10 năm nữa, tốc độ cáp quang có thể tăng hàng triệu lần

Nhu cầu dung lượng trong tương lai sẽ vượt quá khả năng đáp ứng của các tuyến cáp quang Internet hiện có trên toàn cầu. Ảnh: Alamy.

Một nhóm các nhà nghiên cứu quốc tế đã phát triển thành công đường truyền Internet có thể truyền 1,7 petabit dữ liệu trên 67 km cáp, tương đương 17 triệu lần tốc độ kết nối băng thông rộng hiện nay.

Cáp quang là một thành phần quan trọng của thế giới Internet hiện đại, làm nhiệm vụ kết nối các trung tâm dữ liệu, tháp điện thoại di động giữa các lục địa. Mỗi sợi cáp quang mỏng hơn một sợi tóc người, khoảng 125 micron, nhưng đủ mạnh để xử lý lưu lượng truy cập Internet của thế giới. Các công ty công nghệ như Facebook, Google thậm chí còn sở hữu cơ sở hạ tầng cáp quang ngầm dưới biển của riêng mình để đảm bảo kết nối.

Năm 1988, TAT8, tuyến cáp quang đầu tiên được đặt xuyên Đại Tây Dương có dung lượng 20 megabit. Bây giờ, hơn 3 thập kỷ sau, Grace Hopper, thế hệ cáp mới nhất, có dung lượng 22 terabit, gấp hơn một triệu lần TAT8.

Dù vậy, do nhu cầu sử dụng các dịch vụ trực tuyến ngày càng tăng, các công nghệ cáp quang hiện có cũng sẽ không đáp ứng đủ dung lượng trong tương lai. Một nhóm các nhà nghiên cứu đa quốc gia đã bắt đầu tạo ra thế hệ cáp quang tiếp theo có thể đáp ứng nhu cầu truyền nhiều dữ liệu hơn nữa.

Các sợi quang nằm trong lõi tuyến cáp có thể được làm dày hơn, tạo ra dung lượng lớn hơn, nhưng sợi quang dày sẽ làm cho cáp kém linh hoạt, dễ gãy hơn và khó lắp đặt tuyến cáp dài. Ngoài ra, có thể lắp đặt nhiều tuyến cáp hơn, nhưng cách này làm tăng chi phí vận hành và cơ sở hạ tầng.

Hầu hết tuyến cáp hiện nay đều có một lõi mang nhiều tín hiệu ánh sáng. Do nhiễu giữa các tín hiệu, công nghệ hiện tại này bị giới hạn ở một vài terabits mỗi giây.

Nhóm các nhà nghiên cứu từ Viện Công nghệ thông tin và truyền thông Quốc gia Nhật Bản và Sumitomo Electric Industries đã tìm ra một thiết kế cáp sử dụng 19 lõi, mỗi lõi đều mang tín hiệu. Sợi quang được sản xuất theo cách này vẫn có thể đáp ứng các tiêu chuẩn toàn cầu, do đó không cần thay đổi cơ sở hạ tầng truyền tín hiệu và năng lượng cho cáp hiện có. Hơn nữa, thiết kế mới đòi hỏi ít quy trình xử lý kỹ thuật số ít và ít công suất trên mỗi bit thông tin hơn.

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Macquarie ở Sydney, những người cũng tham gia hợp tác nghiên cứu, đã phát triển một con chip thủy tinh để vận hành cáp quang 19 lõi. Sử dụng công nghệ in 3D, các nhà nghiên cứu đã khắc một mẫu ống dẫn sóng vào chip thủy tinh, giúp đưa tín hiệu vào 19 lõi riêng lẻ với mức tổn thất tín hiệu thấp và đồng nhất.

Các nhà nghiên cứu hy vọng công nghệ này sẽ xuất hiện trong các tuyến cáp quang đáy biển trong 5-10 năm tới và tạo điều kiện thuận lợi cho trao đổi thông tin và dữ liệu toàn cầu trong nhiều lĩnh vực khác nhau, theo thông cáo báo chí.