Cáp quang trông như thế nào? Hướng dẫn về Cấu trúc & Ngoại hình

Hình thức vật lý của cáp quang

Cáp quang thường mỏng và trông thanh tú một cách đáng ngạc nhiên có đường kính từ 250 micromet đến vài mm tùy thuộc vào lớp bảo vệ của chúng. Lõi—nơi ánh sáng thực sự truyền đi—rất mịn, chỉ đo được 8-10 micromet cho sợi quang đơn mode và 50-62,5 micromet cho sợi đa mode , mỏng hơn tóc người. Khi nhìn thấy một sợi cáp quang, bạn đang nhìn vào nhiều lớp bảo vệ được bao quanh lõi nhựa hoặc thủy tinh siêu nhỏ này, mang lại cho nó vẻ ngoài đầy màu sắc, linh hoạt tương tự như dây điện nhưng nhẹ hơn đáng kể.

Vỏ ngoài của cáp quang có nhiều màu sắc tươi sáng khác nhau—thường là vàng, cam, xanh nước biển hoặc xanh lam—đóng vai trò là dấu hiệu nhận dạng trực quan nhanh chóng cho loại cáp và ứng dụng. Những loại cáp này đặc biệt linh hoạt và có thể uốn cong quanh các góc với bán kính uốn cong tối thiểu, mặc dù chúng đòi hỏi phải xử lý cẩn thận hơn so với cáp đồng truyền thống do có sợi thủy tinh bên trong.

Cấu trúc từng lớp bạn có thể thấy

Để hiểu những gì bạn đang xem đòi hỏi phải biết các lớp riêng biệt tạo nên cáp quang, mỗi lớp có thể nhìn thấy khi cáp bị tước hoặc cắt ngang:

Lõi và lớp bọc

Ở chính giữa là lõi – một sợi thủy tinh hoặc nhựa siêu mỏng gần như không thể nhìn thấy được bằng mắt thường. Bao quanh đây là lớp ốp, một lớp kính có chiết suất thấp hơn, có kích thước xấp xỉ Tổng đường kính 125 micromet . Khi lộ ra, các lớp này trông giống như sợi tóc thủy tinh mỏng, trong suốt hoặc hơi mờ. Dưới ánh sáng thích hợp, bạn có thể thấy ánh sáng phát ra từ đầu sợi đang hoạt động, thể hiện đặc tính truyền ánh sáng của nó.

Lớp phủ đệm

Lớp bảo vệ có thể nhìn thấy đầu tiên là lớp đệm, một lớp nhựa màu (thường 250-900 micromet ) làm cho các sợi riêng lẻ có thể được nhận dạng. Lớp phủ này mang lại cho mỗi sợi sợi một màu đặc biệt—bạn sẽ thấy các kết hợp như xanh lam, cam, xanh lá cây, nâu, đá phiến, trắng, đỏ, đen, vàng, tím, hồng và xanh nước biển trong Cấu hình ribbon 12 sợi .

Thành viên sức mạnh và áo khoác ngoài

Xung quanh các sợi đệm, bạn sẽ tìm thấy sợi aramid (tương tự Kevlar) hoặc các thanh sợi thủy tinh xuất hiện dưới dạng vật liệu sợi màu trắng hoặc vàng, mang lại độ bền kéo. Lớp ngoài cùng là áo khoác, thường là một lớp vỏ nhựa dày Độ dày 2-3 mm cho cáp trong nhà và up to 15 mm trở lên đối với cáp ngoài trời/cáp bọc thép . Lớp vỏ này xác định hình dáng và màu sắc tổng thể của cáp.

Các loại cáp phổ biến và đặc điểm hình ảnh của chúng

Các loại cáp quang tiêu chuẩn với đặc điểm hình ảnh khác biệt của chúng
Loại cáp	Màu điển hình	Đường kính	Đặc điểm hình ảnh
Chế độ đơn (OS2)	màu vàng	3 mm	Áo khoác mỏng màu vàng tươi, rất linh hoạt
Đa chế độ OM1/OM2	trái cam	3 mm	trái cam jacket, slightly thicker core
Đa chế độ OM3/OM4	Thủy	3 mm	Thủy/cyan jacket for laser-optimized fiber
Đa chế độ OM5	Màu xanh chanh	3 mm	Màu xanh chanh sáng cho cáp quang băng rộng
bọc thép ngoài trời	Đen	10-15mm	Áo khoác đen dày, cứng, tôn kim loại có thể nhìn thấy khi cắt
Chiến thuật/Quân sự	Đen/OD Green	5-8mm	Kết cấu chắc chắn, mờ, kết cấu cực kỳ bền

Cáp được xếp hạng toàn thể trong nhà thường có lớp hoàn thiện mờ và có thể được đánh dấu "OFNP" (Cáp không dẫn điện bằng sợi quang) trên vỏ ngoài, trong khi cáp được xếp hạng dạng ống nâng hiển thị dấu "OFNR". Những dấu hiệu văn bản này thường được in mỗi hai feet dọc theo chiều dài cáp , cung cấp thông tin nhận dạng quan trọng.

Hình thức kết nối xác định các loại cáp

Các đầu nối được gắn vào cáp quang giúp nhận dạng trực quan ngay lập tức loại cáp và ứng dụng. Những bộ phận được thiết kế chính xác này có hình dáng khác biệt:

Đầu nối LC là các đầu nối nhỏ, hình vuông có kích thước gần bằng đầu nối Ethernet RJ45 tiêu chuẩn, có cơ chế chốt gắn vào và thường thấy trong các ứng dụng mật độ cao
Đầu nối SC có thiết kế kéo đẩy hình chữ nhật lớn hơn với khớp nối gắn vào đặc biệt, giúp dễ dàng lắp đặt và tháo gỡ
Đầu nối ST có cơ chế khóa xoắn tròn, kiểu lưỡi lê tương tự như đầu nối BNC, thường thấy trong các cài đặt cũ
Đầu nối MTP/MPO là các đầu nối nhiều sợi hình chữ nhật có thể chứa 12 hoặc 24 sợi trong một thân đầu nối duy nhất, có vẻ cồng kềnh hơn các loại sợi đơn

Thân đầu nối có mã màu giống nhau: màu be cho OM1/OM2 đa chế độ, màu xanh nước biển cho OM3/OM4, màu xanh lá chanh cho OM5 và xanh lam cho chế độ đơn. Vòng nối—miếng gốm hoặc nhựa nhỏ ở đầu đầu nối—là nơi các đầu sợi được đánh bóng phẳng, trông giống như một chấm thủy tinh nhỏ khi kiểm tra kỹ.

Sự khác biệt giữa cáp trong nhà và ngoài trời

Môi trường quyết định cấu trúc cáp, tạo ra các sản phẩm khác biệt về mặt hình ảnh:

Cáp trong nhà

Cáp quang trong nhà tương đối nhẹ và linh hoạt, có vỏ bọc bằng nhựa PVC hoặc LSZH (Low Smoke Zero Halogen) mịn. Họ đo khoảng đường kính 2-4 mm cho cáp đơn giản và lên đến 8 mm cho cáp phân phối 12 sợi . Lớp vỏ thường sáng và mịn, được thiết kế để dễ dàng di chuyển qua cơ sở hạ tầng tòa nhà. Thiết kế đệm chặt có nghĩa là lớp phủ bảo vệ nằm trực tiếp trên sợi, tạo ra cáp trong nhà cứng hơn nhưng bền hơn.

Cáp ngoài trời

Cáp ngoài trời trông chắc chắn hơn đáng kể với lớp vỏ bọc bằng polyetylen màu đen chống tia cực tím có thể dày 10-20 mm . Các phiên bản bọc thép bao gồm một lớp kim loại lượn sóng có thể nhìn thấy được khi cáp bị cắt, giúp bảo vệ khỏi các loài gặm nhấm và hư hỏng cơ học. Thiết kế ống lỏng chứa các sợi trong các ống chứa đầy gel hoặc khô, tạo cho cáp có tiết diện cồng kềnh hơn. Cáp chôn trực tiếp có thể bao gồm các hợp chất ngập bổ sung có thể nhìn thấy dưới dạng gel khi mở ra, được thiết kế để ngăn nước xâm nhập.

Cáp trên không thường kết hợp với dây dẫn bằng thép hoặc các bộ phận chịu lực tích hợp tạo nên mặt cắt hình số 8 đặc biệt, dễ dàng nhận biết trong quá trình lắp đặt. Một số dây cáp ngoài trời đạt Đường kính 25 mm trở lên khi chứa 144 sợi với đầy đủ bảo vệ môi trường.

Bạn thấy gì khi ánh sáng truyền qua sợi quang

Một trong những đặc điểm hình ảnh đặc biệt nhất của cáp quang là cách nó truyền ánh sáng. Khi một sợi hoạt động được phơi bày hoặc thử nghiệm, bạn có thể quan sát:

Ánh sáng đỏ tươi hoặc hồng ngoại ở đầu sợi quang khi sử dụng bộ định vị lỗi trực quan (VFL), phát ra Đèn đỏ 650nm ở công suất 1mW
Ánh sáng phân tán dọc theo các điểm đứt hoặc uốn cong trong sợi, làm cho các vị trí lỗi có thể nhìn thấy được dưới dạng điểm sáng trên vỏ cáp
Các lõi sợi quang dường như phát sáng khi được chiếu sáng, thể hiện nguyên lý phản xạ toàn phần
Ánh sáng hồng ngoại vô hình ở Bước sóng 1310nm hoặc 1550nm trong quá trình truyền dữ liệu thực tế, cần có thiết bị phát hiện đặc biệt để quan sát

Khả năng truyền ánh sáng này làm cho cáp quang trở nên độc nhất trong số các loại cáp mạng—trong khi cáp đồng không hiển thị dấu hiệu bên ngoài nào về luồng dữ liệu, thì cáp quang hoạt động có thể thể hiện rõ ràng sự hiện diện của tín hiệu trong quá trình thử nghiệm.

Xác định số lượng sợi bằng hình thức cáp

Số lượng sợi bên trong cáp ảnh hưởng trực tiếp đến kích thước và hình thức của nó:

Cáp đơn chứa một sợi xơ và có đường kính khoảng 2-3 mm với mặt cắt hình tròn hoặc hình bầu dục
Cáp song công có hai sợi ở dạng dây kéo (hình số 8) hoặc áo khoác tròn, có chiều ngang 3-5 mm
Cáp phân phối với 6-12 sợi xuất hiện dưới dạng cáp tròn có đường kính 5-8mm với các sợi được đệm riêng và mã màu bên trong
Cáp xương sống chứa 24-144 sợi có thể có đường kính 15-25mm với nhiều lớp ống hoặc cấu trúc ruy băng có thể nhìn thấy khi mở ra

Áo khoác thường hiển thị các thông số kỹ thuật được in cứ sau vài feet, bao gồm số lượng sợi, loại cáp (ví dụ: "12F SM OS2"), nhà sản xuất và mã ngày. Ví dụ: bạn có thể thấy các dấu hiệu như "CORNING 12-FIBER SINGLE-MODE OS2 OFNP" in dọc theo áo khoác màu vàng.

Thiết kế cáp chuyên dụng và sự xuất hiện của chúng

Ngoài việc lắp đặt tiêu chuẩn, cáp quang chuyên dụng còn có các đặc điểm hình ảnh độc đáo phù hợp với các ứng dụng cụ thể:

Cáp ruy băng

Khi mở ra, cáp ruy băng sẽ lộ ra các sợi được sắp xếp cạnh nhau theo cấu trúc ruy băng phẳng, với 12 hoặc 24 sợi hợp nhất với nhau trong một ma trận mỏng. Cấu hình này cho phép hàn nhiệt hạch hàng loạt và tạo ra vẻ ngoài đặc biệt khi cắt ngang, trông giống như một dải ruy băng đầy màu sắc gồm những sợi thủy tinh nhỏ.

Cáp đột phá

Thiết kế đột phá có các sợi được bọc riêng lẻ được bó lại với nhau trong lớp vỏ bên ngoài. Khi lớp ngoài này bị loại bỏ, bạn sẽ thấy mỗi sợi cáp nhỏ có nhiều sợi cáp nhỏ. đường kính 2-3mm , được mã hóa màu và sẵn sàng cho việc chấm dứt riêng lẻ. Điều này tạo ra một sợi cáp có nhiều chân, giống như cáp điện nhiều dây dẫn.

Cáp bọc thép và chiến thuật

Cáp chiến thuật cấp quân sự kết hợp với áo giáp kim loại lồng vào nhau hoặc dây bện aramid có thể nhìn thấy qua các phần trong suốt, mang lại khả năng chống va đập lên đến 1000 pound mỗi inch . Những dây cáp này có vẻ chắc chắn hơn nhiều, với lớp hoàn thiện màu đen mờ hoặc màu ô liu và các đầu nối được gia cố. Mặt cắt ngang để lộ nhiều lớp bảo vệ bao gồm tấm chắn kim loại giúp cáp có trọng lượng và độ cứng đáng kể.

Cáp dưới nước và dưới biển

Cáp sợi ngầm dưới biển là những cấu trúc lớn, thường Đường kính 20-50mm , kết hợp áo giáp thép, dây dẫn điện bằng đồng cho bộ lặp và nhiều lớp chống thấm. Mặt cắt ngang của chúng cho thấy kỹ thuật phức tạp với các bó sợi trung tâm được bao quanh bởi các bộ phận chịu lực, dây dẫn điện và các lớp cách điện dày bằng polyetylen.

Kiểm tra trực quan và các chỉ số chất lượng

Những người lắp đặt cáp quang chuyên nghiệp tìm kiếm các chỉ số trực quan cụ thể khi đánh giá chất lượng và tình trạng cáp:

Tính toàn vẹn của áo khoác: Lớp vỏ bên ngoài không được có vết nứt, vết gấp khúc hoặc vết nén. Hư hỏng xuất hiện dưới dạng vết căng màu trắng, vết cắt hoặc phần bị biến dạng làm ảnh hưởng đến khả năng bảo vệ sợi bên trong.
Độ sạch của đầu nối: Các mặt cuối của vòng sắt phải có vẻ nguyên sơ khi nhìn qua kính hiển vi ở độ phóng đại 200 lần, không có vết trầy xước, mảnh vụn hoặc vết bẩn. Thậm chí một hạt 1 micromet có thể gây mất tín hiệu đáng kể.
Tuân thủ bán kính uốn cong: Cáp phải duy trì những đường cong nhẹ nhàng, không có những khúc cua gấp. Bán kính uốn cong tối thiểu thường là 10 lần đường kính cáp dưới tải và 20 lần khi dỡ hàng . Các đường gấp khúc có thể nhìn thấy được cho thấy sợi có thể bị hư hỏng.
Tính nhất quán của màu sắc: Màu sắc của vỏ bọc phải đồng nhất mà không bị phai màu, điều này có thể cho thấy cáp ngoài trời bị suy giảm khả năng tiếp xúc với tia cực tím. Sự đổi màu cáp trong nhà cho thấy các vấn đề về môi trường.

Khi kiểm tra sợi bị tước, thủy tinh phải hoàn toàn trong suốt và đồng nhất. Bất kỳ hiện tượng vẩn đục, đổi màu hoặc bất thường trên bề mặt đều cho thấy chất xơ đã bị tổn hại và sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất. Kiểm tra bằng kính hiển vi cấp chuyên nghiệp cho thấy bề mặt ống sắt được đánh bóng, bề mặt này sẽ có bề mặt mịn, không có vết xước với lõi sợi được căn giữa một cách hoàn hảo.