Các loại đầu nối cáp quang, đầu nối cáp quang là gì?

Mục lục

1. Đầu nối cáp quang là gì?
2. Cấu tạo chung của đầu nối cáp quang
3. Các loại đầu nối cáp quang phổ biến
4. So sánh các loại đầu nối cáp quang
5. Ứng dụng và lựa chọn đầu nối cáp quang
6. Câu hỏi thường gặp

1. Đầu nối cáp quang là gì?

Đầu nối cáp quang (Fiber Optic Connector) là thiết bị được sử dụng để kết nối các đoạn cáp quang với nhau hoặc với các thiết bị quang khác. Hiện nay, mặc dù có hơn 100 loại đầu nối cáp quang trên thị trường, nhưng chỉ có một số loại được sử dụng phổ biến như ST, SC, LC, FC và MT-RJ.

2. Cấu tạo chung và chức năng của các thành phần trong đầu nối cáp quang

2.1. Ống nối (Ferrule)

• Cấu trúc: Ferrule là thành phần quan trọng nhất của đầu nối cáp quang, có dạng ống rỗng hình trụ. Lõi của sợi quang được gắn vào ferrule này và nhờ đó tín hiệu quang học có thể được truyền đi một cách chính xác giữa hai đầu nối. Kích thước ferrule thường rất nhỏ, tương thích với đường kính của lõi sợi quang, thường là 125 micromet.
• Chất liệu:
  • Sứ (Ceramic): Loại ferrule bằng sứ có độ bền cao và chịu nhiệt tốt, thường được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu hiệu suất cao như trong truyền thông viễn thông.
  • Kim loại: Ferrule bằng kim loại có độ bền cơ học cao và khả năng chống chịu mài mòn tốt, thường dùng trong các môi trường có điều kiện khắc nghiệt.
  • Nhựa chất lượng cao: Một số ứng dụng không đòi hỏi quá cao về độ chính xác sử dụng ferrule nhựa nhằm giảm chi phí sản xuất.
• Chức năng: Ferrule đóng vai trò quan trọng trong việc giữ và định vị chính xác sợi quang. Nó đảm bảo rằng lõi sợi quang được căn chỉnh đúng vị trí khi kết nối với đầu nối khác hoặc thiết bị. Bất kỳ sai lệch nào trong việc căn chỉnh ferrule cũng có thể gây ra suy hao tín hiệu.

2.2. Thân đầu nối (Connector Body)

• Vật liệu: Thân đầu nối thường được làm từ nhựa hoặc kim loại. Đối với những đầu nối sử dụng trong môi trường công nghiệp hoặc ngoài trời, vật liệu kim loại được ưa chuộng nhờ tính bền vững và khả năng chống chịu cao. Trong khi đó, nhựa được sử dụng phổ biến hơn cho các ứng dụng văn phòng hay trong nhà vì có giá thành rẻ và dễ gia công.
• Nhiệm vụ:
  • Bảo vệ ống nối (Ferrule): Thân đầu nối bao bọc và bảo vệ ferrule, giúp nó tránh khỏi các tác động vật lý bên ngoài như va đập hay mài mòn.
  • Cố định với lớp vỏ jacket: Thân đầu nối giúp liên kết chặt chẽ với lớp vỏ jacket của cáp quang, giữ ổn định cấu trúc tổng thể và tránh việc sợi quang bị lỏng khi di chuyển hoặc va chạm.
  • Liên kết với lớp sợi gia cường: Sợi gia cường, thường làm từ sợi aramid hoặc vật liệu có độ bền kéo cao, được liên kết với thân đầu nối nhằm tăng độ bền và bảo vệ sợi quang bên trong khỏi những tác động kéo mạnh.

2.3. Khớp nối (Coupling Mechanism)

• Vị trí: Khớp nối thường là một phần của thân đầu nối, được thiết kế để đảm bảo khả năng kết nối và cố định đầu nối khi gắn vào các thiết bị khác.
• Chức năng:
  • Cố định đầu nối khi kết nối với thiết bị: Khớp nối giữ cho đầu nối được cố định chắc chắn khi cắm vào thiết bị đầu cuối hoặc một đầu nối khác. Điều này rất quan trọng để tránh các tác động không mong muốn làm xê dịch sợi quang, gây mất tín hiệu hoặc suy hao.
  • Giảm thiểu nhiễu và duy trì căn chỉnh chính xác: Các khớp nối chất lượng cao đảm bảo rằng sợi quang của hai đầu nối được căn chỉnh chính xác, giảm thiểu nhiễu và giữ cho tín hiệu truyền tải ổn định.

Có nhiều loại khớp nối khác nhau, từ khớp nối dạng ren, chốt bấm (snap) cho đến các khớp nối xoay, tùy thuộc vào loại đầu nối và yêu cầu ứng dụng

3. Các loại đầu nối cáp quang phổ biến

3.1. Đầu nối ST (Straight Tip)

• Nhà phát triển: AT&T
• Đặc điểm:
  • Cơ chế vặn xoắn (Twist-on/Twist-off)
  • Ống nối đường kính 2.5mm
  • Thân kim loại hoặc nhựa

3.2. Đầu nối SC (Subscriber Connector)

• Đặc điểm nổi bật:
  • Cơ chế cắm/rút đơn giản
  • Ống nối 2.5mm
  • Chi phí hợp lý
  • Phổ biến trong mạng LAN

3.3. Đầu nối LC (Lucent Connector)

• Nhà phát triển: Lucent Technologies
• Đặc điểm:
  • Kích thước nhỏ gọn (1.25mm)
  • Cơ chế khóa giống RJ45
  • Phù hợp cho mật độ cao

3.4. Đầu nối FC (Ferrule Connector)

• Ứng dụng: Viễn thông chuyên nghiệp
• Đặc điểm:
  • Thân ren chống rung
  • Ống nối 2.5mm
  • Độ tin cậy cao

3.5. Đầu nối MT-RJ

• Đặc điểm:
  • Thiết kế song công
  • Ống nối polyme
  • Hai dạng đầu đực/cái

4. So sánh các loại đầu nối cáp quang

Đặc tính kỹ thuật

Thông số vật lý

Cấu tạo và thiết kế