Khi internet đã ngày càng len lỏi và phủ khắp mọi mặt cuộc sống con người từ giải trí đến làm việc thì tốc độ đường truyền là yếu tố được đòi hỏi hàng đầu nhằm đáp ứng những nhu cầu kết nối cao của người sử dụng. Nhờ kết hợp với các công nghệ khoa học tiên tiến, các kỹ sư của Nhật Bản đã tạo ra sợi cáp quang mới dựa trên hạ tầng cáp quang cũ dùng để truyền internet và đạt đột phá khi lập kỷ lục mới với tốc độ đường truyền nhanh gấp đôi kỷ lục được xác lập trước đây. Sợi cáp quang của nhóm nghiên cứu có thể áp dụng được cho hệ thống hạ tầng cáp quang hiện tại và sẽ giúp tốc độ sử dụng internet cũng như những ứng dụng từ nó sẽ được nâng lên tầm cao mới.
Kỷ lục tốc độ internet nhanh nhất
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 (NICT) 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.
Đường truyền dữ liệu trên sợi cáp quang 4 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.
NICT hy vọng. Với những kết quả đạt được lần này sẽ góp phần hiện thực hóa việc xây dựng hệ thống đường truyền. Nhằm phục vụ cho các công nghệ như 5G hoặc thậm chí là 6G trong tương lai.
