Vật liệu cáp quang

Dây cáp quang có thể sở hữu được làm bằng vật liệu cho phép ánh sáng truyền qua chúng. Chúng mang rất nhiều dữ liệu rất nhanh trên các sợi có chiều rộng bằng một sợi tóc người! Nhưng bạn đang thắc mắc dây cáp quang được làm từ chất liệu gì? Các vật liệu phổ biến nhất là thủy tinh và nhựa. Hướng dẫn này sẽ thảo luận về các loại vật liệu sợi khác nhau được sử dụng để chế tạo cáp quang như một phần của quy trình sản xuất.

Cáp quang là gì? 

Cáp quang là một loại cáp để truyền dữ liệu bằng các xung ánh sáng? điều này nhanh hơn đáng kể so với việc sử dụng hệ thống cáp đồng truyền thống. Trên thực tế, cáp quang đã cách mạng hóa cách chúng ta giao tiếp, với dữ liệu truyền đi nhanh như tốc độ ánh sáng! Cáp quang được sử dụng trong nhiều ứng dụng, bao gồm:

• Internet và mạng máy tính
• viễn thông
• Truyền hình cáp
• Ứng dụng quân sự và không gian

Các loại cáp quang là gì? 

Có hai loại sợi quang chính: sợi đơn mode và sợi đa mode. Họ từng đưa ra những lợi ích và hạn chế của họ.

Sợi quang đơn mode được làm từ lõi sợi thủy tinh hoặc nhựa siêu mỏng, qua đó mỗi lần chỉ có một tia sáng có thể truyền qua. Điều này làm cho nó trở nên lý tưởng cho việc truyền dữ liệu ở khoảng cách xa, vì có rất ít tín hiệu bị mất theo khoảng cách. Tuy nhiên, cáp quang đơn mode yêu cầu thiết bị chuyên dụng để lắp đặt, thiết bị này phải được xem xét khi bắt đầu dự án lắp đặt của bạn. 

sợi đa mode có lõi lớn hơn sợi quang đơn mode, nghĩa là nhiều tia sáng có thể truyền xuống cáp đồng thời. Điều này giúp cài đặt dễ dàng hơn; tuy nhiên, nó không phải là sự lựa chọn tốt nhất để truyền dữ liệu đường dài vì mất tín hiệu và suy hao nhiều hơn. 

ba thành phần của một

Ba thành phần của cáp quang là gì?  

Cáp quang được tạo thành từ ba thành phần: lõi, lớp bọc và bộ đệm.

Cốt lõi: đây là phần trung tâm của dây cáp mà ánh sáng truyền qua. Nó được làm từ thủy tinh hoặc nhựa và có đường kính lõi từ 50 đến 125 micron.

tấm ốp: vật chất bao quanh lõi nhưng có chiết suất thấp hơn. Điều này giúp phản xạ ánh sáng vào lõi, ngăn ánh sáng thoát ra ngoài.

Đệm: lớp phủ bảo vệ này bao quanh tấm ốp và bảo vệ nó khỏi hư hỏng xảy ra khi lắp đặt trong nhà hoặc ngoài trời. 

Cáp quang làm bằng vật liệu gì? 

Phần lõi của cáp được làm từ sợi thủy tinh hoặc nhựa dẻo, trong khi lớp vỏ bọc thường được làm từ silica pha tạp florua. Thông thường, bộ đệm được sản xuất từ vật liệu gọi là acrylate, là một loại nhựa.

Sự khác biệt giữa việc sử dụng thủy tinh hoặc nhựa là gì?

Như đã đề cập, cáp quang được xây dựng bằng thủy tinh hoặc nhựa. Nhưng sự khác biệt giữa chúng là gì và cái nào mang lại lợi thế?

Cáp quang thủy tinh được làm từ một vật liệu gọi là silica, rất tinh khiết và có chỉ số khúc xạ rất thấp. Điều này có nghĩa là nó có thể mang dữ liệu trên khoảng cách xa hơn mà ít bị mất tín hiệu hơn. Tuy nhiên, thủy tinh dễ vỡ hơn nhựa và có thể khó gia công.

Ngoài ra, cáp quang nhựa được làm từ các vật liệu như acrylate và polyimide. Những loại nhựa này có chỉ số khúc xạ cao hơn thủy tinh, nghĩa là chúng không phù hợp để truyền dữ liệu đường dài. Tuy nhiên, chúng linh hoạt hơn nhiều so với thủy tinh và dễ gia công hơn.

Ghi chú: trong cả hai trường hợp, các hóa chất bổ sung có thể được thêm vào trong quá trình sản xuất để cải thiện hiệu suất của sợi. Ví dụ, các hợp chất hóa học như gecmani tetraclorua và photpho oxyclorua có thể được thêm vào sợi lõi hoặc lớp bọc. 

Sự khác biệt về chi phí giữa cáp quang thủy tinh và nhựa là gì?

Như bạn có thể mong đợi, quyết định sử dụng cáp quang bằng thủy tinh hoặc nhựa cũng thường phụ thuộc vào ngân sách. Vì vậy, đó là giá cả phải chăng hơn?

Cáp quang thủy tinh

Những thứ này đắt hơn để sản xuất so với nhựa. Điều này là do silica được sử dụng để sản xuất chúng đắt hơn rất nhiều so với vật liệu được sử dụng cho cáp nhựa. Tuy nhiên, cáp thủy tinh thường được coi là một khoản đầu tư dài hạn do độ bền và khả năng truyền dữ liệu của chúng.

Cáp quang nhựa 

Ngược lại, cáp quang nhựa được sản xuất rẻ hơn và dễ gia công hơn. Tuy nhiên, chúng không bền bằng cáp thủy tinh và không phù hợp để truyền dữ liệu đường dài. Bạn cũng có thể cần tính đến khả năng thay thế cáp quang bằng nhựa định kỳ. 

Quy trình sản xuất sợi quang là gì? 

Nếu bạn đã từng nhìn thấy bên trong một sợi cáp quang được ghép nối, bạn sẽ đánh giá cao sự phức tạp của việc đặt tất cả các thành phần lại với nhau. Vì vậy, những gì chính xác là tham gia vào quá trình sản xuất?

Đầu tiên, vật liệu lõi và lớp phủ được trộn trong lò nung để tạo ra cái được gọi là phôi. Khuôn phôi này sau đó được kéo thành một sợi thủy tinh hoặc nhựa dài và mỏng gọi là sợi. Khi sợi đã được rút ra, nó sẽ được phủ bằng vật liệu đệm.

Sau đó, sợi quang đã sẵn sàng để sử dụng trong dây cáp của bạn! Nó thường được bó với các sợi khác trong một ống hoặc vỏ bọc và sau đó được bao quanh bởi một bộ phận chịu lực và áo khoác để tạo thành lớp cuối cùng.

Sự khác biệt giữa sản xuất cáp quang đơn mode và cáp quang đa mode là gì?

Phương pháp nồi nấu kim loại thường được sử dụng trong sản xuất cáp quang đa chế độ. Tại đây, silica dạng bột được nấu chảy để tạo ra các loại cáp đa chế độ bền, rất phù hợp để truyền dẫn trong khoảng cách ngắn.

Để so sánh, quy trình lắng đọng hơi phù hợp hơn với sản xuất sợi đơn mode, trong đó một ống hình trụ rắn gồm vật liệu lõi và lớp phủ được làm nóng trước khi được rút ra. Những sợi này tốt hơn cho liên lạc đường dài.