang bao gồm ba thành phần chính: bộ phát quang, cáp quangvà một máy thu quang học. Bộ phát quang chuyển đổi tín hiệu điện thành tín hiệu quang; cáp quang mang tín hiệu quang từ bộ phát quang đến bộ thu quang, bộ thu quang chuyển đổi tín hiệu quang thành tín hiệu điện. Máy phát quang được sử dụng phổ biến nhất là các thiết bị bán dẫn như đèn LED (điốt phát quang) và điốt laze. Bộ tách sóng quang là bộ phận quan trọng của máy thu quang. Nó chuyển đổi ánh sáng thành điện năng bằng cách sử dụng hiệu ứng tách sóng quang. Còn về cáp quang thì có quá nhiều điều để nói. Khi việc sử dụng và nhu cầu về tốc độ và băng thông, sự phát triển của cáp quang là đáng kinh ngạc. Hiện nay trên thị trường cáp quang có sợi OS2, sợi OM1, sợi OM2, sợi OM3, sợi OM4 và sợi OM5cáp cho các ứng dụng quang học khác nhau. Sợi quang được sử dụng như một phương tiện cho viễn thông và mạng vì nó linh hoạt và có thể được gói lại dưới dạng cáp. Nó đặc biệt thuận lợi cho truyền thông đường dài, bởi vì ánh sáng truyền qua sợi quang với sự suy giảm rất ít so với cáp đồng điện. Hình dưới đây cho thấy rằng tất cả các hệ thống truyền dẫn cáp quang đều sử dụng ánh sáng điều chế để truyền tải thông tin từ máy phát đến máy thu đồng hành.

Ưu điểm của truyền dẫn cáp quang

Sợi quang đã thay thế phần lớn thông tin liên lạc bằng dây đồng trong các mạng lõi ở các nước phát triển, vì những ưu điểm của nó so với truyền dẫn điện. Dưới đây là những ưu điểm chính của truyền dẫn cáp quang.

Băng thông cực cao : Không có phương tiện truyền dữ liệu dựa trên cáp nào khác cung cấp băng thông như cáp quang. Khối lượng dữ liệu mà cáp quang truyền tải trên một đơn vị thời gian lớn hơn nhiều so với cáp đồng.

Khoảng cách xa hơn : trong truyền dẫn cáp quang, cáp quang có khả năng cung cấp tổn thất điện năng thấp, cho phép tín hiệu có thể được truyền đi một khoảng cách xa hơn so với cáp đồng.

Khả năng chống nhiễu điện từ : trong triển khai cáp thực tế, không thể tránh khỏi việc gặp các môi trường như trạm biến áp điện, hệ thống sưởi, thông gió và các nguồn gây nhiễu công nghiệp khác. Tuy nhiên, sợi quang có tỷ lệ lỗi bit rất thấp (10 EXP-13), do sợi quang có khả năng chống nhiễu điện từ. Truyền dẫn cáp quang hầu như không bị nhiễu.

Rủi ro bảo mật thấp : sự tăng trưởng của thị trường truyền thông cáp quang chủ yếu được thúc đẩy bởi việc nâng cao nhận thức về mối quan tâm bảo mật dữ liệu và sử dụng nguyên liệu thô thay thế. Dữ liệu hoặc tín hiệu được truyền qua ánh sáng trong đường truyền cáp quang. Do đó, không có cách nào để phát hiện dữ liệu được truyền bằng cách “nghe ngóng” năng lượng điện từ “rò rỉ” qua cáp, điều này đảm bảo an toàn tuyệt đối cho thông tin.

Kích thước nhỏ : cáp quang có đường kính rất nhỏ. Ví dụ, đường kính cáp của một sợi quang đa chế độ OM3 là khoảng 2mm, nhỏ hơn đường kính của cáp đồng đồng trục. Kích thước nhỏ giúp tiết kiệm không gian hơn trong việc truyền dẫn cáp quang.

Trọng lượng nhẹ : cáp quang được làm bằng thủy tinh hoặc nhựa, và chúng mỏng hơn cáp đồng. Những điều này làm cho chúng nhẹ hơn và dễ cài đặt. Dễ dàng điều chỉnh Tăng băng thông: với việc sử dụng cáp quang, thiết bị mới có thể được thêm vào cơ sở hạ tầng cáp hiện có. Bởi vì cáp quang có thể cung cấp dung lượng mở rộng hơn rất nhiều so với cáp được đặt ban đầu. Và công nghệ WDM (ghép kênh phân chia theo bước sóng), bao gồm CWDM và DWDM, cho phép cáp quang có khả năng chứa nhiều băng thông hơn.

>>>Có thể bạn quan tâm: Cáp quang Alantek 4 Core MM 50/125UM

Nhược điểm của truyền dẫn cáp quang

Mặc dù truyền dẫn cáp quang mang lại nhiều tiện lợi nhưng cũng không thể không kể đến nhược điểm của nó.

Dễ vỡ : thông thường cáp quang được làm bằng thủy tinh, do đó chúng dễ vỡ hơn so với dây dẫn điện. Ngoài ra, kính có thể bị ảnh hưởng bởi nhiều loại hóa chất khác nhau bao gồm khí hydro (một vấn đề trong cáp dưới nước), khiến chúng cần được quan tâm hơn khi triển khai dưới lòng đất.

Khó cài đặt : không dễ dàng để nối cáp quang. Và nếu bạn uốn cong chúng quá nhiều, chúng sẽ bị gãy. Và cáp quang rất dễ bị cắt hoặc bị hỏng trong các hoạt động lắp đặt hoặc xây dựng. Tất cả những điều này gây khó khăn cho việc cài đặt.

Suy hao & Tán sắc : khi khoảng cách truyền dài hơn, ánh sáng sẽ bị suy giảm và phân tán, điều này đòi hỏi phải bổ sung thêm các thành phần quang học như EDFA.

Chi phí cao hơn cáp đồng : mặc dù thực tế là chi phí lắp đặt cáp quang đang giảm tới 60% một năm, nhưng việc lắp đặt cáp quang vẫn tương đối cao hơn so với cáp đồng. Vì lắp đặt cáp đồng không cần chăm sóc thêm như cáp quang. Tuy nhiên, cáp quang vẫn đang di chuyển vào vòng nội bộ và thông qua các công nghệ như FTTx (cáp quang đến nhà, cơ sở, v.v.) và PON (mạng quang thụ động), cho phép thuê bao và người dùng cuối truy cập băng thông rộng.

Thường Yêu cầu Thiết bị Đặc biệt : để đảm bảo chất lượng truyền dẫn cáp quang, cần có một số thiết bị đặc biệt. Ví dụ, cần có thiết bị như OTDR (phương pháp đo phản xạ miền thời gian quang) và đắt tiền, cần có thiết bị kiểm tra quang học chuyên dụng như đầu dò quang và đồng hồ đo công suất tại hầu hết các điểm cuối của sợi quang để cung cấp thử nghiệm sợi quang một cách chính xác.

>>>Xem thêm: Làm thế nào để xây dựng hệ thống chống sét cho cáp quang?