Các kỹ sư Nhật Bản đã tạo ra được một loại sợi cáp quang đã lỗi mới. Sợi cáp quang này cũng có kích thước tiêu chuẩn như loại đơn lõi bình thường. Tuy nhiên, về tốc độ truyền Internet đã được cải thiện đáng kể. Thậm chí theo ghi nhận thì phát mình này đã phá vỡ kỷ lục về tốc độ truyền mạng. Cuốc thử nghiệm vận hành được sử dụng 3.000 km cáp quang đa lõi. Và họ ghi nhận tốc độ truyền cao nhất là 319 terabit/giây (Tb/s). Đặc biệt, con số này còn cấp gấp 2, 3 so với kỷ lục đã được ghi nhận trước đây. Nhớ công nghệ mới này, Nhật Bản sẽ có mạng lưới Internet đỉnh nhất nhì thế giới.
Cáp quang đa lõi của Nhật lập kỷ lục mới
Các kỹ sư Nhật Bản phá kỷ lục thế giới dành cho tốc độ Internet nhanh nhất. Khi đạt tốc độ truyền dữ liệu 319 terabit/giây (Tb/s) qua sợi cáp quang. Kỷ lục được thiết lập trên hơn 3.000 km sợi cáp quang. Và thích hợp với hệ thống cơ sở hạ tầng cáp quang hiện nay. Tốc độ mới nhanh gấp gần hai lần kỷ lục trước. Đây là 178 Tb/s đạt được cách đây chưa đầy một năm. Và nhanh gấp 7 lần kỷ lục trước nữa 44,2 Tb/s từ chip quang học. Để so sánh, tốc độ kết nối Internet nhanh nhất hiện nay trong các hộ gia đình là 10 Gb/s ở một số nơi tại Nhật Bản, New Zealand và Mỹ.
Nhóm nghiên cứu đến từ Viện Công nghệ thông tin và Truyền thông Quốc gia Nhật Bản đạt đột phá mới về tốc độ đường truyền thông qua sử dụng cơ sở hạ tầng cáp quang hiện nay kết hợp với công nghệ tiên tiến. Họ dùng 4 lõi, ống thủy tinh truyền dữ liệu bên trong sợi cáp, thay vì một lõi như tiêu chuẩn. Tín hiệu được chia thành nhiều bước sóng truyền đồng thời, ứng dụng kỹ thuật mang tên ghép kênh phân chia bước sóng (WDM). Các nhà nghiên cứu cũng dùng nhiều công nghệ khuếch đại quang học để kéo dài khoảng cách truyền dữ liệu.
Cách thức hoạt động của cáp quang đa lõi
Hệ thống bắt đầu hoạt động với một thiết bị laser hình lược tạo ra 552 kênh ở những bước sóng khác nhau. Ánh sáng này sau đó truyền qua điều biến phân cực kép. Làm chậm một số bước sóng. Để tạo ra các chuỗi tín hiệu khác nhau. Mỗi chuỗi tín hiệu sau đó truyền vào một trong 4 lõi của sợi cáp quang.
Dữ liệu truyền dọc khoảng 70km sợi cáp quang trước khi gặp thiết bị khuếch đại quang học. Để duy trì tín hiệu mạnh suốt quãng đường dài. Tại đây, dữ liệu truyền qua hai loại thiết bị khuếch đại quang học, một loại là bộ khuếch đại sợi pha tạp erbium và loại còn lại pha tạp thulium, trước khi trải qua quá trình chung gọi là khuếch đại Raman. Chuỗi tín hiệu được dẫn vào đoạn mới của cáp quang. Quá trình lặp lại cho phép nhóm nghiên cứu truyền dữ liệu qua khoảng cách 3.001km.
Sợi cáp quang 4 lõi có đường kính tương tự cáp quang một lõi tiêu chuẩn nếu tính cả vỏ bảo vệ. Điều đó có nghĩa công nghệ này có thể áp dụng với cơ sở hạ tầng cáp quang hiện nay. Nhóm nghiên cứu công bố thành tựu trên tạp chí International Conference on Optical Fiber Communications.
Tốc độ truyền Internet còn có thể nhanh hơn nữa
Nhìn chung, tốc độ dữ liệu trung bình trên mỗi kênh là khoảng 145 gigabit mỗi giây cho mỗi lõi và khoảng 580 gigabit mỗi giây cho cả bốn lõi kết hợp. Đó là vẫn còn nhanh chóng, tất cả mọi thứ được xem xét. Tốc độ 319 terabit được thiết lập kỷ lục đã đạt được ở 552 kênh bước sóng tối đa. Lớp bọc cho bốn lõi sợi quang với nhau có cùng đường kính với sợi quang đơn lõi tiêu chuẩn, “hấp dẫn đối với việc áp dụng sớm các sợi SDM ở các liên kết đường dài, thông lượng cao, vì nó tương thích với cơ sở hạ tầng cáp thông thường và Các nhà nghiên cứu lưu ý rằng sẽ có độ tin cậy cơ học tương đương với sợi đơn mode.
Nhóm có kế hoạch tiếp tục làm việc trên hệ thống truyền dữ liệu đường dài của họ, để cố gắng vừa tăng dung lượng truyền vừa mở rộng phạm vi truyền. Bài báo của nhóm đã được trình bày tại Hội nghị Quốc tế về Truyền thông Cáp quang vào tháng Sáu.