Bộ chuyển đổi quang điện là gì? Phân loại các bộ chuyển đổi quang điện phổ biến hiện nay

Bộ chuyển đổi quang điện cho phép chuyển đổi tín hiệu quang thành tín hiệu điện và ngược lại, tạo điều kiện thuận lợi cho truyền dẫn và xử lý dữ liệu trong các hệ thống quang điện. Với khả năng truyền tải nhanh chóng, hiệu suất cao và khả năng chịu tải lớn, bộ chuyển đổi quang điện đóng vai trò quan trọng trong việc xây dựng mạng truyền thông tin cậy và tiện ích. Hãy cùng Việt Tuấn tìm hiểu bộ chuyển đổi quang điện là gì và phân loại các bộ chuyển đổi quang điện phổ biến hiện nay qua bài viết dưới đây nhé.

1. Bộ chuyển đổi quang điện là gì?

Bộ chuyển đổi quang điện (Fiber Optic Media Converter) là một thiết bị mạng dùng để chuyển đổi tín hiệu từ dạng điện sang dạng quang và ngược lại.

Bằng cách sử dụng bộ chuyển đổi quang điện, ta có thể chuyển đổi tín hiệu từ mạng cáp đồng sang mạng cáp quang mà không cần thay đổi toàn bộ hệ thống mạng. Điều này cho phép người quản lý mạng nâng cấp hệ thống từ cáp đồng (như cáp mạng xoắn đôi UTP, STP) lên cáp quang mà chỉ tốn rất ít nguồn lực và thời gian.

Hiện nay, có nhiều loại bộ chuyển đổi quang điện khác nhau, phù hợp với các chuẩn tín hiệu điện mà chúng chuyển đổi, ví dụ như Composite Video, SDI video, Ethernet, E1, chuẩn nối tiếp (RS232, RS485, IEA 422),...

Bộ chuyển đổi quang điện cũng có khả năng tự động điều chỉnh theo chuẩn IEEE802.3u (tự động điều chỉnh tốc độ 10, 100 hoặc 1000Mbps tùy loại thiết bị). Đèn LED trên bộ chuyển đổi quang điện sẽ hiển thị trạng thái của các cổng điện (RJ-45, cáp UTP), kết nối, tốc độ và chế độ hoạt động (full/half duplex), cổng quang FX. Bạn đọc có thể tìm hiểu thêm thông tin về cáp UTP tại đây.

Trong công nghiệp, có nhiều chuẩn tín hiệu điện khác nhau. Tuy nhiên, khi nhắc đến bộ chuyển đổi quang điện, ta thường chỉ đề cập đến việc chuyển đổi giữa các phương tiện truyền thông khác nhau mà không quan tâm đến chuẩn tín hiệu điện cụ thể.

Nếu bạn muốn kết nối từ trung tâm, văn phòng chính hoặc phòng IT tới 14 hoặc 16 nhà xưởng, văn phòng chi nhánh, các bộ chuyển đổi quang độc lập có thể được gắn vào khung quản lý tập trung. Những khung này có khả năng tập trung 14 - 16 bộ chuyển đổi quang trên một khung duy nhất.

Tìm hiểu thêm: Ethernet là gì?

2. Ứng dụng của bộ chuyển đổi quang điện 

Bộ chuyển đổi quang điện có rất nhiều ứng dụng linh hoạt và có thể được sử dụng trong mọi lĩnh vực và tình huống, từ máy trạm công nghiệp đến máy tính. Việc sử dụng bộ chuyển đổi quang điện giúp tăng tính linh hoạt của cấu hình mạng máy tính. Bạn có thể nâng cấp lên công nghệ quang mạnh mẽ hơn mà không cần thay đổi toàn bộ hệ thống mạng.

Ứng dụng chính của bộ chuyển đổi quang điện là mở rộng phạm vi mạng. Bộ chuyển đổi quang điện tích hợp công nghệ quang hỗ trợ cáp dài hơn nhiều so với cáp đồng xoắn đôi thông thường. Các cáp đồng 10M và 100M có giới hạn phạm vi khoảng 110 mét, trong khi cáp quang có thể lên đến 2000 mét. Các loại sợi quang khác nhau có giới hạn phạm vi khác nhau, ví dụ như sợi quang đơn mode hỗ trợ lên đến 3000 mét.

Ứng dụng phổ biến nhất của bộ chuyển đổi quang điện là khi chuyển đổi từ mạng cáp đồng xoắn đôi sang mạng quang. Các đầu nối quang thông thường trên bộ chuyển đổi quang điện bao gồm đầu nối ST hoặc SC. Dưới đây là một số ứng dụng cụ thể:

Chuyển đổi từ cáp đồng xoắn đôi 10 Mbps sang cáp quang 10 Mbps, trong chế độ đơn hoặc đa chế độ. Thiết lập này thường được gọi là 10BastT đến 10BaseFL.

Chuyển đổi từ cáp đồng xoắn đôi 100 Mbps sang cáp quang 1000 Mbps, trong chế độ đơn hoặc đa chế độ. Thiết lập này thường được gọi là 100BaseTX đến 100BaseFX.

Đọc thêm: Mô hình mạng máy tính là gì?

3. Tầm quan trọng của bộ chuyển đổi quang điện 

Bộ chuyển đổi quang điện đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy sự phát triển và ứng dụng của hệ thống sợi quang. 

• Linh hoạt và tiện lợi: Bộ chuyển đổi quang điện mang lại tính linh hoạt và tiện lợi cho hệ thống mạng. Nó cho phép chuyển đổi từ công nghệ cáp đồng sang công nghệ quang mà không cần thay đổi toàn bộ cấu trúc mạng.
• Khả năng truyền dẫn xa: Sợi quang có khả năng truyền dẫn xa hơn so với cáp đồng. Sợi quang giúp giải quyết vấn đề suy giảm tín hiệu khi truyền qua khoảng cách xa mà không cần sử dụng các thiết bị tăng cường tín hiệu nhiều như cáp đồng, giảm chi phí và đồng thời cung cấp chất lượng tín hiệu ổn định.
• Không bị ảnh hưởng bởi điện từ: Sợi quang không bị ảnh hưởng bởi nhiễu điện từ như tần số vô tuyến hay đỉnh điện áp. Điều này làm cho sợi quang được sử dụng gần các thiết bị công nghiệp hoặc máy tính mà có nguy cơ gây nhiễu điện từ.
• An toàn cao: Sợi quang không dẫn điện và không gây nguy cơ cháy nổ khi truyền dẫn ảnh. Điều này làm cho sợi quang an toàn hơn trong các môi trường có nguy cơ hỏa hoạn.
• Băng thông lớn: Sợi quang có khả năng cung cấp băng thông lớn hơn. Nó có khả năng mang thông tin với tốc độ cao và băng thông rộng hơn cáp đồng. Các nhà nghiên cứu dự đoán rằng sợi quang có khả năng tạo ra băng thông lớn hơn trong tương lai.

Đọc thêm: Băng thông rộng là gì?

4. Cách thức hoạt động của bộ chuyển đổi quang điện 

Bộ chuyển đổi quang điện hoạt động dựa trên nguyên tắc chuyển đổi giữa tín hiệu điện và tín hiệu quang. Cách thức hoạt động của chúng sẽ diễn ra như sau: 

• Nhận tín hiệu: Bộ chuyển đổi quang điện nhận tín hiệu từ môi trường truyền dẫn ban đầu, có thể là cáp mạng đồng (Ethernet CAT-5, CAT-5E, CAT-6...) hoặc cáp quang. Tín hiệu này thường là tín hiệu điện.
• Chuyển đổi tín hiệu: Bộ chuyển đổi quang điện chuyển đổi tín hiệu từ dạng điện sang dạng quang hoặc ngược lại. Điều này được thực hiện thông qua các thành phần điện tử và quang học có trong bộ chuyển đổi. Tùy thuộc vào cấu trúc mạng, bộ chuyển đổi có thể chỉ chuyển đổi tín hiệu trong một chiều (từ điện sang quang hoặc từ quang sang điện) hoặc cả hai chiều.
• Truyền tín hiệu: Sau khi chuyển đổi, tín hiệu được truyền qua môi trường truyền dẫn khác. Nếu ban đầu là tín hiệu điện, bộ chuyển đổi quang điện sẽ chuyển tín hiệu thành dạng quang và truyền qua cáp sợi quang. Nếu ban đầu là tín hiệu quang, bộ chuyển đổi sẽ chuyển tín hiệu thành dạng điện và truyền qua cáp mạng đồng.
• Chuyển đổi trở lại tín hiệu ban đầu: Tại đầu bên kia của môi trường truyền dẫn, có một bộ chuyển đổi quang điện thứ hai. Bộ chuyển đổi này sẽ nhận tín hiệu quang hoặc điện, tùy thuộc vào loại cáp mà nó kết nối, và chuyển đổi trở lại dạng tín hiệu ban đầu (điện hoặc quang).

5. Bộ chuyển đổi quang điện có bao nhiêu loại?

Hiện nay, có các loại bộ chuyển đổi quang điện khác nhau, được phân loại dựa trên các yếu tố như tốc độ truyền dẫn, loại cáp sử dụng và số lượng sợi quang. 

• Bộ chuyển đổi quang điện - Converter quang 1 sợi quang: Loại này thường được sử dụng trong các mạng Internet cáp quang FTTH AON của các nhà mạng như VNPT, Viettel, FPT, CMC... Tốc độ truyền dẫn thường là 100Mbps.
• Bộ chuyển đổi quang điện - Converter quang 2 sợi quang tốc độ 100Mbps: Đây là loại bộ chuyển đổi sử dụng 2 sợi quang để chuyển đổi tín hiệu. Nó thường được sử dụng để kết nối hai mạng LAN với nhau.
• Bộ chuyển đổi quang điện - Converter quang 2 sợi quang tốc độ 1000Mbps: Đây là loại bộ chuyển đổi quang điện có tốc độ truyền dẫn cao hơn, là 1000Mbps. Nó cũng sử dụng 2 sợi quang để chuyển đổi tín hiệu.

Để kết nối hai mạng LAN với nhau, chúng ta cần sử dụng hai bộ chuyển đổi quang điện. Thông thường, cách kết nối này sử dụng cáp quang có 2 sợi. Tuy nhiên, để có tính linh hoạt và dự phòng, chúng tôi khuyến nghị sử dụng cáp quang có 4 sợi (4FO), trong đó 2 sợi được sử dụng cho việc truyền dẫn và 2 sợi còn lại được dự phòng để mở rộng trong tương lai.

6. Tạm kết 

Bộ chuyển đổi quang điện là một công nghệ quan trọng trong viễn thông hiện đại. Với khả năng chuyển đổi giữa tín hiệu điện và tín hiệu quang, mang lại sự linh hoạt, hiệu suất và tiện ích trong việc kết nối và truyền tải thông tin trong hệ thống mạng. Với sự phát triển liên tục, bộ chuyển đổi quang điện ngày càng đóng vai trò quan trọng và góp phần vào sự phát triển của viễn thông và truyền thông hiện nay.