Basic HTML Version
cáp
11
43
2015
ra đời sau này, được áp dụng cho các
tiêu chuẩn đo kiểm tiên tiến Encircle
Flux (EF) và Differential Mode Delay
(DMD), thích hợp sử dụng với nguồn
phát quang là đèn laser.
Như đã đề cập, băng thông cho
OM1 và OM2 đều thấp, ở mức 200/500
MHz-km tại bước sóng 850 nm và 500
MHz-km tại bước sóng 1300 nm. OM3
và OM4 có yêu cầu băng thông cao
hơn, đặc biệt là yêu cầu băng thông
nguồn phát quang tối thiểu, một đặc
tính mấu chốt cho các ứng dụng quan
trọng ngày nay.
Độ nhạy uốn cong của cáp
quang Multimode
Buổi thảo luận gần đây nhất về tiêu
chuẩn cấu tạo cáp quang MM tập
trung vào độ nhạy khi uốn cong cáp
(BIMMF: Bend-Insensitive Multimode
Fiber). Sự khác nhau cơ bản giữa cấu
tạo cáp quang MM tiêu chuẩn và cáp
quang BIMMF nằm ở thiết kế lớp vỏ
bọc xung quanh lõi (core) và lớp phản
xạ (cladding). Cáp quang BIMMF có
thêm một lớp vỏ bọc “trench” bao quanh
lớp cladding, cấu tạo từ vật liệu chiết
suất thấp. Lớp “trench” này giúp giảm
thiểu đáng kể suy hao bằng cách ngăn
ánh sáng đi ra khỏi sợi quang tại những
điểm uốn cong trên đường đi cáp. Các
tia sáng được phản xạ bởi lớp “trench”
gọi là “leakly mode”. Tia “leakly mode”
đóng vai trò quan trọng trong hiệu suất
cáp quang BIMMF.
Khi thi công, có thể uốn cong cáp
quang BIMMF ở bán kính nhỏ hơn tiêu
chuẩn thông thường. Ví dụ, khi quấn
100 vòng cáp quang ở bán kính 100
mm, cả cáp quang MM tiêu chuẩn và
cáp quang BIMMF đều yêu cầu suy hao
không vượt quá 0,5 dB tại cả hai bước
sóng 850 nm và 1300 nm. Sự khác biệt
bắt đầu ở bán kính 15 mm, suy hao cho
phép của cáp quang MM tiêu chuẩn là
1 dB, cáp quang BIMMF cho phép suy
hao chỉ 0,1 dB tại bước sóng 850 nm và
0,3 dB tại bước sóng 1300 nm. Điều này
càng thể hiện rõ hơn ở bán kính 7,5 mm,
cáp quang MM tiêu chuẩn không yêu
cầu thông số suy hao cụ thể, nhưng cáp
quang BIMMF lại yêu cầu rất chặt chẽ
mức suy hao là 0,2 dB tại bước sóng 850
nm và 0,5 dB tại bước sóng 1300 nm.
Qui trình tiêu chuẩn hóa cáp quang
BIMMF đang được tiến hành. Hiện nay,
Ủy ban Kỹ thuật Điện quốc tế–IEC và
Hiệp hội Công nghiệp Viễn thông–TIA
đang xem xét giới thiệu các thông số
quan trọng thu được từ cáp quang
BIMMF, bao gồm thông số của cáp
quang MM trong tiêu chuẩn IEC 60793-
1-43 và khẩu độ số (numerical aperture–
NA) trong tiêu chuẩn IEC 60793-1-20.
Hiệu suất sử dụng cáp
quang BIMMF
Trong mô hình thiết kế của một hệ
thống cáp quang, có ba yếu tố tác động
chính đến hiệu suất cần được xem xét:
• Khả năng kết nối và tương thích
• Băng thông
• Độ tin cậy
Khả năng kết nối và tương thích
Cáp quang BIMMF được thiết kế với
mục tiêu cải thiện hiệu suất truyền ánh
sáng tại các điểm uốn cong mà không
ảnh hưởng đến ba yếu tố trên. Sự tương
thích giữa kích thước sợi quang và khẩu
độ số tại các điểm kết nối cùng tác động
của lớp “trench” là những yếu tố chính
để đạt được mục tiêu này.
Cấu trúc cáp quang MM tiêu chuẩn
không phân biệt theo độ dài. Nói cách
khác, bất kể chiều dài là 2 m hay 100
m, đường kính và khẩu độ số của cáp
quang MM tiêu chuẩn đều như nhau.
Điều này khác với cáp quang BIMMF:
cáp dài 2 m sẽ có đường kính và khẩu
độ số lớn hơn cáp dài 100 m. Với cáp
quang BIMMF, các tia khúc xạ đi ra
khỏi lõi sợi quang sẽ bị phản xạ lại tại
lớp “trench”. Các tia bị phản xạ này
cũng gây ảnh hưởng đáng kể đến các
thông số như suy hao và hiệu suất cáp
tại khoảng cách ngắn.
Nghiên cứu cho thấy, tính tương
thích giữa đường kính sợi quang và
khẩu độ số trên đoạn cáp có chiều dài
ngắn cho hiệu suất kết nối tốt nhất, vì
các tia sáng khúc xạ đi ra khỏi sợi quang
được hạn chế tối thiểu. Cáp quang
BIMMF có đường kính sợi quang 50 µm,
khẩu độ số bằng 0,2 tại chiều dài 2 m sẽ
có suy hao thấp hơn nhiều so với cáp
quang MM tiêu chuẩn cùng chiều dài. Ở
chiều dài 100 m, giá trị suy hao của cáp
quang BIMMF vẫn thấp hơn cáp quang
MM tiêu chuẩn cùng chiều dài, nhưng
chênh lệch sẽ không rõ như ở cáp chiều
dài 2 m. Ở chiều dài 300 m, mức độ
suy hao của cáp quang BIMMF (đường
kính lõi 50 µm, khẩu độ số bằng 0,2)
sẽ lớn hơn rất nhiều so với cáp quang
MM tiêu chuẩn. Đây là khám phá quan
trọng giúp xác định nên ứng dụng cáp
quang BIMMF vào môi trường làm việc